JP2017157253A - 磁気テープ - Google Patents
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Abstract
【解決手段】非磁性支持体の一方の表面側に強磁性粉末および結合剤を含む磁性層を有し、他方の表面側に非磁性粉末および結合剤を含むバックコート層を有する磁気テープであって、バックコート層の厚みは0.20μm以下であり、かつバックコート層の表面において測定される1−ブロモナフタレンに対する接触角は10.0〜30.0°の範囲である磁気テープ。
【選択図】なし
Description
非磁性支持体の一方の表面側に強磁性粉末および結合剤を含む磁性層を有し、他方の表面側に非磁性粉末および結合剤を含むバックコート層を有する磁気テープであって、
バックコート層の厚みは、0.20μm以下であり、かつ
バックコート層の表面において測定される1−ブロモナフタレンに対する接触角は、10.0〜30.0°の範囲である磁気テープ、
を見出すに至った。上記磁気テープは、厚み0.20μm以下に薄層化されたバックコート層を有するにもかかわらず、優れた走行安定性を示すことができる。この点に関する本発明者らの推察は、後述する。
本発明者らは、上記目的を達成するために検討を重ねる中で、1−ブロモナフタレンに対する接触角(1−ブロモナフタレン接触角)に着目するに至った。この点について更に説明すると、本発明者らは、バックコート層表面とドライブ構成部材との親和性にはバックコート層表面の表面自由エネルギーが影響すると考え、表面自由エネルギーに関する公知の理論である北崎−畑の理論(三液法)に基づき検討した。三液法によって算出される表面自由エネルギーは、分散成分、水素結合成分および分極成分の和として求められる。ただし、上記磁気テープのような塗布型の磁気テープのバックコート層表面で測定される表面自由エネルギーにおいては、バックコート層の構成成分の物性に起因して分散成分が支配的であると考えられる。したがって、磁気テープのバックコート層表面とドライブ構成部材との親和性には、主に、分散成分が寄与すると推察される。そこで本発明者らは、分散成分の指標に基づきバックコート層の表面状態を制御することについて検討を重ねた。その結果、1−ブロモナフタレン接触角を採用するに至った。1−ブロモナフタレンも、表面自由エネルギーの中で分散成分が支配的であることに着目したためである。そして本発明者らは、1−ブロモナフタレン接触角に基づきバックコート層の表面状態を制御することを更に検討した。かかる検討の中で、以下の点が明らかとなった。
1−ブロモナフタレン接触角は、バックコート層に潤滑剤を添加することによって値を調整することはできる。しかし、厚みが0.20μm以下のバックコート層の表面で測定される1−ブロモナフタレン接触角は、潤滑剤を添加することのみでは、ある値以上に高めることは通常困難である。これは、薄層化されたバックコート層は、より厚いバックコート層と比べて層に保持可能な潤滑剤量が少ないため、潤滑剤をある量以上添加しても、潤滑剤が析出してしまうことに起因すると本発明者らは考えている。そしてこのことが、薄層化されたバックコート層を有する磁気テープの走行安定性低下の原因であると、本発明者らは推察している。
これに対し本発明者らは更に鋭意検討を重ねた結果、バックコート層に、例えば、詳細を後述するポリマーを含有させること等によって、厚みが0.20μm以下のバックコート層の表面で測定される1−ブロモナフタレン接触角を10.0〜30.0°の範囲に制御することが可能となることを見出した。そして、かかる範囲の1−ブロモナフタレン接触角を示すバックコート層は、厚みが0.20μm以下であるとしても優れた走行安定性を示すことができることが、新たに判明した。
以上の知見に基づき、本発明は完成された。ただし、以上は本発明者らの推察を含むものであり、本発明を何ら限定するものではない。
上記磁気テープにおいて、バックコート層表面において測定される1−ブロモナフタレン接触角は、10.0°〜30.0°の範囲である。1−ブロモナフタレン接触角は、値が小さいほどバックコート層表面とドライブ構成部材との親和性が高く、値が大きいほどバックコート層表面とドライブ構成部材との親和性が低いことを意味すると、本発明者らは考えている。そして、10.0〜30.0°の範囲の1−ブロモナフタレン接触角を示すバックコート層表面がドライブ構成部材との接触時にドライブ構成部材に対して適度な親和性を示すことにより、上記磁気テープは優れた走行安定性を示すことができると推察される。走行安定性の更なる向上の観点から、バックコート層表面において測定される1−ブロモナフタレン接触角は、15.0°以上であることが好ましく、18.0°以上であることが更に好ましい。同様の観点から、上記1−ブロモナフタレン接触角は、27.0°以下であることが好ましく、25.0°以下であることがより好ましい。
