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公開番号2019175536
公報種別公開特許公報(A)
公開日20191010
出願番号2019054751
出願日20190322
発明の名称磁気テープおよび磁気記録再生装置
出願人富士フイルム株式会社
代理人特許業務法人特許事務所サイクス
主分類G11B 5/735 20060101AFI20190913BHJP(情報記憶)
要約【課題】バックコート層の表面平滑性を高めた磁気テープにおいて高湿下での低温から高温への温度変化に起因する走行安定性の低下を抑制すること。
【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、上記バックコート層の表面において測定される中心線平均表面粗さRaは7.0nm以下であり、かつ上記バックコート層の表面においてメチルエチルケトン洗浄後に光学干渉法により測定されるスペーシングSafterとメチルエチルケトン洗浄前に光学干渉法により測定されるスペーシングSbeforeとの差分は0nm超30.0nm以下である磁気テープ。この磁気テープを含む磁気記録再生装置。
【選択図】なし
特許請求の範囲約 760 文字を表示【請求項1】
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表面において測定される中心線平均表面粗さRaは7.0nm以下であり、かつ
前記バックコート層の表面においてメチルエチルケトン洗浄後に光学干渉法により測定されるスペーシングS
after
と、前記バックコート層の表面においてメチルエチルケトン洗浄前に光学干渉法により測定されるスペーシングS
before
との差分、S
after
−S
before
、は0nm超30.0nm以下である磁気テープ。
【請求項2】
前記差分、S
after
−S
before
、は2.0nm以上30.0nm以下である、請求項1に記載の磁気テープ。
【請求項3】
前記差分、S
after
−S
before
、は4.0nm以上28.0nm以下である、請求項1または2に記載の磁気テープ。
【請求項4】
前記非磁性支持体と前記磁性層との間に、非磁性粉末および結合剤を含む非磁性層を有する、請求項1〜3のいずれか1項に記載の磁気テープ。
【請求項5】
前記バックコート層の表面において測定される中心線平均表面粗さRaは3.0nm以上7.0nm以下である、請求項1〜4のいずれか1項に記載の磁気テープ。
【請求項6】
請求項1〜5のいずれか1項に記載の磁気テープと、
磁気ヘッドと、
を含む磁気記録再生装置。

発明の詳細な説明約 49,000 文字を表示【技術分野】
【0001】
本発明は、磁気テープおよび磁気記録再生装置に関する。
【背景技術】
【0002】
磁気記録媒体は、金属薄膜型と塗布型の二種類に大別される。金属薄膜型磁気記録媒体は、蒸着等によって形成された金属薄膜の磁性層を有する磁気記録媒体である。これに対し、塗布型磁気記録媒体(例えば特許文献1参照)は、強磁性粉末を結合剤とともに含む磁性層を有する磁気記録媒体である。塗布型磁気記録媒体は、金属薄膜型磁気記録媒体と比べて化学的耐久性に優れるため、大容量の情報を長期間保存するためのデータストレージメディアとして有用な磁気記録媒体である。
【0003】
また、磁気記録媒体にはテープ状のものとディスク状のものがあり、データバックアップ等のストレージ用途には、テープ状の磁気記録媒体、即ち磁気テープが主に用いられている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0004】
特開平9−227883号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
近年、磁気テープの非磁性支持体の磁性層を有する表面側とは反対の表面側にバックコート層を設けることが行われている(例えば特許文献1の請求項2参照)。
【0006】
バックコート層を有する磁気テープについては、バックコート層の表面の凹凸が磁性層に転写されること(「裏写り」とも呼ばれる。)が性能低下を引き起こし得る(例えば特許文献1の段落0008参照)。そのような性能低下の一例としては、ドロップアウト(信号の読み取り不良)の発生が挙げられる。ドロップアウトの発生はエラーレートを増加させてしまうため、ドロップアウトの発生を抑制することが望まれる。
