【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、高記録密度特性に優れた塗布型の磁気テープに関する。
【０００２】
【従来の技術】
磁気テープは、オーディオテープ、ビデオテープ、コンピューターテープなど種々の用途があるが、特にデータバックアップ用テープの分野では、バックアップの対象となるハードディスクの大容量化にともない、１巻当たり数十〜１００ＧＢの記録容量のものが商品化されている。また、今後１ＴＢを超える大容量バックアップテープが提案されており、その高記録密度化は不可欠である。
【０００３】
このような高記録密度化に対応した磁気テープを製造するにあたっては、磁性粉の微粒子化とそれらの塗膜中への高密度充填、塗膜の平滑化、磁性層の薄層化に関する高度な技術が用いられている。
【０００４】
また、記録密度を大きくするために、記録信号の短波長化と共に、トラックピッチの狭幅化も行われており、再生ヘッドがトラックを正確にトレースできるようにサーボトラックも併用されるシステムが登場している。
【０００５】
磁性粉末の改良に関しては、主として、短波長記録に対応するために、年々、微粒子化とともに、磁気特性の改善がはかられており、従来は、オーディオ用や家庭用のビデオテープに使用されていた強磁性酸化鉄、Ｃｏ変性強磁性酸化鉄、酸化クロムなどの磁性粉末が主流であったが、現在では、粒子サイズが１００ｎｍ程度の針状の金属磁性粉末が提案されている。また、短波長記録時の減磁による出力低下を防止するために、年々、高保磁力化がはかられ、鉄−コバルトの合金化により、１９８．９ｋＡ／ｍ程度の保磁力が実現されている（特許文献１〜３）。さらに、針状の磁性粉末に比べて薄層塗布型磁気記録媒体を得るのに適した磁性粉末として、粒子形状が板状で、粒子サイズ（粒子径）が５０ｎｍ程度の微粒子のバリウムフェライト磁性粉末も知られている（特許文献４）。
【０００６】
一方、媒体製造技術の改良に関しては、各種官能基を有するバインダ樹脂や、上記の磁性粉末を使用した場合の分散技術の改善、さらには塗布工程後に行われるカレンダ技術の向上により、磁性層の表面平滑性が著しく向上し、短波長出力の向上に大きく寄与している（特許文献５〜７）。
【０００７】
しかしながら、近年の高密度化に伴い、記録波長が短波長化されているため、磁性層の厚さが厚いと、最短記録波長領域においては、従来の磁性粉末の飽和磁化や保磁力程度では出力が数分の１程度しか得られず、また極めて短い記録波長を使用するため、従来それほど問題とならなかった記録再生時の自己減磁損失や磁性層の厚さに起因する厚み損失の影響が大きくなり、十分な分解能が得られないという問題があった。このような問題に対しては、上記したような磁性粉末による磁気特性の改善や媒体製造技術による表面性向上だけでは克服できないため、磁性層の厚さを低減することが提案されている。
【０００８】
すなわち、一般に、磁性層の有効厚さは、システムに利用される最短記録波長の１／３程度といわれているため、例えば０．３μｍの最短記録波長においては、磁性層の厚さは０．１μｍ程度が必要とされている。また、テープを収納するカセット（カートリッジともいう）の小型化に伴い、容積当たりの記録容量を向上させるため、磁気テープ全体を薄層化する必要があり、このため、磁性層も必然的に薄層化する必要がある。さらに、記録密度を高めるためには、磁気ヘッドから発生する書き込み磁束を微小面積にしなければならず、また磁気ヘッドも小型化されてきているため、発生磁束量が低下することとなるが、上記のような微小な磁束により完全な磁化反転を生じせしめるためにも、磁性層を薄層化することが必要となる。
【０００９】
ところが、磁性層の厚さを低減すると、非磁性支持体の表面粗さが磁性層表面に影響を及ぼし、磁性層の表面性が劣化しやすくなる。また、磁性層単層のみを薄層化する場合、磁性塗料の固形分濃度を低下するか、塗布量を低減するといった方法が考えられるが、これらの手法によっては、塗布時の欠陥が生じたり、磁性粉末の充填性を向上させることができず、また塗膜強度を弱めてしまうおそれがある。このため、媒体製造技術の改良により磁性層を薄層化する場合、非磁性支持体と磁性層との間に下塗層を設け、この下塗層が湿潤状態にあるうちに上層磁性層を塗布する、いわゆる同時重層塗布方式が提案されている（特許文献８）。
【００１０】
磁性層の厚さを低減すると、磁性塗膜の厚さの不均一性の影響が表れやすくなり出力変動が大きくなる。これは、エラーレートの増加につながる。非磁性支持体上に非磁性下塗層と磁性層を、非磁性下塗層が湿潤状態のうちに磁性層を塗布する方法で設ける磁気媒体においては、塗布、磁場配向、乾燥工程で非磁性下塗層と磁性層との界面に乱れが生じやすく、磁性層厚さ変動の大きな要因になっていた。磁性層の厚さ変動を小さくすることに関しては、非磁性下塗層の乾燥後に磁性層を塗布したり、非磁性塗料および磁性塗料のチクソトロピック性を近似させたり、非磁性塗料に針状フィラーを含ませたりするといった技術が提案されている（特許文献９〜１１）。
【００１１】
上記のような前記重層構成の記録層の特性向上を向上させるために、下塗層やバックコート層に板状粒子を含ませた磁気記録媒体も知られている。このようなものとしては、例えば、２層以上の下塗層を有する磁気記録媒体において下層下塗層に板径が０．１〜２μｍの板状粒子を含ませたもの（特許文献１２）、下塗層に板径が０．０１〜３μｍの板状粒子と分子量が３万以上のエポキシ樹脂とを含ませたもの（特許文献１３）、バックコート層に板状のマグネタイトを含ませたもの（特許文献１４）、磁性層の平均厚さが１．１μｍ以上の磁気記録媒体においてバックコート層に板径が０．５〜３．０μｍの板状粒子を含ませたもの（特許文献１５）がある。
【００１２】
記録トラック幅を狭くしてテープ幅方向の記録密度を高くすると、磁気テープからの漏れ磁束が小さくなるため、再生ヘッドに微小磁束でも高い出力が得られる磁気抵抗効果型素子を使用したＭＲヘッドを使用する必要がある。
【００１３】
ＭＲヘッド対応の磁気テープには、例えば特許文献１６や特許文献１７に記載されたものがある。これらの公報に記載された磁気記録媒体では、その磁束（残留磁束密度と厚さの積）を特定の値範囲にしてＭＲヘッドの出力の歪を防止したり、磁性層表面のへこみを特定の値以下にしてＭＲヘッドのサーマル・アスペリティを低減させたりしている。
【００１４】
また、記録トラック幅を狭くすると、オフトラックによる再生出力の低下が問題になるので、これを避けるためにトラックサーボが必要になる。トラックサーボ方式には、光学トラックサーボ方式（特許文献１８）や磁気サーボ方式があるが、いずれの方式を採用するにしても、箱状のケース本体の内部に磁気テープを収めた磁気テープカートリッジ（カセットテープともいう）においては、磁気テープ巻装用のリールを一つしか持たない１リール型（単リール型）にして、その上でカートリッジから引き出した磁気テープにトラックサーボを行う必要がある。これは、テープ走行速度を高める（例えば２．５ｍ／秒以上にする）と、テープ繰り出し用とテープ巻き取り用の２つのリールを持った２リール型では安定走行できないためである。また、２リール型ではカートリッジサイズが大きくなり、体積当たりの記録容量が小さくなる。
【００１５】
先に述べたようにトラックサーボ方式には磁気サーボ方式と光学サーボ方式があるが、前者は、サーボトラックバンドを磁気記録により磁性層に形成し、これを磁気的に読み取ってサーボトラッキングを行うものであり、後者は、凹部アレイからなるサーボトラックバンドをレーザー照射等でバックコート層に形成し、これを光学的に読み取ってサーボトラッキングを行うものである。なお、磁気サーボ方式にはバックコート層にも磁性を持たせ、このバックコート層に磁気サーボ信号を記録する方式（特許文献１９）があり、また光学サーボ方式にはバックコート層に光を吸収する材料等で光学サーボ信号を記録する方式（特許文献２０）もある。
【００１６】
通常、リニア記録タイプのコンピュータテープでは、長手方向に記録トラックが書き込まれるが、再生ヘッドのトラック幅（再生トラック幅）は、記録トラック幅よりもかなり小さく設定される［例えば、（記録トラック幅：約２８μｍ，再生トラック幅：約１２μｍ）、（記録トラック幅：約２４μｍ，再生トラック幅：約１２μｍ）］。このようにすることでオフトラックマージンを大きくし、約３μｍ程度の磁気テープの位置の変動（エッジウィーブや温度・湿度による寸法変化に基づく変動）や装置間のトラックずれが約３μｍ程度あってもオフトラックによる再生出力の低下が殆どないように設計されている。また、これだけオフトラックマージンがあれば磁気テープのエッジウィーブや幅方向の温度・湿度寸法安定性についても、あまり注意を払う必要がなかった。
【００１７】
ところが、コンピュータテープの記録容量を数１００ＧＢ以上にするためには、記録トラック幅を小さくする必要があることから、幅方向の温度・湿度膨張係数の小さい磁気テープが求められている。温度・湿度膨張係数を規定した磁気記録媒体としては、温度膨張係数が１．８×１０−４〜１．０×１０−８／℃である磁気記録媒体（特許文献２１）、テープ長手方向の湿度膨張係数が５×１０−６／％ＲＨ以下である磁気テープ（特許文献２２）、幅方向の温度膨張係数が０．００１５％／℃以下で、湿度膨張係数が０．００１５％／％ＲＨ以下である磁気テープ（特許文献２３）などがある。
【００１８】
【特許文献１】
特開平３−４９０２６号公報
【特許文献２】
特開平５−２３４０６４号公報
【特許文献３】
特開平６−２５７０２号公報
【特許文献４】
特公平６−１８０６２号公報
【特許文献５】
特公昭６４−１２９７号公報
【特許文献６】
特公平７−６０５０４号公報
【特許文献７】
特開平４−１９８１５号公報
【特許文献８】
特開昭６３−１８７４１８号公報
【特許文献９】
特開平１０−６９６３５号公報（第１０−１１頁）
【特許文献１０】
特開２００１−１３４９１９号公報（第６頁）
【特許文献１１】
特開２００１−２５６６３３号公報（第５頁）
【特許文献１２】
特開平６−００４８５４号公報（第２−５頁）
【特許文献１３】
特開平７−３２６０３６号公報（第２−３頁）
【特許文献１４】
特開平９−１９８６５０号公報（第２−３頁）
【特許文献１５】
特開平１１−２７３０５３号公報（第２−３頁）
【特許文献１６】
特開平１１−２３８２２５号公報
【特許文献１７】
特開２０００−４０２１７号公報
【特許文献１８】
特開平１１−２１３３８４号公報
【特許文献１９】
特開平１１−１２６３２７号公報
【特許文献２０】
特開平１１−１２６３２８号公報
【特許文献２１】
特開平１０−２２８６２３号公報（第４−５頁）
【特許文献２２】
特開平１１−０９６５４５号公報（第２−３頁）
【特許文献２３】
特開平１１−２５０４４９号公報（第３−４頁）
【００１９】
【発明が解決しようとする課題】
しかるに、これら磁性粉末および媒体製造技術の向上も、現在では、ほぼ限界に達している。とくに磁性粉末の改良に関しては、針状の磁性粉末を使用する限り、粒子サイズは実用上１００ｎｍ程度が限度である。なぜなら、これよりも微粒子化すると、比表面積が著しく大きくなり、飽和磁化が低下するのみならず、バインダ樹脂中で磁性粉末を分散させることが著しく困難になるためである。
【００２０】
保磁力に関しては、磁気ヘッドの技術革新により、さらに高保磁力を有する媒体に対しても、記録は可能な状況にある。とくに長手記録方式においては、磁気ヘッドで記録消去が可能な限り、記録および再生減磁による出力低下を防止するため、保磁力はできる限り高くすることが好ましい。したがって、磁気記録媒体の記録密度を向上させるための現実的な方法で、最も効果的な方法は、磁気記録媒体を高保磁力化することである。
【００２１】
また、長手記録の本質的な課題である、記録および再生減磁による出力低下の影響を低減するためには、磁性層の厚さはさらに薄くすることが有効であるが、前記した粒子サイズが１００ｎｍ程度の針状の磁性粉末を使用する限り、磁性層の厚さにも限界が生じる。すなわち、長手配向によって、針状粒子は平均的には針状方向が媒体の面内方向に平行になるように並ぶが、粒子の分散には分布があるため、針状方向が媒体面に垂直になるように並ぶ粒子も存在する。このような粒子が存在すると、媒体の表面平滑性を損ない、ノイズ増大の原因となる。このような問題は、磁性層の厚さが薄くなるほど、より深刻となる。
【００２２】
さらに、磁性層を薄層化しようとする場合、磁性塗料を大量の有機溶剤で希釈する必要があるが、従来の微粒子化した針状の磁性粉末では磁性塗料の凝集を生じやすく、また乾燥時に大量の有機溶剤を蒸発させるため、磁性粉末の配向性が低下しやすく、長手記録であるテープ状媒体では配向性が悪く、薄層化しても、配向性の悪化と表面性の悪化のために、所期の電磁変換特性を得ることが困難になるという問題がある。したがって、長手記録においては、磁性層の厚さを薄くすることが、記録特性を向上させるうえで有効であることがわかっているにもかかわらず、従来の針状の磁性粉末を使用する限り、磁性層の厚さをさらに薄層化した塗布型磁気記録媒体を得ることは困難な状況にある。
【００２３】
なお、前述したように特許文献４等に開示されているバリウムフェライト磁性粉末の形状や粒子サイズ（粒子径）は、針状の磁性粉末に比べて、薄層塗布型磁気記録媒体を得るのに適している。しかしながら、バリウムフェライト磁性粉末は酸化物であるため、飽和磁化は高々７０Ａｍ２ ／ｋｇ（７０ｅｍｕ／ｇ）程度で、針状の金属または合金磁性粉末のような１００Ａｍ２ ／ｋｇ（１００ｅｍｕ／ｇ）以上の飽和磁化を得ることは理論的に不可能である。このため、バリウムフェライト磁性粉末を用いると、磁性層の厚さの薄い塗布型磁気記録媒体を得ることはできても、従来の磁気誘導型磁気ヘッドを再生ヘッドに使用するシステムでは、磁束密度が低いために出力が低く、高密度磁気記録媒体には適さなかった。このことが理由で、高記録密度磁気記録媒体用の磁性粉末としては、これまでは、前記したような針状の磁性粉末が主流となっていたのである。しかしながら、高感度の磁気抵抗効果型磁気ヘッドを再生ヘッドに使用するシステムでは、バリウムフェライト磁性粉の上記欠点が解消されるので、本願発明の磁気記録媒体に使用可能である。
【００２４】
以上説明してきたように、磁気記録媒体の記録密度を向上させるための効果的な手法である磁性層の薄層化において、磁性粉末の保磁力、飽和磁化をできる限り高い値に維持して、かつ粒子サイズを小さくすることが極めて重要な課題となる。この課題を克服するため、まず、従来の磁性粉末の磁気特性に着目すると、現状の針状の磁性粉末は、保磁力の起源が針状形状による形状異方性に基づいているため、高保磁力化には理論的な限界が存在する。つまり、形状異方性では、磁気異方性の大きさが、２πＩｓ（ここで、Ｉｓは飽和磁化）で表され、飽和磁化に比例する。したがって、保磁力の起源を形状異方性に基づいている針状の磁性粉末では、飽和磁化が大きくなるほど保磁力も大きくなる。
【００２５】
金属および合金の飽和磁化は、スレータポーリング曲線からよく知られているように、例えばＦｅ／Ｃｏ比が７０／３０付近のＦｅ−Ｃｏ合金において最大値を示すことから、保磁力も上記の組成において最大値を示すことになる。このようなＦｅ／Ｃｏ比が７０／３０付近の針状のＦｅ−Ｃｏ合金磁性粉末は、すでに実用化されているが、既述したとおり、針状の磁性粉末を使用する限り、理論的に現在の保磁力である１９８．９ｋＡ／ｍ程度が限界であり、さらに高保磁力を得ることは困難な状況にある。また、このような針状の磁性粉末では、薄層塗布の磁気記録媒体に適さないものとなる。
【００２６】
形状異方性における磁気異方性の大きさは、上述のとおり２πＩｓで表され、磁性粉末の針状比（粒子長さ／粒子直径）が約５以上のときは、係数はほぼ２πで表されるが、針状比が５未満になると係数は急激に小さくなり、球状になると異方性は消滅する。すなわち、磁性粉末として、Ｆｅ金属やＦｅ−Ｃｏ合金のような磁性材料を使用する限り、磁性粉末の形状としては、理論的にも針状形状にせざるを得ないのが実状である。
【００２７】
従来においても、短波長記録再生特性を向上させるために、非磁性支持体上に膜厚２．０μｍ程度の下塗層を設け、その上に膜厚０．１５〜０．２μｍ程度の磁性層を設けることが行われているが、さらなる記録密度の向上のためには磁性層の厚さは、０．０１μｍ以上、０．０９μｍ以下が好ましく、０．０６μｍ以下がより好ましく、０．０４μｍ以下がさらにより好ましい。下塗層の厚さは０．２μｍ以上が好ましく、０．３μｍ以上がより好ましい。また、下塗層の厚さは１．０μｍ以下が好ましく、０．８μｍ以下がより好ましく、０．５μｍ以下がさらにより好ましい。なお、下塗層は非磁性であることが好ましい。下塗層が磁性をもつ場合、その上の磁性層に記録された信号が下塗層の磁気記録信号により乱されたり、下塗層の磁気記録信号により再生信号が歪んだりする場合があるためである。
【００２８】
さらに、前述したように、コンピュータテープの記録容量の高容量化を図るために記録トラックピッチの狭幅化が進んでおり、テープ１巻当たりの記録容量が１ＴＢに迫っているが、それ以上のものを実現しようとすると、記録トラック幅は計算上、１２μｍ以下であることが要求される。再生トラック幅は、得られる出力とオフトラックマージンとの兼ね合いで決定されるが、（記録トラック幅−再生トラック幅）は、現状の１２μｍから５μｍ以下になると予想される。その時には、オフトラックマージンはかなり厳しくなる。例えば、記録トラック幅が１２μｍ、再生トラック幅が１０μｍとすると、（記録トラック幅−再生トラック幅）は両側で２μｍ、片側で１μｍとなり、磁気テープと装置のオフトラックマージンはそれぞれ０．５μｍと非常に狭くなる。このような場合、エッジウィーブ量は０．８μｍ未満が好ましく、０．６μｍ未満がより好ましい。最も好ましいのは零である。
【００２９】
狭幅化が進むトラックピッチに対応してトラックを正確にトレースするためには、テープエッジ−データトラック、テープエッジ−サーボトラック、サーボトラック−データトラック間の寸法が温度・湿度変化に対して一定であること、すなわち、テープの幅方向の温度・湿度膨張係数が小さいことが必要である。このような観点からいうと、テープの幅方向の温度膨張係数（熱膨張係数）は（０〜８）×１０−６／℃が好ましく、（０〜６）×１０−６／℃が、より好ましい。また、テープの幅方向の湿度膨張係数は（０〜１０）×１０−６／％ＲＨが好ましく、（０〜８）×１０−６／％ＲＨが、より好ましい。最も好ましいのは零である。
【００３０】
トラックピッチを狭幅化すると、磁性塗膜の厚さの不均一性の影響が表れやすくなって出力変動が大きくなる。これは、エラーレートの増加につながる。非磁性支持体上に非磁性下塗層と磁性層を、非磁性下塗層が湿潤状態のうちに磁性層を塗布する方法で設ける磁気記録媒体においては、塗布、磁場配向、乾燥工程で非磁性下塗層と磁性層との界面に乱れが生じやすく、磁性層厚さ変動の大きな要因になっていた。そこで、磁性層厚さ変動を小さくするために、先に述べた特許文献９〜１１に記載されているように、非磁性下塗層の乾燥後に磁性層を塗布したり、非磁性塗料および磁性塗料のチクソトロピック性を近似させたり、非磁性塗料に針状フィラーを含ませたりするといった方法が提案されているものの、これらには次のような難点がある。
【００３１】
すなわち、非磁性下塗層の乾燥後に磁性層を塗布する方法では、磁性層厚さを０．０９μｍ以下、より好ましいとされる０．０６μｍ以下、さらに好ましいとされる０．０４μｍ以下にすることは困難である。また、非磁性塗料および磁性塗料のチクソトロピック性を近似させる方法や、非磁性塗料に針状フィラーを含ませる方法では、磁性層厚さが１μｍ以下のもので、（塗膜厚さ変動量（Δｄ））／（塗膜厚さ（ｄ））を０．５以下、（塗膜厚さ変動量の標準偏差（ＳＴＤＥＶΔｄ））／（塗膜厚さ（ｄ））を０．２以下、磁性層厚さが０．０１〜０．３μｍのもので、（塗膜厚さ変動量の標準偏差（ＳＴＤＥＶΔｄ））／（塗膜厚さ（ｄ））を０．５以下の程度にしかすることができない。磁性層がさらに、薄膜化されるに伴い、厚さ変動量は同じであっても、変動率（％）（＝（塗膜厚さ変動量（Δｄ）／塗膜厚さ（ｄ））×１００）はさらに大きい値となるので、後に詳述する本発明の磁気テープの如き、磁性層厚さが０．０９μｍ以下、より好ましくは０．０６μｍ以下、さらに好ましくは０．０４μｍ以下の磁気テープを実現しようとすると、前述した値以上に磁性層厚さの均一化を図る必要がある。
【００３２】
本発明は、上記したような各課題に対してブレイクスルー的な技術を提供するためになされたものであり、テープ１巻当たり１ＴＢ以上の記録容量に対応しうる高記録密度特性に優れた磁気テープおよび磁気テープカートリッジを提供することを目的としている。
【００３３】
【課題を解決するための手段】
本発明者は、上記の目的に対し、薄層磁性層を有する塗布型磁気記録媒体の記録密度を飛躍的に高めるために必要な磁性粉の特性は、下記の（１）〜（５）のとおりであるとの基本的指針の下、素材の探索ならびに磁気記録媒体に適した製造方法等についての研究開発を行った。
【００３４】
（１）磁気ヘッドでの記録消去が可能な範囲で、できる限り高保磁力である。
（２）可能な限り大きい飽和磁化を有し、かつ資源的に豊富に存在する元素を主体にした磁性粉である。
（３）粒子形状は、充填性に優れた板状、粒状または楕円状である。
（４）飽和磁化を維持できる範囲で、できる限り微粒子である。
（５）一方向が磁化容易方向となる、一軸磁気異方性を有する磁性粉である。
【００３５】
本発明者は、上記指針を全て満たす磁性粉について、検討したところ、粒子径が５〜５０ｎｍ（より好ましくは５〜３０ｎｍ、さらに好ましくは５〜２５ｎｍ）の範囲にある板状、粒状ないし楕円状の磁性粉末が、これらの指針を全て満たし、すぐれた高密度磁気記録媒体が得られることを見い出したものである。このような磁性粉にはバリウムフェライトと希土類−鉄−ホウ素系磁性粉末があるが、中でも希土類−鉄−ホウ素系磁性粉末は、粒状ないし楕円状の超微粒子の磁性粉末であるにもかかわらず、これを使用した磁気記録媒体は、高保磁力および高磁束密度が容易に得られるものであることが明らかになった。
【００３６】
このような知見に基づいて、本発明は、非磁性支持体の一方の面に、磁性粉を含む磁性層を形成し、かつ、非磁性支持体と磁性層との間に形成された非磁性粉を含む下塗層、他方の面に形成された非磁性粉を含むバックコート層の少なくとも一層を有する磁気テープにおいて、次のように構成した。すなわち、前記磁性粉として、粒子径が５〜５０ｎｍの範囲（より好ましくは５〜３０ｎｍ、さらに好ましくは５〜２５ｎｍ）にある板状、粒状ないし楕円状の磁性粉を使用し、この磁性粉を含む磁性層の厚さを０．０９μｍ以下（より好ましくは０．０６μｍ以下）に設定する。そして、下塗層、バックコート層の少なくとも一層に、粒子径（板面方向の粒子径）が１０〜１００ｎｍ（より好ましくは１０〜４９ｎｍ）の非磁性板状粒子を含有させる。
【００３７】
なお、本明細書において、磁性粉末の粒子径、非磁性板状粒子の粒子径（以下、数平均粒子径、平均粒子径もしくは平均粒子サイズともいう）とは、透過型電子顕微鏡（ＴＥＭ）にて倍率２５万倍で撮影した写真から粒子サイズを実測して、５００個の平均値により求められるものである。また、本発明でいう「楕円状」の粒子には、「楕円体状」の粒子と「楕円板状」の粒子の両方が含まれる。
【００３８】
下塗層やバックコート層に板状粒子を含ませることは、先に述べた特許文献９や特許文献１２〜１５などに開示されているが、これらは以下に示す点で本発明とは異なるものである。
【００３９】
特許文献９に記載の技術は、下塗層に板径が０．０５〜１．０μｍで、かつ板状比が５〜２０の板状粒子を含ませ、磁性層と下塗層との界面の乱れを小さくするものであるが、磁性層に針状の磁性粉を用いる磁気テープに関するものであり、板状、粒状ないし楕円状の磁性粉を用いる本発明とは異なる。また、板状粒子を下塗層に含ませた場合の温度・湿度寸法安定性の向上などの効果についても開示されていない。
【００４０】
特許文献１２に記載の技術は、２層以上の下塗層を有する磁気記録媒体において、下層下塗層に板径が０．１〜２μｍの板状粒子を含ませたものであるが、本発明とは磁気記録媒体の構成や板状粒子のサイズが異なる。
【００４１】
特許文献１３に記載の技術は、下塗層に板径が０．０１〜３μｍの板状粒子と分子量３万以上のエポキシ樹脂を含ませたものであるが、磁性層に針状の磁性粉を用いる磁気テープに関するものであり、板状、粒状ないし楕円状の磁性粉を用いる本発明とは異なる。
【００４２】
特許文献１４に記載の技術は、バックコート層に板状のマグネタイトを含ませたものであるが、マグネタイトは磁性粒子なので、非磁性板状粒子を用いる本発明とは異なる。
【００４３】
特許文献１５に記載の技術は、磁性層の平均厚さが１．１μｍ以上の磁気記録媒体において、バックコート層に板径が０．５〜３．０μｍの板状粒子を含ませたものであるが、本発明とは磁性層の厚さ、板状粒子のサイズが異なる。
【００４４】
上記のような板状、粒状ないし楕円状で、かつ極めて粒子サイズの小さい微粒子の磁性粉を使用した磁気テープは、磁性粉末間の磁気的相互作用が小さく、したがって、急激な磁化反転が可能となり、磁化反転領域が狭くなるため、従来の針状形状の磁性粉を使用した磁気テープに比べて、よりすぐれた記録特性が得られることも見い出された。また、本発明の磁気記録媒体は、磁性層の厚さが０．０９μｍ以下と薄いときに、とくに効果を発揮するが、このように磁性層の厚さが薄い媒体では、反磁界による減磁の影響も少なくなり、すぐれた記録特性を示すことがわかった。
【００４５】
上記特定構成の板状、粒状ないし楕円状の超微粒子の磁性粉末には、バリウムフェライト、希土類−鉄−ホウ素系磁性粉末があるが、中でもより高保磁力および高磁束密度が容易に得られる希土類−鉄−ホウ素系磁性粉末を代表例として、以下詳述する。
【００４６】
下塗層の薄層化についても、鋭意検討を行った結果、粒子径（板面方向の粒子径）が１０ｎｍ〜１００ｎｍ（より好ましくは１０ｎｍ〜４９ｎｍ）の非磁性板状粒子を含ませることにより厚さが均一で表面平滑性の優れた下塗層が得られることを見い出した。この範囲が好ましいのは、１０ｎｍ未満であると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、１００ｎｍを越えると磁性層の表面粗さが大きくなる傾向がでてくるからである。また、下塗層と磁性層との界面の乱れが少なくなるために、磁性層の塗膜厚さのむらが少なくなることも見い出した。
【００４７】
磁気テープの温度・湿度寸法安定性については、前記下塗層に粒子径が１０ｎｍ〜１００ｎｍ（より好ましくは１０ｎｍ〜４９ｎｍ）の非磁性板状粒子を含ませること、および／またはバックコート層に粒子径（板面方向の粒子径）が１０ｎｍ〜１００ｎｍ（より好ましくは１０ｎｍ〜４９ｎｍ）の非磁性板状粒子を含ませることにより、非磁性板状粒子の重なりによりバインダ樹脂のテープ面内方向（テープの長手方向や幅方向）の温度・湿度膨張が押さえ込まれるため、問題としているテープ幅方向の温度・湿度寸法安定性が大きく向上することがわかった。
【００４８】
さらに、非磁性板状粒子を含ませることで、（磁性層＋下塗層）、バックコート層の塗膜厚さむらが少なくなり、テープを巻き取った原反の変形（スジ、エッジの巻きズレ）が少なくなることにより、テープ幅にスリットする際にできるエッジウィーブが小さくなることがわかった。
【００４９】
請求項２〜４の各発明に係る磁気テープは、上記の磁性粉、磁性層、非磁性板状粒子の構成を採用した場合に好適に得られるものである（ただし、上記以外の構成を採用することを排除するものではない）。このうち、請求項２に係る発明は、非磁性支持体の一方の面に、磁性粉を含む磁性層を形成し、かつ、非磁性支持体と磁性層との間に形成された非磁性粉を含む下塗層、他方の面に形成された非磁性粉を含むバックコート層の少なくとも一層を有し、記録トラック幅が１２μｍ以下で、４ｍ／秒以上のテープ走行速度で使用される磁気テープにおいて、テープ幅方向の温度膨張係数が（０〜８）×１０−６／℃（より好ましくは（０〜６）×１０−６／℃）、湿度膨張係数が（０〜１０）×１０−６／％ＲＨ（より好ましくは（０〜８）×１０−６／％ＲＨ）であり、かつ、テープ走行時に走行基準側となる一方のテープエッジまたはその反対側となるテープエッジに存在するエッジウィーブ量が０．８μｍ未満であることを特徴とするものである。