上記磁気テープのバックコート層の厚みは、0.20μm以下である。また、バックコート層の厚みは、例えば0.05μm以上であることができ、0.10μm以上であることもできる。バックコート層が厚み0.20μm以下に薄層化されていることは、このバックコート層を有する磁気テープの薄型化に寄与し得る。ただしバックコート層の薄層化は、走行安定性の低下をもたらしてしまう。これに対し、厚み0.20μm以下のバックコート層の表面において測定される1−ブロモナフタレン接触角が10.0〜30.0°の範囲であれば、バックコート層の薄層化と優れた走行安定性を共に達成することができる。バックコート層の厚みは、磁気テープの更なる薄型化の観点からは、0.18μm以下であることもでき、0.15μm以下であることもできる。
1−ブロモナフタレン接触角調整成分とは、バックコート層表面において測定される1−ブロモナフタレン接触角を調整可能な成分である。ここで調整可能とは、1−ブロモナフタレン接触角を変化させる作用を奏することができることをいい、1−ブロモナフタレン接触角を高める作用を奏することが好ましい。かかる作用を奏することは、1−ブロモナフタレン接触角調整成分の有無により、バックコート層表面において測定される1−ブロモナフタレン接触角が変化することによって、確認することができる。1−ブロモナフタレン接触角調整成分の一態様は潤滑剤であり、他の一態様は詳細を後述するポリマーである。以下、これら成分について、順次説明する。
潤滑剤としては、脂肪酸、脂肪酸エステル、脂肪酸アミド等の磁気記録媒体に通常使用される各種潤滑剤を挙げることができる。
バックコート層の脂肪酸含有量は、非磁性粉末100.0質量部あたり、例えば0.1〜10.0質量部であり、好ましくは0.2〜7.0質量部である。脂肪酸として二種以上の異なる脂肪酸を使用する場合、含有量とは、それらの合計含有量をいうものとする。この点は、他の成分についても同様である。即ち、本発明および本明細書では、ある成分は、特記しない限り、一種含まれてもよく二種以上含まれていてもよい。ある成分として二種以上が含まれる場合、この成分の含有量とは、特記しない限り、二種以上の合計含有量をいうものとする。
バックコート層の脂肪酸エステル含有量は、非磁性粉末100.0質量部あたり、例えば0.1〜10.0質量部であり、好ましくは1.0〜7.0質量部である。
バックコート層の脂肪酸アミド含有量は、非磁性粉末100.0質量部あたり、例えば0.1〜3.0質量部であり、好ましくは0.1〜1.0質量部である。
脂肪酸と脂肪酸の誘導体(エステル、アミド等)とを併用する場合、脂肪酸誘導体の脂肪酸由来部位は、併用される脂肪酸と同様または類似の構造を有することが好ましい。例えば、一例として、脂肪酸としてステアリン酸を用いる場合には、ステアリン酸ブチル等のステアリン酸エステルおよび/またはステアリン酸アミドを使用することは好ましい。
バックコート層に潤滑剤を含有させることにより、バックコート層表面において測定される1−ブロモナフタレン接触角の値は大きくなる傾向がある。ただし先に記載したように、厚み0.20μm以下のバックコート層に潤滑剤を含有させることのみで、1−ブロモナフタレン接触角を10.0〜30.0°の範囲に制御することは、通常困難である。そこで、潤滑剤以外の1−ブロモナフタレン接触角調整成分を、任意に潤滑剤とともに、バックコート層に含有させることが好ましい。そのような成分は、一態様では、含窒素ポリマーであることが好ましい。含窒素ポリマーに含まれるポリマー鎖が、バックコート層表面において測定される1−ブロモナフタレン接触角を高めることに寄与すると本発明者らは推察している。
GPC装置:HLC−8120(東ソー社製)
カラム:TSK gel Multipore HXL−M(東ソー社製、7.8mmID(Inner diameter)×30.0cm)
溶離液:テトラヒドロフラン(THF)
(ポリアルキレンイミン鎖)