【0007】
そこでドロップアウトの発生を抑制するために、バックコート層の表面平滑性を高めることにより裏写りを発生し難くすることが考えられる。
【0008】
一方、磁気テープは、通常、磁気テープカートリッジ内にリールに巻き取られた状態で収容される。磁気テープへの情報の記録および記録された情報の再生は、一般に、磁気テープカートリッジをドライブに装着し、磁気テープをドライブ内で走行させて行われる。記録および再生におけるエラーの発生を抑制するためには、ドライブ内での磁気テープの走行を安定化すること(走行安定性を向上させること)が望ましい。
【0009】
ところで、近年、データストレージ用途に用いられる磁気テープは、温度および湿度が管理されたデータセンターで使用されることがある。一方、データセンターではコスト低減のために省電力化が求められている。省電力化のためには、データセンターにおける温湿度の管理条件を現在より緩和できるか、または管理を不要にできることが望ましい。しかし、温湿度の管理条件を緩和し、または管理を行わないと、磁気テープが、天候変化、季節の変化等に起因する環境変化に晒されることが想定される。
【0010】
以上の点に関して、本発明者らの検討により、バックコート層の表面平滑性を高めた磁気テープでは、高湿下(例えば相対湿度70〜100%程度の環境下)において、低温(例えば0℃超〜15℃)から高温(例えば30〜50℃)への温度変化(例えば15〜50℃程度の温度変化)が生じると、走行安定性が低下する現象が発生することが明らかとなった。
【0011】
そこで本発明の目的は、バックコート層の表面平滑性を高めた磁気テープにおいて、高湿下での低温から高温への温度変化に起因する走行安定性の低下を抑制することにある。
【課題を解決するための手段】
【0012】
本発明の一態様は、
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、
上記バックコート層の表面において測定される中心線平均表面粗さRa(以下、「バックコート層表面粗さRa」とも記載する。)は7.0nm以下であり、かつ
上記バックコート層の表面においてメチルエチルケトン洗浄後に光学干渉法により測定されるスペーシングS
after
と、上記バックコート層の表面においてメチルエチルケトン洗浄前に光学干渉法により測定されるスペーシングS
before
との差分(S
after
−S
before
)(以下、「メチルエチルケトン洗浄前後のスペーシング差分(S
after
−S
before
)」または単に「差分(S
after
−S
before
)」とも記載する。)は0nm超30.0nm以下である磁気テープ、
に関する。
【0013】
一態様では、上記差分(S
after
−S
before
)は、2.0nm以上30.0nm以下であることができる。
【0014】
一態様では、上記差分(S
after
−S
before
)は、4.0nm以上28.0nm以下であることができる。
【0015】
一態様では、上記磁気テープは、上記非磁性支持体と上記磁性層との間に、非磁性粉末および結合剤を含む非磁性層を有することができる。
【0016】
一態様では、上記バックコート層の表面において測定される中心線平均表面粗さRaは3.0nm以上7.0nm以下であることができる。
【0017】
本発明の更なる態様は、上記磁気テープと、磁気ヘッドと、を含む磁気記録再生装置に関する。
【発明の効果】
【0018】
本発明の一態様によれば、表面平滑性が高いバックコート層を有し、高湿下での低温から高温への温度変化に起因する走行安定性の低下が抑制された磁気テープ、およびこの磁気テープを含む磁気記録再生装置を提供することができる。
【発明を実施するための形態】
【0019】
[磁気テープ]
本発明の一態様は、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、上記バックコート層の表面において測定される中心線平均表面粗さRaは7.0nm以下であり、かつ上記バックコート層の表面においてメチルエチルケトン洗浄後に光学干渉法により測定されるスペーシングS
after