【００５０】
磁気テープの温度・湿度膨張係数については、先に述べたように例えば特許文献２１〜２３に開示されているが、これらは以下の示す点で本発明とは異なるものである。
【００５１】
特許文献２１に記載のものは、デイスク状磁気記録媒体に関するものであり、磁気テープに関する本発明とは異なる。
【００５２】
特許文献２２に記載のものは、長手方向の湿度膨張係数に関するものであり、幅方向の湿度膨張係数に特徴のある本発明とは異なるものである。
【００５３】
特許文献２３に記載のものは、磁気テープの幅方向の温度膨張係数を０．００１５％／℃以下、湿度膨張係数を０．００１５％／％ＲＨ以下としたもので、本発明のテープ幅方向の温度膨張係数が（０〜８）×１０−６／℃、湿度膨張係数が（０〜１０）×１０−６／％ＲＨの範囲を含んでいるが、本発明は好ましい温度・湿度膨張係数の範囲を特許文献２３の範囲よりもさらに限定したものである。加えて、本発明は、サーボトラッキングをより正確に行わせるための重要な要素としてテープエッジに存在するエッジウィーブ量があることを見いだしたもので、前記温度・湿度膨張係数の好ましい範囲を満たし、かつ前記エッジウィーブ量の値が０．８μｍ未満であることを満たすことではじめて達成できるようにしたものである。これらの点で、特許文献２３に記載のものと本発明とは異なる。
【００５４】
また、請求項３に係る発明は、非磁性支持体の一方の面に、磁性粉を含む磁性層を形成し、かつ、非磁性支持体と磁性層との間に形成された非磁性粉を含む下塗層と、他方の面に形成された非磁性粉を含むバックコート層の少なくとも一層を有する磁気テープにおいて、前記磁性層の厚さが０．０５μｍ以上、０．０９μｍ以下で、記録トラック幅が７６μｍの磁気誘導型記録ヘッドで波長２μｍの信号を記録し、トラック幅３８μｍの磁気抵抗効果型再生ヘッド（磁気抵抗効果型素子の厚さ：０．０５μｍ）で再生したときの、テープの長手方向および幅方向の少なくとも一方の再生出力変動が８％以下（より好ましくは６％以下）であることを特徴とするものである。
【００５５】
さらに、請求項４に係る発明は、非磁性支持体の一方の面に、磁性粉を含む磁性層を形成し、かつ、非磁性支持体と磁性層との間に形成された非磁性粉を含む下塗層、他方の面に形成された非磁性粉を含むバックコート層の少なくとも一層を有する磁気テープにおいて、前記磁性層の厚さが０．０１μｍ以上、０．０５μｍ未満で、記録トラック幅が７６μｍの磁気誘導型記録ヘッドで波長２μｍの信号を記録し、トラック幅３８μｍの磁気抵抗効果型再生ヘッド（磁気抵抗効果型素子の厚さ：０．０５μｍ）で再生したときの、テープの長手方向および幅方向の少なくとも一方の再生出力変動が１０％以下（より好ましくは８％以下）であることを特徴とするものである。
【００５６】
【発明の実施の形態】
高密度塗布型磁気テープ等の磁気記録媒体用として、従来使用されてきた針状の鉄コバルト合金磁性粉末では、前記した基本的指針のうち、（１）の保磁力の値が理論的限界に近づいており、また（４）の粒子サイズに関しても、現状のものより微粒子化すると均一分散することが極めて困難になり、しかも最大の問題点は、本質的に（３）と（５）の指針を同時に実現することが不可能なことである。なぜなら、保磁力の起源が針状形状とすることによる形状磁気異方性に基づいているため、その針状比は最小でも５程度までしか下げることができず、これよりも下げると一軸異方性が低下し、保磁力が小さくなるからである。
【００５７】
本発明者は、前記の基本的指針の下、上記従来の形状磁気異方性に基づく磁性粉末とは異なる観点から磁気特性の向上を目指すべく各種の磁性粉末を合成してその磁気異方性を調べた。その結果、希土類、鉄およびホウ素を少なくとも構成元素とした希土類−鉄−ホウ素系磁性材料では、大きな結晶磁気異方性を有しているため、針状形状にする必要がなく、粒状ないし楕円状の磁性粉末としても一方向に大きな保磁力を発現させうるものであることがわかった。なお、本発明にいう楕円状の磁性粉末とは、長軸径と短軸径の比が２以下のものを指し、従来の磁気記録媒体用の磁性粉末とは本質的にその形状が相違するものである。
【００５８】
希土類−鉄−ホウ素系磁性材料は、一般に、粉末冶金的方法によるサブミクロンオーダの粒子を用いた高性能磁石材料として知られている。例えば永久磁石用のネオジム−鉄−ホウ素系磁性材料はＮｄ２ Ｆｅ１４Ｂで表される組成を有し、８００ｋＡ／ｍ以上の極めて大きな保磁力を有している。しかし、磁気記録媒体の保磁力は記録ヘッドとの関係において決定され、通常、磁気ヘッドの飽和磁束密度の約１／６程度の保磁力の磁気記録媒体までしか磁気記録できないといわれているため、上記のような高すぎる保磁力では磁気ヘッドでの記録消去が不可能で、磁気記録媒体用の磁性粉末としては使用できない。
【００５９】
本発明者は、前記した指針に基づき、磁気記録媒体用として適当な保磁力を得るためには、上記の永久磁石用に比べて鉄に対する希土類元素の添加量を少なくし、またホウ素の添加量を多くすることが有効であることを見い出した。また、希土類−鉄−ホウ素系磁性材料は、上記のようにＮｄ２ Ｆｅ１４Ｂで表される組成の化合物がとくに高い保磁力を示すことが知られているが、本発明者は、希土類元素として、Ｎｄに代えてサマリウム（Ｓｍ）、テルビウム（Ｔｂ）、イットリウム（Ｙ）を使用した場合でも、上記構成とすることで磁気記録媒体用として十分な大きさの保磁力が得られることも見い出した。つまり、これまでは、希土類元素としてネオジムが注目されてきたが、磁気記録媒体用にはネオジム以外の希土類元素も使用できることを本発明者がはじめて明らかにしたものである。
【００６０】
永久磁石用として知られていたネオジム以外のサマリウム、テルビウム、イットリウムなどの希土類元素についても、磁気記録媒体用としてネオジムと同様の効果が奏される理由は明らかではない。推測では磁気記録媒体用として粒子サイズが極めて小さくなると表面効果が強調され、希土類元素とホウ素、遷移金属との反応が活発になることが原因でないかと考えられる。いずれにしても、これまで永久磁石用として注目されてきた希土類−鉄−ホウ素系磁性材料を、永久磁石用よりも低保磁力領域の磁気記録媒体用として着目し、実用化に成功したのは本発明者が最初であり、全く新しい材料分野を開発するに至ったものである。
【００６１】
本発明者は、上記知見を踏まえて、さらに検討した結果、希土類−鉄−ホウ素系磁性材料について、永久磁石用の材料として知られている組成より、希土類元素の含有量を少なくするなどの手段を加えることにより、さらには磁性粉末のコアー部分を金属鉄または鉄合金、外層部分を希土類−鉄−ホウ素化合物とした構造とした、粒子径（平均粒子サイズ）が５〜５０ｎｍ（より好ましくは５〜３０ｎｍ、さらに好ましくは５〜２５ｎｍ）の粒状ないし楕円状の希土類−鉄−ホウ素系磁性粉末としたときに、磁気ヘッドでの記録消去が可能な範囲内で、高い保磁力を示し、薄層領域の塗布型磁気記録媒体として極めてすぐれた電磁変換特性を付与できることを見い出した。また、この種の磁性粉末における希土類には、イットリウム、イッテルビウム、セシウム、プラセオジウム、サマリウム、ランタン、ユーロピウム、ネオジム、テルビウムなどから選ばれる少なくとも１種の元素が用いられるが、その中でも、ネオジムとサマリウム、テルビウム、イットリウムを用いたときに、高い保磁力が得られやすいこともわかった。
【００６２】
このような特定の希土類−鉄−ホウ素系磁性粉末を、薄層領域の塗布型磁気記録媒体に適用すると、高保磁力と高飽和磁化とを同時に達成できる。すなわち、上記の磁性粉末は、希土類元素の含有量を大幅に少なくするか、あるいは磁性粉末のコアー部分に金属鉄または鉄合金を主に含有するため、これ固有の高い飽和磁化が得られ、とくに金属鉄または鉄合金をコアー部分とし、このコアー部分を鉄−コバルト合金としたときに、最も高い飽和磁化が得られる。また、この金属鉄または鉄合金は形状異方性がないため、これ単独では保磁力が低くなるが、これに少量の希土類とホウ素を含有させると、保磁力が大幅に増加する。または金属鉄もしくは鉄合金をコアー部分とし、このコアー部分を包摂する外層部分を希土類−鉄−ホウ素化合物とすると、この化合物が高い保磁力を有するため、磁性粉末全体として高保磁力を示し、この場合に、上記化合物自体は飽和磁化は比較的低いが、金属鉄または鉄合金の高飽和磁化が維持されるため、結局、高飽和磁化と高保磁力とが同時に達成される。
【００６３】
このように、本発明において好適に用いられる上記特定の希土類−鉄−ホウ素系磁性粉末は、金属鉄または鉄合金の磁気異方性と、希土類−鉄−ホウ素化合物の磁気異方性とが磁気的相互作用により一体化し、とくにコア―部分と外層部分とからなる粒子構造であっても、単一磁性体と同様の挙動を示して、すぐれた磁気特性を発揮するものと考えられる。このような粒子内部で複数種の磁気異方性が磁気的相互作用により結合して一体化することは、本発明者がはじめで見い出したものであり、これは従来の常識を打ち破る画期的なものといえる。
【００６４】
また、本発明者は、上記希土類−鉄−ホウ素系磁性粉末の粒子サイズについて検討した結果、粒子径（平均粒子サイズ）が５〜５０ｎｍ（より好ましくは５〜３０ｎｍ、さらに好ましくは５〜２５ｎｍ）であるときに、磁性層のすぐれた磁気特性を達成できることを見い出した。従来の針状の磁性粉末では、高い保磁力を維持するには、平均粒子サイズが１００ｎｍ程度までが限界であったが、本発明において好適に用いられる上記磁性粉末は、主に結晶異方性に保磁力の起源を有するため、平均粒子サイズが５ｎｍまでの極めて微細な粒子とすることができ、このような微粒子としてもすぐれた磁気特性を発揮させることができる。より好ましい平均粒子サイズとしては８ｎｍ以上、とくに好ましくは１０ｎｍ以上である。
【００６５】
上記磁性粉末の粒子径（平均粒子サイズ）が大きすぎると、磁性層中での磁性粉末の充填性が低下するとともに、磁性層を薄層化した場合に表面性を低下させ、さらに、磁気記録媒体とした際に粒子の大きさに起因する粒子ノイズが大きくなる。したがって、平均粒子サイズとしては５０ｎｍ以下とする必要があり、好ましくは３０ｎｍ以下、より好ましくは２５ｎｍ以下である。このように設定すると、極めて高い充填性が得られ、すぐれた飽和磁束密度を達成できる。
【００６６】
本発明において好適に用いられる上記希土類−鉄−ホウ素系磁性粉末において、高飽和磁化に寄与する金属鉄または鉄合金のうち、鉄合金とする場合の合金種としては、Ｍｎ、Ｚｎ、Ｎｉ、Ｃｕ、Ｃｏなどの遷移金属がある。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。
【００６７】
また、希土類−鉄−ホウ素化合物を構成する希土類の量は、磁性粉末全体中、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％であり、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。上記希土類およびホウ素の量とすることにより、粒子内部で複数種の磁気異方性の磁気的相互作用による結合がより強固になって一体化され、高性能磁気記録媒体用の磁性粉末として最適な８０〜４００ｋＡ／ｍの保磁力が得られる。
【００６８】
つぎに、上記希土類−鉄−ホウ素系磁性粉末の粒子形状について、磁性塗料の分散性や薄層磁性層を形成するための特性の観点より、説明する。まず、従来の針状の磁性粉末では、ノイズ低減などの記録特性向上のために、粒子サイズを小さくしているが、その結果、必然的に比表面積が大きくなって、バインダ樹脂との相互作用が大きくなり、バインダ樹脂への分散時に均一な分散体を得ることが困難になり、また薄層塗布のために大量の有機溶剤で希釈すると磁性粉末の凝集が生じやすくなり、配向性や表面性が劣化する。このことから、塗布型磁気記録媒体として使用しうる磁性粉末の粒子サイズには限界がある。
【００６９】
これに対して、本発明において好適に用いられる上記希土類−鉄−ホウ素系磁性粉末は、粒子形状が粒状ないし楕円状であり、比表面積が最小となる球形に近い形状をとることが可能である。このため、従来の磁性粉末と比べて、バインダ樹脂との相互作用が小さく、磁性塗料の流動性が良好で、磁性粉末どうしがたとえ凝集体を形成しても、分散が容易となり、磁性層を薄層塗布する場合にとくに適した磁性塗料を調製できるものであることがわかった。また、その結果として、平均粒子サイズを前記した５ｎｍ程度としても十分に実用可能であることがわかった。
【００７０】
先に述べたように、長手記録の本質的な課題である、記録および再生減磁による出力低下の影響を低減するには、磁性層の厚さを薄くすることが有効であるが、粒子サイズが１００ｎｍ程度の針状の磁性粉末を使用する限り、磁性層の厚さにも限界が生じる。なぜなら、磁界配向により、針状粒子は、平均的に針状方向が媒体の面内方向に平行になるように並ぶが、この配向には分布があるため、針状方向が媒体面に垂直になるように分布した粒子も存在する。このような粒子が存在すると、針状の磁性粉末が磁性層表面から突き出て、媒体の表面性を損ない、ノイズを著しく増大させる原因となる。この問題は、磁性層の厚さが薄くなるほど顕著になるため、針状の磁性粉末を使用する限り、磁性層の厚さが０．０９μｍ程度以下で表面の平滑な塗膜を作製することは難しいのが現状である。
【００７１】
また、磁性層の薄層化のために、非磁性支持体と磁性層との間に下塗層を設ける場合、下塗層が湿潤状態の内に針状磁性粉末を含有する磁性塗料を下塗層上に塗布する同時重層塗布方法では、磁性粉末が下塗層に引きずられるため、磁性層の界面で下塗層へ針状磁性粉末が突出しやすくなり、さらに配向が乱れやすくなって、所望の角型比が得られないとともに、磁性層表面の平滑性を低下させることとなる。このことも、針状磁性粉末を用いた場合の薄層塗布で高密度化を行う妨げの要因のひとつとなっていると考えられる。
【００７２】
これに対して、本発明において好適に用いられる希土類−鉄−ホウ素系磁性粉末は、粒子サイズが小さいだけでなく、粒子形状が粒状ないし楕円状であって、球形に近い形状をとることも可能であるため、針状の磁性粉末のように磁性層の表面から粒子が突き出るような現象は生じず、また下塗層を設ける場合に針状磁性粉末と比べて下塗層に磁性粉末が突出することを低減でき、表面平滑性が極めて良好な磁性層を形成できる。また、磁性層の厚さが薄くなると、磁性層からの磁束が小さくなり、その結果、出力が低下する問題を生じるが、本発明に使用する上記磁性粉末は、粒子形状が粒状ないし楕円状で、球形に近い形状をとることも可能なため、針状の磁性粉末に比べて、磁性粉末を磁性層中に高充填しやすく、その結果、高磁束密度が得られやすいという大きな利点も有している。
【００７３】
さらに、飽和磁化についていえば、金属または合金磁性粉末は、一般に、粒子サイズが小さくなると比表面積が大きくなって、飽和磁化に寄与しない表面酸化層の割合が大きくなり、飽和磁化に寄与する磁性体部分が小さくなる。つまり、粒子サイズが小さくなるにしたがい、飽和磁化も小さくなる。この傾向は針状の磁性粉末においてとくに顕著であり、長軸長が１００ｎｍ付近を境として急激に飽和磁化が小さくなる。このような飽和磁化の減少も、使用可能な粒子サイズの限界を決める要因のひとつとなっている。これに対して、上記希土類−鉄−ホウ素系磁性粉末は、粒子形状が粒状ないし楕円状であるため、同一体積で比較した場合、比表面積は最小となり、微粒子であるにもかかわらず、高い飽和磁化を維持することが可能となるのである。
【００７４】
本発明において好適に用いられる希土類−鉄−ホウ素系磁性粉末の形状を、「粒状ないし楕円状」と表現しているのは、ほぼ粒状のものから楕円状のものまでのすべてを含み（つまり、ほぼ粒状から楕円状までの中間的な形状のものも含み）、その中に含まれるいずれの形状であってもよいことを意味する。つまり、従来の磁性粉末の形状である「針状」と区別するため、このような表現としたものである。上記形状の中でも、比表面積が最も小さい球状ないし楕円状のものが好ましい。この形状は、粒子サイズの場合と同様に、透過型電子顕微鏡により、観察できる。
【００７５】
以上のように、上記希土類−鉄−ホウ素系磁性粉末は、飽和磁化、保磁力、粒子サイズ、粒子形状のすべてが薄層磁性層を得るのに本質的に適しており、これを使用して磁性層の平均厚さが０．０９μｍ以下（特に０．０６μｍ以下）である磁気記録媒体を作製したときに、とくにすぐれた記録再生特性が得られることを見い出したものである。上記の磁性粉末の中でも、磁性層の平均厚さが０．０９μｍ以下である磁気記録媒体において高記録密度領域での特性を向上するため、飽和磁化が８０〜２００Ａ・ｍ２ ／ｋｇ（８０〜２００ｅｍｕ／ｇ）であるものを使用するのが好ましい。
【００７６】
なお、本明細書において、磁性粉末の保磁力および飽和磁化は、試料振動型磁力計を使用して、２５℃で印加磁界１２７３．３ｋＡ／ｍ（１６ｋＯｅ）で測定したときの基準試料による補正後の値を意味するものである。
【００７７】
本発明において好適に用いられる希土類−鉄−ホウ素系磁性粉末は、例えば、以下の方法により、製造できる。まず、ネオジムやサマリウムなどの希土類イオンおよび鉄イオンまたはこれと必要によりＭｎ、Ｚｎ、Ｎｉ、Ｃｕ、Ｃｏなどの遷移金属イオンを含有する水溶液とアルカリ水溶液とを混合して、希土類および鉄またはこれと上記遷移金属との共沈物を生成する。希土類イオンおよび鉄イオンや遷移金属イオンの原料には、硫酸鉄、硝酸鉄などが用いられる。つぎに、上記の共沈物に、ホウ素化合物を加え、これを６０〜４００℃で加熱処理して、ホウ素を含有する希土類と鉄（またはこれと上記遷移金属）との酸化物を生成する。
【００７８】
上記ホウ素化合物は、ホウ素の供給元であると同時に、粒子の極度な焼結を防止しながら、目的とする粒子サイズに結晶成長させるための融剤（フラックス）としての作用も兼ねている。このようなホウ素化合物は、とくに限定されるものではないが、Ｈ３ ＢＯ３ などが好ましく用いられる。また、ホウ素化合物は、共沈物に固体状態で混合することもできるが、共沈物とホウ素が均一に混合されるように、共沈物の懸濁液中にホウ素を溶解混合し、乾燥させて水を除去したのち、加熱処理する方が良好な物性の磁性粉末が得られる。
【００７９】
つぎに、上記加熱処理物を水洗し、余剰のホウ素を除去して、乾燥させ、水素などの還元雰囲気中、４００〜８００℃で加熱還元すると、希土類−鉄−ホウ素系磁性粉末が得られる。耐食性などの向上のため、他の元素を含ませてもよいが、この場合でも、磁性粉末全体中の希土類およびホウ素の量は、鉄に対しそれぞれ０．２〜２０原子％および０．５〜３０原子％であるのが望ましい。
【００８０】
また、上記と異なる方法として、まず、鉄イオンまたはこれと必要によりＭｎ、Ｚｎ、Ｎｉ、Ｃｕ、Ｃｏなどの遷移金属イオンを含有する水溶液とアルカリ水溶液とを混合して、鉄またはこれと上記遷移金属との共沈物を生成する。この場合も、鉄イオンや遷移金属イオンの原料には硫酸鉄、硝酸鉄などが用いられる。つぎに、この共沈物にネオジムやサマリウムなどの希土類塩とホウ素化合物を加え、これを６０〜４００℃で加熱処理して、ホウ素を含有する希土類と鉄（またはこれと上記遷移金属）との酸化物を生成する。ついで、余剰のホウ素を除去し、前記同様に水素ガス中で加熱還元すると、希土類−鉄−ホウ素系磁性粉末が得られる。この方法は、コアー部分が主に金属鉄または上記遷移金属との鉄合金で、外層部分が主に希土類−鉄−ホウ素化合物である構造の希土類−鉄−ホウ素系磁性粉末を得るのに適している。なお、この方法においても、磁性粉末には、耐食性などの向上のため、他の元素を含ませることもできるが、この場合でも、磁性粉末全体中の希土類およびホウ素の量は、鉄に対しそれぞれ０．２〜２０原子％および０．５〜３０原子％であるのが望ましい。
【００８１】
粒子径（平均粒子径）が５０ｎｍ以下の超微粒子磁性粉を塗膜中に高充填化し、かつ高分散させるためには、下記のような工程で塗料製造を行うことが好ましい。混練工程の前工程として、磁性粉の顆粒を解砕機を用いて解砕し、その後、混合機でリン酸系の有機酸等やバインダ樹脂と混合し、磁性粉の表面処理、バインダ樹脂との混合を行う工程を設ける。混練工程として、連続式２軸混練機により固形分濃度８０〜８５重量％、磁性粉に対するバインダ樹脂の割合が１７〜３０重量％で混練を行う。混練工程の後工程としては、連続式２軸混練機かまたは他の希釈装置を用いて、少なくとも１回以上のバインダ樹脂溶液および／または溶媒を加えて混練希釈する工程、サンドミル等の微小メデイア回転型分散装置による分散工程などにより塗料分散を行う。
【００８２】
磁性層には六方晶バリウムフェライト粉末を添加することができる。添加する六方晶バリウムフェライト粉末の保磁力は、１２０〜３２０ｋＡ／ｍが好ましく、飽和磁化量は、５０〜７０Ａ・ｍ２ ／ｋｇ（５０〜７０ｅｍｕ／ｇ）が好ましい。なお、この磁性層の磁気特性と、強磁性粉末の磁気特性は、いずれも試料振動型磁束計で外部磁場１２７３．３ｋＡ／ｍ（１６ｋＯｅ）での測定値をいうものである。
【００８３】
六方晶バリウムフェライト粉末では、粒子径（板面方向の粒子径）５〜５０ｎｍが好ましく、５〜３０ｎｍがより好ましく、５〜２５ｎｍがさらに好ましい。粒子径が５ｎｍ未満になると、磁性粉の凝集力が増大するために塗料中への分散が困難になり、５０ｎｍ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。また、板状比（粒径／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。なお、上記の粒子径は、透過型電子顕微鏡（ＴＥＭ）にて撮影した写真から粒子サイズを実測し、５００個の平均値により求めたものである。また、六方晶バリウムフェライト粉末のＢＥＴ比表面積は、１〜１００ｍ２ ／ｇが好ましく用いられる。
【００８４】
下塗層に使用する非磁性粒子としては、酸化チタン、酸化鉄、酸化アルミニウム等があるが、酸化鉄単独または酸化鉄と酸化アルミニウムの混合系が使用される。通常、長軸長０．０５〜０．２μｍ、短軸長５〜２００ｎｍの非磁性の酸化鉄を主に使用し、必要に応じて粒子径０．０１〜０．１μｍのカーボンブラック、粒子径０．１〜０．５μｍの酸化アルミニウムを補助的に含有させることが多い。上記非磁性粒子およびカーボンブラックは特に粒度分布がシャープとは言えず、下塗層の厚さが１．０μｍ以上の場合はあまり問題にならなかったが、下塗層の厚さが１．０μｍ以下になると、粒度分布の大粒子径部分の粒子が下塗層の表面粗さに影響を与えるので１．０μｍ以下に薄層化することが難しかった。
【００８５】
そこで、本発明者らは、超微粒子で粒度分布の小さい、下塗層に好適な酸化アルミニウム粒子等の非磁性板状粒子を得るために鋭意検討した結果、粒子径（数平均粒子径）が１０ｎｍ〜１００ｎｍの非磁性板状粒子を得ることができた。なお、非磁性板状粒子の粒子径は、透過型電子顕微鏡（ＴＥＭ）にて倍率２５万倍で撮影した写真から粒子サイズ（板面方向の最大粒子径）を実測して、５００個の数平均値により求めたものである。
【００８６】
本発明に使用する粒子径が１０ｎｍ〜１００ｎｍ（より好ましくは１０ｎｍ〜４９ｎｍ）の板状酸化アルミニウム粒子等の非磁性板状粒子には大きく二つの特徴がある。一つは、超微粒子の板状であるため、１．０μｍ以下の薄層塗布においても厚みむらが小さく、また下塗層と磁性層との界面の平滑性が低下することもない。二つ目の特徴は、板状の粒子が重なった状態で塗膜が形成されるので、塗膜の平面方向の補強効果が大きく、同時に温度、湿度の変化に対する寸法安定性も大きくなる。
【００８７】
例えば、酸化アルミニウム粒子の製造法としては、各種の方法が知られている。一般的には、焼成法で作製した酸化アルミニウムをボールミル等で粉砕することにより微粒子化する方法（粉砕法）が採られている。しかし、この方法で作製した酸化アルミニウム粒子は粒子サイズ分布が広く、さらに機械的に粉砕するため、粒子サイズとしては、サブミクロンサイズが限界で、さらに微粒子化することは困難である。
【００８８】
中和反応により、水酸化アルミニウムの沈殿物を作り、この水酸化アルミニウムを空気中加熱処理すると、酸化アルミニウム粒子を得ることができる。しかし、この方法では、粒子径の小さい酸化アルミニウム粒子を得ることはできるが、粒子形状が粒状の不定形であり、塗膜の平滑化、補強、温度、湿度の変化に対する寸法安定化等の効果が得られない。さらに粒子間凝集による２次粒子が生じやすく、均一な分散液とするために、大きなエネルギーと極めて長時間の分散が必要であるという問題がある。
【００８９】
例えば特開平７−３１５８３３号公報には、焼成法で作製された平板状アルミナを、非金属媒体を用いて長時間微粉砕し、凝集を破壊することが示されている。この方法では、粉砕により微粒子化するため、微粒子化に限界があり、かつ本質的に粒子径分布が広くなる。
【００９０】
一方、水熱合成法を利用した板状アルミナの製造法が古くから知られている。例えば特公昭３７−７７５０号公報や特公昭３９−１３４６５号公報の記載によれば、板状アルミナが得られているが、その粒子径は、数ミクロンから数百ミクロンであり、粒子の微細化の点で問題がある。
【００９１】
また、あらかじめ大きさをサブミクロンオーダーに調整した水酸化アルミニウムを水やアルカリ水溶液中、３５０℃以上の高温下で水熱処理を行い、サブミクロンオーダーの板状酸化アルミニウムとする製造方法が知られている（例えば、特開平５−１７１３２号公報、特開平６−３１６４１３号公報）。この方法では、結晶性に優れた板状酸化アルミニウムが得られ易い水熱反応を利用して水酸化アルミニウムを酸化アルミニウムに結晶変態させる。そのため、高温での反応になり、高圧に耐える特殊な反応容器が必要となる。さらに、この方法は、高温下での水熱反応を利用しているため、サブミクロンサイズの粒子径の大きい酸化アルミニウム粒子を製造するには適しているが、１００ｎｍ以下の微細な酸化アルミニウム粒子を製造するには適していないと考えられる。
【００９２】
以上のように、粒子径が１００ｎｍ以下の結晶性が良好でかつ粒子径分布がシャープな微粒子の酸化アルミニウムが要求されてきたにもかかわらず、このような要求を満たす酸化アルミニウム粒子はこれまで開発されていなかった。
【００９３】
本発明者は、上記のような要求を満たす板状酸化アルミニウム粒子等の非磁性板状粒子（微粒子）をあらたに開発したが、このような非磁性板状粒子を磁気テープの下塗層に使用すれば、薄層塗布における厚みむらの低減、下塗層と磁性層との界面の平滑性の向上、塗膜平面方向の強度向上、温度変化や湿度変化に対する寸法安定性の向上等が可能になることを見い出した。なお、同様の効果（厚みむらの低減、平滑性の向上、塗膜平面方向の強度向上、温度変化や湿度変化に対する寸法安定性の向上等）は、磁性層、バックコート層に対しても見られる。したがって、磁性層、およびバックコート層にこの非磁性板状粒子を添加すれば、磁性層厚さが０．０９μｍ以下、さらに好ましくは０．０６μｍ以下である本発明の磁気テープにおいても、厚さの変動量が極めて小さく、平滑で、強度や、温度変化や湿度変化に対する寸法安定性が高い磁気テープを得ることができる。
【００９４】
磁性層の厚さの変動量を測定する方法として、従来、先述した特許文献１０および１１等で開示されているように、磁気テープのスライス断面を、透過型電子顕微鏡（ＴＥＭ）にて１００００〜１０００００倍で写真観察し、多数ポイントを測定しその値を得ていたが、この方法ではスライス断面を得るときに、塗膜面がずれたり、下塗層と磁性層との界面があいまいな部分があるために、正確な値が得られにくく、また、電子顕微鏡を使うことから、測定個所がテープのごく一部に限られるなどの問題点があった。
【００９５】