ポリアルキレンイミン系ポリマーとは、ポリアルキレンイミン鎖を1つ以上含むポリマーである。一態様では、ポリアルキレンイミン鎖は、バックコート層に含まれる非磁性粉末への吸着部位として機能することができると考えられる。また、ポリアルキレンイミン鎖とは、同一または異なるアルキレンイミン鎖を2つ以上含む重合構造である。含まれるアルキレンイミン鎖としては、下記の式Aで表されるアルキレンイミン鎖、および式Bで表されるアルキレンイミン鎖を挙げることができる。下記式で表されるアルキレンイミン鎖の中で、式Aで表されるアルキレンイミン鎖は、他のポリマー鎖との結合位置を含み得るものである。また、式Bで表されるアルキレンイミン鎖は、他のポリマー鎖と塩架橋基(詳細は後述する。)により結合することができる。また、ポリアルキレンイミン鎖は、直鎖構造のみからなるものであっても、分岐した三級アミン構造を有するものであってもよい。分岐構造を含むものとしては、下記式A中の*1において隣接するアルキレンイミン鎖と結合するもの、および下記式B中の*2において隣接するアルキレンイミン鎖と結合するものを挙げることができる。
以上記載したポリアルキレンイミン鎖の占める割合は、例えば、合成時に用いるポリアルキレンイミンとポリエステルとの混合比によって制御することができる。
ポリアルキレンイミン系ポリマーは、以上説明したポリアルキレンイミン鎖とともに、他のポリマー鎖を含むことが好ましい。他のポリマー鎖としては、疎水性のポリマー鎖が好ましく、より好ましくはポリエステル鎖である。ポリエステル鎖は、一態様では、式Aで表されるアルキレンイミン鎖と、式A中の*1において、式Aに含まれる窒素原子Nとカルボニル結合−(C=O)−により結合し、−N−(C=O)−を形成することができる。また、他の一態様では、式Bで表されるアルキレンイミン鎖とポリエステル鎖とが、式B中の窒素カチオンN+とポリエステル鎖が有するアニオン性基により塩架橋基を形成することができる。塩架橋基としては、ポリエステル鎖に含まれる酸素アニオンO−と式B中のN+とにより形成されるものを挙げることができるが、これに限定されるものではない。
R10で表されるアルキル基については、X1、X2で表されるアルキル基について記載した通りである。R11で表されるアルキレン基の詳細については、X1、X2で表されるアルキル基に関する上記の記載を、これらアルキレン基から水素原子を1つ取り去ったアルキレン基に読み替えて(例えば、メチル基はメチレン基に読み替えて)適用することができる。nは2以上の整数であり、例えば10以下、好ましくは5以下の整数である。
ポリアルキレンイミン系ポリマーの平均分子量は、重量平均分子量として、例えば1,000以上であり、また例えば80,000以下である。また、ポリアルキレンイミン系ポリマーの重量平均分子量は、1,500以上であることが好ましく、2,000以上であることがより好ましく、3,000以上であることが更に好ましい。また、一態様では、ポリアルキレンイミン系ポリマーの重量平均分子量は、60,000以下であることが好ましく、40,000以下であることがより好ましく、35,000以下であることが更に好ましく、34,000以下であることが一層好ましく、30,000以下であることがより一層好ましく、20,000以下であることが更に一層好ましく、10,000以下であることが更により一層好ましい。
本発明および本明細書において、ポリアルキレンイミン系ポリマーの重量平均分子量とは、ゲル浸透クロマトグラフィー(GPC)により標準ポリスチレン換算で求められる値をいう。測定条件については、特開2015−28830号公報の実施例を参照できる。
ポリアルキレンイミン系ポリマーの合成方法は、特に限定されるものではない。合成方法の好ましい一態様については、特開2015−28830号公報段落0061〜0069および同公報の実施例を参照できる。
ポリアルキレンイミン系ポリマーは、ポリマー鎖として、ポリエステル鎖以外のポリマー鎖を有するものであってもよく、ポリエステル鎖とともにポリエステル鎖以外のポリマー鎖を有するものであってもよい。そのようなポリマー鎖も、例えば、ポリエステル鎖の導入について特開2015−28830号公報の上記段落に記載されている方法と同様の方法によって、ポリアルキレンイミン系ポリマーに導入することができる。
以上説明したポリアルキレンイミン系ポリマーは、アミン系ポリマーの一種である。含窒素ポリマーは、ポリアルキレンイミン系ポリマー以外のアミン系ポリマーであってもよい。また、ポリアルキレンイミン系ポリマーと、他のアミン系ポリマーとを併用してもよい。
<強磁性粉末>
磁性層は、強磁性粉末および結合剤を含む。強磁性粉末としては、磁気テープ等の磁気記録媒体の磁性層において強磁性粉末として通常用いられる各種粉末を使用することができる。強磁性粉末として平均粒子サイズの小さいものを使用することは、磁気テープの記録密度向上の観点から好ましい。この点から、強磁性粉末としては、平均粒子サイズが50nm以下の強磁性粉末を用いることが好ましい。一方、磁化の安定性の観点からは、強磁性粉末の平均粒子サイズは10nm以上であることが好ましい。