と、上記バックコート層の表面においてメチルエチルケトン洗浄前に光学干渉法により測定されるスペーシングS
before
との差分(S
after
−S
before
)は0nm超30.0nm以下である磁気テープに関する。
【0020】
本発明および本明細書において、「メチルエチルケトン洗浄」とは、磁気テープから切り出した長さ5cmの試料片を液温20〜25℃のメチルエチルケトン(200g)に浸漬して100秒間超音波洗浄(超音波出力:40kHz)することをいうものとする。磁気テープの幅および磁気テープから切り出される試料片の幅は、通常、1/2インチ(0.0127メートル)である。1/2インチ(0.0127メートル)幅以外の磁気テープについても、長さ5cmの試料片を切り出してメチルエチルケトン洗浄に付せばよい。以下に詳述するメチルエチルケトン洗浄後のスペーシングの測定は、メチルエチルケトン洗浄後の試料片を、温度23℃相対湿度50%の環境下に24時間放置した後に行うものとする。
【0021】
本発明および本明細書において、磁気テープの「バックコート層(の)表面」とは、磁気テープのバックコート層側表面と同義である。
【0022】
本発明および本明細書において、磁気テープのバックコート層表面において光学干渉法により測定されるスペーシングとは、以下の方法により測定される値とする。
磁気テープ(詳しくは上記の試料片。以下同様。)と透明な板状部材(例えばガラス板等)を、磁気テープのバックコート層表面が透明な板状部材と対向するように重ね合わせた状態で、磁気テープのバックコート層側とは反対側から5.05×10

N/m(0.5atm)の圧力で押圧部材を押しつける。この状態で、透明な板状部材を介して磁気テープのバックコート層表面に光を照射し(照射領域:150000〜200000μm

)、磁気テープのバックコート層表面からの反射光と透明な板状部材の磁気テープ側表面からの反射光との光路差によって発生する干渉光の強度(例えば干渉縞画像のコントラスト)に基づき、磁気テープのバックコート表面と透明な板状部材の磁気テープ側表面との間のスペーシング(距離)を求める。ここで照射される光は特に限定されるものではない。照射される光が、複数波長の光を含む白色光のように、比較的広範な波長範囲にわたり発光波長を有する光の場合には、透明な板状部材と反射光を受光する受光部との間に、干渉フィルタ等の特定波長の光または特定波長域以外の光を選択的にカットする機能を有する部材を配置し、反射光の中の一部の波長の光または一部の波長域の光を選択的に受光部に入射させる。照射させる光が単一の発光ピークを有する光(いわゆる単色光)の場合には、上記の部材は用いなくてもよい。受光部に入射させる光の波長は、一例として、例えば500〜700nmの範囲にあることができる。ただし、受光部に入射させる光の波長は、上記範囲に限定されるものではない。また、透明な板状部材は、この部材を介して磁気テープに光を照射し干渉光が得られる程度に、照射される光を透過する透明性を有する部材であればよい。
上記スペーシングの測定により得られる干渉縞画像を300000ポイントに分割して各ポイントのスペーシング(磁気テープのバックコート層表面と透明な板状部材の磁気テープ側表面との間の距離)を求め、これをヒストグラムとし、このヒストグラムにおける最頻値を、スペーシングとする。差分(S
after
−S
before
)は、上記300000ポイントにおけるメチルエチルケトン洗浄後の最頻値からメチルエチルケトン洗浄前の最頻値を差し引いた値をいうものとする。
同じ磁気テープから2つの試料片を切り出し、一方をメチルエチルケトン洗浄なしで上記スペーシングの値S
before
を求め、他方をメチルエチルケトン洗浄に付した後に上記スペーシングの値S
after
を求めることによって、差分(S
after
−S
before
)を求めてもよい。または、メチルエチルケトン洗浄前に上記スペーシングの値を求めた試料片を、その後にメチルエチルケトン洗浄に付した後に上記スペーシングの値を求めることによって差分(S
after
−S
before
)を求めてもよい。
以上の測定は、例えばMicro Physics社製Tape Spacing Analyzer等の市販のテープスペーシングアナライザー(Tape Spacing Analyzer;TSA)を用いて行うことができる。実施例におけるスペーシング測定は、Micro Physics社製Tape Spacing Analyzerを用いて実施した。