本発明者らは、この点についても検討し、磁性塗膜厚さに対して、十分長波長な信号を磁気テープに記録することによって磁性層全体に磁気記録し、その信号出力の変動を読み出すことにより、厚さ情報を出力変動量として捕らえることを試みた。磁性塗膜厚さに対して、十分長い（例えば１０倍以上）波長の信号は磁性塗膜に飽和記録されるので、その信号出力は塗膜厚さに比例する。この測定方法と、従来のテープ断面の写真から測定する方法とを比較した結果、信号出力の変動量と磁性層厚さの変動量との間には相関が認められた。また、比較的細かいピッチ（テープの長さ方向に２．５４ｍｍピッチ）で長さ５０ｍから信号出力の変動を読み取って得られた信号出力の変動量データは、比較的粗いピッチ（テープの長さ方向に２５．４ｃｍピッチ）でテープカートリッジ全長から得られたデータとも相関が認められた。そこで、テープ長５０ｍの範囲で、テープの長さ方向に２．５４ｍｍピッチで出力変動量を読み取り厚さ変動の指標とした。本測定方法では、ヘッド位置を幅方向にずらして同様の測定を行うことにより、異なる幅位置の出力変動量（厚さ変動量）データも得られる。
【００９６】
ここで、上記の新たに開発した非磁性板状粒子の製造方法について、酸化アルミニウム粒子を例にとって説明する。下塗層に好適な酸化アルミニウムを得るに当たっては、まず第一工程として、オキシアルカリアミンを含むアルカリ水溶液にアルミニウム塩の水溶液を添加し、得られたアルミニウムの水酸化物あるいは水和物を、水の存在下で１１０〜３００℃の温度範囲で加熱処理する水熱反応処理により、目的とする形状、粒子径に整える。
【００９７】
このときに問題となるのは、アルカリ性溶液にも酸性溶液にも溶解し、中性付近のｐＨにおいてしか沈殿物を作らないという、アルミニウムの水酸化物あるいは水和物の特異な性質である。しかし、水熱反応により目的の形状、粒子径を有するアルミニウム水酸化物あるいは水和物にするためには、アルカリ溶液とする必要がある。本発明者らは、このトレードオフ関係にある性質を克服するために鋭意検討してきた結果、ｐＨ１０付近においてのみ目的とする反応が進行することを見い出した。
【００９８】
次に、第二工程として、前記のアルミニウムの水酸化物あるいは水和物を空気中加熱処理する。これらの工程を経ることにより、粒子径分布が均一で、焼結、凝集が極めて少なく、結晶性の良好な板状酸化アルミニウム粒子が得られる。
【００９９】
このように酸化アルミニウム粒子の製造において、形状、粒子径を整えることを目的とする工程と、その材料が本来有する物性を最大限に引き出すことを目的とする工程とに分離するという、全く新規な発想により、これまでの製造方法では不可能であった、粒子の形状が板状で、かつ粒子径（平均粒子径）が１０ｎｍから１００ｎｍの範囲にある酸化アルミニウム粒子の開発に成功したものである。ここで、板状とは、板状比（最大径／厚さ）が２を超えるものをいい、１００以下が好ましい。さらに、３以上５０以下がより好ましく、４以上３０以下が、よりいっそう好ましく、５以上１０以下が最も好ましい。前記の範囲が好ましいのは、板状比が２以下では例えば下塗層に用いた時に、粒子が塗布面から立ち上がるものが存在し、塗膜の平滑化効果が小さくなり、１００を超えると、塗料製造時に粒子が破壊される場合があるためである。
【０１００】
また、このように形状、粒子径を整えることを目的とする工程と、その材料が本来有する物性を最大限に引き出すことを目的とする工程とに分離する製造方法は、酸化アルミニウムに限らず、セリウムなどの希土類元素、ジルコニウム、珪素、チタン、マンガン、鉄等の元素の、さらにはこれらの元素の混晶系の粒子径（数平均粒子径）５〜１００ｎｍの各種の酸化物または複合酸化物にも適用できる。
【０１０１】
なお、テープ長手方向の残留磁束密度と磁性層厚さの積は、０．００１８〜０．０５μＴｍが好ましく、０．００３６〜０．０５μＴｍがより好ましく、０．００４〜０．０５μＴｍがさらに好ましい。この範囲が好ましいのは、０．００１８μＴｍ未満では、ＭＲヘッドによる再生出力が小さく、０．０５μＴｍを越えるとＭＲヘッドによる再生出力が歪みやすいからである。このような磁性層を有する磁気記録媒体は、記録波長を短くでき、加えて、ＭＲヘッドで再生した時の再生出力を大きくでき、しかも再生出力の歪が小さく出力対ノイズ比を大きくできるので好ましい。
【０１０２】
下塗層および／またはバックコート層に、粒子径（数平均粒子径）が１０ｎｍ〜１００ｎｍ（より好ましくは１０ｎｍ〜４９ｎｍ）の板状粒子を含ませることにより、テープの温度・湿度寸法安定性、エッジウィーブを小さくできることはすでに述べた。また、本発明者らは、磁気テープ原反を所定幅の磁気テープにスリッティングする手段として使用する図１に例示したようなスリットマシン１００についても検討し、その結果、さらにエッジウィーブを低減させることができた。
【０１０３】
テープ送り速度が４ｍ／秒程度で、オフトラックを引き起こす範囲のエッジウィーブ量をもった短周期（例えば、５０ｍｍ以下）のエッジウィーブができる原因について調べた結果、磁気テープ原反Ｇをスリッティングする際の当該テープ原反Ｇのばたつきによる短周期テンション変動が原因であることがわかった。この結果を基に、本発明者らは、スリットマシンを構成している各種要素の改良を行った。具体的には、図１に例示したようなスリットマシン１００において、巻き出し原反から刃物駆動部６０のスリット刃物群６１・６２に至るウェブ経路中のテンションカットローラ５０の改良、刃物駆動部６０に動力を伝達するタイミングベルト・カップリング（図示せず）の改良、刃物駆動部６０の機械的振動の抑制等である。なお、図１中の符号９０・９１は、磁気テープ原反Ｇの走行経路に沿って配置したガイドを示す。
【０１０４】
上記改良の結果、スリッティング後の磁気テープ３において、テープエッジに存在する短周期（周期ｆが５０ｍｍ以下）のエッジウィーブのエッジウィーブ量を大幅に低減することができた。上記改良の中、図２に示すように、磁気テープ原反の張力を制御するために使用されるテンションカットローラ５０であるサクションローラの吸引孔５１を多孔質材料で形成したメッシュサクションローラに改良したことが、短周期のエッジウィーブによるテープ幅方向の変動を抑制する手段として最も有効であった。なお、図２に例示したサクションローラ部は、図示しない吸引源に連通されて磁気テープ原反を吸引する吸引孔５１と、外周面に磁気テープ原反が接触するテープ接触部５２とを有し、これらをテンションカットローラ５０の外周面に沿って一定間隔をあけて交互に配置した構成である。
【０１０５】
テープ送り速度が６ｍ／秒程度で、オフトラックを引き起こし易い周期（例えば、６０〜７０ｍｍ）のエッジウィーブができる原因について調べたところ、刃物駆動部に動力を伝達するタイミングベルト、カップリングに原因があることが分かった。タイミングベルトを平ベルトに、金属カップリングをゴムカップリングにすることで中周期のエッジウィーブを大幅に低減することができた。
【０１０６】
さらに、比較的長周期のエッジウィーブ量を低減する方法について検討した結果、刃物駆動部を動力伝達装置を使用せず、モータからダイレクトドライブすれば、エッジウィーブ量が極端に小さくなることも見い出した。
【０１０７】
また、エッジウィーブの周期を、テープ送り速度が８ｍ／秒以上の速い速度でも、オフトラックを引き起こさない範囲の長周期（例えば、１００ｍｍ以上）にする方法について検討した結果、スリッティング速度を速くすれば、周期ｆがスリッティング速度の比率に応じて長くなり、エッジウィーブ量は殆ど変化しないものの、オフトラックへの影響を低減できることが分かった。
【０１０８】
次に、本発明の磁気テープの構成要素についてさらに詳述する。
【０１０９】
〈非磁性支持体〉
磁性支持体の厚さは、用途によって異なるが、通常、２〜５μｍのものが使用される。より好ましくは２．５〜４．５μｍ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、２μｍ未満では製膜が難しく、またテープ強度が小さくなり、５μｍを越えるとテープ全厚が厚くなり、テープ１巻当りの記録容量が小さくなるためである。
【０１１０】
非磁性支持体の長手方向のヤング率は９．８ＧＰａ（１０００ｋｇ／ｍｍ２ ）以上が好ましく、１０．８ＧＰａ（１１００ｋｇ／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９．８ＧＰａ（１０００ｋｇ／ｍｍ２ ）以上がよいのは、長手方向のヤング率９．８ＧＰａ（１０００ｋｇ／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（ＭＤ）／幅方向のヤング率（ＴＤ）は、０．６０〜０．８０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、０．６０〜０．８０の特異的範囲がよいのは、０．６０未満または０．８０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０．７０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のが好ましい。このような特性を満足する非磁性支持体には二軸延伸の芳香族ポリアミドベースフィルム、芳香族ポリイミドフィルム等がある。
【０１１１】
〈下塗層〉
下塗層の厚さは０．２μｍ以上、１．０μｍ以下が好ましく、０．８μｍ以下がより好ましく、０．５μｍ以下がさらにより好ましい。この範囲が好ましいのは、０．２μｍ未満では、磁性層の厚さむら低減効果、耐久性向上効果が小さいためである。１．０μｍを越えると磁気テープの全厚が厚くなり過ぎてテープ１巻当りの記録容量が小さくなるためである。
【０１１２】
下塗層には、膜厚の均一性、表面平滑性の確保、剛性、寸法安定性の制御のために、先に述べたような粒子径が１０ｎｍ〜１００ｎｍ（より好ましくは１０ｎｍ〜４９ｎｍ）の非磁性板状粒子を添加する。非磁性板状粒子の成分は、酸化アルミニウムに限らず、セリウムなどの希土類元素、ジルコニウム、珪素、チタン、マンガン、鉄等の元素の酸化物または複合酸化物が用いられる。導電性改良の目的で、既述した製法で作製した板状ＩＴＯ（インジウム、スズ複合酸化物）粒子を添加する。下塗層には、下塗層中の全無機粉体の重量を基準にして、板状ＩＴＯ粒子を、１５〜９５重量％となるように添加する。１０ｎｍ〜１００ｎｍの板状のグラファイトのようなカーボンを板状のＩＴＯの代わりに使用してもよい。必要に応じてカーボンブラックを添加してもよい。カーボンブラックは粒子径が１０ｎｍ〜１００ｎｍのものが好ましい。また、さらに、従来公知の酸化鉄、酸化アルミニウムなどの酸化物粒子を添加してもよい。その場合、できるだけ微粒子（例えば１０ｎｍ〜１００ｎｍ）のものを用いるのが好ましい。なお、下塗層に使用するバインダ樹脂は、磁性層と同様のものが用いられる。
【０１１３】
〈潤滑剤〉
下塗層には磁性層と下塗層に含まれる全粉体に対して０．５〜５．０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、５．０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おそれがあるからである。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を生じるおそれがあるためである。脂肪酸としては、炭素数１０以上の脂肪酸を用いるのが好ましい。炭素数１０以上の脂肪酸としては、直鎖、分岐、シス・トランスなどの異性体のいずれでもよいが、潤滑性能にすぐれる直鎖型が好ましい。このような脂肪酸としては、例えば、ラウリン酸、ミリスチン酸、ステアリン酸、パルミチン酸、ベヘン酸、オレイン酸、リノール酸などが挙げられる。これらの中でも、ミリスチン酸、ステアリン酸、パルミチン酸などが好ましい。磁性層における脂肪酸の添加量としては、下塗層と磁性層の間で脂肪酸が転移するので、特に限定されるものではなく、磁性層と下塗層を合わせた脂肪酸の添加量を上記の量とすればよい。下塗層に脂肪酸を添加すれば、必ずしも磁性層に脂肪酸を添加しなくてもよい。
【０１１４】
磁性層には磁性粉末に対して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おそれがあるからである。脂肪酸アミドとしてはパルミチン酸、ステアリン酸等の炭素数が１０以上の脂肪酸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を生じるおそれがあるためである。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。
【０１１５】
〈磁性層〉
磁性層の厚さは、０．０１μｍ以上、０．０９μｍ以下が好ましく、０．０６μｍ以下がより好ましく、０．０４μｍ以下がさらに好ましい。この範囲が好ましいのは、０．０１μｍ未満では得られる出力が小さいのと、均一な磁性層を塗布するのが困難であり、０．０９μｍを超えると短波長記録に対する分解能が低下するためである。
【０１１６】
磁性層厚さの変動量は、テープ長５０ｍに、記録トラック幅が７６μｍの磁気誘導型記録ヘッドで波長２μｍの信号を記録し、トラック幅３８μｍの磁気抵抗効果型再生ヘッド（磁気抵抗効果型素子の厚さ：０．０５μｍ）で再生したときの再生出力を一定間隔で読み取り、変動量を測定することで評価した。長手方向の出力変動量は例えば、（１）平均変動率（％）＝（（各ポイントの出力−平均出力）の絶対値／平均出力値）×１００ の平均値、（２）出力の標準偏差（％）＝（（全ポイントの出力の標準偏差）／平均出力値）×１００、で定義される。幅方向の出力変動量は、波長２μｍの信号を記録再生するトラック位置を幅方向にずらせて同様に測定することができる。前記出力の平均変動率は、磁性層の厚さが０．０５μｍ以上、０．０９μｍ以下で、テープの長手方向、幅方向の少なくとも一方向において、８％以下、より好ましくは６％以下、磁性層の厚さが０．０１以上、０．０５μｍ未満で、テープの長手方向、幅方向の少なくとも一方向において１０％以下、より好ましくは８％以下である。
【０１１７】
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−酢酸ビニル共重合体、塩化ビニル−ビニルアルコール共重合体、塩化ビニル−酢酸ビニル−ビニルアルコール共重合体、塩化ビニル−酢酸ビニル−無水マレイン酸共重合体、塩化ビニル−水酸基含有アルキルアクリレート共重合体、ニトロセルロース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体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、ポリエーテルポリウレタン、ポリエーテルポリエステルポリウレタン、ポリカーボネートポリウレタン、ポリエステルポリカーボネートポリウレタンなどがある。
【０１１８】
官能基として、−ＣＯＯＨ、−ＳＯ３ Ｍ、−ＯＳＯ３ Ｍ、−Ｐ＝Ｏ（ＯＭ）３ 、−Ｏ−Ｐ＝Ｏ（ＯＭ）２ ［これらの式中、Ｍは水素原子、アルカリ金属塩基又はアミン塩を示す］、−ＯＨ、−ＮＲ’ Ｒ’’、−Ｎ＋ Ｒ’’’ Ｒ’’’’Ｒ’’’’’ ［これらの式中、Ｒ’ 、Ｒ’’、Ｒ’’’ 、Ｒ’’’’、Ｒ’’’’’ は水素または炭化水素基を示す］、エポキシ基を有する高分子からなるウレタン樹脂等のバインダ樹脂が使用される。このようなバインダ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。
【０１１９】
これらのバインダ樹脂は、磁性粉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、バインダ樹脂として、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。
【０１２０】
これらのバインダ樹脂とともに、バインダ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、バインダ樹脂１００重量部に対して、通常１〜３０重量部の割合で用いられる。より好ましくは５〜２０重量部である。しかし、下塗層の上にウエット・オン・ウエットで磁性層が塗布される場合には下塗塗料からある程度のポリイソシアネートが拡散供給されるので、ポリイソシアネートを併用しなくても磁性層はある程度架橋される。
【０１２１】
また、磁性層には、先に述べたような粒子径（数平均粒子径）が１０ｎｍ〜１００ｎｍの非磁性板状粒子を添加してもよい。また、必要に応じて、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、チタンカーバイト、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合せで使用される。研磨材の粒径としては、厚みが０．０１〜０．０９μｍと薄い磁性層では、通常粒子径（数平均粒子径）で１０ｎｍ〜１５０ｎｍとすることが好ましい。添加量は磁性粉末に対して５〜２０重量％が好ましい。より好ましくは８〜１８重量％である。
【０１２２】
さらに、本発明の磁性層には導電性向上のために、既述した製法で作製した板状ＩＴＯ粒子、板状カーボンブラック、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。粒子径（数平均粒子径）が１０ｎｍ〜１００ｎｍのものが好ましい。この範囲が好ましいのは、粒子径が１０ｎｍ以下になるとカーボンブラックの分散が難しく、１００ｎｍ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。
【０１２３】
〈バックコート層〉
本発明の磁気テープを構成する非磁性支持体の他方の面（磁性層が形成されている面とは反対側の面）には、走行性の向上等を目的としてバックコート層を設けることができる。バックコート層の厚さは０．２〜０．８μｍが好ましい。この範囲が良いのは、０．２μｍ未満では、走行性向上効果が不充分で、０．８μｍを越えるとテープ全厚が厚くなり、１巻当たりの記録容量が小さくなるためである。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。通常、小粒径カーボンブラックと大粒径カーボンブラックを使用する。小粒径カーボンブラックには、粒子径（数平均粒子径）が５ｎｍ〜２００ｎｍのものが使用されるが、粒子径１０ｎｍ〜１００ｎｍのものがより好ましい。この範囲がより好ましいのは、粒子径が１０ｎｍ以下になるとカーボンブラックの分散が難しく、粒子径が１００ｎｍ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、磁性層への裏移り（エンボス）原因になるためである。大粒径カーボンブラックとして、小粒径カーボンブラックの５〜１５重量％、粒子径３００〜４００ｎｍの大粒径カーボンブラックを使用すると、表面も粗くならず、走行性向上効果も大きくなる。小粒径カーボンブラックと大粒径カーボンブラック合計の添加量は無機粉体重量を基準にして６０〜９８重量％が好ましく、７０〜９５重量％がより好ましい。中心線平均表面粗さＲａは３〜８ｎｍが好ましく、４〜７ｎｍがより好ましい。バックコート層に磁性があると磁気記録層の磁気信号が乱れる場合があるので、通常、バックコート層は非磁性である。
【０１２４】
また、バックコート層には、強度、温度・湿度寸法安定性向上等を目的に、先に述べたような粒子径（数平均粒子径）が１０ｎｍ〜１００ｎｍの非磁性板状粒子を添加することができる。非磁性板状粒子の成分は、酸化アルミニウムに限らず、セリウムなどの希土類元素、ジルコニウム、珪素、チタン、マンガン、鉄等の元素の酸化物または複合酸化物が用いられる。導電性改良の目的で、既述した製法で作製した板状ＩＴＯ（インジウム、スズ複合酸化物）粒子や板状カーボンブラックを添加してもよい。バックコート層には、バックコート層中の全無機粉体の重量を基準にして、板状ＩＴＯ粒子とカーボンブラックを、その合計量が６０〜９８重量％となるように添加する。カーボンブラックは粒子径（数平均粒子径）が１０ｎｍ〜１００ｎｍのものが好ましい。また、必要に応じて、粒子径が０．１μｍ〜０．６μｍの酸化鉄を添加してもよい。添加量はバックコート層中の全無機粉体の重量を基準にして２〜４０重量％が好ましく、５〜３０重量％がより好ましい。
【０１２５】
バックコート層には、バインダ樹脂として、前述した磁性層や下塗層に用いる樹脂と同じ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、通常、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４０〜１５０重量部、好ましくは５０〜１２０重量部、より好ましくは６０〜１１０重量部、さらに好ましくは７０〜１１０重量部である。前記範囲が好ましいのは、５０重量部未満では、バックコート層の強度が不十分であり、１２０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３０〜７０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。
【０１２６】
バックコート層には、前述した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、通常、１０〜５０重量部の割合で用いられ、好ましくは１０〜３５重量部、より好ましくは１０〜３０重量部である。前記範囲が好ましいのは、１０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、３５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。
【０１２７】
〈有機溶剤〉
磁性塗料、下塗塗料、バックコート塗料に使用する有機溶剤としては、例えば、メチルエチルケトン、シクロヘキサノン、メチルイソブチルケトンなどのケトン系溶剤、テトラヒドロフラン、ジオキサンなどのエーテル系溶剤、酢酸エチル、酢酸ブチルなどの酢酸エステル系溶剤等が挙げられる。これらの溶剤は、単独で又は混合して使用され、さらにトルエンなどと混合して使用される。
【０１２８】
【実施例】
以下、本発明の実施例について説明するが、本発明は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。また、実施例、比較例の平均粒径は、粒子径（数平均粒子径）を示す。
【０１２９】
実施例１：
《超微粒子磁性粉の合成》
０．０７４モルの硝酸鉄（ＩＩＩ）と０．００２モルの硝酸ネオジムを６００ｃｃの水に溶解した。この硝酸塩水溶液とは別に、０．２２２モルの水酸化ナトリウムを６００ｃｃの水に溶解した。この水酸化ナトリウムの水溶液に、上記の硝酸塩水溶液を加えて、５分間撹拌し、鉄とネオジムの水酸化物（共沈物）を生成した。この水酸化物を水洗したのち、ろ過して水酸化物を取り出した。この水酸化物（水を含んだ状態）に、さらに３０ｃｃの水と０．５モルのホウ酸（Ｈ３ ＢＯ３ ）を加えて、ホウ酸水溶液中で６０℃に加熱しながら鉄とネオジムの水酸化物を再分散させた。この分散液をバットに広げ、６０℃で４時間乾燥して水を除去し、鉄とネオジムからなる水酸化物とホウ酸の均一混合物を得た。
【０１３０】
この混合物を解砕し、アルミナルツボに入れて、空気中、２００℃で４時間加熱処理して、ホウ素が結合したネオジム−鉄酸化物とした。この反応に際し、ホウ酸は、ホウ素の供給元であると同時に、粒子の極度な焼結を防止しながら、目的とする粒子サイズに結晶成長させるための融剤（フラックス）としての作用も兼ねている。この加熱処理物を水洗し、余剰のホウ素を除去し、ホウ素が結合したネオジム−鉄酸化物粒子を取り出した。この酸化物粒子を、水素気流中、４５０℃で４時間加熱還元し、ネオジム−鉄−ホウ素系磁性粉末とした。その後、水素ガスを流した状態で室温まで冷却し、窒素／酸素混合ガスに切り換えて、温度を再び６０℃まで昇温し、窒素／酸素混合ガス気流中、８時間の安定化処理を行ったのち、空気中に取り出した。
【０１３１】
得られたネオジム−鉄−ホウ素系磁性粉末は、蛍光Ｘ線による測定で、鉄に対するネオジムの含有量が２．４原子％、鉄に対するホウ素の含有量が９．１原子％であった。この磁性粉末は、透過型電子顕微鏡（倍率：２５万倍）で観察した結果、図４に示すようにほぼ球状ないし楕円状の粒子で、粒子径（以下、数平均粒子径、平均粒径、平均粒子サイズで示す。）は２５ｎｍであった。また、１２７３．３ｋＡ／ｍの磁界を印加して測定した飽和磁化は１３２Ａ・ｍ２ ／ｋｇ（１３２ｅｍｕ／ｇ）、保磁力は１９１．８ｋＡ／ｍ（２４１０Ｏｅ）であった。
【０１３２】
《板状アルミナ粒子の合成》
０．０７５モルの水酸化ナトリウムと１０ｍｌの２−アミノエタノールを８０ｍｌの水に溶解し、アルカリ水溶液を調整した。このアルカリ水溶液とは別に、０．００７４モルの塩化アルミニウム（ＩＩＩ）七水和物を４０ｍｌの水に溶解して、塩化アルミニウム水溶液を調整した。前者のアルカリ水溶液に、後者の塩化アルミニウム水溶液を滴下して、水酸化アルミニウムを含む沈殿物を作製し、その後塩酸を滴下することにより、ｐＨを１０．２に調整した。この沈殿物を懸濁液の状態で２０時間熟成させたのち、約１０００倍の水で水洗した。
【０１３３】
次に、上澄み液を除去した後、この沈殿物の懸濁液を、水酸化ナトリウム水溶液を用いてｐＨ１０．０に再調整し、オートクレーブに仕込み、２００℃で２時間、水熱処理を施した。
【０１３４】
得られた水熱処理生成物を、ろ過し、９０℃で空気中乾燥した後、乳鉢で軽く解砕し、空気中６００℃で１時間の加熱処理を行って酸化アルミニウム粒子とした。加熱処理後、未反応物や残存物を除去するために、さらに超音波分散機を使って水洗し、ろ過乾燥した。
【０１３５】
得られた酸化アルミニウム（つまりアルミナ）粒子について、Ｘ線回折スペクトルを測定したところ、γ−アルミナに対応するスペクトルが観測された。さらに、透過電子顕微鏡で形状観察を行ったところ、粒径分布が３０〜５０ｎｍと狭い（平均粒径：４０ｎｍ）四角板状の粒子であることがわかった。
【０１３６】
得られた酸化アルミニウム粒子を、さらに空気中１２５０℃で１時間、加熱処理した。得られた酸化アルミニウム粒子について、Ｘ線回折スペクトルを測定したところ、α−アルミナに対応するスペクトルが観測された。さらに、透過電子顕微鏡で形状観察を行ったところ、粒径分布が４０〜６０ｎｍと狭い（平均粒径：５０ｎｍ）四角板状の粒子であった。
【０１３７】
《板状ＩＴＯ粒子の合成》
０．７５モルの水酸化ナトリウムと１００ｍｌの２−アミノエタノールを８００ｍｌの水に溶解して、アルカリ水溶液を調整した。これとは別に、０．０６７モルの塩化インジウム（ＩＩＩ）四水和物と０．００７モルの塩化スズ（ＩＶ）五水和物を４００ｍｌの水に溶解して、塩化スズと塩化インジウムの水溶液を調整した。前者のアルカリ水溶液に、後者の塩化スズと塩化インジウムの水溶液を滴下して、スズとインジウムから成る水酸化物あるいは水和物の沈殿物を作製した。このときのｐＨは１０．２であった。この沈殿物を室温で懸濁液の状態で２０時間熟成させたのち、ｐＨが７．６になるまで水洗した。
【０１３８】
次に、この沈殿物の懸濁液に水酸化ナトリウムの水溶液を添加して、ｐＨを１０．８に再調整し、オートクレーブに仕込み、２００℃で２時間、水熱処理を施した。
【０１３９】
得られた水熱処理生成物を、ｐＨが７．８になるまで水洗した後、ろ過し、９０℃で空気中乾燥した後、乳鉢で軽く解砕し、空気中６００℃で１時間の加熱処理を行ってスズ含有酸化インジウム粒子（ＩＴＯ粒子）とした。加熱処理後、未反応物や残存物を除去するために、さらに超音波分散機を使って水洗し、ろ過乾燥した。
【０１４０】
得られたスズ含有酸化インジウム粒子について、透過電子顕微鏡で形状観察を行ったところ、粒径分布が３０〜５０ｎｍと狭い（平均粒径：４０ｎｍ）円板状あるいは四角形状の粒子であることがわかった。
【０１４１】
このスズ含有酸化インジウム粒子のＸ線回折スペクトルを測定したところ、Ｘ線回折スペクトルは、単一構造の物質から構成されていることを示しており、インジウムがスズで置換されたスズ含有酸化インジウムとなっていることがわかった。
【０１４２】
《非磁性板状酸化鉄粒子の合成》