強磁性粉末を、透過型電子顕微鏡を用いて撮影倍率100000倍で撮影し、総倍率500000倍になるように印画紙にプリントして強磁性粉末を構成する粒子の写真を得る。得られた粒子の写真から目的の粒子を選びデジタイザーで粒子の輪郭をトレースし粒子(一次粒子)のサイズを測定する。一次粒子とは、凝集のない独立した粒子をいう。
以上の測定を、無作為に抽出した500個の粒子について行う。こうして得られた500個の粒子の粒子サイズの算術平均を、強磁性粉末の平均粒子サイズとする。上記透過型電子顕微鏡としては、例えば日立製透過型電子顕微鏡H−9000型を用いることができる。また、粒子サイズの測定は、公知の画像解析ソフト、例えばカールツァイス製画像解析ソフトKS−400を用いて行うことができる。
本発明および本明細書において、強磁性粉末、およびその他の粉末についての平均粒子サイズとは、特記しない限り、上記方法により求められる平均粒子サイズをいうものとする。後述の実施例に示す平均粒子サイズの測定は、特記しない限り、透過型電子顕微鏡として日立製透過型電子顕微鏡H−9000型、画像解析ソフトとしてカールツァイス製画像解析ソフトKS−400を用いて行った。
(1)針状、紡錘状、柱状(ただし、高さが底面の最大長径より大きい)等の場合は、粒子を構成する長軸の長さ、即ち長軸長で表され、
(2)板状または柱状(ただし、厚さまたは高さが板面または底面の最大長径より小さい)場合は、その板面または底面の最大長径で表され、
(3)球形、多面体状、不特定形等であって、かつ形状から粒子を構成する長軸を特定できない場合は、円相当径で表される。円相当径とは、円投影法で求められるものを言う。
そして、粒子の形状が特定の場合、例えば、上記粒子サイズの定義(1)の場合、平均粒子サイズは平均長軸長であり、同定義(2)の場合、平均粒子サイズは平均板径であり、平均板状比とは、(最大長径/厚さまたは高さ)の算術平均である。同定義(3)の場合、平均粒子サイズは、平均直径(平均粒径、平均粒子径ともいう)である。
上記磁気テープは塗布型の磁気テープであって、磁性層に、強磁性粉末とともに結合剤を含む。結合剤は、一種以上の樹脂を含む。樹脂は、ホモポリマーであってもコポリマー(共重合体)であってもよい。結合剤としては、磁気テープ等の塗布型磁気記録媒体の結合剤として通常使用される各種樹脂を用いることができる。例えば、結合剤としては、ポリウレタン樹脂、ポリエステル樹脂、ポリアミド樹脂、塩化ビニル樹脂、スチレン、アクリロニトリル、メチルメタクリレート等を共重合したアクリル樹脂、ニトロセルロース等のセルロース樹脂、エポキシ樹脂、フェノキシ樹脂、ポリビニルアセタール、ポリビニルブチラール等のポリビニルアルキラール樹脂等から単独または複数の樹脂を混合して用いることができる。これらの中で好ましいものはポリウレタン樹脂、アクリル樹脂、セルロース樹脂、および塩化ビニル樹脂である。これらの樹脂は、後述するバックコート層および/または任意に設けられる非磁性層においても結合剤として使用することができる。以上の結合剤については、特開2010−24113号公報段落0028〜0031を参照できる。結合剤として使用される樹脂の平均分子量は、重量平均分子量として、例えば30,000以上、200,000以下であることができる。
磁性層には、強磁性粉末および結合剤が含まれ、必要に応じて一種以上の添加剤が含まれていてもよい。添加剤としては、一例として、上記の硬化剤が挙げられる。なお硬化剤は、磁性層形成工程の中で硬化反応が進行することにより、少なくとも一部は、結合剤等の他の成分と反応(架橋)した状態で磁性層に含まれ得る。この点は、バックコート層形成用組成物等の他の層を形成するために用いられる組成物が硬化剤を含む場合に、この組成物を用いて形成される層についても、同様である。また、磁性層に含まれる添加剤としては、非磁性粉末(例えば無機粉末、カーボンブラック)、潤滑剤、分散剤、分散助剤、防黴剤、帯電防止剤、酸化防止剤等を挙げることができる。また、非磁性粉末としては、研磨剤として機能することができる非磁性粉末、磁性層表面に適度に突出する突起を形成する突起形成剤として機能することができる非磁性粉末(例えば非磁性コロイド粒子等)が挙げられる。なお後述の実施例に示すコロイダルシリカ(シリカコロイド粒子)の平均粒子サイズは、特開2011−048878号公報段落0015に平均粒径の測定方法として記載されている方法により求められた値である。添加剤は、所望の性質に応じて市販品を適宜選択して任意の量で使用することができる。研磨剤を含む磁性層に使用され得る添加剤の一例としては、特開2013−131285号公報段落0012〜0022に記載の分散剤を、研磨剤の分散性を向上するための分散剤として挙げることができる。