【0023】
上記磁気テープは、バックコート層の表面において測定される中心線平均表面粗さRaが7.0nm以下である。即ち、上記磁気テープは、表面平滑性が高いバックコート層を有する磁気テープである。かかる磁気テープでは、メチルエチルケトン洗浄前後の上記スペーシングの差分(S
after
−S
before
)が0nm超30.0nm以下であることにより、高湿下での低温から高温への温度変化に起因する走行安定性の低下を抑制することができる。この点に関する本発明者らの推察は、以下の通りである。
【0024】
磁気テープへの情報の記録および記録された情報の再生は、一般に、磁気テープカートリッジをドライブに装着し、磁気テープをドライブ内で走行させて行われる。通常、かかる走行時にバックコート層表面は、ドライブ内で磁気テープの送り出しおよび/または巻き取りを行うローラー等のドライブ構成部材と接触する。ここでバックコート層表面とドライブ構成部材との接触状態が不安定になると、ドライブ内での磁気テープの走行安定性が低下してしまうと考えられる。この点に関して、バックコート層の表面平滑性が高い磁気テープでは、バックコート層表面とドライブ構成部材との接触時の摩擦係数が上昇しやすいため、接触状態が不安定になる傾向がある。
一方、高湿下において低温から高温への温度変化が生じると、磁気テープのバックコート層表面に結露(水分の付着)が生じると考えられる。この水分の存在が、バックコート層表面とドライブ構成部材との接触時の摩擦係数を上昇させる原因になると推察される。バックコート層表面の表面平滑性が高い磁気テープでは、バックコート層表面とドライブ構成部材との接触時の摩擦係数が上昇しやすい傾向にあるうえに、上記の水分の存在によって摩擦係数が更に上昇することが、バックコート層表面の平滑性が高い磁気テープにおいて、低温から高温への温度変化が生じると走行安定性が低下する理由ではないかと本発明者らは考えている。したがって、高湿下において低温から高温への温度変化が生じる際にバックコート層表面に付着する水分量を低減することができれば、上記の摩擦係数の上昇を抑制することにつながると考えられる。
【0025】
ところで、バックコート層表面には、通常、バックコート層表面とドライブ構成部材とが接触する際にドライブ構成部材と主に接触(いわゆる真実接触)する部分(突起)と、この部分より低い部分(以下、「素地部分」と記載する。)とが存在する。先に説明したスペーシングは、バックコート層表面とドライブ構成部材とが接触する際のドライブ構成部材と素地部分との距離の指標になる値であると、本発明者らは考えている。ただしバックコート層表面上に何らかの成分が存在していると、素地部分とドライブ構成部材との間に介在している上記成分の量が多いほど、スペーシングは狭くなると考えられる。他方、この成分がメチルエチルケトン洗浄によって除去されるとスペーシングが広がるため、メチルエチルケトン洗浄後のスペーシングS
after
の値が、メチルエチルケトン洗浄前のスペーシングS
before
の値より大きくなる。したがって、メチルエチルケトン洗浄前後の上記スペーシングの差分(S
after
−S
before
)は、素地部分とドライブ構成部材との間に介在する上記成分の量の指標とすることができると考えられる。
以上の点に関して本発明者らは、メチルエチルケトン洗浄によって除去される成分がバックコート層表面上に存在することが、高湿下において低温から高温への温度変化が生じた際のバックコート層表面への水分の付着を促進すると考えている。このため、メチルエチルケトン洗浄前後の上記スペーシングの差分(S
after
−S
before
)を小さくすること、即ち上記成分量を低減することは、水分の付着を抑制することに寄与し、その結果、上記の摩擦係数の上昇を抑制することにつながると本発明者らは推察している。これにより、バックコート層表面の平滑性が高い磁気テープにおいて、高湿下での低温から高温への温度変化に起因する走行安定性の低下を抑制することが可能になると本発明者らは考えている。これに対し、本発明者らの検討によれば、メチルエチルケトン以外の溶媒、例えばn−ヘキサン、を用いる洗浄の前後のスペーシングの差分の値と、バックコート層表面の平滑性を高めた磁気テープにおける高湿下での低温から高温への温度変化に起因する走行安定性の低下との間には、相関は見られなかった。これは、n−ヘキサン洗浄では、上記成分を除去できないか十分に除去できないことによるものと推察される。