０．７５モルの水酸化ナトリウムと１００ｍｌの２−アミノエタノールを８００ｍｌの水に溶解し、アルカリ水溶液を作製した。このアルカリ水溶液とは別に、０．０７４モルの塩化第二鉄（ＩＩＩ）六水和物を４００ｍｌの水に溶解して塩化第二鉄水溶液を作製した。前記アルカリ水溶液に前記塩化第二鉄水溶液を滴下して、水酸化第二鉄を含む沈殿物を作製した。このときのｐＨは１１．３であった。この沈殿物を懸濁液の状態で２０時間熟成させたのち、ｐＨが７．５になるまで水洗した。
【０１４３】
次に、上澄み液を除去した後、この沈殿物の懸濁液を、オートクレーブに仕込み、１５０℃で２時間、水熱処理を施した。
【０１４４】
水熱処理生成物を、ろ過し、９０℃で空気中乾燥した後、乳鉢で軽く解砕し、空気中６００℃で１時間の加熱処理を行ってアルファー酸化鉄粒子とした。加熱処理後、未反応物や残存物を除去するために、さらに超音波分散機を使って水洗し、ろ過乾燥した。
【０１４５】
得られたアルファー酸化鉄粒子について、Ｘ線回折スペクトルを測定したところ、アルファーヘマタイト構造のスペクトルが明瞭に観測された。さらに、透過電子顕微鏡で形状観察を行ったところ、粒径分布が４０〜６０ｎｍと狭い（平均粒径：５０ｎｍ）の六角板状の粒子であることがわかった。
【０１４６】
《下塗塗料成分》
（１）
・板状アルミナ粉末（平均粒径：５０ｎｍ） ３５部
・板状ＩＴＯ粉末（平均粒径：４０ｎｍ） ６５部
・ステアリン酸 ２．０部
・塩化ビニル−ヒドロキシプロピルアクリレート共重合体 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
【０１４７】
《磁性塗料成分》
（１）混練工程
・超微粒子粒状磁性粉 （Ｎｄ−Ｆｅ−Ｂ） １００部
（Ｎｄ／Ｆｅ：２．４ａｔ％、
Ｂ／Ｆｅ：９．１ａｔ％、
σｓ：１３２Ａ・ｍ２ ／ｋｇ（１３２ｅｍｕ／ｇ）、
Ｈｃ：１９２ｋＡ／ｍ（２４１０Ｏｅ）、
粒子径（数平均粒子径。以下、平均粒径で示す）：２５ｎｍ）
・塩化ビニル−ヒドロキシプロピルアクリレート共重合体 １４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（ＰＵ） ５部
（含有−ＳＯ３ Ｎａ基：１．０×１０−４当量／ｇ）
・板状アルミナ粉末（平均粒径：５０ｎｍ） １０部
・板状ＩＴＯ粉末（平均粒径：４０ｎｍ） ５部
・メチルアシッドホスフェート（ＭＡＰ） ２部
・テトラヒドロフラン（ＴＨＦ） ２０部
・メチルエチルケトン／シクロヘキサノン（ＭＥＫ／Ａ） ９部
（２）希釈工程
・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部
・メチルエチルケトン／シクロヘキサノン（ＭＥＫ／Ａ） ３５０部
（３）配合工程
・ポリイソシアネート １．５部
・メチルエチルケトン／シクロヘキサノン（ＭＥＫ／Ａ） ２９部
【０１４８】
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、下塗塗料（下塗層用塗料）とした。
【０１４９】
これとは別に、上記の磁性塗料の成分において（１）混連工程成分を予め高速混合しておき、その混合粉末を連続式２軸混練機で混練し、さらに（２）希釈工程成分を加え連続式２軸混練機で少なくとも２段階以上に分けて希釈を行い、サンドミルで滞留時間を４５分として分散し、これに（３）配合工程成分を加え攪拌・濾過後、磁性塗料とした。
【０１５０】
上記の下塗塗料を、芳香族ポリアミドフイルム（厚さ３．３μｍ、ＭＤ＝１１ＧＰａ、ＭＤ／ＴＤ＝０．７０、商品名：ミクトロン、東レ社製）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０．６μｍ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、カレンダー処理後の磁性層の厚さが０．０６μｍ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。
【０１５１】
《バックコート層用塗料成分》
・板状ＩＴＯ粉末（平均粒径：４０ｎｍ） ８０部
・カーボンブラック（平均粒径：２５ｎｍ） １０部
・非磁性板状酸化鉄（平均粒径：５０ｎｍ） 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 ２６０部
・トルエン ２６０部
・メチルエチルケトン ５２５部
【０１５２】
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、カレンダ後の厚みが０．５μｍとなるように塗布し、乾燥した。
【０１５３】
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２００×９．８Ｎ／ｃｍ（２００ｋｇ／ｃｍ）の条件で鏡面化処理し、磁気シートをコアに巻いた状態で７０℃で７２時間エージングしたのち、１／２インチ幅に裁断した。
【０１５４】
スリットマシン（磁気テープ原反を所定幅の磁気テープに裁断する装置）は、構成している各種要素を下記のように改良したものを用いた。巻き出し原反からスリット刃物群に至るウェブ経路中にテンションカットローラを設け、このテンションカットローラをサクションタイプとし、吸引部を多孔質金属を埋め込んだメッシュサクションとした。刃物駆動部に動力を伝達する機構を持たないモーター直結のダイレクトドライブとした。
【０１５５】
裁断後のテープを２００ｍ／分で走行させながら磁性層表面に対し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社製トレシー（商品名）を用い、走行テンション０．２９４Ｎ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、コンピュータ用の磁気テープカートリッジ（以下、コンピュータ用テープともいう）を作製した。
【０１５６】
このようにした得られたコンピュータ用テープを図３に示す。このコンピュータ用テープは、図３に示すように、上下ケース１ａ・１ｂを蓋合わせ状に接合してなる角箱状のケース本体１を有し、ケース本体１の内部に配置した１個のリール２に磁気テープ３を巻装している。ケース本体１の前壁６の一側端には、テープ引出口４が開口してある。テープ引出口４は、スライド開閉可能なドア５で開閉できるようになっている。リール２に巻装した磁気テープ３をケース外へ引き出し操作するために、磁気テープ３の繰り出し端にテープ引出具７が連結されている。図３中の符号２０は、ドア５を閉じ勝手に移動付勢するためのドアばねを示す。
【０１５７】
実施例２：
磁性粉を下記の合成法のものに変更したことを除き、実施例１と同様にして実施例２のコンピュータ用テープを作製した。
【０１５８】
《超微粒子磁性粉の合成》
０．０９８モルの硝酸鉄（ＩＩＩ）と０．０４２モルの硝酸コバルトと０．００２モルの硝酸ネオジムを２００ｃｃの水に溶解した。この硝酸塩水溶液とは別に、０．４２モルの水酸化ナトリウムを２００ｃｃの水に溶解した。上記の硝酸塩水溶液に、上記の水酸化ナトリウムの水溶液を加えて、５分間撹拌し、鉄とコバルトとネオジムの水酸化物を生成した。この水酸化物を水洗したのち、ろ過して水酸化物を取り出した。この水酸化物（水を含んだ状態）に、さらに１５０ｃｃの水と０．１モルのホウ酸を添加して、ホウ酸水溶液中で鉄とコバルトとネオジムの水酸化物を再分散させた。この分散液を９０℃で２時間加熱処理したのち、水洗して余剰のホウ酸を除去し、６０℃で４時間乾燥して、ホウ酸を含有した鉄とコバルトとネオジムからなる水酸化物を得た。
【０１５９】
この水酸化物を、空気中、３００℃で２時間加熱脱水したのち、水素気流中、４５０℃で４時間加熱還元し、ネオジム−鉄−コバルト−ホウ素系磁性粉末とした。その後、水素ガスを流した状態で室温まで冷却し、窒素／酸素混合ガスに切り換えて、温度を再び６５０℃まで昇温し、窒素／酸素混合ガス気流中、８時間の安定化処理を行ったのち、空気中に取り出した。
【０１６０】
得られたネオジム−鉄−コバルト−ホウ素系磁性粉末は、蛍光Ｘ線による測定で、鉄に対するネオジムの含有量が１．９原子％、鉄に対するコバルトの含有量が４０．１原子％、鉄に対するホウ素の含有量が７．５原子％であった。この磁性粉末は、透過型電子顕微鏡（倍率：２５万倍）で観察した結果、実施例１と同様にほぼ球状ないし楕円状の粒子で、平均粒径（数平均粒子サイズ）は２０ｎｍであった。また、１２７３．３ｋＡ／ｍの磁界を印加して測定した飽和磁化は１５７Ａ・ｍ２ ／ｋｇ（１５７ｅｍｕ／ｇ）、保磁力は１７４．３ｋＡ／ｍ（２１９０Ｏｅ）であった。
【０１６１】
実施例３：
磁性粉を合成時の空気中加熱処理温度を実施例１の２００℃、４時間から１２０℃、４時間に変更した以外は実施例１と同様の方法で合成し、粒子径を１５ｎｍとした以外は、実施例１と同様にして実施例３のコンピュータ用テープを作製した。
【０１６２】
実施例４：
超微粒子粒状磁性粉の代わりに超微粒子板状磁性粉（Ｂａ−フェライト）（平均粒径（板径）＝２５ｎｍ、ＢＥＴ＝６７ｍ２ ／ｇ、Ｈｃ＝２２２ｋＡ／ｍ（２７９０Ｏｅ）、σｓ＝４９．４Ａ・ｍ２ ／ｋｇ（４９．４ｅｍｕ／ｇ））を用いた以外は、実施例１と同様にして実施例４のコンピュータ用テープを作製した。
【０１６３】
実施例５：
下塗層の板状アルミナの量を１０重量部から４０重量部に変え、板状ＩＴＯの量を９０重量部から６０重量部に変えた以外は、実施例４と同様にして実施例５のコンピュータ用テープを作製した。
【０１６４】
実施例６：
磁性層厚さが０．０６μｍから０．０４μｍ、下塗層厚さが０．６μｍから０．４５μｍになるように変更した以外は、実施例５と同様にして実施例６のコンピュータ用テープを作製した。
【０１６５】
実施例７：
磁性塗料の成分中、板状アルミナ粉末（平均粒径：５０ｎｍ）１０重量部および板状ＩＴＯ粉末（平均粒径：４０ｎｍ）５重量部を、粒状アルミナ粉末（平均粒径：８０ｎｍ）１０重量部およびカーボンブラック（平均粒径：７５ｎｍ）２重量部にそれぞれ変更した以外は、実施例１と同様にして実施例７のコンピュータ用テープを作製した。
【０１６６】
実施例８：
バックコート層用塗料の成分中、板状ＩＴＯ粉末（平均粒径：４０ｎｍ）８０重量部を０重量部、カーボンブラック（平均粒径：２５ｎｍ）１０重量部を８０重量部、板状酸化鉄（平均粒径：５０ｎｍ）１０重量部を０重量部にそれぞれ変更し、さらにカーボンブラック（平均粒径：０．３５μｍ）１０重量部、粒状酸化鉄（平均粒径：０．４μｍ）１０重量部をそれぞれ添加した以外は、実施例７と同様にして実施例８のコンピュータ用テープを作製した。
【０１６７】
実施例９：
実施例１の《下塗塗料成分》中の組成を下記のように変更した以外は、実施例１と同様にして実施例９のコンピュータ用テープを作製した。
【０１６８】
《下塗塗料成分》
（１）
・針状酸化鉄（平均粒径：１００ｎｍ） ６８部
・粒状アルミナ粉末（平均粒径：８０ｎｍ） ８部
・カーボンブラック（平均粒径：２５ｎｍ） ２４部
・ステアリン酸 ２．０部
・塩化ビニル−ヒドロキシプロピルアクリレート共重合体 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
【０１６９】
実施例１０：
実施例８の《下塗塗料成分》中の組成を下記のように変更した以外は、実施例８と同様にして実施例１０のコンピュータ用テープを作製した。
【０１７０】
《板状アルミナ粒子（４０ｎｍ）の合成》
０．０７５モルの水酸化ナトリウムと１０ｍｌの２−アミノエタノールを８０ｍｌの水に溶解し、アルカリ水溶液を調整した。このアルカリ水溶液とは別に、０．００６５モルの塩化アルミニウム（ＩＩＩ）七水和物を４０ｍｌの水に溶解して、塩化アルミニウム水溶液を調整した。前者のアルカリ水溶液に、後者の塩化アルミニウム水溶液を滴下して、水酸化アルミニウムを含む沈殿物を作製し、その後塩酸を滴下することにより、ｐＨを１０．２に調整した。この沈殿物を懸濁液の状態で２０時間熟成させたのち、約１０００倍の水で水洗した。
【０１７１】
次に、上澄み液を除去した後、この沈殿物の懸濁液を、水酸化ナトリウム水溶液を用いてｐＨ１０．０に再調整し、オートクレーブに仕込み、２００℃で２時間、水熱処理を施した。
【０１７２】
得られた水熱処理生成物を、ろ過し、９０℃で空気中乾燥した後、乳鉢で軽く解砕し、空気中６００℃で１時間の加熱処理を行って酸化アルミニウム粒子とした。加熱処理後、未反応物や残存物を除去するために、さらに超音波分散機を使って水洗し、ろ過乾燥した。
【０１７３】
得られた酸化アルミニウム（つまりアルミナ）粒子について、Ｘ線回折スペクトルを測定したところ、γ−アルミナに対応するスペクトルが観測された。さらに、透過電子顕微鏡で形状観察を行ったところ、粒径分布が２０〜４０ｎｍと狭い（平均粒径：３０ｎｍ）四角板状の粒子であることがわかった。
【０１７４】
得られた酸化アルミニウム粒子を、さらに空気中１２５０℃で１時間、加熱処理した。得られた酸化アルミニウム粒子について、Ｘ線回折スペクトルを測定したところ、α−アルミナに対応するスペクトルが観測された。さらに、透過電子顕微鏡で形状観察を行ったところ、粒径分布が３０〜５０ｎｍと狭い（平均粒径：４０ｎｍ）四角板状の粒子であった。
【０１７５】
《下塗塗料成分》
（１）
・板状アルミナ粉末（平均粒径：４０ｎｍ） ３５部
・板状ＩＴＯ粉末（平均粒径：４０ｎｍ） ６５部
・ステアリン酸 ２．０部
・塩化ビニル−ヒドロキシプロピルアクリレート共重合体 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
【０１７６】
比較例１：
実施例１の《磁性塗料成分》における（１）混練工程、《下塗塗料成分》、《バックコート層用塗料成分》中の組成を下記のように変更した以外は、実施例１と同様にして比較例１のコンピュータ用テープを作製した。ただし、磁性粉を粒子径（平均軸長）１００ｎｍの針状粉に変えたので、磁性層厚さは０．０６μｍにコントロールできず、０．１１μｍになった。
【０１７７】
《磁性塗料成分》
（１）混練工程
・針状強磁性鉄系金属粉 １００部
（Ｃｏ／Ｆｅ：３０ａｔ％、
Ｙ／（Ｆｅ＋Ｃｏ）：３ａｔ％、
Ａｌ／（Ｆｅ＋Ｃｏ）：５ａｔ％、
σｓ：１４５Ａ・ｍ２ ／ｋｇ（１４５ｅｍｕ／ｇ）、
Ｈｃ：１８７ｋＡ／ｍ（２３５０Ｏｅ）、
平均軸長：１００ｎｍ、軸比７）
・塩化ビニル−ヒドロキシプロピルアクリレート共重合体 １４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（ＰＵ） ５部
（含有−ＳＯ３ Ｎａ基：１．０×１０−４当量／ｇ）
・粒状アルミナ（平均粒径：８０ｎｍ） １０部
・カーボンブラック（平均粒径：７５ｎｍ） ５部
・メチルアシッドホスフェート（ＭＡＰ） ２部
・テトラヒドロフラン（ＴＨＦ） ２０部
・メチルエチルケトン／シクロヘキサノン（ＭＥＫ／Ａ） ９部
【０１７８】
《下塗塗料成分》
（１）
・針状酸化鉄（平均粒径：１００ｎｍ） ６８部
・粒状アルミナ粉末（平均粒径：８０ｎｍ） ８部
・カーボンブラック（平均粒径：２５ｎｍ） ２４部
・ステアリン酸 ２．０部
・塩化ビニル−ヒドロキシプロピルアクリレート共重合体 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
【０１７９】
《バックコート層用塗料成分》
カーボンブラック（平均粒径：２５ｎｍ） ８０部
カーボンブラック（平均粒径：０．３５μｍ） １０部
粒状酸化鉄（平均粒径：５０ｎｍ） 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 ２６０部
トルエン ２６０部
メチルエチルケトン ５２５部
【０１８０】
比較例２：
実施例１の《下塗塗料成分》、《バックコート層用塗料成分》中の組成を下記のように変更した以外は、実施例１と同様にして比較例２のコンピュータ用テープを作製した。
【０１８１】
《下塗塗料成分》
（１）
・針状酸化鉄（平均粒径：１００ｎｍ） ６８部
・粒状アルミナ粉末（平均粒径：８０ｎｍ） ８部
・カーボンブラック（平均粒径：２５ｎｍ） ２４部
・ステアリン酸 ２．０部
・塩化ビニル−ヒドロキシプロピルアクリレート共重合体 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
【０１８２】
《バックコート層用塗料成分》
カーボンブラック（平均粒径：２５ｎｍ） ８０部
カーボンブラック（平均粒径：０．３５μｍ） １０部
粒状酸化鉄（平均粒径：５０ｎｍ） １０部
ニトロセルロース ４５部
ポリウレタン樹脂（含有−ＳＯ３ Ｎａ基） ３０部
シクロヘキサノン ２６０部
トルエン ２６０部
メチルエチルケトン ５２５部
【０１８３】
比較例３：
非磁性支持体（ベースフィルム）を芳香族ポリアミドフィルム（厚さ３．３μｍ、ＭＤ＝１１ＧＰａ、ＭＤ／ＴＤ＝０．７０、商品名：ミクトロン、東レ社製）から芳香族ポリアミドフィルム（厚さ３．３μｍ、ＭＤ＝１４ＧＰａ、ＭＤ／ＴＤ＝１．２０、商品名：ミクトロン、東レ社製）に変更し、スリットマシンの構成要素を、テンションカットローラをサクションタイプの吸引部に多孔質金属を埋め込んだメッシュサクション、刃物駆動部に動力を伝達する機構を持たないモーター直結のダイレクトドライブから、テンションカットローラを通常のサクションタイプ、刃物駆動部に動力を伝達する機構をゴムベルトとゴムカップリンダに変更した以外は比較例２と同様にして、比較例３のコンピュータ用テープを作製した。
【０１８４】
〔評価〕
各実施例および比較例で得られたコンピュータ用テープの特性評価は、以下のようにして行った。
【０１８５】
〈磁性層の表面粗さ〉
ＺＹＧＯ社製汎用三次元表面構造解析装置ＮｅｗＶｉｅｗ５０００による走査型白色光干渉法にてＳｃａｎ Ｌｅｎｇｔｈを５μｍで測定した。測定視野は、３５０μｍ×２６０μｍである。磁性層の中心線平均表面粗さをＲａとして求めた。
【０１８６】
〈出力と出力対ノイズ〉
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（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。
【０１８７】
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、Ｃ、Ｃ／Ｎともにリファレンスとして用いている比較例１テープの値との相対値を求めた。
【０１８８】
〈テープの温度・湿度膨張係数〉
作製した磁気テープ原反の幅方向から、幅１２．６５ｍｍ、長さ１５０ｍｍの試料を準備し、温度膨張係数は、２０℃、６０％ＲＨと４０℃、６０％ＲＨとの試料長の差から求めた。湿度膨張係数は、２０℃、３０％ＲＨと２０℃、７０％ＲＨとの試料長の差から求めた。
【０１８９】
〈エッジウィーブ量の測定〉
走行基準側となるテープエッジにおけるエッジウィーブ量は、サーボライター（走行速度５ｍ／ｓ）にエッジウィーブ量測定装置（キーエンス社製）を取り付け、テープ長さ５０ｍにわたって連続測定した。ついで、得られたエッジウィーブ量のフーリエ解析を行い、周期ｆ（ｍｍ）のエッジウィーブ量を求めた。テープ走行速度を、Ｖ（ｍｍ／ｓ）としたときの周波数Ｖ／ｆ（１／ｓ）が５０（１／ｓ）以上の成分がオフトラックの原因になるので、本発明でいうエッジウィーブ量とは、Ｖ／ｆ（１／ｓ）が６０（１／ｓ）以上のものをいう。実施例、比較例ではＶ／ｆ（Ｖ＝４００ｍｍ／ｓ、ｆ＝６５ｍｍ）＝６１．５（１／ｓ）のエッジウィーブ量を求めた。エッジウィーブオフトラック量はＬＴＯドライブ装置でテープを走行させ求めた。
【０１９０】
〈温湿度オフトラック量〉
温度１０℃、湿度１０％ＲＨから、温度２９℃、湿度８０％ＲＨに環境が変化したときのトラック位置の最大ズレ量（サーボトラックから１４００μｍ離れた位置のトラックズレ）をテープの温度膨張係数、湿度膨張係数から求めた。
【０１９１】
〈出力低下〉
上記エッジウィーブオフトラック量と温度・湿度オフトラック量の合計値から、記録トラック幅１２μｍ、再生ヘッドトラック幅１０μｍの条件で記録再生を行ったときの、同一装置を使用した場合の出力低下量と、トラック位置が１．５μｍずれた装置を使用した場合の出力低下量を計算により求めた。
【０１９２】
〈出力変動〉
磁性層厚さの変動量は、ＤＬＴドライブを用いて、２．５４ｍ／秒の速度でテープを走らせ、テープ長５０ｍに、記録トラック幅が７６μｍの磁気誘導型記録ヘッドで波長２μｍの信号を記録し、トラック幅３８μｍの磁気抵抗効果型再生ヘッドで再生し、その再生出力を１０００個／秒間隔で読み取り（テープ上の長さで２．５４ｍｍ間隔）、その変動量を測定することで評価した。長手方向の出力変動率は、平均変動率（ＭＤ；テープ長手方向における値であることを示す。表１〜３においても同様。）（％）＝（（各ポイントの出力−平均出力）の絶対値／平均出力）×１００ の平均値、で定義し、上記の操作をテープの幅方向に５トラック行い、その平均値をテープの長手方向の出力変動率とした。幅方向の出力変動量は、上記データを、テープの長手方向の各ポイントでの各トラックの出力値から、平均変動率（ＴＤ；テープ幅方向における値であることを示す。表１〜３においても同様。）（％）＝（（各トラックの出力−５トラックの平均出力）の絶対値／５トラックの平均出力）×１００を求め５０ｍ長の各ポイントの平均値をテープの幅方向の出力変動率とした。
【０１９３】
表１ないし表３に、以上の結果と、各実施例および比較例で採用した条件をまとめて示す。
【０１９４】
【表１】
【０１９５】
【表２】
【０１９６】
【表３】
【０１９７】
表１ないし表３から明らかなように、本発明の実施例１〜１０に係る各コンピュータ用テープ（磁気テープ）は、比較例１および比較例２に係るコンピュータ用テープに比べて、電磁変換特性に優れ、温度・湿度安定性が良好で、エッジウィーブ量が小さいため、温度や湿度が変化した場合でもオフトラック量が少ない。また、テープ長手方向および幅方向の出力変動が小さい。すなわち、磁性層厚さの変動が小さい。なお、オフトラック量は、記録トラック幅が１２μｍ、再生ヘッドトラック幅が１０μｍとして計算により評価したが、１ＴＢ容量のコンピュータ用テープで予想される記録トラック幅が１０μｍ以下、再生ヘッドトラック幅が８μｍ以下の条件では、実施例と比較例とのオフトラック量の差は、一層顕著になると予想される。
【０１９８】
【発明の効果】
以上のように本発明によれば、高い再生出力およびＣ／Ｎ等を有し、温度・湿度安定性に優れた磁気テープおよび磁気テープカートリッジが得られる。これにより、例えば１ＴＢ以上の記録容量に対応できるコンピュータ等用のバックアップテープを実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】磁気テープを作製するに当たって使用したスリットマシンの全体構成を簡略化して示す図である。
【図２】図１のスリットマシンにおけるサクションローラ部の断面構造を示す部分拡大断面図である。
【図３】本発明の実施例で作製した磁気テープカートリッジ（コンピュータ用テープ）を示す斜視図である。
【図４】本発明の実施例１で使用したネオジム−鉄−ホウ素系磁性粉末粒子の透過型電子顕微鏡写真（倍率：２５万倍）を示す図である。
【符号の説明】
１ 箱状のケース本体
２ リール
３ 磁気テープ[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a coating type magnetic tape excellent in high recording density characteristics.
[0002]
[Prior art]
Magnetic tapes have various uses such as audio tapes, video tapes, and computer tapes. In particular, in the field of data backup tapes, several tens of GB to 100 GB per volume are required due to the increase in the capacity of hard disks to be backed up. Products with a recording capacity have been commercialized. In the future, large-capacity backup tapes exceeding 1 TB have been proposed, and it is essential to increase the recording density.
[0003]
In manufacturing magnetic tapes that support such high recording densities, advanced technologies related to fine magnetic powders and their high density filling in coatings, smoothing of coatings, and thinning of magnetic layers are required. Technology is used.
[0004]
In addition, to increase the recording density, the track pitch has been narrowed along with the shorter wavelength of the recording signal, and a system that uses a servo track together so that the reproducing head can accurately trace the track has appeared. are doing.
[0005]
Regarding the improvement of magnetic powders, the magnetic properties have been improved year by year, mainly in order to cope with short-wavelength recording, and are conventionally used for audio and home video tapes. Magnetic powders such as ferromagnetic iron oxide, Co-modified ferromagnetic iron oxide, and chromium oxide have been the mainstream, but at present, needle-like metal magnetic powders having a particle size of about 100 nm have been proposed. Further, in order to prevent a decrease in output due to demagnetization during short-wavelength recording, a high coercive force has been achieved year by year, and a coercive force of about 198.9 kA / m has been realized by alloying iron-cobalt. (Patent Documents 1 to 3). Further, as a magnetic powder suitable for obtaining a thin-layer coating type magnetic recording medium as compared with a needle-shaped magnetic powder, a barium ferrite magnetic powder having a plate-like particle shape and a particle size (particle size) of about 50 nm is used. Is also known (Patent Document 4).