次に非磁性層について説明する。上記磁気テープは、非磁性支持体上に直接磁性層を有していてもよく、非磁性支持体上に少なくとも一層の他の層を介して磁性層を有していてもよい。かかる他の層は、好ましくは、非磁性粉末と結合剤を含む非磁性層である。非磁性層に使用される非磁性粉末は、無機物質でも有機物質でもよい。また、カーボンブラック等も使用できる。無機物質としては、例えば金属、金属酸化物、金属炭酸塩、金属硫酸塩、金属窒化物、金属炭化物、金属硫化物等が挙げられる。これらの非磁性粉末は、市販品として入手可能であり、公知の方法で製造することもできる。その詳細については、特開2011−216149号公報段落0146〜0150を参照できる。非磁性層に使用可能なカーボンブラックについては、特開2010−24113号公報段落0040〜0041も参照できる。非磁性層における非磁性粉末の含有量(充填率)は、好ましくは50〜90質量%の範囲であり、より好ましくは60〜90質量%の範囲である。
上記磁気テープは、非磁性支持体の磁性層を有する表面とは反対の表面側にバックコート層を有する。バックコート層は、先に記載したように厚みが0.20μm以下であり、かつバックコート層表面において測定される1−ブロモナフタレン接触角が10.0〜30.0°の範囲である。バックコート層は、非磁性粉末および結合剤を含む。バックコート層は、先に記載したように、1−ブロモナフタレン接触角調整成分を含むことができる。更にバックコート層は、任意に公知の添加剤を含むことができる。バックコート層の結合剤、添加剤等のその他詳細は、バックコート層に関する公知技術を適用することができ、磁性層および/または非磁性層に関する公知技術を適用することもできる。
次に、非磁性支持体について説明する。非磁性支持体としては、二軸延伸を行ったポリエチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート、ポリアミド、ポリアミドイミド、芳香族ポリアミド等の公知のものが挙げられる。これらの中でもポリエチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート、およびポリアミドが好ましい。これらの支持体はあらかじめコロナ放電、プラズマ処理、易接着処理、熱処理等を行ってもよい。
非磁性支持体の厚みは、好ましくは3.00〜20.00μm、より好ましくは3.00〜10.00μm、更に好ましくは3.00〜6.00μmであり、特に好ましくは3.00〜4.50μmである。
上記磁気テープは、塗布型の磁気テープであり、磁性層、バックコート層、および任意に設けられる非磁性層等の各層を形成するための組成物(塗布液)を用いて製造することができる。以下に、磁気テープの製造工程の具体的態様を説明する。ただし本発明の磁気テープは、バックコート層の厚みおよびバックコート層表面において測定される1−ブロモナフタレン接触角が上記の範囲のものであればよく、下記態様の製造工程により製造されるものに限定されるものではない。
各層形成用組成物(塗布液)は、先に説明した各種成分とともに、通常、溶媒を含む。溶媒としては、一般に塗布型磁気記録媒体製造のために使用される有機溶媒を挙げることができる。各層形成用組成物を調製する工程は、通常、混練工程、分散工程、およびこれらの工程の前後に必要に応じて設けた混合工程を含む。個々の工程はそれぞれ2段階以上にわかれていてもかまわない。強磁性粉末、非磁性粉末、結合剤、各種添加剤、溶媒等のすべての成分は、どの工程の最初または途中で添加してもかまわない。また、個々の成分を2つ以上の工程で分割して添加してもかまわない。例えば、磁性層形成用組成物については、一態様では、強磁性粉末を含有する分散液(磁性液)と研磨剤を含有する分散液(研磨剤液)とをそれぞれ別分散して調製した後、同時または順次、他の成分と混合し磁性層形成用組成物を調製することができる。その他、各層形成用組成物の調製については、特開2010−231843号公報段落0065も参照できる。
磁性層は、磁性層形成用組成物を、非磁性支持体表面に直接、または非磁性層形成用組成物と逐次もしくは同時に重層塗布することにより形成することができる。磁性層表面を、表面処理することもできる。表面処理することは、磁性層の表面平滑性を高めるうえで好ましい。一例として、磁性層表面の表面処理としては、特開平5−62174号公報に記載の研磨手段を用いる研磨処理を挙げることができる。上記表面処理については、同公報段落0005〜0032および全図面を参照できる。
バックコート層は、バックコート層形成用組成物を、非磁性支持体の磁性層が設けられた表面、または磁性層が追って設けられる表面とは反対側の表面に塗布することにより形成することができる。
各層形成のための塗布の詳細については、特開2010−231843号公報段落0066を参照できる。