上記成分の詳細は明らかではない。あくまでも推察として、本発明者らは、上記成分は、バックコート層に添加剤として通常添加される有機化合物より分子量が大きい成分ではないかと考えている。この成分の一態様について、本発明者らは以下のように推察している。バックコート層は、一態様では、非磁性粉末および結合剤に加えて、硬化剤を含むバックコート層形成用組成物を非磁性支持体上に塗布し、硬化処理を施し形成される。ここでの硬化処理により、結合剤と硬化剤とを硬化反応(架橋反応)させることができる。ただし、硬化剤と硬化反応しなかった結合剤または硬化剤との硬化反応が不十分であった結合剤はバックコート層から遊離しやすく、バックコート層表面上にも存在する場合があると考えられる。このような結合剤(例えばこの結合剤が有する官能基)が水分を吸着し易いことが、高湿下において低温から高温への温度変化が生じた際にバックコート層表面への水分の付着が促進される原因ではないかと本発明者らは推察している。
ただし以上は本発明者らの推察であって、本発明を何ら限定するものではない。
【0026】
以下、上記磁気テープについて、更に詳細に説明する。
【0027】
<バックコート層表面粗さRa>
上記磁気テープのバックコート層表面において測定される中心線平均表面粗さRa(バックコート層表面粗さRa)は、7.0nm以下である。バックコート層表面粗さRaが7.0nm以下であることは、上記磁気テープにおいてドロップアウトの発生を抑制することに寄与し得る。ドロップアウトの発生をより一層抑制する観点からは、バックコート層表面粗さRaは、6.0nm以下であることが好ましく、5.0nm以下であることがより好ましい。しかし、そのような表面平滑性が高いバックコート層を有する磁気テープでは、何ら対策を施さなければ、高湿下で低温から高温への温度変化に起因して走行安定性が低下してしまう。これに対し、メチルエチルケトン洗浄前後のスペーシング差分(S
after
−S
before
)が上記範囲である上記磁気テープでは、表面平滑性が高いバックコート層を有するにも関わらず、高湿下で低温から高温への温度変化に起因して走行安定性が低下することを抑制することができる。バックコート層表面粗さRaは、ドライブ内でのバックコート層表面とドライブ構成部材との接触状態の更なる安定化の観点からは、1.0nm以上であることが好ましく、2.0nm以上であることがより好ましく、3.0nm以上であることが更に好ましく、4.0nm以上であることが一層好ましい。他方、ドロップアウトの更なる低減の観点からは、バックコート層表面粗さRaは低いほど好ましいため、上記で例示した下限を下回ることが好ましい場合もある。
【0028】
本発明および本明細書におけるバックコート層の表面において測定される中心線平均表面粗さRaは、原子間力顕微鏡(Atomic Force Microscope;AFM)によりバックコート層表面の面積40μm×40μmの領域において測定される値とする。測定条件の一例としては、下記の測定条件を挙げることができる。後述の実施例に示すバックコート層表面粗さRaは、下記測定条件下での測定によって求めた値である。
AFM(Veeco社製Nanoscope4)をタッピングモードで用いて磁気テープのバックコート層の表面の面積40μm×40μmの領域を測定する。探針としてはBRUKER社製RTESP−300を使用し、スキャン速度(探針移動速度)は40μm/秒、分解能は512pixel×512pixelとする。
【0029】
バックコート層表面粗さRaは、公知の方法により制御することができる。例えば、バックコート層に含まれる各種粉末(例えば、無機粉末、カーボンブラック等)のサイズ、含有量、磁気テープの製造条件等によりバックコート層表面粗さRaは変わり得る。したがって、これらを調整することにより、バックコート層表面粗さRaが7.0nm以下の磁気テープを得ることができる。
【0030】
<メチルエチルケトン洗浄前後のスペーシング差分(S
after