[0006]
On the other hand, with regard to the improvement of the medium manufacturing technology, the improvement of the dispersion technology when using a binder resin having various functional groups or the above-mentioned magnetic powder, and the improvement of the calendar technology performed after the coating process have led to the improvement of the surface of the magnetic layer. The smoothness is remarkably improved, and greatly contributes to the improvement of short wavelength output (Patent Documents 5 to 7).
[0007]
However, with the recent increase in recording density, the recording wavelength has been shortened. Therefore, if the thickness of the magnetic layer is large, in the shortest recording wavelength region, the output cannot be as large as the saturation magnetization and coercive force of the conventional magnetic powder. And a very short recording wavelength is used, so the effects of self-demagnetization loss during recording and reproduction and thickness loss due to the thickness of the magnetic layer, which were not so much a problem in the past, are not significant. However, there is a problem that a sufficient resolution cannot be obtained. Since such problems cannot be overcome only by improving the magnetic properties by the magnetic powder and improving the surface properties by the medium manufacturing technique, it has been proposed to reduce the thickness of the magnetic layer.
[0008]
That is, in general, the effective thickness of the magnetic layer is said to be about 1/3 of the shortest recording wavelength used in the system. For example, at the shortest recording wavelength of 0.3 μm, the thickness of the magnetic layer is 0.1 mm. About 1 μm is required. In addition, as the cassette (also referred to as a cartridge) for accommodating the tape becomes smaller, it is necessary to make the entire magnetic tape thinner in order to increase the recording capacity per volume. Therefore, the magnetic layer is necessarily thinner. It needs to be stratified. Further, in order to increase the recording density, it is necessary to reduce the write magnetic flux generated from the magnetic head to a small area, and since the magnetic head has also been reduced in size, the amount of generated magnetic flux will decrease. In order to cause complete magnetization reversal with such a small magnetic flux, it is necessary to make the magnetic layer thinner.
[0009]
However, when the thickness of the magnetic layer is reduced, the surface roughness of the non-magnetic support affects the surface of the magnetic layer, and the surface property of the magnetic layer is easily deteriorated. When only a single magnetic layer is thinned, a method of decreasing the solid content concentration of the magnetic paint or reducing the amount of application may be considered. However, depending on these methods, defects during application may occur. However, the filling property of the magnetic powder cannot be improved, and the strength of the coating film may be reduced. For this reason, when thinning the magnetic layer by improving the medium manufacturing technology, an undercoat layer is provided between the nonmagnetic support and the magnetic layer, and the upper magnetic layer is formed while the undercoat layer is in a wet state. A so-called simultaneous multi-layer coating method for coating has been proposed (Patent Document 8).
[0010]
When the thickness of the magnetic layer is reduced, the influence of the nonuniformity of the thickness of the magnetic coating film tends to appear, and the output fluctuation increases. This leads to an increase in the error rate. In a magnetic medium in which a non-magnetic undercoat layer and a magnetic layer are provided on a non-magnetic support by a method in which the magnetic layer is applied while the non-magnetic undercoat layer is in a wet state, the coating, the magnetic field orientation, and the drying step are performed in a non-magnetic manner. Disturbance was likely to occur at the interface between the undercoat layer and the magnetic layer, which was a major factor in the fluctuation of the magnetic layer thickness. Regarding reducing the fluctuation of the thickness of the magnetic layer, the magnetic layer is applied after the non-magnetic undercoat layer is dried, the thixotropic properties of the non-magnetic paint and the magnetic paint are approximated, and the needle-like filler is added to the non-magnetic paint. Have been proposed (Patent Documents 9 to 11).
[0011]
There is also known a magnetic recording medium in which plate-like particles are contained in an undercoat layer or a back coat layer in order to improve the characteristics of the recording layer having the above-mentioned multilayer structure. As such a material, for example, in a magnetic recording medium having two or more undercoat layers, the undercoat layer contains plate-like particles having a plate diameter of 0.1 to 2 μm (Patent Document 12). An undercoat layer containing plate-like particles having a plate diameter of 0.01 to 3 μm and an epoxy resin having a molecular weight of 30,000 or more (Patent Document 13), and a backcoat layer containing plate-like magnetite (Patent Document 14), a magnetic recording medium in which the average thickness of a magnetic layer is 1.1 μm or more, wherein a backcoat layer contains plate-like particles having a plate diameter of 0.5 to 3.0 μm (Patent Document 15) There is.
[0012]
Increasing the recording density in the tape width direction by reducing the recording track width reduces the leakage magnetic flux from the magnetic tape.Therefore, an MR head using a magnetoresistive element capable of obtaining a high output even with a small magnetic flux is used for the reproducing head. Must be used.
[0013]
Magnetic tapes compatible with MR heads include those described in, for example, Patent Documents 16 and 17. In the magnetic recording media described in these publications, the magnetic flux (the product of the residual magnetic flux density and the thickness) is set to a specific value range to prevent the output of the MR head from being distorted, and the dent on the surface of the magnetic layer to a specific value. For example, the thermal asperity of the MR head is reduced by setting the value to be less than the value.
[0014]
In addition, when the recording track width is reduced, a problem arises in that the reproduction output is reduced due to off-track. Therefore, a track servo is required to avoid this. The track servo system includes an optical track servo system (Patent Document 18) and a magnetic servo system. In either case, a magnetic tape cartridge (a magnetic tape cartridge containing a magnetic tape inside a box-shaped case body) is adopted. It is necessary to use a single reel type (single reel type) having only one reel for winding the magnetic tape, and to perform track servo on the magnetic tape drawn out of the cartridge. This is because if the tape running speed is increased (for example, to 2.5 m / sec or more), the two-reel type having two reels for feeding the tape and winding the tape cannot run stably. In the case of the two-reel type, the cartridge size becomes large, and the recording capacity per volume becomes small.
[0015]
As mentioned earlier, there are a magnetic servo system and an optical servo system in the track servo system.The former performs servo tracking by forming a servo track band on a magnetic layer by magnetic recording and reading this magnetically. In the latter, a servo track band formed of a concave array is formed on a back coat layer by laser irradiation or the like, and this is optically read to perform servo tracking. In the magnetic servo method, there is a method in which the backcoat layer also has magnetism and a magnetic servo signal is recorded on the backcoat layer (Patent Document 19). In the optical servo method, light is absorbed in the backcoat layer. There is also a method of recording an optical servo signal by using a material or the like (Patent Document 20).
[0016]
Usually, in a linear recording type computer tape, recording tracks are written in the longitudinal direction, but the track width of the reproducing head (reproducing track width) is set to be considerably smaller than the recording track width [for example, (recording track width: (About 28 μm, reproduction track width: about 12 μm), (recording track width: about 24 μm, reproduction track width: about 12 μm)]. By doing so, the off-track margin is increased, and even if there is a variation in the position of the magnetic tape of about 3 μm (fluctuation based on dimensional change due to edge weave or temperature / humidity) or a track shift between the apparatuses of about 3 μm. It is designed so that the reproduction output is hardly reduced by off-track. With such an off-track margin, it was not necessary to pay much attention to the edge weave of the magnetic tape and the dimensional stability of temperature and humidity in the width direction.
[0017]
However, in order to increase the recording capacity of a computer tape to several hundred GB or more, it is necessary to reduce the recording track width. Therefore, a magnetic tape having a small temperature / humidity expansion coefficient in the width direction is required. A magnetic recording medium having a specified temperature / humidity expansion coefficient has a temperature expansion coefficient of 1.8 × 10 -4 ~ 1.0 × 10 -8 / ° C magnetic recording medium (Patent Document 21), the coefficient of humidity expansion in the longitudinal direction of the tape is 5 × 10 -6 /% RH or less (Patent Document 22), a magnetic tape having a thermal expansion coefficient in the width direction of 0.0015% / ° C or less and a humidity expansion coefficient of 0.0015% /% RH or less (Patent Document 23) )and so on.
[0018]
[Patent Document 1]
JP-A-3-49026
[Patent Document 2]
JP-A-5-234064
[Patent Document 3]
JP-A-6-25702
[Patent Document 4]
Japanese Patent Publication No. 6-18062
[Patent Document 5]
Japanese Patent Publication No. 64-1297
[Patent Document 6]
Japanese Patent Publication No. 7-60504
[Patent Document 7]
JP-A-4-19815
[Patent Document 8]
JP-A-63-187418
[Patent Document 9]
JP-A-10-69635 (pages 10-11)
[Patent Document 10]
JP 2001-134919 A (page 6)
[Patent Document 11]
JP 2001-256633 A (page 5)
[Patent Document 12]
JP-A-6-004854 (pages 2-5)
[Patent Document 13]
JP-A-7-326036 (pages 2-3)
[Patent Document 14]
JP-A-9-198650 (pages 2-3)
[Patent Document 15]
JP-A-11-273053 (pages 2-3)
[Patent Document 16]
JP-A-11-238225
[Patent Document 17]
JP 2000-40217 A
[Patent Document 18]
JP-A-11-213384
[Patent Document 19]
JP-A-11-126327
[Patent Document 20]
JP-A-11-126328
[Patent Document 21]
JP-A-10-228623 (pages 4-5)
[Patent Document 22]
JP-A-11-096545 (pages 2-3)
[Patent Document 23]
JP-A-11-250449 (pages 3-4)
[0019]
[Problems to be solved by the invention]
However, the improvement of magnetic powder and medium manufacturing technology has almost reached the limit at present. In particular, regarding the improvement of magnetic powder, as long as needle-like magnetic powder is used, the particle size is practically limited to about 100 nm. This is because if the particle size is reduced more than this, not only the specific surface area becomes extremely large, the saturation magnetization decreases, but also it becomes extremely difficult to disperse the magnetic powder in the binder resin.
[0020]
Regarding coercive force, recording is possible even on a medium having a higher coercive force due to technological innovation of a magnetic head. In particular, in the longitudinal recording method, it is preferable to make the coercive force as high as possible in order to prevent a decrease in output due to recording and reproduction demagnetization as long as recording and erasing can be performed by the magnetic head. Therefore, the most effective and practical method for improving the recording density of a magnetic recording medium is to increase the coercive force of the magnetic recording medium.
[0021]
In addition, in order to reduce the effect of output reduction due to recording and reproduction demagnetization, which is an essential problem of longitudinal recording, it is effective to further reduce the thickness of the magnetic layer. As long as needle-like magnetic powder of about 100 nm is used, there is a limit to the thickness of the magnetic layer. That is, the needle-like particles are arranged such that the needle-like direction is parallel to the in-plane direction of the medium on average due to the longitudinal orientation. Some particles are arranged vertically. The presence of such particles impairs the surface smoothness of the medium and causes an increase in noise. Such a problem becomes more serious as the thickness of the magnetic layer becomes thinner.
[0022]
Further, when thinning the magnetic layer, it is necessary to dilute the magnetic paint with a large amount of an organic solvent.However, the conventional fine needle-like magnetic powder tends to cause agglomeration of the magnetic paint. Because a large amount of organic solvent evaporates, the orientation of the magnetic powder tends to decrease, and the orientation is poor in tape-type media that is longitudinal recording. In addition, there is a problem that it is difficult to obtain desired electromagnetic conversion characteristics. Therefore, in longitudinal recording, although it is known that reducing the thickness of the magnetic layer is effective in improving the recording characteristics, as long as the conventional acicular magnetic powder is used, It is difficult to obtain a coating type magnetic recording medium in which the thickness of the magnetic layer is further reduced.
[0023]
As described above, the shape and particle size (particle size) of the barium ferrite magnetic powder disclosed in Patent Document 4 and the like are more suitable for obtaining a thin-layer coating type magnetic recording medium than that of the acicular magnetic powder. Are suitable. However, since the barium ferrite magnetic powder is an oxide, the saturation magnetization is 70 Am at most. 2 / Kg (70 emu / g), 100Am such as acicular metal or alloy magnetic powder 2 / Kg (100 emu / g) or more is theoretically impossible to obtain. For this reason, when barium ferrite magnetic powder is used, a coating type magnetic recording medium having a thin magnetic layer can be obtained, but in a system using a conventional magnetic induction type magnetic head as a reproducing head, the magnetic flux density is low. Because of the low output, the output was low and was not suitable for a high-density magnetic recording medium. For this reason, the above-described needle-shaped magnetic powder has been the mainstream as the magnetic powder for high-density magnetic recording media. However, in a system using a high-sensitivity magnetoresistive head as a reproducing head, the barium ferrite magnetic powder can be used for the magnetic recording medium of the present invention because the above-mentioned disadvantages of the magnetic powder are eliminated.
[0024]
As described above, in thinning the magnetic layer, which is an effective method for improving the recording density of the magnetic recording medium, the coercive force of the magnetic powder, maintaining the saturation magnetization as high as possible, In addition, reducing the particle size is a very important issue. To overcome this problem, first focusing on the magnetic properties of conventional magnetic powders, the current acicular magnetic powder has a high coercive force because the origin of the coercive force is based on the shape anisotropy of the acicular shape. There are theoretical limits to the formation. That is, in the shape anisotropy, the magnitude of the magnetic anisotropy is represented by 2πIs (where Is is the saturation magnetization) and is proportional to the saturation magnetization. Therefore, in a needle-shaped magnetic powder whose coercive force is based on shape anisotropy, the coercive force increases as the saturation magnetization increases.
[0025]
As is well known from the Slater-Pauling curve, the saturation magnetization of metals and alloys shows the maximum value in, for example, an Fe-Co alloy having an Fe / Co ratio of around 70/30. At the maximum value. Such an acicular Fe-Co alloy magnetic powder having an Fe / Co ratio of around 70/30 has already been put into practical use, but as described above, as long as the acicular magnetic powder is used, it is theoretically impossible. The current coercive force of about 198.9 kA / m is a limit, and it is difficult to obtain a higher coercive force. Further, such acicular magnetic powder is not suitable for a thin-layer coated magnetic recording medium.
[0026]
The magnitude of the magnetic anisotropy in the shape anisotropy is represented by 2πIs as described above, and when the acicular ratio (particle length / particle diameter) of the magnetic powder is about 5 or more, the coefficient is represented by about 2π. However, when the acicular ratio is less than 5, the coefficient rapidly decreases, and when the acicular ratio becomes spherical, the anisotropy disappears. That is, as long as a magnetic material such as an Fe metal or an Fe—Co alloy is used as the magnetic powder, it is theoretically necessary to form the magnetic powder into a needle shape in theory.
[0027]
Conventionally, in order to improve short-wavelength recording / reproducing characteristics, an undercoat layer having a thickness of about 2.0 μm is provided on a nonmagnetic support, and a magnetic layer having a thickness of about 0.15 to 0.2 μm is formed thereon. However, in order to further improve the recording density, the thickness of the magnetic layer is preferably 0.01 μm or more and 0.09 μm or less, more preferably 0.06 μm or less, and 0.04 μm or less. Is even more preferred. The thickness of the undercoat layer is preferably at least 0.2 μm, more preferably at least 0.3 μm. Further, the thickness of the undercoat layer is preferably 1.0 μm or less, more preferably 0.8 μm or less, and even more preferably 0.5 μm or less. The undercoat layer is preferably non-magnetic. When the undercoat layer has magnetism, the signal recorded on the magnetic layer on the undercoat layer may be disturbed by the magnetic recording signal of the undercoat layer, or the reproduced signal may be distorted by the magnetic recording signal of the undercoat layer. It is.
[0028]
Further, as described above, the recording track pitch is becoming narrower in order to increase the recording capacity of the computer tape, and the recording capacity per tape is approaching 1 TB. In order to realize this, the recording track width is required to be 12 μm or less in calculation. The reproduction track width is determined based on a balance between the obtained output and the off-track margin, and (recording track width−reproduction track width) is expected to be 5 μm or less from the current 12 μm. At that time, the off-track margin becomes quite severe. For example, if the recording track width is 12 μm and the reproducing track width is 10 μm, (recording track width−reproducing track width) is 2 μm on both sides and 1 μm on one side, and the off-track margins of the magnetic tape and the device are each 0.5 μm. To narrow. In such a case, the edge weave amount is preferably less than 0.8 μm, and more preferably less than 0.6 μm. Most preferred is zero.
[0029]
In order to accurately trace a track corresponding to the track pitch where the width is narrowing, the dimensions between the tape edge-data track, the tape edge-servo track, and the servo track-data track are constant with respect to temperature and humidity changes. That is, it is necessary that the coefficient of temperature and humidity expansion in the width direction of the tape is small. From such a viewpoint, the thermal expansion coefficient (thermal expansion coefficient) in the width direction of the tape is (0 to 8) × 10 -6 / ° C is preferred, and (0-6) × 10 -6 / ° C is more preferred. The coefficient of humidity expansion in the width direction of the tape is (0 to 10) × 10. -6 /% RH is preferable, and (0-8) × 10 -6 /% RH is more preferred. Most preferred is zero.
[0030]
When the track pitch is reduced, the influence of the nonuniformity of the thickness of the magnetic coating film tends to appear, and the output fluctuation increases. This leads to an increase in the error rate. In a magnetic recording medium in which a non-magnetic undercoat layer and a magnetic layer are provided on a non-magnetic support by a method in which the magnetic layer is applied while the non-magnetic undercoat layer is in a wet state, non-coating, magnetic field orientation, and drying steps are performed. Disturbance was likely to occur at the interface between the magnetic undercoat layer and the magnetic layer, which was a major factor in the fluctuation of the magnetic layer thickness. Therefore, in order to reduce the variation in the thickness of the magnetic layer, as described in Patent Documents 9 to 11 described above, the magnetic layer is applied after drying the non-magnetic undercoat layer, Although methods have been proposed for approximating the thixotropic properties of paints and for adding non-magnetic paints with acicular fillers, these have the following drawbacks.
[0031]
That is, in the method of applying the magnetic layer after drying the non-magnetic undercoat layer, the thickness of the magnetic layer is set to 0.09 μm or less, more preferably 0.06 μm or less, and still more preferably 0.04 μm or less. It is difficult. Further, in the method of approximating the thixotropic properties of the non-magnetic paint and the magnetic paint and the method of including the needle-like filler in the non-magnetic paint, the magnetic layer thickness is 1 μm or less, and the (film thickness variation ( Δd)) / (coating thickness (d)) 0.5 or less, (standard deviation of coating thickness variation (STDEVΔd)) / (coating thickness (d)) 0.2 or less, magnetic The layer thickness is 0.01 to 0.3 μm, and (standard deviation of variation of coating thickness (STDEVΔd)) / (coating thickness (d)) is limited to about 0.5 or less. Can not. As the magnetic layer is further thinned, the fluctuation rate (%) (= (film thickness fluctuation amount (Δd) / film thickness (d)) × 100) is a larger value, so that a magnetic tape having a magnetic layer thickness of 0.09 μm or less, more preferably 0.06 μm or less, still more preferably 0.04 μm or less, such as the magnetic tape of the present invention described in detail below. In order to achieve the above, it is necessary to make the thickness of the magnetic layer more uniform than the above-mentioned value.
[0032]
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to provide a breakthrough technology for each of the above-described problems, and has a high recording density characteristic capable of coping with a recording capacity of 1 TB or more per tape. It is intended to provide a tape and a magnetic tape cartridge.
[0033]
[Means for Solving the Problems]
The present inventor has set forth the following characteristics (1) to (5) of the magnetic powder necessary for dramatically increasing the recording density of a coating type magnetic recording medium having a thin magnetic layer. Based on the basic guidelines, we searched for materials and conducted research and development on manufacturing methods suitable for magnetic recording media.
[0034]
(1) The coercive force is as high as possible within a range where recording and erasing can be performed by a magnetic head.
(2) It is a magnetic powder mainly having an element which has as large a saturation magnetization as possible and is abundant in resources.
(3) The particle shape is a plate shape, a granular shape, or an elliptical shape having excellent filling properties.
(4) The particles are as fine as possible, as long as the saturation magnetization can be maintained.
(5) Magnetic powder having uniaxial magnetic anisotropy in which one direction is an easy magnetization direction.
[0035]
The present inventor has studied magnetic powders that satisfy all of the above guidelines, and found that the particle diameter is in the range of 5 to 50 nm (more preferably 5 to 30 nm, and still more preferably 5 to 25 nm). It has been found that the magnetic powder of the present invention satisfies all of these guidelines and that an excellent high-density magnetic recording medium can be obtained. Such magnetic powders include barium ferrite and rare earth-iron-boron-based magnetic powders. It has been clarified that a magnetic recording medium using this can easily obtain high coercive force and high magnetic flux density.
[0036]
Based on such findings, the present invention provides a method for forming a magnetic layer containing magnetic powder on one surface of a non-magnetic support, and forming a non-magnetic support formed between the non-magnetic support and the magnetic layer. The magnetic tape having at least one undercoat layer containing powder and at least one backcoat layer containing nonmagnetic powder formed on the other surface was configured as follows. That is, as the magnetic powder, a plate-like, granular or elliptical magnetic powder having a particle diameter in a range of 5 to 50 nm (more preferably 5 to 30 nm, and still more preferably 5 to 25 nm) is used. The thickness of the magnetic layer is set to 0.09 μm or less (more preferably, 0.06 μm or less). Then, at least one of the undercoat layer and the backcoat layer contains non-magnetic plate-like particles having a particle diameter (particle diameter in the plate surface direction) of 10 to 100 nm (more preferably 10 to 49 nm).
[0037]
In the present specification, the particle diameter of the magnetic powder and the particle diameter of the non-magnetic plate-like particles (hereinafter also referred to as a number average particle diameter, an average particle diameter or an average particle size) are defined by a transmission electron microscope (TEM). The particle size is actually measured from a photograph taken at a magnification of 250,000 times, and is obtained by an average value of 500 particles. The “elliptical” particles referred to in the present invention include both “elliptical” particles and “elliptic plate” particles.
[0038]
Inclusion of plate-like particles in an undercoat layer or a back coat layer is disclosed in the aforementioned Patent Document 9 and Patent Documents 12 to 15, but these are different from the present invention in the following points. Things.
[0039]
The technique described in Patent Document 9 discloses that an undercoat layer contains plate-like particles having a plate diameter of 0.05 to 1.0 μm and a plate-like ratio of 5 to 20, and an interface between the magnetic layer and the undercoat layer is provided. The present invention relates to a magnetic tape using needle-like magnetic powder for the magnetic layer, which is different from the present invention using plate-like, granular or elliptical magnetic powder. Further, it does not disclose effects such as improvement in dimensional stability of temperature and humidity when plate-like particles are contained in an undercoat layer.
[0040]
In the technology described in Patent Document 12, in a magnetic recording medium having two or more undercoat layers, the undercoat layer contains plate-like particles having a plate diameter of 0.1 to 2 μm. The invention differs from the invention in the configuration of the magnetic recording medium and the size of the plate-like particles.
[0041]
The technology described in Patent Document 13 is a technology in which plate-like particles having a plate diameter of 0.01 to 3 μm and an epoxy resin having a molecular weight of 30,000 or more are contained in an undercoat layer. The present invention relates to a magnetic tape using a magnetic powder, which is different from the present invention using a plate-like, granular or elliptical magnetic powder.
[0042]
The technique described in Patent Document 14 is a technique in which plate-like magnetite is included in the back coat layer. However, since magnetite is magnetic particles, it differs from the present invention using non-magnetic plate-like particles.
[0043]
The technology described in Patent Document 15 is a magnetic recording medium in which the average thickness of the magnetic layer is 1.1 μm or more, in which the backcoat layer contains plate-like particles having a plate diameter of 0.5 to 3.0 μm. However, the thickness of the magnetic layer and the size of the plate-like particles are different from those of the present invention.
[0044]
A magnetic tape using the above-mentioned plate-like, granular or elliptical, and magnetic powder of fine particles having an extremely small particle size has a small magnetic interaction between the magnetic powders, and therefore, a rapid magnetization reversal becomes possible. It has also been found that, since the magnetization reversal region is narrower, better recording characteristics can be obtained as compared with a conventional magnetic tape using needle-shaped magnetic powder. Further, the magnetic recording medium of the present invention is particularly effective when the thickness of the magnetic layer is as thin as 0.09 μm or less. And the effect of the recording was reduced, indicating that excellent recording characteristics were exhibited.
[0045]
The plate-like, granular or elliptical ultrafine magnetic powder having the above-mentioned specific configuration includes barium ferrite and rare-earth-iron-boron-based magnetic powders. Among them, rare-earths which can easily obtain a higher coercive force and a higher magnetic flux density- The iron-boron magnetic powder will be described in detail below as a representative example.
[0046]
As a result of intensive studies also on the thinning of the undercoat layer, it was found that non-magnetic plate-like particles having a particle diameter (particle diameter in the plate surface direction) of 10 nm to 100 nm (more preferably 10 nm to 49 nm) were included. It has been found that an undercoat layer having a uniform thickness and excellent surface smoothness can be obtained. This range is preferred because if it is less than 10 nm, the surface energy of the particles becomes large and dispersion becomes difficult, and if it exceeds 100 nm, the surface roughness of the magnetic layer tends to increase. In addition, it has been found that since the disorder of the interface between the undercoat layer and the magnetic layer is reduced, the unevenness of the coating thickness of the magnetic layer is also reduced.
[0047]
Regarding the temperature and humidity dimensional stability of the magnetic tape, the undercoat layer may contain non-magnetic plate-like particles having a particle diameter of 10 nm to 100 nm (more preferably, 10 nm to 49 nm), and / or the particles may be contained in the back coat layer. By including non-magnetic plate-like particles having a diameter (particle diameter in the plate surface direction) of 10 nm to 100 nm (more preferably, 10 nm to 49 nm), the in-plane direction of the binder resin (tape) (Longitudinal direction and width direction of the tape) is suppressed, so that the temperature and humidity dimensional stability in the tape width direction, which is the problem, is greatly improved.
[0048]
Furthermore, by including non-magnetic plate-like particles, the coating thickness unevenness of the (magnetic layer + undercoat layer) and the back coat layer is reduced, and deformation of the raw material wound on the tape (streaks, edge winding) It was found that the edge weave produced when slitting the tape width was reduced by reducing the deviation.
[0049]
The magnetic tape according to each of the second to fourth aspects of the present invention is preferably obtained when the above-described configuration of the magnetic powder, the magnetic layer, and the non-magnetic plate-like particles is adopted (however, a configuration other than the above is adopted). It does not preclude you from doing that). Among them, the invention according to claim 2 is a method of forming a magnetic layer containing magnetic powder on one surface of a nonmagnetic support, and forming a nonmagnetic powder formed between the nonmagnetic support and the magnetic layer. A magnetic tape having at least one undercoat layer containing a non-magnetic powder and a back coat layer containing a non-magnetic powder formed on the other surface, and having a recording track width of 12 μm or less and a tape running speed of 4 m / sec or more. , The coefficient of thermal expansion in the tape width direction is (0-8) × 10 -6 / ° C (more preferably (0-6) × 10 -6 / ° C) and the coefficient of humidity expansion is (0-10) x 10 -6 /% RH (more preferably (0-8) × 10 -6 /% RH), and the amount of edge weave present on one tape edge which is a reference side during tape running or on the opposite side of the tape edge is less than 0.8 μm. .
[0050]
The temperature / humidity expansion coefficient of the magnetic tape is disclosed, for example, in Patent Documents 21 to 23 as described above, but differs from the present invention in the following points.
[0051]
The one described in Patent Document 21 relates to a disk-shaped magnetic recording medium, and is different from the present invention relating to a magnetic tape.
[0052]
Patent Document 22 relates to the coefficient of humidity expansion in the longitudinal direction, which is different from the present invention which is characterized by the coefficient of humidity expansion in the width direction.
[0053]
The magnetic tape described in Patent Document 23 has a magnetic tape having a coefficient of thermal expansion in the width direction of 0.0015% / ° C. or less and a humidity coefficient of expansion of 0.0015% /% RH or less. Has a temperature expansion coefficient of (0-8) × 10 -6 / ° C, humidity expansion coefficient (0-10) × 10 -6 /% RH, but the present invention further limits the preferable range of the temperature / humidity expansion coefficient from the range of Patent Document 23. In addition, the present invention has been found that there is an edge weave amount present at the tape edge as an important element for performing more accurate servo tracking, satisfying the preferred range of the temperature and humidity expansion coefficient, In addition, it can be achieved for the first time by satisfying that the value of the edge weave amount is less than 0.8 μm. In these respects, the one described in Patent Document 23 is different from the present invention.