磁気テープ製造のためのその他の各種工程については、特開2010−231843号公報段落0067〜0070を参照できる。
下記の酸価およびアミン価は、電位差法(溶媒:テトラヒドロフラン/水=100/10(体積比)、滴定液:0.01N(0.01mol/l)水酸化ナトリウム水溶液(酸価)、0.01N (0.01mol/l)塩酸(アミン価))により決定した。
(ポリエステルの平均分子量の測定条件)
測定器:HLC−8220GPC(東ソー社製)
カラム:TSKgel Super HZ 2000/TSKgel Super HZ 4000/TSKgel Super HZ−H(東ソー社製)
溶離液:テトラヒドロフラン(THF)
流速:0.35mL/min
カラム温度:40℃
検出器:示差屈折(Refractive Index;RI)検出器
測定器:HLC−8320GPC(東ソー社製)
カラム:TSKgel Super AWM−H(東ソー社製)3本
溶離液:N−メチル−2−ピロリドン(添加剤として10mM臭化リチウム添加)
流速:0.35mL/min
カラム温度:40℃
検出器:RI
500mL3口フラスコに、カルボン酸としてn−オクタン酸(和光純薬社製)16.8g、ラクトンとしてε−カプロラクトン(ダイセル工業化学社製プラクセルM)100g、触媒としてモノブチルすずオキシド(和光純薬社製)(C4H9Sn(O)OH)2.2gを混合し、160℃で1時間加熱した。ε−カプロラクトン100gを5時間かけて滴下し更に2時間攪拌した。その後、室温まで冷却しポリエステル(i-1)を得た。
合成スキームを以下に示す。
ポリエチレンイミン(日本触媒製SP−006、数平均分子量600)2.4gおよびポリエステル(i−1)100gを混合し、混合液の温度110℃で3時間加熱して、ポリアルキレンイミン系ポリマーを得た。
得られたポリアルキレンイミン系ポリマーについて、1H−NMRおよび13C−NMRの両NMR分析結果ならびに燃焼法を用いる元素分析の分析結果から、ポリアルキレンイミン系ポリマーに占めるポリアルキレンイミン鎖の割合(ポリアルキレンイミン鎖比率)を算出した。結果を表1に示す。算出されたポリアルキレンイミン鎖比率は、ポリアルキレンイミンおよびポリエステルの仕込み量から算出された値と同様の値であった。
<実施例1>
各層形成用組成物の処方を、下記に示す。
(磁性液)
強磁性粉末(強磁性六方晶バリウムフェライト粉末;表2中、「BF」と記載。):100.0部
(保磁力Hc:196kA/m(2460Oe)、平均粒子サイズ(平均板径)24nm)
オレイン酸:2.0部
塩化ビニル共重合体(日本ゼオン製MR−104):10.0部
SO3Na基含有ポリウレタン樹脂:4.0部
(重量平均分子量70,000、SO3Na基:0.07meq/g)
メチルエチルケトン:150.0部
シクロヘキサノン:150.0部
(研磨剤液)
α−アルミナ(BET比表面積19m2/g):6.0部
SO3Na基含有ポリウレタン樹脂
(重量平均分子量70,000、SO3Na基:0.1meq/g):0.6部
2,3−ジヒドロキシナフタレン:0.6部
シクロヘキサノン:23.0部
(突起形成剤液)
コロイダルシリカ(平均粒子サイズ120nm):2.0部
メチルエチルケトン:8.0部
(潤滑剤、硬化剤液)
ステアリン酸:1.5部
ステアリン酸アミド:0.3部
ステアリン酸ブチル:6.0部
メチルエチルケトン:110.0部
シクロヘキサノン:110.0部
ポリイソシアネート(日本ポリウレタン製コロネート(登録商標)L):3.0部
カーボンブラック(平均粒子サイズ16nm、DBP(Dibutyl phthalate)吸油量74cm3/100g):100.0部
トリオクチルアミン:4.0部
塩化ビニル共重合体(日本ゼオン製MR−104):19.0部
SO3Na基含有ポリウレタン樹脂
(重量平均分子量50,000、SO3Na基:0.07meq/g):12.0部
メチルエチルケトン:370.0部
シクロヘキサノン:370.0部
ステアリン酸:1.5部
ステアリン酸アミド:0.3部
ステアリン酸ブチル:1.5部
ベンガラ(平均粒子サイズ:0.15μm、平均針状比:7、BET比表面積52m2/g):80.0部
カーボンブラック(平均粒子サイズ16nm、DBP吸油量74cm3/100g):20.0部
フェニルホスホン酸:3.0部
塩化ビニル共重合体(日本ゼオン製MR−104):12.0部
SO3Na基含有ポリウレタン樹脂
(重量平均分子量50,000、SO3Na基:0.07meq/g):8.0部
上記合成したポリアルキレンイミン系ポリマー:表2参照
α−アルミナ(BET比表面積17m2/g):5.0部
メチルエチルケトン:370.0部