[0054]
In addition, the invention according to claim 3 is that a magnetic layer containing a magnetic powder is formed on one surface of a nonmagnetic support, and the nonmagnetic powder formed between the nonmagnetic support and the magnetic layer is removed. A magnetic tape having an undercoat layer containing at least one non-magnetic powder and a back coat layer containing a non-magnetic powder formed on the other surface, wherein the thickness of the magnetic layer is 0.05 μm or more and 0.09 μm or less; When a signal having a wavelength of 2 μm was recorded by a magnetic induction recording head having a width of 76 μm and reproduced by a magnetoresistive read head having a track width of 38 μm (thickness of the magnetoresistive element: 0.05 μm), The reproduction output fluctuation in at least one of the longitudinal direction and the width direction is 8% or less (more preferably 6% or less).
[0055]
Further, the invention according to claim 4 is that a magnetic layer containing magnetic powder is formed on one surface of the non-magnetic support, and the non-magnetic powder formed between the non-magnetic support and the magnetic layer is removed. A magnetic tape having at least one undercoat layer containing at least one non-magnetic powder and a backcoat layer containing nonmagnetic powder formed on the other surface, wherein the thickness of the magnetic layer is 0.01 μm or more and less than 0.05 μm, and the recording track width is The length of the tape when a signal having a wavelength of 2 μm was recorded by a magnetic induction recording head of 76 μm and reproduced by a magnetoresistive read head (thickness of the magnetoresistive element: 0.05 μm) having a track width of 38 μm. The reproduction output fluctuation in at least one of the direction and the width direction is 10% or less (more preferably 8% or less).
[0056]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Among acicular iron-cobalt alloy magnetic powders conventionally used for magnetic recording media such as high-density coating type magnetic tapes, the value of the coercive force of (1) among the above-mentioned basic guidelines reaches the theoretical limit. With regard to the particle size of (4), it is extremely difficult to uniformly disperse the particles when they are made finer than the current one, and the biggest problem is essentially that of (3) and (5). Cannot be realized at the same time. Because the origin of the coercive force is based on the shape magnetic anisotropy due to the needle shape, the needle ratio can be reduced only to at least about 5 at a minimum. This is because the coercive force is reduced due to reduced coercivity.
[0057]
Under the above basic guidelines, the present inventor has synthesized various magnetic powders with the aim of improving magnetic properties from a viewpoint different from the conventional magnetic powder based on the shape magnetic anisotropy, and synthesized the magnetic anisotropy. Was examined. As a result, rare-earth-iron-boron-based magnetic materials containing at least rare earth, iron and boron as constituent elements have a large crystal magnetic anisotropy, so that it is not necessary to form them into needle-like shapes, and they can be granular or elliptical. It was found that the magnetic powder of the present invention can exhibit a large coercive force in one direction. The elliptical magnetic powder referred to in the present invention refers to a powder having a ratio of a major axis diameter to a minor axis diameter of 2 or less, and is essentially different in shape from conventional magnetic recording medium magnetic powders. Things.
[0058]
Rare earth-iron-boron based magnetic materials are generally known as high performance magnet materials using particles of submicron order by powder metallurgy. For example, neodymium-iron-boron magnetic material for permanent magnet is Nd 2 Fe 14 It has a composition represented by B and has an extremely large coercive force of 800 kA / m or more. However, the coercive force of the magnetic recording medium is determined in relation to the recording head, and it is generally said that magnetic recording can be performed only on a magnetic recording medium having a coercive force of about 1/6 of the saturation magnetic flux density of the magnetic head. If the coercive force is too high as described above, recording and erasing with a magnetic head is impossible and cannot be used as a magnetic powder for a magnetic recording medium.
[0059]
Based on the above guidelines, the present inventor has found that in order to obtain an appropriate coercive force for a magnetic recording medium, the amount of the rare earth element added to iron is reduced compared to that for the permanent magnet, and the amount of boron added. Found that it is effective to increase the number. In addition, the rare earth-iron-boron based magnetic material has Nd as described above. 2 Fe 14 It is known that a compound having a composition represented by B exhibits a particularly high coercive force. However, the present inventor has found that samarium (Sm), terbium (Tb), and yttrium (Y) are used as rare earth elements in place of Nd. It has also been found that, even when the magnetic recording medium is used, a coercive force large enough for a magnetic recording medium can be obtained by the above configuration. That is, although neodymium has been attracting attention as a rare earth element, the present inventors have clarified for the first time that a rare earth element other than neodymium can be used for a magnetic recording medium.
[0060]
It is not clear why rare earth elements such as samarium, terbium, and yttrium other than neodymium, which are known for permanent magnets, have the same effect as neodymium for magnetic recording media. It is presumed that the surface effect is emphasized when the particle size becomes extremely small for a magnetic recording medium, and that the cause may be that the reaction between the rare earth element and boron or a transition metal is activated. In any case, the rare earth-iron-boron based magnetic material, which has been attracting attention for permanent magnets, has been focused on for magnetic recording media with a lower coercive force region than for permanent magnets, and has been successfully commercialized. The inventor was the first to develop an entirely new field of materials.
[0061]
The present inventor has further studied based on the above findings, and as a result, for the rare earth-iron-boron based magnetic material, means for reducing the content of the rare earth element from the composition known as a material for permanent magnets, etc. To form a structure in which the core portion of the magnetic powder is a metal iron or iron alloy and the outer layer portion is a rare earth-iron-boron compound, and the particle diameter (average particle size) is 5 to 50 nm (more preferably 5 to 50 nm). When the magnetic powder is a granular or elliptical rare earth-iron-boron-based magnetic powder having a thickness of about 30 nm, more preferably 5 to 25 nm, it exhibits a high coercive force within a range in which recording and erasing can be performed by a magnetic head. It has been found that an extremely excellent electromagnetic conversion characteristic can be imparted as a coating type magnetic recording medium in a region. In addition, at least one element selected from yttrium, ytterbium, cesium, praseodymium, samarium, lanthanum, europium, neodymium, terbium and the like is used as the rare earth element in this type of magnetic powder. Among them, neodymium and samarium, It was also found that when using terbium and yttrium, a high coercive force was easily obtained.
[0062]
When such a specific rare-earth-iron-boron-based magnetic powder is applied to a thin-layer coated magnetic recording medium, high coercive force and high saturation magnetization can be achieved simultaneously. That is, the above-mentioned magnetic powder significantly reduces the content of the rare earth element or mainly contains metallic iron or an iron alloy in the core portion of the magnetic powder. The highest saturation magnetization is obtained when metallic iron or an iron alloy is used as the core portion and this core portion is used as the iron-cobalt alloy. In addition, since the metallic iron or iron alloy does not have shape anisotropy, the coercive force is low by itself, but when a small amount of rare earth and boron is contained therein, the coercive force is greatly increased. Alternatively, when metallic iron or an iron alloy is used as the core portion, and the outer layer portion containing the core portion is made of a rare earth-iron-boron compound, the compound has a high coercive force, so that the magnetic powder as a whole exhibits a high coercive force. In addition, although the compound itself has a relatively low saturation magnetization, the high saturation magnetization of the metallic iron or iron alloy is maintained, so that the high saturation magnetization and the high coercive force are achieved simultaneously.
[0063]
As described above, the specific rare earth-iron-boron based magnetic powder suitably used in the present invention has a magnetic anisotropy of metallic iron or an iron alloy and a magnetic anisotropy of the rare earth-iron-boron compound which are magnetic. It is considered that even a particle structure that is integrated by a specific interaction and has a core portion and an outer layer portion in particular exhibits the same behavior as a single magnetic body and exhibits excellent magnetic properties. The inventor of the present invention has found for the first time that plural types of magnetic anisotropy are combined and integrated by magnetic interaction inside such a particle, and this is a breakthrough that breaks down the conventional wisdom. It can be said that.
[0064]
In addition, as a result of studying the particle size of the rare earth-iron-boron based magnetic powder, the present inventors have found that the particle size (average particle size) is 5 to 50 nm (more preferably 5 to 30 nm, and still more preferably 5 to 25 nm). It was found that excellent magnetic properties of the magnetic layer could be achieved. In conventional needle-shaped magnetic powders, to maintain a high coercive force, the average particle size was limited to about 100 nm. However, the magnetic powders preferably used in the present invention mainly have a crystalline anisotropy. Because of the origin of the coercive force, extremely fine particles having an average particle size of up to 5 nm can be obtained, and even such fine particles can exhibit excellent magnetic properties. A more preferred average particle size is 8 nm or more, particularly preferably 10 nm or more.
[0065]
If the particle size (average particle size) of the magnetic powder is too large, the filling property of the magnetic powder in the magnetic layer is reduced, and the surface property is reduced when the magnetic layer is thinned. When used as a medium, particle noise due to the size of particles increases. Therefore, the average particle size needs to be 50 nm or less, preferably 30 nm or less, and more preferably 25 nm or less. With this setting, extremely high filling properties can be obtained, and excellent saturation magnetic flux density can be achieved.
[0066]
In the rare earth-iron-boron based magnetic powder suitably used in the present invention, among metal iron or an iron alloy contributing to high saturation magnetization, alloy types when an iron alloy is used include Mn, Zn, Ni, and Cu. , Co and the like. Among them, Co and Ni are preferable, and Co is particularly preferable because it can improve the saturation magnetization most. The amount of the above-mentioned transition metal element is preferably 5 to 50 at%, more preferably 10 to 30 at%, based on iron.
[0067]
Further, the amount of the rare earth constituting the rare earth-iron-boron compound is 0.2 to 20 atomic%, preferably 0.3 to 15 atomic%, more preferably 0.5 to 20 atomic% with respect to iron in the whole magnetic powder. The amount of boron is 0.5 to 30 atomic%, preferably 1 to 25 atomic%, more preferably 2 to 20 atomic%, based on iron in the whole magnetic powder. The above both atomic% are values measured by X-ray fluorescence analysis. By the above-mentioned amounts of rare earth and boron, the coupling due to the magnetic interaction of a plurality of types of magnetic anisotropy becomes stronger and integrated inside the particle, and is optimal as a magnetic powder for a high-performance magnetic recording medium. A coercive force of 80 to 400 kA / m is obtained.
[0068]
Next, the particle shape of the rare earth-iron-boron based magnetic powder will be described from the viewpoint of the dispersibility of the magnetic paint and the characteristics for forming a thin magnetic layer. First, in conventional needle-shaped magnetic powder, the particle size is reduced in order to improve recording characteristics such as noise reduction, but as a result, the specific surface area inevitably increases, and the interaction with the binder resin increases. Becomes large, making it difficult to obtain a uniform dispersion when dispersed in a binder resin, and when diluted with a large amount of an organic solvent for thin-layer coating, aggregation of magnetic powder is likely to occur, and orientation and surface properties Deteriorates. For this reason, there is a limit to the particle size of the magnetic powder that can be used as a coating type magnetic recording medium.
[0069]
On the other hand, the rare earth-iron-boron-based magnetic powder suitably used in the present invention has a granular or elliptical particle shape, and can take a shape close to a spherical shape with a minimum specific surface area. . For this reason, compared with the conventional magnetic powder, the interaction with the binder resin is small, the fluidity of the magnetic paint is good, and even if the magnetic powders form aggregates, the dispersion becomes easy, and the magnetic layer is formed. It was found that a magnetic paint particularly suitable for thin layer coating could be prepared. Further, as a result, it was found that even if the average particle size was about 5 nm as described above, it was sufficiently practical.
[0070]
As described above, it is effective to reduce the thickness of the magnetic layer in order to reduce the effect of output reduction due to recording and reproduction demagnetization, which is an essential problem of longitudinal recording. However, as long as a needle-like magnetic powder having a thickness of about 100 nm is used, the thickness of the magnetic layer is limited. This is because, due to the magnetic field orientation, the needle-like particles are arranged such that the needle-like direction is parallel to the in-plane direction of the medium on average, but since the orientation has a distribution, the needle-like direction is perpendicular to the medium surface. Some particles are distributed in such a way. If such particles are present, the acicular magnetic powder protrudes from the surface of the magnetic layer, impairing the surface properties of the medium and causing a significant increase in noise. This problem becomes more conspicuous as the thickness of the magnetic layer becomes thinner. Therefore, as long as needle-like magnetic powder is used, it is not possible to produce a coating film having a magnetic layer thickness of about 0.09 μm or less and having a smooth surface. It is difficult at present.
[0071]
When an undercoat layer is provided between the non-magnetic support and the magnetic layer to reduce the thickness of the magnetic layer, the magnetic coating containing the acicular magnetic powder may be applied while the undercoat layer is wet. In the simultaneous multi-layer coating method of coating on the coating layer, the magnetic powder is dragged to the undercoat layer, so that the needle-shaped magnetic powder tends to protrude into the undercoat layer at the interface of the magnetic layer, and the orientation is easily disturbed. Cannot be obtained, and the smoothness of the magnetic layer surface is reduced. This is also considered to be one of the factors that hinder high-density coating by using a thin-layer coating when needle-shaped magnetic powder is used.
[0072]
On the other hand, the rare-earth-iron-boron-based magnetic powder suitably used in the present invention not only has a small particle size but also has a granular or elliptical particle shape, and can have a shape close to a spherical shape. Therefore, the phenomenon that particles protrude from the surface of the magnetic layer unlike a needle-shaped magnetic powder does not occur, and when the undercoat layer is provided, the magnetic powder protrudes into the undercoat layer compared to the needle-shaped magnetic powder. And a magnetic layer having extremely good surface smoothness can be formed. Further, when the thickness of the magnetic layer is reduced, the magnetic flux from the magnetic layer is reduced, and as a result, there is a problem that the output is reduced. However, the magnetic powder used in the present invention has a granular or elliptical particle shape. Since it can also take a shape close to a sphere, it has a great advantage that the magnetic powder is more easily filled into the magnetic layer than a needle-shaped magnetic powder, and as a result, a high magnetic flux density is easily obtained. ing.
[0073]
Further, with respect to the saturation magnetization, the metal or alloy magnetic powder generally has a larger specific surface area as the particle size decreases, a larger proportion of a surface oxide layer that does not contribute to the saturation magnetization, and a magnetic material that contributes to the saturation magnetization. Part becomes smaller. That is, as the particle size decreases, the saturation magnetization also decreases. This tendency is particularly remarkable in the acicular magnetic powder, in which the saturation magnetization sharply decreases around a major axis length of around 100 nm. Such a decrease in the saturation magnetization is also one of the factors that determine the limit of the usable particle size. On the other hand, since the rare earth-iron-boron magnetic powder has a granular or elliptical particle shape, when compared in the same volume, the specific surface area is minimized, and despite the fact that it is a fine particle, the saturation is high. It is possible to maintain the magnetization.
[0074]
The expression of the rare-earth-iron-boron-based magnetic powder suitably used in the present invention as “granular or elliptical” includes all from almost granular to elliptical (that is, (Including intermediate shapes from substantially granular to elliptical) and any shape included therein. In other words, this expression is used in order to distinguish it from the “needle shape” which is the shape of the conventional magnetic powder. Among the above shapes, a spherical or elliptical shape having the smallest specific surface area is preferable. This shape can be observed with a transmission electron microscope as in the case of the particle size.
[0075]
As described above, the rare-earth-iron-boron-based magnetic powder is essentially suitable for obtaining a thin magnetic layer because of its saturation magnetization, coercive force, particle size, and particle shape. It has been found that when a magnetic recording medium having an average thickness of the magnetic layer of 0.09 μm or less (particularly 0.06 μm or less) is produced, particularly excellent recording / reproduction characteristics can be obtained. Among the magnetic powders described above, in a magnetic recording medium in which the average thickness of the magnetic layer is 0.09 μm or less, in order to improve the characteristics in a high recording density region, the saturation magnetization is 80 to 200 A · m. 2 / Kg (80 to 200 emu / g) is preferably used.
[0076]
In this specification, the coercive force and the saturation magnetization of the magnetic powder are those after correction by a reference sample when measured at 25 ° C. with an applied magnetic field of 1273.3 kA / m (16 kOe) using a sample vibration magnetometer. Means the value of
[0077]
The rare earth-iron-boron magnetic powder suitably used in the present invention can be produced, for example, by the following method. First, a rare earth ion such as neodymium or samarium and an iron ion or, if necessary, an aqueous solution containing a transition metal ion such as Mn, Zn, Ni, Cu, and Co are mixed with an alkaline aqueous solution, and the rare earth and iron or iron or iron are mixed therewith. A coprecipitate with the transition metal is formed. Iron sulfate, iron nitrate, and the like are used as raw materials for rare earth ions, iron ions, and transition metal ions. Next, a boron compound is added to the above-mentioned coprecipitate, and this is heat-treated at 60 to 400 ° C. to generate an oxide of a rare earth containing boron and iron (or this and the above transition metal).
[0078]
The boron compound serves as a source of boron and also acts as a flux for growing crystals to a target particle size while preventing extreme sintering of the particles. Such boron compounds include, but are not limited to, H 2 3 BO 3 And the like are preferably used. In addition, the boron compound can be mixed with the coprecipitate in a solid state.However, so that the coprecipitate and boron are uniformly mixed, boron is dissolved and mixed in a suspension of the coprecipitate and dried. After removing water, a magnetic powder having better physical properties can be obtained by heat treatment.
[0079]
Next, the heat-treated product is washed with water to remove excess boron, dried, and reduced by heating at 400 to 800 ° C. in a reducing atmosphere such as hydrogen to obtain a rare earth-iron-boron magnetic powder. Other elements may be included for the purpose of improving corrosion resistance and the like, but even in this case, the amount of rare earth and boron in the entire magnetic powder is 0.2 to 20 atomic% and 0.5 to 0.5 atomic% with respect to iron, respectively. Desirably, it is 30 atomic%.
[0080]
Further, as a method different from the above, first, an aqueous solution containing an iron ion or, if necessary, a transition metal ion such as Mn, Zn, Ni, Cu, or Co is mixed with an alkaline aqueous solution, and iron or the above-mentioned transition is mixed. Form coprecipitates with metal. Also in this case, iron sulfate, iron nitrate, or the like is used as a raw material of iron ions or transition metal ions. Next, a rare earth salt such as neodymium or samarium and a boron compound are added to the coprecipitate, and this is heat-treated at 60 to 400 ° C. to convert the boron-containing rare earth with iron (or the above transition metal). This produces oxides. Then, excess boron is removed, and reduced by heating in a hydrogen gas in the same manner as described above to obtain a rare earth-iron-boron magnetic powder. This method is suitable for obtaining a rare earth-iron-boron-based magnetic powder having a structure in which the core is mainly metallic iron or an iron alloy with the above-mentioned transition metal, and the outer layer is mainly a rare earth-iron-boron compound. I have. In this method also, the magnetic powder may contain other elements for improving corrosion resistance and the like, but even in this case, the amounts of the rare earth and boron in the whole magnetic powder are each relative to iron. Desirably, it is 0.2 to 20 atomic% and 0.5 to 30 atomic%.
[0081]
In order to highly fill and highly disperse the ultrafine magnetic powder having a particle diameter (average particle diameter) of 50 nm or less in a coating film, it is preferable to produce a coating material in the following steps. As a pre-process of the kneading step, the granules of the magnetic powder are crushed using a crusher, and then mixed with a phosphoric acid-based organic acid or a binder resin using a mixer, and the surface treatment of the magnetic powder and the binder resin are performed. A step of mixing is provided. In the kneading step, kneading is carried out by a continuous twin-screw kneader at a solid content concentration of 80 to 85% by weight and a ratio of the binder resin to the magnetic powder of 17 to 30% by weight. As a post-step of the kneading step, a kneading dilution step is performed by adding at least one or more binder resin solutions and / or solvents using a continuous twin-screw kneader or another diluting apparatus, or a fine media rotation such as a sand mill. The paint is dispersed by a dispersion process using a mold dispersion device.
[0082]
Hexagonal barium ferrite powder can be added to the magnetic layer. The coercive force of the hexagonal barium ferrite powder to be added is preferably 120 to 320 kA / m, and the saturation magnetization is 50 to 70 A · m. 2 / Kg (50-70 emu / g) is preferred. The magnetic properties of the magnetic layer and the magnetic properties of the ferromagnetic powder refer to values measured with an external magnetic field of 1273.3 kA / m (16 kOe) using a sample vibration magnetometer.
[0083]
In the hexagonal barium ferrite powder, the particle diameter (particle diameter in the plate surface direction) is preferably 5 to 50 nm, more preferably 5 to 30 nm, and still more preferably 5 to 25 nm. If the particle diameter is less than 5 nm, the cohesive force of the magnetic powder increases, making it difficult to disperse the magnetic powder in the paint. If the particle diameter is more than 50 nm, the particle noise based on the particle size increases. Further, the plate ratio (particle size / plate thickness) is preferably 2 to 10, more preferably 2 to 5, and even more preferably 2 to 4. In addition, the said particle diameter measured the particle size from the photograph image | photographed by the transmission electron microscope (TEM), and calculated | required by the average value of 500 pieces. The BET specific surface area of the hexagonal barium ferrite powder is 1 to 100 m. 2 / G is preferably used.
[0084]
The non-magnetic particles used in the undercoat layer include titanium oxide, iron oxide, aluminum oxide and the like, and iron oxide alone or a mixed system of iron oxide and aluminum oxide is used. Usually, a non-magnetic iron oxide having a major axis length of 0.05 to 0.2 μm and a minor axis length of 5 to 200 nm is mainly used, and carbon black having a particle diameter of 0.01 to 0.1 μm as necessary. Often 0.1 to 0.5 μm aluminum oxide is supplementarily contained. The non-magnetic particles and the carbon black do not particularly have a sharp particle size distribution, and when the thickness of the undercoat layer is 1.0 μm or more, it does not cause much problem. In the case where the particle diameter is less than the above, it is difficult to reduce the thickness to 1.0 μm or less because the particles in the large particle diameter portion of the particle size distribution affect the surface roughness of the undercoat layer.
[0085]
The present inventors have conducted intensive studies to obtain non-magnetic plate-like particles such as aluminum oxide particles suitable for an undercoat layer, which are ultrafine particles and have a small particle size distribution. Nonmagnetic plate-like particles of 10 nm to 100 nm could be obtained. The particle size of the non-magnetic plate-like particles was determined by measuring the particle size (maximum particle diameter in the plate surface direction) from a photograph taken at a magnification of 250,000 times with a transmission electron microscope (TEM), It is obtained from the average value.
[0086]
Non-magnetic plate-like particles such as plate-like aluminum oxide particles having a particle diameter of 10 nm to 100 nm (more preferably, 10 nm to 49 nm) used in the present invention have two main features. One is that since it is in the form of a plate of ultrafine particles, thickness unevenness is small even when a thin layer having a thickness of 1.0 μm or less is applied, and the smoothness of the interface between the undercoat layer and the magnetic layer does not decrease. The second feature is that the coating film is formed in a state where the plate-like particles are overlapped, so that the effect of reinforcing the coating film in the planar direction is large, and at the same time, the dimensional stability against changes in temperature and humidity is also increased.
[0087]
For example, various methods are known as a method for producing aluminum oxide particles. Generally, a method (pulverization method) of pulverizing aluminum oxide produced by a firing method with a ball mill or the like to form fine particles is employed. However, since the aluminum oxide particles produced by this method have a wide particle size distribution and are mechanically pulverized, the submicron size is limited as the particle size, and it is difficult to further reduce the particle size.
[0088]
A precipitate of aluminum hydroxide is formed by the neutralization reaction, and the aluminum hydroxide is heated in the air to obtain aluminum oxide particles. However, in this method, aluminum oxide particles having a small particle diameter can be obtained, but the particle shape is granular and irregular, and the effects such as smoothing of the coating film, reinforcement, and dimensional stabilization against changes in temperature and humidity are obtained. Can not be obtained. Further, there is a problem in that secondary particles are easily generated due to aggregation between particles, and large energy and extremely long-time dispersion are required to obtain a uniform dispersion.
[0089]
For example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 7-315833 discloses that flat alumina produced by a firing method is finely pulverized for a long time using a nonmetallic medium to break agglomeration. In this method, since the particles are formed into fine particles by pulverization, there is a limit to the fine particles, and the particle size distribution is essentially widened.
[0090]
On the other hand, a method for producing plate-like alumina using a hydrothermal synthesis method has been known for a long time. For example, according to JP-B-37-7750 and JP-B-39-13465, plate-like alumina has been obtained, but its particle size is from several microns to several hundreds of microns. There is a problem in the point.
[0091]
Also known is a method for producing aluminum hydroxide having a size adjusted to the submicron order in advance in water or an aqueous alkaline solution at a high temperature of 350 ° C. or higher at a high temperature of 350 ° C. or more to obtain a submicron-order plate-like aluminum oxide. (For example, JP-A-5-17132 and JP-A-6-316413). In this method, aluminum hydroxide is transformed into aluminum oxide by utilizing a hydrothermal reaction in which plate-like aluminum oxide having excellent crystallinity is easily obtained. Therefore, the reaction takes place at a high temperature, and a special reaction vessel that can withstand high pressure is required. Further, since this method utilizes a hydrothermal reaction at a high temperature, it is suitable for producing aluminum oxide particles having a submicron size and a large particle size. Not considered suitable for manufacturing.
[0092]
As described above, despite the demand for fine-particle aluminum oxide having a good crystallinity with a particle size of 100 nm or less and a sharp particle size distribution, aluminum oxide particles satisfying such requirements have been developed so far. Had not been.
[0093]
The present inventor has newly developed non-magnetic plate-like particles (fine particles) such as plate-like aluminum oxide particles satisfying the above-mentioned requirements. However, such non-magnetic plate-like particles are used for the undercoat layer of a magnetic tape. If used, it can reduce thickness unevenness in thin layer coating, improve the smoothness of the interface between the undercoat layer and the magnetic layer, improve the strength in the plane direction of the coating film, improve the dimensional stability against temperature change and humidity change, etc. I found it to be. Similar effects (reduction of thickness unevenness, improvement of smoothness, improvement of strength in the coating film plane direction, improvement of dimensional stability against temperature change and humidity change, etc.) are also observed for the magnetic layer and the back coat layer. Can be Therefore, if the non-magnetic plate-like particles are added to the magnetic layer and the back coat layer, the thickness of the magnetic tape of the present invention having a thickness of 0.09 μm or less, more preferably 0.06 μm or less, can be obtained. Is very small, smooth, and has high strength and high dimensional stability against changes in temperature and humidity.
[0094]
As a method for measuring the variation of the thickness of the magnetic layer, conventionally, as disclosed in Patent Documents 10 and 11 and the like described above, a slice cross section of a magnetic tape is subjected to a transmission electron microscope (TEM) of 10,000 to 10,000. Observed photographs at 100,000 magnifications and measured many points to obtain the values.In this method, when obtaining a slice cross section, the coating film surface is shifted or the interface between the undercoat layer and the magnetic layer is ambiguous. Therefore, it is difficult to obtain an accurate value, and the use of an electron microscope has a problem that the measurement location is limited to a very small part of the tape.
[0095]
The present inventors also examined this point, and magnetically recorded on the entire magnetic layer by recording a signal having a sufficiently long wavelength with respect to the thickness of the magnetic coating film on a magnetic tape, and read the fluctuation of the signal output. In this way, we tried to capture the thickness information as the output fluctuation. Since a signal having a wavelength sufficiently long (for example, 10 times or more) with respect to the thickness of the magnetic coating film is recorded in the magnetic coating film in saturation, the signal output is proportional to the coating film thickness. As a result of comparing this measurement method with a conventional method of measuring from a photograph of a tape cross section, a correlation was recognized between the amount of change in signal output and the amount of change in magnetic layer thickness. The signal output fluctuation data obtained by reading the signal output fluctuation from a length of 50 m at a relatively fine pitch (2.54 mm pitch in the tape length direction) is a relatively coarse pitch (tape length). (25.4 cm pitch in the direction), a correlation was also observed with data obtained from the entire length of the tape cartridge. Therefore, the output fluctuation amount was read at a pitch of 2.54 mm in the length direction of the tape within the range of the tape length of 50 m, and was used as an index of the thickness fluctuation. In the present measuring method, by performing the same measurement while shifting the head position in the width direction, output fluctuation amount (thickness fluctuation amount) data at different width positions can also be obtained.
[0096]
Here, the method for producing the newly developed non-magnetic plate-like particles will be described by taking aluminum oxide particles as an example. In obtaining aluminum oxide suitable for the undercoat layer, first, as a first step, an aqueous solution of an aluminum salt is added to an aqueous alkali solution containing oxyalkaliamine, and the obtained aluminum hydroxide or hydrate is converted into water. By heat treatment in the temperature range of 110 to 300 ° C. in the presence of is adjusted to the desired shape and particle size.
[0097]
The problem at this time is the unique property of aluminum hydroxide or hydrate that it dissolves in both alkaline and acidic solutions and forms a precipitate only at a pH near neutrality. However, in order to form an aluminum hydroxide or hydrate having a desired shape and particle size by a hydrothermal reaction, it is necessary to use an alkaline solution. The present inventors have made intensive studies to overcome the properties having a trade-off relationship, and as a result, have found that the intended reaction proceeds only at around pH 10.
[0098]
Next, as a second step, the above-mentioned aluminum hydroxide or hydrate is heat-treated in air. Through these steps, plate-like aluminum oxide particles having a uniform particle size distribution, very little sintering and agglomeration, and good crystallinity can be obtained.
[0099]
In this way, in the production of aluminum oxide particles, a completely new process of separating the process aimed at adjusting the shape and particle size and the process aiming to maximize the physical properties inherent to the material is achieved. According to the idea, aluminum oxide particles having a plate-like shape and a particle size (average particle size) in the range of 10 nm to 100 nm, which were impossible with the conventional production methods, were successfully developed. . Here, the plate shape means a plate shape ratio (maximum diameter / thickness) of more than 2, preferably 100 or less. Furthermore, 3 or more and 50 or less are more preferable, 4 or more and 30 or less are still more preferable, and 5 or more and 10 or less are most preferable. The above range is preferable, when the plate-like ratio is 2 or less, for example, when used for the undercoat layer, there are particles rising from the coated surface, the smoothing effect of the coating film is reduced, and when it exceeds 100, This is because particles may be destroyed during the production of paint.
[0100]
In addition, the production method of separating the shape and the process for the purpose of adjusting the particle diameter and the process for the purpose of maximizing the inherent properties of the material is not limited to aluminum oxide, Various oxides or composite oxides of rare earth elements such as cerium, zirconium, silicon, titanium, manganese, iron, and other elements, and also mixed crystal particle diameters (number average particle diameters) of 5 to 100 nm of these elements Also applicable to
[0101]
The product of the residual magnetic flux density in the longitudinal direction of the tape and the thickness of the magnetic layer is preferably 0.0018 to 0.05 Tm, more preferably 0.0036 to 0.05 Tm, and even more preferably 0.004 to 0.05 Tm. This range is preferable because the reproduction output by the MR head is small below 0.0018 μTm, and the reproduction output by the MR head is easily distorted above 0.05 μTm. A magnetic recording medium having such a magnetic layer is preferable because the recording wavelength can be shortened, the reproduction output when reproducing with an MR head can be increased, and the distortion of the reproduction output can be reduced and the output-to-noise ratio can be increased. .
[0102]
By including plate-like particles having a particle diameter (number average particle diameter) of 10 nm to 100 nm (more preferably 10 nm to 49 nm) in the undercoat layer and / or the back coat layer, the temperature and humidity dimensional stability of the tape can be improved. We have already mentioned that edge weave can be made smaller. The present inventors have also studied a slit machine 100 as illustrated in FIG. 1 which is used as a means for slitting an original magnetic tape onto a magnetic tape having a predetermined width, and as a result, further reduce edge weave. I was able to.
[0103]
As a result of examining the cause of short-period (for example, 50 mm or less) edge weave with a tape feed speed of about 4 m / sec and an edge weave amount in a range that causes off-track, the raw magnetic tape G is slitted. It was found that the cause was a short-period tension fluctuation due to the fluttering of the tape material G at that time. Based on this result, the present inventors have improved various elements constituting the slit machine. Specifically, in the slit machine 100 as illustrated in FIG. 1, the tension cut roller 50 in the web path from the unwinding raw material to the slit blade groups 61 and 62 of the blade drive unit 60 is improved, and the blade drive unit 60 is improved. To improve the timing belt coupling (not shown) for transmitting power to the motor, and to suppress mechanical vibration of the blade drive unit 60. Reference numerals 90 and 91 in FIG. 1 indicate guides arranged along the running path of the raw magnetic tape G.
[0104]
As a result of the above improvement, in the magnetic tape 3 after slitting, the amount of edge weave of a short period (the period f is 50 mm or less) existing at the tape edge can be significantly reduced. Among the above improvements, as shown in FIG. 2, the suction hole 51 of the suction roller, which is a tension cut roller 50 used for controlling the tension of the magnetic tape material, has been improved to a mesh suction roller formed of a porous material. This is the most effective means for suppressing the fluctuation in the tape width direction due to the short-period edge weave. The suction roller portion illustrated in FIG. 2 has a suction hole 51 that is connected to a suction source (not shown) to suck the magnetic tape material, and a tape contact portion 52 that contacts the magnetic tape material on the outer peripheral surface. And these are alternately arranged at regular intervals along the outer peripheral surface of the tension cut roller 50.
[0105]
When the cause of the edge weave of a period (for example, 60 to 70 mm) that easily causes off-track at a tape feeding speed of about 6 m / sec was examined, the cause was caused by the timing belt and the coupling that transmit power to the blade driving unit. I found it. By using a flat belt as the timing belt and a rubber coupling as the metal coupling, it was possible to significantly reduce the middle period edge weave.
[0106]
Furthermore, as a result of studying a method of reducing the edge weave amount of a relatively long cycle, it was also found that the edge weave amount becomes extremely small if the blade drive unit is driven directly from a motor without using a power transmission device. .
[0107]
Further, as a result of examining a method of setting the edge weave cycle to a long cycle (for example, 100 mm or more) in a range that does not cause off-track even when the tape feed speed is as fast as 8 m / sec or more, the slitting speed is increased. For example, it has been found that the period f becomes longer in accordance with the ratio of the slitting speed and the edge weave amount hardly changes, but the influence on off-track can be reduced.
[0108]
Next, the components of the magnetic tape of the present invention will be described in more detail.
[0109]
<Non-magnetic support>
The thickness of the magnetic support varies depending on the application, but usually a thickness of 2 to 5 μm is used. More preferably, it is 2.5 to 4.5 μm. When a non-magnetic support having a thickness in this range is used, it is difficult to form a film if the thickness is less than 2 μm, the strength of the tape is small, and if it exceeds 5 μm, the total thickness of the tape is large, and the recording capacity per tape roll is large. Is smaller.
[0110]
The Young's modulus of the non-magnetic support in the longitudinal direction is 9.8 GPa (1000 kg / mm 2 ) Or more is preferable, and 10.8 GPa (1100 kg / mm 2 ) Is more preferred. The Young's modulus of the non-magnetic support in the longitudinal direction is 9.8 GPa (1000 kg / mm 2 ) Or more is preferable because the Young's modulus in the longitudinal direction is 9.8 GPa (1000 kg / mm 2 If it is less than (), the tape running becomes unstable. In the helical scan type, the specific range of the Young's modulus (MD) in the longitudinal direction / the Young's modulus (TD) in the width direction is preferably 0.60 to 0.80. The ratio of the Young's modulus in the longitudinal direction / the Young's modulus in the width direction is more preferably in the range of 0.65 to 0.75. The specific range of the Young's modulus in the longitudinal direction / Young's modulus in the width direction is preferably 0.60 to 0.80. The mechanism is unknown at present if the Young's modulus is less than 0.60 or exceeds 0.80. This is because the output variation (flatness) between the entry side and the exit side of the track of the magnetic head becomes large. This variation becomes minimum when the Young's modulus in the longitudinal direction / Young's modulus in the width direction is around 0.70. Further, in the linear recording type, the ratio of 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. Non-magnetic supports satisfying such characteristics include a biaxially stretched aromatic polyamide base film and an aromatic polyimide film.
[0111]
<Undercoat layer>
The thickness of the undercoat layer is preferably 0.2 μm or more and 1.0 μm or less, more preferably 0.8 μm or less, and even more preferably 0.5 μm or less. This range is preferable because when the thickness is less than 0.2 μm, the effect of reducing the unevenness of the thickness of the magnetic layer and the effect of improving the durability are small. If the thickness exceeds 1.0 μm, the total thickness of the magnetic tape becomes too thick, and the recording capacity per tape roll becomes small.
[0112]
The undercoat layer has a particle diameter of 10 nm to 100 nm (more preferably 10 nm to 49 nm) as described above in order to ensure uniformity of film thickness, surface smoothness, and control of rigidity and dimensional stability. Add non-magnetic platelet particles. The component of the non-magnetic plate-like particles is not limited to aluminum oxide, but oxides or composite oxides of rare earth elements such as cerium, and elements such as zirconium, silicon, titanium, manganese, and iron are used. For the purpose of improving the conductivity, plate-like ITO (indium, tin composite oxide) particles produced by the above-described method are added. To the undercoat layer, plate-like ITO particles are added in an amount of 15 to 95% by weight based on the weight of all inorganic powders in the undercoat layer. Carbon such as 10-100 nm plate-like graphite may be used instead of plate-like ITO. If necessary, carbon black may be added. The carbon black preferably has a particle diameter of 10 nm to 100 nm. Further, conventionally known oxide particles such as iron oxide and aluminum oxide may be added. In that case, it is preferable to use fine particles (for example, 10 nm to 100 nm) as much as possible. The binder resin used for the undercoat layer is the same as that for the magnetic layer.
[0113]
<lubricant>
The undercoat layer contains 0.5 to 5.0% by weight of higher fatty acid based on the total powder contained in the magnetic layer and the undercoat layer, and 0.2 to 3.0% by weight of higher fatty acid ester. Is preferred because the coefficient of friction with the head is reduced. When the higher fatty acid is added in this range, the effect of lowering the friction coefficient is small when the content is less than 0.5% by weight, and when the content is more than 5.0% by weight, the undercoat layer may be plasticized and the toughness may be lost. Because. Further, it is preferable that the ester of higher fatty acid in this range is added. When the amount is less than 0.2% by weight, the effect of reducing the friction coefficient is small, and when the amount exceeds 3.0% by weight, the amount of transfer to the magnetic layer is too large. This may cause side effects such as sticking of the head. It is preferable to use a fatty acid having 10 or more carbon atoms as the fatty acid. The fatty acid having 10 or more carbon atoms may be any of linear, branched and cis / trans isomers, but a linear type having excellent lubricating performance is preferred. Examples of such fatty acids include lauric acid, myristic acid, stearic acid, palmitic acid, behenic acid, oleic acid, linoleic acid and the like. Among these, myristic acid, stearic acid, palmitic acid and the like are preferable. The amount of the fatty acid to be added to the magnetic layer is not particularly limited, since the fatty acid transfers between the undercoat layer and the magnetic layer, and is not particularly limited. And it is sufficient. If a fatty acid is added to the undercoat layer, it is not always necessary to add the fatty acid to the magnetic layer.
[0114]
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 magnetic powder, the friction coefficient at the time of running the tape is increased. Is preferred because it becomes smaller. When the fatty acid amide in this range is preferable, if it is less than 0.5% by weight, direct contact at the interface between the head and the magnetic layer is apt to occur, and the effect of preventing seizure is small. This is because a defect such as out may occur. As the fatty acid amide, a fatty acid amide having 10 or more carbon atoms such as palmitic acid and stearic acid can be used. Further, it is preferable to add an ester of a higher fatty acid in the above range. When the amount is less than 0.2% by weight, the effect of reducing the friction coefficient is small, and when it exceeds 3.0% by weight, side effects such as sticking to the head may be caused. It is. Note that this does not exclude mutual movement between the lubricant of the magnetic layer and the lubricant of the undercoat layer.
[0115]
<Magnetic layer>
The thickness of the magnetic layer is preferably 0.01 μm or more and 0.09 μm or less, more preferably 0.06 μm or less, and even more preferably 0.04 μm or less. This range is preferable because if the output is less than 0.01 μm, the obtained output is small, and it is difficult to apply a uniform magnetic layer. If it exceeds 0.09 μm, the resolution for short-wavelength recording decreases. .
[0116]
The variation in the thickness of the magnetic layer is determined by recording a signal having a wavelength of 2 μm with a magnetic induction type recording head having a recording track width of 76 μm on a tape length of 50 m and a track width of 38 μm. (Thickness: 0.05 μm) was read out at regular intervals and evaluated by measuring the amount of fluctuation. The output fluctuation amount in the longitudinal direction is, for example, (1) average fluctuation rate (%) = (absolute value of (output of each point−average output) / average output value) × 100, (2) standard deviation of output (%) = ((Standard deviation of outputs of all points) / average output value) × 100. The output fluctuation amount in the width direction can be similarly measured by shifting the track position for recording and reproducing a signal having a wavelength of 2 μm in the width direction. The average variation rate of the output is 8% or less, more preferably 6% or less in at least one of the longitudinal direction and the width direction of the tape when the thickness of the magnetic layer is 0.05 μm or more and 0.09 μm or less. The thickness of the layer is 0.01 or more and less than 0.05 μm, and is 10% or less, more preferably 8% or less in at least one of the longitudinal direction and the width direction of the tape.
[0117]
As the binder resin used for the magnetic layer (the same applies to the undercoat layer), vinyl chloride resin, vinyl chloride-vinyl acetate copolymer, vinyl chloride-vinyl alcohol copolymer, vinyl chloride-vinyl acetate-vinyl alcohol copolymer A combination of a polyurethane resin with at least one selected from cellulosic resins such as a copolymer, a vinyl chloride-vinyl acetate-maleic anhydride copolymer, a vinyl chloride-hydroxyl group-containing alkyl acrylate copolymer, and nitrocellulose. No. Among them, it is preferable to use a vinyl chloride-hydroxyl group-containing alkyl acrylate copolymer and a polyurethane resin in combination. Polyurethane resins include polyester polyurethane, polyether polyurethane, polyether polyester polyurethane, polycarbonate polyurethane, polyester polycarbonate polyurethane, and the like.
[0118]
As a functional group, -COOH, -SO 3 M, -OSO 3 M, -P = O (OM) 3 , -OP = O (OM) 2 [In these formulas, M represents a hydrogen atom, an alkali metal base or an amine salt], -OH, -NR'R ", -N + R '" R ""R'"" Wherein R ′, R ″, R ′ ″, R ″ ″, R ′ ″ ″ represent a hydrogen or a hydrocarbon group], such as a urethane resin made of a polymer having an epoxy group. A binder resin is used. The reason for using such a binder resin is to improve the dispersibility of the magnetic powder and the like as described above. When two or more resins are used in combination, it is preferable that the polarities of the functional groups are the same, 3 Combinations of M groups are preferred.
[0119]
These binder resins are used in an amount of 7 to 50 parts by weight, preferably 10 to 35 parts by weight, based on 100 parts by weight of the magnetic powder. Particularly, it is most preferable to use 5 to 30 parts by weight of a vinyl chloride resin and 2 to 20 parts by weight of a polyurethane resin as a binder resin.
[0120]
It is desirable to use together with these binder resins, a thermosetting crosslinking agent that forms a crosslink by binding to a functional group or the like contained in the binder resin. Examples of the crosslinking agent include tolylene diisocyanate, hexamethylene diisocyanate, isophorone diisocyanate, and the like, reaction products of these isocyanates with those having a plurality of hydroxyl groups such as trimethylolpropane, and condensation products of the above isocyanates. Various polyisocyanates are preferred. These crosslinking agents are generally used in a proportion of 1 to 30 parts by weight based on 100 parts by weight of the binder resin. More preferably, it is 5 to 20 parts by weight. However, when the magnetic layer is applied on the undercoat layer in a wet-on-wet manner, a certain amount of polyisocyanate is diffused and supplied from the undercoat paint. Is done.
[0121]
In addition, nonmagnetic plate-like particles having a particle diameter (number average particle diameter) of 10 nm to 100 nm as described above may be added to the magnetic layer. If necessary, conventionally known abrasives can be added. Examples of these abrasives include α-alumina, β-alumina, silicon carbide, chromium oxide, cerium oxide, α-iron oxide, and corundum. Those having a Mohs hardness of 6 or more, such as artificial diamond, silicon nitride, silicon carbide, titanium carbide, titanium oxide, silicon dioxide, and boron nitride, are used alone or in combination. In the case of a magnetic layer having a thickness as small as 0.01 to 0.09 μm, the abrasive preferably has a particle diameter (number average particle diameter) of 10 nm to 150 nm. The addition amount is preferably 5 to 20% by weight based on the magnetic powder. More preferably, it is 8 to 18% by weight.
[0122]
Furthermore, in order to improve conductivity, the magnetic layer of the present invention has a plate-like ITO particle and a plate-like carbon black produced by the above-described manufacturing method, and a carbon black (known in the art) for improving conductivity and surface lubricity. Although CB) can be added, acetylene black, furnace black, thermal black and the like can be used as these carbon blacks. Those having a particle diameter (number average particle diameter) of 10 nm to 100 nm are preferred. This range is preferable because when the particle diameter is 10 nm or less, dispersion of carbon black is difficult, and when the particle diameter is 100 nm or more, a large amount of carbon black must be added. Because it becomes. The addition amount is preferably 0.2 to 5% by weight based on the magnetic powder. More preferably, it is 0.5 to 4% by weight.
[0123]
<Back coat layer>
On the other surface (the surface opposite to the surface on which the magnetic layer is formed) of the nonmagnetic support constituting the magnetic tape of the present invention, a backcoat layer may be provided for the purpose of improving running properties and the like. it can. The thickness of the back coat layer is preferably from 0.2 to 0.8 μm. The reason why this range is good is that if the thickness is less than 0.2 μm, the effect of improving the running property is insufficient, and if it exceeds 0.8 μm, the total thickness of the tape becomes thick and the recording capacity per one roll becomes small. As carbon black (CB), acetylene black, furnace black, thermal black and the like can be used. Usually, small particle size carbon black and large particle size carbon black are used. As the small particle size carbon black, those having a particle size (number average particle size) of 5 nm to 200 nm are used, and those having a particle size of 10 nm to 100 nm are more preferable. This range is more preferable because when the particle diameter is 10 nm or less, dispersion of carbon black is difficult, and when the particle diameter is 100 nm or more, it is necessary to add a large amount of carbon black, and in any case, the surface becomes rough, This is because it causes set-off (embossing) to the magnetic layer. When a large particle size carbon black having a particle size of 300 to 400 nm and 5 to 15% by weight of the small particle size carbon black is used as the large particle size carbon black, the surface is not roughened, and the effect of improving the running property is increased. The addition amount of the small particle size carbon black and the large particle size carbon black in total is preferably 60 to 98% by weight, more preferably 70 to 95% by weight based on the weight of the inorganic powder. The center line average surface roughness Ra is preferably from 3 to 8 nm, more preferably from 4 to 7 nm. If the backcoat layer is magnetic, the magnetic signal of the magnetic recording layer may be disturbed, so that the backcoat layer is usually nonmagnetic.
[0124]
In addition, non-magnetic plate-like particles having a particle diameter (number average particle diameter) of 10 nm to 100 nm as described above are added to the back coat layer for the purpose of improving strength, temperature / humidity dimensional stability, and the like. Can be. The component of the non-magnetic plate-like particles is not limited to aluminum oxide, but oxides or composite oxides of rare earth elements such as cerium, and elements such as zirconium, silicon, titanium, manganese, and iron are used. For the purpose of improving the conductivity, plate-like ITO (indium, tin composite oxide) particles or plate-like carbon black produced by the above-described method may be added. To the back coat layer, plate-like ITO particles and carbon black are added so that the total amount thereof is 60 to 98% by weight based on the weight of all inorganic powders in the back coat layer. The carbon black preferably has a particle diameter (number average particle diameter) of 10 nm to 100 nm. If necessary, iron oxide having a particle diameter of 0.1 μm to 0.6 μm may be added. The addition amount is preferably from 2 to 40% by weight, more preferably from 5 to 30% by weight, based on the weight of the whole inorganic powder in the back coat layer.
[0125]
As the binder resin for the back coat layer, the same resin as that used for the magnetic layer and the undercoat layer described above can be used. Among them, a cellulose resin and a polyurethane resin are used in order to reduce the friction coefficient and improve the running property. It is preferable to use the resin in combination with the resin. The content of the binder resin is usually 40 to 150 parts by weight, preferably 50 to 120 parts by weight, more preferably 60 to 110 parts by weight based on 100 parts by weight of the total amount of the carbon black and the inorganic nonmagnetic powder. And more preferably 70 to 110 parts by weight. The reason why the above range is preferable is that when the amount is less than 50 parts by weight, the strength of the back coat layer is insufficient, and when it exceeds 120 parts by weight, the friction coefficient tends to be high. It is preferable to use 30 to 70 parts by weight of the cellulose resin and 20 to 50 parts by weight of the polyurethane resin. Further, in order to further cure the binder resin, it is preferable to use a crosslinking agent such as a polyisocyanate compound.
[0126]
For the back coat layer, the same crosslinking agent as that used for the magnetic layer and the undercoat layer described above is used. The amount of the crosslinking agent is usually 10 to 50 parts by weight, preferably 10 to 35 parts by weight, more preferably 10 to 30 parts by weight based on 100 parts by weight of the binder resin. The reason why the above range is preferable is that if the amount is less than 10 parts by weight, the coating strength of the back coat layer tends to be weak, and if it exceeds 35 parts by weight, the dynamic friction coefficient against SUS increases.
[0127]
<Organic solvent>
Examples of organic solvents used in magnetic paints, undercoat paints, and backcoat paints include ketone solvents such as methyl ethyl ketone, cyclohexanone, and methyl isobutyl ketone; ether solvents such as tetrahydrofuran and dioxane; and acetates such as ethyl acetate and butyl acetate. And the like. These solvents are used alone or as a mixture, and further used as a mixture with toluene or the like.
[0128]
【Example】
Hereinafter, examples of the present invention will be described, but the present invention is not limited thereto. The parts in Examples and Comparative Examples are parts by weight. Further, the average particle size of the examples and comparative examples indicates the particle size (number average particle size).
[0129]
Example 1
<< Synthesis of ultrafine magnetic powder >>
0.074 mol of iron (III) nitrate and 0.002 mol of neodymium nitrate were dissolved in 600 cc of water. Separately from this nitrate aqueous solution, 0.222 mol of sodium hydroxide was dissolved in 600 cc of water. The aqueous nitrate solution was added to the aqueous sodium hydroxide solution, and the mixture was stirred for 5 minutes to produce a hydroxide (coprecipitate) of iron and neodymium. After washing the hydroxide with water, the hydroxide was filtered out. To this hydroxide (containing water) was further added 30 cc of water and 0.5 mol of boric acid (H 3 BO 3 ) Was added thereto, and the hydroxides of iron and neodymium were redispersed in a boric acid aqueous solution while heating to 60 ° C. The dispersion was spread on a vat and dried at 60 ° C. for 4 hours to remove water, thereby obtaining a homogeneous mixture of a hydroxide composed of iron and neodymium and boric acid.
[0130]
This mixture was crushed, put into an alumina crucible, and heat-treated in air at 200 ° C. for 4 hours to obtain boron-bonded neodymium-iron oxide. In this reaction, boric acid is not only a source of boron but also acts as a flux for growing crystals to a target particle size while preventing extreme sintering of the particles. I have. The heat-treated product was washed with water to remove excess boron, and the boron-bonded neodymium-iron oxide particles were taken out. The oxide particles were reduced by heating at 450 ° C. for 4 hours in a hydrogen stream to obtain neodymium-iron-boron magnetic powder. Thereafter, the mixture was cooled to room temperature with the hydrogen gas flowing, switched to a nitrogen / oxygen mixed gas, the temperature was raised again to 60 ° C., and a stabilization treatment was performed for 8 hours in a nitrogen / oxygen mixed gas flow. Later, it was taken out into the air.
[0131]
The obtained neodymium-iron-boron magnetic powder had a neodymium content of 2.4 atomic% with respect to iron and a boron content of 9.1 atomic% with respect to iron, as measured by X-ray fluorescence. As a result of observation with a transmission electron microscope (magnification: 250,000 times), this magnetic powder was substantially spherical or elliptical as shown in FIG. 4, and had a particle diameter (hereinafter, number average particle diameter, average particle diameter, The average particle size was 25 nm. The saturation magnetization measured by applying a magnetic field of 1273.3 kA / m was 132 Am 2 / Kg (132 emu / g) and a coercive force of 191.8 kA / m (2410 Oe).
[0132]
《Synthesis of plate-like alumina particles》
0.075 mol of sodium hydroxide and 10 ml of 2-aminoethanol were dissolved in 80 ml of water to prepare an alkaline aqueous solution. Separately from this alkaline aqueous solution, 0.0074 mol of aluminum (III) chloride heptahydrate was dissolved in 40 ml of water to prepare an aluminum chloride aqueous solution. To the former alkaline aqueous solution, the latter aluminum chloride aqueous solution was added dropwise to form a precipitate containing aluminum hydroxide, and then hydrochloric acid was added dropwise to adjust the pH to 10.2. This precipitate was aged in a suspension state for 20 hours, and then washed with about 1000 times water.
[0133]
Next, after removing the supernatant liquid, the suspension of this precipitate was readjusted to pH 10.0 using an aqueous sodium hydroxide solution, charged in an autoclave, and subjected to hydrothermal treatment at 200 ° C. for 2 hours.
[0134]
The obtained hydrothermally treated product was filtered, dried at 90 ° C. in the air, crushed lightly in a mortar, and heat-treated in the air at 600 ° C. for 1 hour to obtain aluminum oxide particles. After the heat treatment, in order to remove unreacted materials and residuals, the product was further washed with water using an ultrasonic disperser, and filtered and dried.
[0135]
When the X-ray diffraction spectrum of the obtained aluminum oxide (that is, alumina) particles was measured, a spectrum corresponding to γ-alumina was observed. Further, when the shape was observed with a transmission electron microscope, it was found that the particles were square plate-shaped particles having a narrow particle size distribution of 30 to 50 nm (average particle size: 40 nm).
[0136]
The obtained aluminum oxide particles were further heat-treated in air at 1250 ° C. for 1 hour. When the X-ray diffraction spectrum of the obtained aluminum oxide particles was measured, a spectrum corresponding to α-alumina was observed. Further, when the shape was observed with a transmission electron microscope, it was found that the particle size distribution was as narrow as 40 to 60 nm (average particle size: 50 nm) and square plate-shaped particles.
[0137]
<< Synthesis of plate-like ITO particles >>
0.75 mol of sodium hydroxide and 100 ml of 2-aminoethanol were dissolved in 800 ml of water to prepare an alkaline aqueous solution. Separately, 0.067 mol of indium (III) chloride tetrahydrate and 0.007 mol of tin (IV) chloride pentahydrate are dissolved in 400 ml of water to obtain an aqueous solution of tin chloride and indium chloride. Was adjusted. An aqueous solution of tin chloride and indium chloride was dropped into the aqueous solution of the former to form a hydroxide or hydrate precipitate composed of tin and indium. The pH at this time was 10.2. This precipitate was aged at room temperature in the form of a suspension for 20 hours, and then washed with water until the pH reached 7.6.
[0138]
Next, an aqueous solution of sodium hydroxide was added to the suspension of the precipitate to adjust the pH to 10.8 again, charged in an autoclave, and subjected to hydrothermal treatment at 200 ° C. for 2 hours.
[0139]
The obtained hydrothermally treated product is washed with water until the pH becomes 7.8, filtered, dried in air at 90 ° C., crushed lightly in a mortar, and heat-treated in air at 600 ° C. for 1 hour. Was performed to obtain tin-containing indium oxide particles (ITO particles). After the heat treatment, in order to remove unreacted materials and residuals, the product was further washed with water using an ultrasonic disperser, and filtered and dried.
[0140]
The shape of the obtained tin-containing indium oxide particles was observed with a transmission electron microscope. Was.
[0141]
When the X-ray diffraction spectrum of the tin-containing indium oxide particles was measured, the X-ray diffraction spectrum showed that the tin-containing indium oxide particles were composed of a substance having a single structure. It turned out that it was.