シクロヘキサノン:370.0部
ステアリン酸:表2参照
ステアリン酸アミド:0.3部
ステアリン酸ブチル:2.0部
ポリイソシアネート(日本ポリウレタン製コロネートL):5.0部
磁性層形成用組成物は以下の方法によって調製した。
上記磁性液をオープンニーダにより混練および希釈処理後、横型ビーズミル分散機により、ビーズ径0.1mmのジルコニア(ZrO2)ビーズ(以下、「Zrビーズ」と記載する)を用い、ビーズ充填率80体積%、ローター先端周速10m/秒で、1パス滞留時間を2分とし、30パスの分散処理を行った。
研磨剤液については、上記成分を混合してビーズ径0.3mmのZrビーズとともに横型ビーズミル分散機に入れ、ビーズ体積/(研磨剤液体積+ビーズ体積)が80%になるように調整し、120分間ビーズミル分散処理を行った。処理後の液を取り出し、フロー式の超音波分散濾過装置を用いて、超音波分散濾過処理を施した。
磁性液、研磨剤液および突起形成剤液と、その他の成分としての潤滑剤、硬化剤液をディゾルバー攪拌機に導入し、周速10m/秒で30分間攪拌した後、フロー式超音波分散機により流量7.5kg/分で3パス処理した後に、孔径1μmのフィルタで濾過して磁性層形成用組成物を調製した。
非磁性層形成用組成物は以下の方法によって調製した。
潤滑剤(ステアリン酸、ステアリン酸アミド、およびステアリン酸ブチル)を除く上記成分を、オープンニーダにより混練および希釈処理して、その後、横型ビーズミル分散機により分散処理を実施した。その後、潤滑剤(ステアリン酸、ステアリン酸アミド、およびステアリン酸ブチル)を添加して、ディゾルバー攪拌機にて攪拌および混合処理を施して非磁性層形成用組成物を調製した。
バックコート層形成用組成物Aは以下の方法によって調製した。
ポリイソシアネートおよび潤滑剤(ステアリン酸、ステアリン酸アミド、およびステアリン酸ブチル)を除く上記成分を、ディゾルバー攪拌機に導入し、周速10m/秒で30分間攪拌した後、横型ビーズミル分散機により分散処理を実施した。その後、ポリイソシアネートおよび潤滑剤(ステアリン酸、ステアリン酸アミド、およびステアリン酸ブチル)を添加して、ディゾルバー攪拌機にて攪拌および混合処理を施し、バックコート層形成用組成物Aを調製した。
厚さ4.00μmの非磁性支持体(ポリアミド支持体)の一方の表面上に、乾燥後の厚さが0.10μmになるように非磁性層形成用組成物を塗布し乾燥させた。その後、バックコート層形成用組成物を、非磁性支持体の反対側の表面上に乾燥後の厚さが0.20μmになるように塗布し乾燥させた。一度巻き取りロールに巻き取った非磁性支持体を雰囲気温度70℃の環境下で36時間熱処理した。
熱処理後の非磁性層上に、乾燥後の厚さが70nmになるように磁性層形成用組成物を塗布し乾燥させた。
その後、金属ロールのみから構成されるカレンダで速度100m/min、線圧300kg/cm(294kN/m)、カレンダロールの表面温度100℃で表面平滑化処理(カレンダ処理)を行った。その後、雰囲気温度70℃の環境下で36時間熱処理を行った。熱処理後、1/2インチ(0.0127メートル)幅にスリットを行った。
続いて、特開平5−62174号公報に記載のダイヤモンドホイールを用いる表面処理(同公報の図1〜図3に示されている態様)を行って得られた磁気テープをロール状にリールに巻き取った後、下記の評価方法によりその特性を評価した。
本実施例および後述の実施例、参考例、比較例について、各層の厚さは、製造条件から算出された設計厚みである。
バックコート層の厚み、バックコート層形成用組成物への上記ポリアルキレンイミン系ポリマーの添加量およびステアリン酸の添加量を表2に示す値とした点以外は、実施例1と同様の方法で磁気テープを作製した。
バックコート層形成用組成物Aを以下のバックコート層形成用組成物Bに変更した点以外は、実施例1と同様の方法により磁気テープを得た。
(バックコート層形成用組成物B)
カーボンブラック(平均粒子サイズ38nm、DBP吸油量74cm3/100g):100.0部
ニトロセルロース:27.0部
スルホン酸(塩)基含有ポリエステルポリウレタン樹脂:62.0部
ポリエステル樹脂:4.0部
上記合成したポリアルキレンイミン系ポリマー:表2参照
α−アルミナ(BET比表面積17m2/g):0.6部
メチルエチルケトン:600.0部
トルエン:600.0部
ステアリン酸:表2参照
ポリイソシアネート(日本ポリウレタン製コロネートL):15.0部
強磁性粉末を強磁性金属粉末(平均粒子サイズ(平均長軸長)30nm;表2中、「MP」と記載。)に変更した点以外は、実施例1と同様の方法により磁気テープを得た。
バックコート層形成用組成物Aを以下のバックコート層形成用組成物Cに変更した点以外は、実施例1と同様の方法により磁気テープを得た。
(バックコート層形成用組成物C)
ベンガラ(平均粒子サイズ:0.15μm、平均針状比:7、BET比表面積52m2/g):80.0部
カーボンブラック(平均粒子サイズ16nm、DBP吸油量74cm3/100g):20.0部
フェニルホスホン酸:3.0部
塩化ビニル共重合体(日本ゼオン製MR−104):12.0部
SO3Na基含有ポリウレタン樹脂
(重量平均分子量50000、SO3Na基:0.07meq/g):8.0部
上記合成したポリアルキレンイミン系ポリマー:表2参照
アルミナ粉末(BET比表面積17m2/gのα−アルミナ):5.0部
メチルエチルケトン:370.0部
シクロヘキサノン:370.0部
ポリイソシアネート(日本ポリウレタン製コロネートL):5部
<接触角測定法>
接触角測定機(協和界面科学社製 接触角測定装置DropMaster700)により、以下の方法により1−ブロモナフタレン接触角の測定を行った。
ロール状に巻き取った磁気テープをロールの端部から一定長さ切り取り得られたテープサンプルを、磁性層表面がスライドガラス表面と接触するようにスライドガラス上に設置した。テープサンプル表面(バックコート層表面)に測定用液体(1−ブロモナフタレン)2.0μlを滴下し、滴下した液体が安定した液滴を形成したことを目視で確認した後、上記接触角測定機に付随の接触角解析ソフトウェアFAMASにより液滴像を解析し、テープサンプルと液滴の接触角を測定した。接触角の算出はθ/2法によって行い、1サンプルにつき6回測定した算術平均を、1−ブロモナフタレン接触角とした。測定は雰囲気温度20℃および相対湿度25%の環境で行い、以下の解析条件で1−ブロモナフタレン接触角を求めた。
・手法:液滴法(θ/2法)
・着滴認識:自動
・着滴認識ライン(針先からの距離):50dot
・アルゴリズム:自動
・イメージモード:フレーム
・スレッシホールドレベル:自動
サーボライターを用いて、実施例、参考例、および比較例の磁気テープの磁性層にサーボパターンを形成した。その後、実施例、参考例、および比較例の磁気テープをリールテスターで走行させ、デジタルストレージオシロスコープにて磁気テープからのサーボ信号を取得して解析することにより、磁気テープの上下動に対してLTO G6(Linear Tape−Open Generation 6)規格の磁気記録ヘッドが追従できなかった量(PES)を求めた。
上記方法で測定されるPESは走行安定性の指標となる値であり、値が小さいほど走行安定性が良好であることを意味する。PESが70nm以下であれば、走行安定性に優れると判断することができる。
Claims (11)
- 非磁性支持体の一方の表面側に強磁性粉末および結合剤を含む磁性層を有し、他方の表面側に非磁性粉末および結合剤を含むバックコート層を有する磁気テープであって、
前記バックコート層の厚みは、0.20μm以下であり、かつ
前記バックコート層の表面において測定される1−ブロモナフタレンに対する接触角は、10.0〜30.0°の範囲である磁気テープ。 - 前記バックコート層の厚みは、0.05〜0.20μmの範囲である請求項1に記載の磁気テープ。
- 前記バックコート層は、含窒素ポリマーを更に含む請求項1または2に記載の磁気テープ。
- 前記含窒素ポリマーは、ポリアルキレンイミン系ポリマーである請求項3に記載の磁気テープ。
- 前記ポリアルキレンイミン系ポリマーは、ポリアルキレンイミン鎖およびポリエステル鎖を含むポリマーである請求項4に記載の磁気テープ。
- 前記バックコート層は、脂肪酸、脂肪酸エステルおよび脂肪酸アミドからなる群から選ばれる一種以上の潤滑剤を更に含む請求項1〜5のいずれか1項に記載の磁気テープ。
- 前記バックコート層の表面において測定される1−ブロモナフタレンに対する接触角は、15.0〜27.0°の範囲である請求項1〜6のいずれか1項に記載の磁気テープ。
- 前記バックコート層の表面において測定される1−ブロモナフタレンに対する接触角は、18.0〜25.0°の範囲である請求項1〜7のいずれか1項に記載の磁気テープ。
- 前記バックコート層に含まれる非磁性粉末は、無機粉末およびカーボンブラックからなる群から選択される請求項1〜8のいずれか1項に記載の磁気テープ。
- 前記バックコート層に含まれる非磁性粉末は、少なくともカーボンブラックを含む請求項9に記載の磁気テープ。
- 前記非磁性支持体と磁性層との間に、非磁性粉末および結合剤を含む非磁性層を更に有する請求項1〜10のいずれか1項に記載の磁気テープ。
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