[0142]
《Synthesis of non-magnetic plate-like iron oxide particles》
0.75 mol of sodium hydroxide and 100 ml of 2-aminoethanol were dissolved in 800 ml of water to prepare an alkaline aqueous solution. Separately from this alkaline aqueous solution, 0.074 mol of ferric chloride (III) hexahydrate was dissolved in 400 ml of water to prepare an aqueous ferric chloride solution. The aqueous solution of ferric chloride was dropped into the aqueous alkaline solution to prepare a precipitate containing ferric hydroxide. At this time, the pH was 11.3. This precipitate was aged in a suspension state for 20 hours, and then washed with water until the pH reached 7.5.
[0143]
Next, after removing the supernatant, the suspension of the precipitate was charged into an autoclave and subjected to a hydrothermal treatment at 150 ° C. for 2 hours.
[0144]
The hydrothermally treated product was filtered, dried in air at 90 ° C., crushed lightly in a mortar, and heat-treated in air at 600 ° C. for 1 hour to obtain alpha-iron oxide particles. After the heat treatment, in order to remove unreacted materials and residuals, the product was further washed with water using an ultrasonic disperser, and filtered and dried.
[0145]
When the X-ray diffraction spectrum of the obtained alpha-iron oxide particles was measured, the spectrum of the alpha-hematite structure was clearly observed. Further, when the shape was observed with a transmission electron microscope, it was found that the particles were hexagonal plate-shaped particles having a narrow particle size distribution of 40 to 60 nm (average particle size: 50 nm).
[0146]
《Undercoat paint component》
(1)
・ 35 parts of plate-like alumina powder (average particle size: 50 nm)
・ 65 parts of plate-like ITO powder (average particle size: 40 nm)
・ Stearic acid 2.0 parts
・ 8.8 parts of vinyl chloride-hydroxypropyl acrylate copolymer
(Contains -SO 3 Na group: 0.7 × 10 -4 Equivalent / g)
・ 4.4 parts of polyester polyurethane resin
(Tg: 40 ° C, containing -SO 3 Na group: 1 × 10 -4 Equivalent / g)
・ 25 parts of cyclohexanone
・ Methyl ethyl ketone 40 parts
・ Toluene 10 parts
(2)
・ 1 part of butyl stearate
・ 70 parts of cyclohexanone
・ Methyl ethyl ketone 50 parts
・ Toluene 20 parts
(3)
・ 1.4 parts of polyisocyanate
・ 10 parts of cyclohexanone
・ 15 parts of methyl ethyl ketone
・ Toluene 10 parts
[0147]
《Magnetic paint component》
(1) Kneading process
・ 100 parts of ultrafine granular magnetic powder (Nd-Fe-B)
(Nd / Fe: 2.4 at%,
B / Fe: 9.1 at%,
σs: 132A · m 2 / Kg (132 emu / g),
Hc: 192 kA / m (2410 Oe),
Particle size (number average particle size; hereinafter, shown by average particle size): 25 nm)
・ 14 parts of vinyl chloride-hydroxypropyl acrylate copolymer
(Contains -SO 3 Na group: 0.7 × 10 -4 Equivalent / g)
・ 5 parts of polyester polyurethane resin (PU)
(Contains -SO 3 Na group: 1.0 × 10 -4 Equivalent / g)
・ 10 parts of plate-like alumina powder (average particle size: 50 nm)
・ 5 parts of plate-like ITO powder (average particle size: 40 nm)
・ Methyl acid phosphate (MAP) 2 parts
・ 20 parts of tetrahydrofuran (THF)
・ Methyl ethyl ketone / cyclohexanone (MEK / A) 9 parts
(2) Dilution process
・ 1.5 parts of palmitic acid amide (PA)
・ 1 part of n-butyl stearate (SB)
・ Methyl ethyl ketone / cyclohexanone (MEK / A) 350 parts
(3) Compounding process
・ 1.5 parts of polyisocyanate
・ Methyl ethyl ketone / cyclohexanone (MEK / A) 29 parts
[0148]
After kneading (1) in the above-mentioned undercoat paint component with a batch type kneader, adding (2), stirring and dispersing with a sand mill with a residence time of 60 minutes, adding (3) to this, and stirring and filtering. After that, an undercoat (undercoat layer paint) was obtained.
[0149]
Separately, in the components of the magnetic paint, (1) the mixing step component is previously mixed at a high speed, the mixed powder is kneaded with a continuous twin-screw kneader, and (2) the dilution step component is added. Dilution was carried out in at least two or more stages by a continuous twin-screw kneader, dispersed by a sand mill with a residence time of 45 minutes, and (3) a compounding step component was added thereto, followed by stirring and filtration to obtain a magnetic paint.
[0150]
The above undercoat is coated on a non-magnetic support (base film) made of an aromatic polyamide film (3.3 μm thick, MD = 11 GPa, MD / TD = 0.70, trade name: MICRON, manufactured by Toray Industries, Inc.). , Dried and calendered so as to have a thickness of 0.6 μm. On this undercoat layer, the above magnetic paint was subjected to a magnetic field orientation treatment, dried and calendered to a thickness of 0.1 μm. The composition was applied wet-on-wet so as to have a thickness of 0.6 μm, and after a magnetic field orientation treatment, dried using a dryer and far-infrared rays to obtain a magnetic sheet. In the magnetic field orientation treatment, an NN counter magnet (5 kG) was installed before the dryer, and two NN counter magnets (5 kG) were placed at intervals of 50 cm from 75 cm in front of the finger erosion and drying position of the coating film in the dryer. We set up and went. The coating speed was 100 m / min.
[0151]
《Coating composition for back coat layer》
・ 80 parts of plate-like ITO powder (average particle size: 40 nm)
・ 10 parts of carbon black (average particle size: 25 nm)
・ Non-magnetic plate-like iron oxide (average particle size: 50 nm) 10 parts
・ Nitrocellulose 45 parts
・ Polyurethane resin (-SO 3 30 parts
・ Cyclohexanone 260 parts
・ Toluene 260 parts
・ 525 parts of methyl ethyl ketone
[0152]
After dispersing the back coat layer paint component in a sand mill with a residence time of 45 minutes, 15 parts of polyisocyanate was added to adjust the back coat layer paint, filtered, and applied to the opposite side of the magnetic layer of the magnetic sheet prepared above. , Dried and applied so that the thickness after calendering would be 0.5 μm, and dried.
[0153]
The magnetic sheet thus obtained is mirror-finished with a 7-stage calender made of metal rolls at a temperature of 100 ° C. and a linear pressure of 200 × 9.8 N / cm (200 kg / cm). After being aged at 70 ° C. for 72 hours in a rolled state, it was cut into イ ン チ inch widths.
[0154]
As a slit machine (a device for cutting an original magnetic tape into magnetic tapes having a predetermined width), a machine in which various constituent elements were improved as described below was used. A tension cut roller was provided in the web path from the unrolled material to the slit blade group. The tension cut roller was a suction type, and the suction part was a mesh suction in which a porous metal was embedded. A direct drive directly connected to the motor without a mechanism for transmitting power to the blade drive unit.
[0155]
While the cut tape was running at 200 m / min, the surface of the magnetic layer was subjected to post-processing such as lapping tape polishing, blade polishing and surface wiping 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 Co., Ltd. was used for wiping the surface, and the treatment was performed with a running tension of 0.294N. The magnetic tape obtained as described above was assembled in a cartridge to produce a magnetic tape cartridge for a computer (hereinafter, also referred to as a computer tape).
[0156]
The computer tape thus obtained is shown in FIG. As shown in FIG. 3, the computer tape has a rectangular box-shaped case body 1 in which upper and lower cases 1a and 1b are joined together in a lid-like manner, and one reel disposed inside the case body 1. 2, a magnetic tape 3 is wound. At one end of the front wall 6 of the case body 1, a tape outlet 4 is opened. The tape outlet 4 can be opened and closed by a door 5 that can be slidably opened and closed. In order to pull out the magnetic tape 3 wound around the reel 2 to the outside of the case, a tape pull-out tool 7 is connected to a pay-out end of the magnetic tape 3. Reference numeral 20 in FIG. 3 indicates a door spring for closing and urging the door 5 without permission.
[0157]
Example 2:
A computer tape of Example 2 was produced in the same manner as in Example 1, except that the magnetic powder was changed to that of the following synthesis method.
[0158]
<< Synthesis of ultrafine magnetic powder >>
0.098 mol of iron (III) nitrate, 0.042 mol of cobalt nitrate and 0.002 mol of neodymium nitrate were dissolved in 200 cc of water. Apart from this nitrate aqueous solution, 0.42 mol of sodium hydroxide was dissolved in 200 cc of water. The above aqueous solution of sodium hydroxide was added to the above aqueous solution of nitrate, and the mixture was stirred for 5 minutes to produce a hydroxide of iron, cobalt and neodymium. After washing the hydroxide with water, the hydroxide was filtered out. To this hydroxide (containing water), 150 cc of water and 0.1 mol of boric acid were further added to re-disperse the hydroxides of iron, cobalt and neodymium in the aqueous boric acid solution. After heat-treating this dispersion at 90 ° C. for 2 hours, it is washed with water to remove excess boric acid, and dried at 60 ° C. for 4 hours to remove boric acid-containing hydroxide composed of iron, cobalt and neodymium. Obtained.
[0159]
The hydroxide was dehydrated by heating at 300 ° C. for 2 hours in air, and then reduced by heating at 450 ° C. for 4 hours in a hydrogen stream to obtain a neodymium-iron-cobalt-boron magnetic powder. Thereafter, the mixture was cooled to room temperature with the hydrogen gas flowing, switched to a nitrogen / oxygen mixed gas, the temperature was raised again to 650 ° C., and a stabilization treatment was performed for 8 hours in a nitrogen / oxygen mixed gas flow. Later, it was taken out into the air.
[0160]
The obtained neodymium-iron-cobalt-boron-based magnetic powder had a neodymium content based on iron of 1.9 atomic%, a cobalt content based on iron of 40.1 atomic%, and an iron based content measured by X-ray fluorescence. The boron content was 7.5 atomic%. As a result of observation with a transmission electron microscope (magnification: 250,000 times), this magnetic powder was almost spherical or elliptical like the example 1, and the average particle size (number average particle size) was 20 nm. . The saturation magnetization measured by applying a magnetic field of 1273.3 kA / m is 157 Am 2 / Kg (157 emu / g), and the coercive force was 174.3 kA / m (2190 Oe).
[0161]
Example 3
A magnetic powder was synthesized in the same manner as in Example 1 except that the temperature of the heat treatment in air at the time of synthesis was changed from 200 ° C. for 4 hours to 120 ° C. for 4 hours in Example 1, except that the particle diameter was changed to 15 nm. In the same manner as in Example 1, a computer tape of Example 3 was produced.
[0162]
Example 4:
Ultrafine particle plate-like magnetic powder (Ba-ferrite) instead of ultrafine particle granular magnetic powder (average particle diameter (plate diameter) = 25 nm, BET = 67 m) 2 / G, Hc = 222 kA / m (2790 Oe), σs = 49.4 Am 2 / Kg (49.4 emu / g)), a computer tape of Example 4 was produced in the same manner as in Example 1.
[0163]
Example 5:
Example 5 was repeated in the same manner as in Example 4 except that the amount of plate-like alumina in the undercoat layer was changed from 10 parts by weight to 40 parts by weight, and the amount of plate-like ITO was changed from 90 parts by weight to 60 parts by weight. Computer tapes were made.
[0164]
Example 6:
Except that the thickness of the magnetic layer was changed from 0.06 μm to 0.04 μm and the thickness of the undercoat layer was changed from 0.6 μm to 0.45 μm, the computer tape of Example 6 was used in the same manner as in Example 5. Produced.
[0165]
Example 7:
In the components of the magnetic paint, 10 parts by weight of plate-like alumina powder (average particle size: 50 nm) and 5 parts by weight of plate-like ITO powder (average particle size: 40 nm) were added to 10 parts by weight of granular alumina powder (average particle size: 80 nm). A computer tape of Example 7 was produced in the same manner as in Example 1, except that the amount was changed to 2 parts by weight of carbon black (average particle size: 75 nm).
[0166]
Example 8:
Among the components of the coating material for the backcoat layer, 80 parts by weight of 80 parts by weight of plate-like ITO powder (average particle size: 40 nm), 80 parts by weight of 10 parts by weight of carbon black (average particle size: 25 nm), (Average particle diameter: 50 nm) 10 parts by weight was changed to 0 parts by weight, and further 10 parts by weight of carbon black (average particle diameter: 0.35 μm) and 10 parts by weight of granular iron oxide (average particle diameter: 0.4 μm). A computer tape of Example 8 was produced in the same manner as in Example 7, except that each was added.
[0167]
Example 9:
A computer tape of Example 9 was produced in the same manner as in Example 1 except that the composition in the << undercoat paint component >> of Example 1 was changed as follows.
[0168]
《Undercoat paint component》
(1)
・ Acicular iron oxide (average particle size: 100 nm) 68 parts
8 parts of granular alumina powder (average particle size: 80 nm)
・ 24 parts of carbon black (average particle size: 25 nm)
・ Stearic acid 2.0 parts
・ 8.8 parts of vinyl chloride-hydroxypropyl acrylate copolymer
(Contains -SO 3 Na group: 0.7 × 10 -4 Equivalent / g)
・ 4.4 parts of polyester polyurethane resin
(Tg: 40 ° C, containing -SO 3 Na group: 1 × 10 -4 Equivalent / g)
・ 25 parts of cyclohexanone
・ Methyl ethyl ketone 40 parts
・ Toluene 10 parts
(2)
・ 1 part of butyl stearate
・ 70 parts of cyclohexanone
・ Methyl ethyl ketone 50 parts
・ Toluene 20 parts
(3)
・ 1.4 parts of polyisocyanate
・ 10 parts of cyclohexanone
・ 15 parts of methyl ethyl ketone
・ Toluene 10 parts
[0169]
Example 10:
A computer tape of Example 10 was produced in the same manner as in Example 8, except that the composition in the << undercoat paint component >> of Example 8 was changed as follows.
[0170]
<< Synthesis of plate-like alumina particles (40 nm) >>
0.075 mol of sodium hydroxide and 10 ml of 2-aminoethanol were dissolved in 80 ml of water to prepare an alkaline aqueous solution. Apart from this aqueous alkali solution, 0.0065 mol of aluminum chloride (III) heptahydrate was dissolved in 40 ml of water to prepare an aluminum chloride aqueous solution. To the former alkaline aqueous solution, the latter aluminum chloride aqueous solution was added dropwise to form a precipitate containing aluminum hydroxide, and then hydrochloric acid was added dropwise to adjust the pH to 10.2. This precipitate was aged in a suspension state for 20 hours, and then washed with about 1000 times water.
[0171]
Next, after removing the supernatant liquid, the suspension of this precipitate was readjusted to pH 10.0 using an aqueous sodium hydroxide solution, charged in an autoclave, and subjected to hydrothermal treatment at 200 ° C. for 2 hours.
[0172]
The obtained hydrothermally treated product was filtered, dried at 90 ° C. in the air, crushed lightly in a mortar, and heat-treated in the air at 600 ° C. for 1 hour to obtain aluminum oxide particles. After the heat treatment, in order to remove unreacted materials and residuals, the product was further washed with water using an ultrasonic disperser, and filtered and dried.
[0173]
When the X-ray diffraction spectrum of the obtained aluminum oxide (that is, alumina) particles was measured, a spectrum corresponding to γ-alumina was observed. Further, when the shape was observed with a transmission electron microscope, it was found that the particles were square plate-shaped particles having a narrow particle size distribution of 20 to 40 nm (average particle size: 30 nm).
[0174]
The obtained aluminum oxide particles were further heat-treated in air at 1250 ° C. for 1 hour. When the X-ray diffraction spectrum of the obtained aluminum oxide particles was measured, a spectrum corresponding to α-alumina was observed. Further, when the shape was observed with a transmission electron microscope, it was found that the particle size distribution was as narrow as 30 to 50 nm (average particle size: 40 nm), and square plate-shaped particles.
[0175]
《Undercoat paint component》
(1)
・ 35 parts of plate-like alumina powder (average particle size: 40 nm)
・ 65 parts of plate-like ITO powder (average particle size: 40 nm)
・ Stearic acid 2.0 parts
・ 8.8 parts of vinyl chloride-hydroxypropyl acrylate copolymer
(Contains -SO 3 Na group: 0.7 × 10 -4 Equivalent / g)
・ 4.4 parts of polyester polyurethane resin
(Tg: 40 ° C, containing -SO 3 Na group: 1 × 10 -4 Equivalent / g)
・ 25 parts of cyclohexanone
・ Methyl ethyl ketone 40 parts
・ Toluene 10 parts
(2)
・ 1 part of butyl stearate
・ 70 parts of cyclohexanone
・ Methyl ethyl ketone 50 parts
・ Toluene 20 parts
(3)
・ 1.4 parts of polyisocyanate
・ 10 parts of cyclohexanone
・ 15 parts of methyl ethyl ketone
・ Toluene 10 parts
[0176]
Comparative Example 1:
In the same manner as in Example 1 except that the compositions in (1) Kneading Step, << Undercoat Paint Component >>, and << Backcoat Layer Paint Component >> in << Magnetic Paint Component >> of Example 1 were changed as follows. A computer tape of Comparative Example 1 was produced. However, since the magnetic powder was changed to needle-shaped powder having a particle diameter (average axis length) of 100 nm, the thickness of the magnetic layer could not be controlled to 0.06 μm, but became 0.11 μm.
[0177]
《Magnetic paint component》
(1) Kneading process
・ 100 parts of acicular ferromagnetic iron-based metal powder
(Co / Fe: 30 at%,
Y / (Fe + Co): 3 at%,
Al / (Fe + Co): 5 at%,
σs: 145 Am 2 / Kg (145 emu / g),
Hc: 187 kA / m (2350 Oe),
Average axis length: 100 nm, axis ratio 7)
・ 14 parts of vinyl chloride-hydroxypropyl acrylate copolymer
(Contains -SO 3 Na group: 0.7 × 10 -4 Equivalent / g)
・ 5 parts of polyester polyurethane resin (PU)
(Contains -SO 3 Na group: 1.0 × 10 -4 Equivalent / g)
-Granular alumina (average particle size: 80 nm) 10 parts
・ 5 parts of carbon black (average particle size: 75 nm)
・ Methyl acid phosphate (MAP) 2 parts
・ 20 parts of tetrahydrofuran (THF)
・ Methyl ethyl ketone / cyclohexanone (MEK / A) 9 parts
[0178]
《Undercoat paint component》
(1)
・ Acicular iron oxide (average particle size: 100 nm) 68 parts
8 parts of granular alumina powder (average particle size: 80 nm)
・ 24 parts of carbon black (average particle size: 25 nm)
・ Stearic acid 2.0 parts
・ 8.8 parts of vinyl chloride-hydroxypropyl acrylate copolymer
(Contains -SO 3 Na group: 0.7 × 10 -4 Equivalent / g)
・ 4.4 parts of polyester polyurethane resin
(Tg: 40 ° C, containing -SO 3 Na group: 1 × 10 -4 Equivalent / g)
・ 25 parts of cyclohexanone
・ Methyl ethyl ketone 40 parts
・ Toluene 10 parts
(2)
・ 1 part of butyl stearate
・ 70 parts of cyclohexanone
・ Methyl ethyl ketone 50 parts
・ Toluene 20 parts
(3)
・ 1.4 parts of polyisocyanate
・ 10 parts of cyclohexanone
・ 15 parts of methyl ethyl ketone
・ Toluene 10 parts
[0179]
《Coating composition for back coat layer》
80 parts of carbon black (average particle size: 25 nm)
10 parts of carbon black (average particle size: 0.35 μm)
Granular iron oxide (average particle size: 50 nm) 10 parts
Nitrocellulose 45 parts
Polyurethane resin (SO 3 30 parts
Cyclohexanone 260 parts
260 parts of toluene
525 parts of methyl ethyl ketone
[0180]
Comparative Example 2:
A computer tape of Comparative Example 2 was produced in the same manner as in Example 1 except that the compositions in the “undercoat paint component” and the “backcoat layer paint component” in Example 1 were changed as follows.
[0181]
《Undercoat paint component》
(1)
・ Acicular iron oxide (average particle size: 100 nm) 68 parts
8 parts of granular alumina powder (average particle size: 80 nm)
・ 24 parts of carbon black (average particle size: 25 nm)
・ Stearic acid 2.0 parts
・ 8.8 parts of vinyl chloride-hydroxypropyl acrylate copolymer
(Contains -SO 3 Na group: 0.7 × 10 -4 Equivalent / g)
・ 4.4 parts of polyester polyurethane resin
(Tg: 40 ° C, containing -SO 3 Na group: 1 × 10 -4 Equivalent / g)
・ 25 parts of cyclohexanone
・ Methyl ethyl ketone 40 parts
・ Toluene 10 parts
(2)
・ 1 part of butyl stearate
・ 70 parts of cyclohexanone
・ Methyl ethyl ketone 50 parts
・ Toluene 20 parts
(3)
・ 1.4 parts of polyisocyanate
・ 10 parts of cyclohexanone
・ 15 parts of methyl ethyl ketone
・ Toluene 10 parts
[0182]
《Coating composition for back coat layer》
80 parts of carbon black (average particle size: 25 nm)
10 parts of carbon black (average particle size: 0.35 μm)
Granular iron oxide (average particle size: 50 nm) 10 parts
Nitrocellulose 45 parts
Polyurethane resin (containing -SO 3 Na group) 30 parts
Cyclohexanone 260 parts
260 parts of toluene
525 parts of methyl ethyl ketone
[0183]
Comparative Example 3:
The non-magnetic support (base film) was converted from an aromatic polyamide film (thickness: 3.3 μm, MD = 11 GPa, MD / TD = 0.70, trade name: Microtron, manufactured by Toray Industries, Inc.) to a non-magnetic support (base film). 0.3 μm, MD = 14 GPa, MD / TD = 1.20, trade name: Mictron, manufactured by Toray Industries Inc.), and the porous metal is embedded in the slit machine as a component of the slit machine using a tension cut roller as a suction type suction unit. The mesh cut suction, the direct drive directly connected to the motor without a mechanism to transmit power to the blade drive unit, the tension cut roller has been changed to a normal suction type, and the mechanism to transmit power to the blade drive unit has been changed to a rubber belt and rubber cup cylinder. A computer tape of Comparative Example 3 was produced in the same manner as in Comparative Example 2 except for the above.
[0184]
[Evaluation]
The characteristics of the computer tapes obtained in each of the examples and comparative examples were evaluated as follows.
[0185]
<Surface roughness of magnetic layer>
Scan Length was measured at 5 μm by scanning white light interferometry with a general-purpose three-dimensional surface structure analyzer NewView 5000 manufactured by ZYGO. The measurement visual field is 350 μm × 260 μm. The center line average surface roughness of the magnetic layer was determined as Ra.
[0186]
<Output and output versus noise>
A drum tester was used to measure the electromagnetic conversion characteristics of the tape. The drum tester was equipped with an electromagnetic induction type head (track width 25 μm, gap 0.1 μm) and an MR head (8 μm), and recording was performed with the induction type head and reproduction was performed with the MR head. Both heads are installed at different positions with respect to the rotating drum, and the 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, discarded, further cut out of 60 cm, processed into a width of 4 mm, and wound around the outer periphery of the rotating drum.
[0187]
For output and noise, a rectangular wave having 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. A carrier value of 0.2 μm was defined as a medium output C. When a rectangular wave of 0.2 μm was written, the integrated value of the value obtained by subtracting the output and system noise was used as the noise value N. Further, the ratio of the two was taken as C / N, and the relative values of the C and C / N to the value of the tape of Comparative Example 1 used as a reference were determined.
[0188]
<Temperature and humidity expansion coefficient of tape>
A sample having a width of 12.65 mm and a length of 150 mm was prepared from the width direction of the produced magnetic tape raw material, and the coefficient of thermal expansion was determined from the difference in sample length between 20 ° C. and 60% RH and 40 ° C. and 60% RH. I asked. The coefficient of humidity expansion was determined from the difference in sample length between 20 ° C., 30% RH and 20 ° C., 70% RH.
[0189]
<Measurement of edge weave amount>
The edge weave amount at the tape edge serving as the running reference side was measured continuously over a tape length of 50 m by attaching an edge weave amount measuring device (manufactured by Keyence Corporation) to a servo writer (running speed: 5 m / s). Next, Fourier analysis was performed on the obtained edge weave amount, and the edge weave amount with a period f (mm) was obtained. A component having a frequency V / f (1 / s) of 50 (1 / s) or more when the tape running speed is V (mm / s) causes off-track, so the edge weave amount referred to in the present invention. "V / f (1 / s)" means that the voltage is 60 (1 / s) or more. In Examples and Comparative Examples, an edge weave amount of V / f (V = 400 mm / s, f = 65 mm) = 61.5 (1 / s) was obtained. The edge weave-off track amount was determined by running the tape with an LTO drive device.
[0190]
<Temperature and humidity off-track amount>
The maximum deviation amount of the track position (track deviation at a position 1400 μm away from the servo track) when the environment changes from a temperature of 10 ° C. and a humidity of 10% RH to a temperature of 29 ° C. and a humidity of 80% RH is a coefficient of thermal expansion of the tape. It was determined from the coefficient of humidity expansion.
[0191]
<Low output>
From the total value of the edge weave off track amount and the temperature / humidity off track amount, the output reduction amount when the same device is used when recording and reproduction are performed under the conditions of a recording track width of 12 μm and a reproduction head track width of 10 μm. The amount of decrease in output when a device having a track position shifted by 1.5 μm was used was calculated.
[0192]
<Output fluctuation>
Using a DLT drive, the tape was run at a speed of 2.54 m / sec, and a signal with a wavelength of 2 μm was recorded on a tape length of 50 m with a magnetic induction type recording head having a recording track width of 76 μm using a DLT drive. Then, the data was reproduced with a magnetoresistive read head having a track width of 38 μm, and the reproduced output was read at an interval of 1000 pieces / sec (2.54 mm in length on the tape), and the fluctuation was measured to evaluate. . The output fluctuation rate in the longitudinal direction is an average fluctuation rate (MD; a value in the tape longitudinal direction. The same applies to Tables 1 to 3.) (%) = ((output of each point−average output)) Value / average output) × 100, and the above operation was performed for 5 tracks in the width direction of the tape, and the average value was defined as the output fluctuation rate in the longitudinal direction of the tape. The output fluctuation amount in the width direction indicates that the above data is an average fluctuation rate (TD; a value in the tape width direction) from the output value of each track at each point in the longitudinal direction of the tape. (%) = (Absolute value of (output of each track−average output of 5 tracks) / 5 average output of 5 tracks) × 100, and outputs the average value of each 50 m long point in the width direction of the tape. The change rate was used.
[0193]
Tables 1 to 3 collectively show the above results and the conditions employed in each example and comparative example.
[0194]
[Table 1]
[0195]
[Table 2]
[0196]
[Table 3]
[0197]
As is evident from Tables 1 to 3, each of the computer tapes (magnetic tapes) according to Examples 1 to 10 of the present invention has a higher electromagnetic conversion characteristic than the computer tapes according to Comparative Examples 1 and 2. Excellent in temperature and humidity stability, and the edge weave amount is small, so that the off-track amount is small even when the temperature or humidity changes. Further, the output fluctuation in the tape longitudinal direction and the width direction is small. That is, the variation in the thickness of the magnetic layer is small. The off-track amount was evaluated by calculation assuming that the recording track width was 12 μm and the reproducing head track width was 10 μm. The expected recording track width for a 1 TB capacity computer tape was 10 μm or less, and the reproducing head track width was 8 μm or less. Under the condition (1), it is expected that the difference in the off-track amount between the embodiment and the comparative example will be more remarkable.
[0198]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, a magnetic tape and a magnetic tape cartridge having high reproduction output, C / N, etc., and excellent in temperature and humidity stability can be obtained. This makes it possible to realize a backup tape for a computer or the like that can support a recording capacity of, for example, 1 TB or more.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a diagram schematically showing the overall configuration of a slit machine used for producing a magnetic tape.
FIG. 2 is a partially enlarged sectional view showing a sectional structure of a suction roller section in the slit machine of FIG.
FIG. 3 is a perspective view showing a magnetic tape cartridge (computer tape) manufactured in an example of the present invention.
FIG. 4 is a transmission electron micrograph (magnification: 250,000 times) of neodymium-iron-boron-based magnetic powder particles used in Example 1 of the present invention.
[Explanation of symbols]
1 box-shaped case body
2 reel
3 Magnetic tape