−S
before
)>
上記磁気テープのバックコート層表面において光学干渉法により測定されるメチルエチルケトン洗浄前後のスペーシング差分(S
after
−S
before
)は、0nm超30.0nm以下である。差分(S
after
−S
before
)が30.0nm以下であることにより、バックコート層表面の平滑性が高い上記磁気テープにおいて、高湿下での低温から高温への温度変化に起因する走行安定性の低下を抑制することができる。この点から、差分(S
after
−S
before
)は30.0nm以下であり、29.0nm以下であることが好ましく、28.0nm以下であることがより好ましく、27.0nm以下であることが更に好ましく、26.0nm以下であることが一層好ましく、25.0nm以下であることがより一層好ましい。詳細を後述するように、差分(S
after
−S
before
)は磁気テープの製造工程におけるバックコート層の表面処理によって制御することができる。ただし、本発明者らの検討の結果、メチルエチルケトン洗浄前後のスペーシング差分(S
after
−S
before
)が0nmになるほどバックコート層の表面処理を実施してしまうと、バックコート層表面の平滑性が高い磁気テープにおいて、高湿下での低温から高温への温度変化に起因する走行安定性の低下を抑制することが困難になることも判明した。この理由は明らかではない。あくまでも推察として、メチルエチルケトン洗浄前後のスペーシング差分(S
after
−S
before
)が0nmになるほどバックコート層の表面処理を実施してしまうと、走行安定性の向上に寄与する成分(例えば潤滑剤)が磁気テープから過剰に除去されてしまうことが一因ではないかと、本発明者らは考えている。この点から、上記磁気テープのメチルエチルケトン洗浄前後のスペーシング差分(S
after
−S
before
)は0nm超であり、1.0nm以上であることが好ましく、2.0nm以上であることがより好ましく、3.0nm以上であることが更に好ましく、4.0nm以上であることが一層好ましい。
【0031】
次に、上記磁気テープの磁性層、バックコート層、非磁性支持体、および任意に含まれ得る非磁性層について更に説明する。
【0032】
<磁性層>
(強磁性粉末)
磁性層に含まれる強磁性粉末としては、各種磁気記録媒体の磁性層において用いられる強磁性粉末として公知の強磁性粉末を一種または二種以上組み合わせて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、強磁性粉末の平均粒子サイズは50nm以下であることが好ましく、45nm以下であることがより好ましく、40nm以下であることが更に好ましく、35nm以下であることが一層好ましく、30nm以下であることがより一層好ましく、25nm以下であることが更に一層好ましく、20nm以下であることがなお一層好ましい。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5nm以上であることが好ましく、8nm以上であることがより好ましく、10nm以上であることが更に好ましく、15nm以上であることが一層好ましく、20nm以上であることがより一層好ましい。
【0033】
六方晶フェライト粉末
強磁性粉末の好ましい具体例としては、六方晶フェライト粉末を挙げることができる。六方晶フェライト粉末の詳細については、例えば、特開2011−225417号公報の段落0012〜0030、特開2011−216149号公報の段落0134〜0136、特開2012−204726号公報の段落0013〜0030および特開2015−127985号公報の段落0029〜0084を参照できる。
【0034】
本発明および本明細書において、「六方晶フェライト粉末」とは、X線回折分析によって、主相として六方晶フェライト型の結晶構造が検出される強磁性粉末をいうものとする。主相とは、X線回折分析によって得られるX線回折スペクトルにおいて最も高強度の回折ピークが帰属する構造をいう。例えば、X線回折分析によって得られるX線回折スペクトルにおいて最も高強度の回折ピークが六方晶フェライト型の結晶構造に帰属される場合、六方晶フェライト型の結晶構造が主相として検出されたと判断するものとする。X線回折分析によって単一の構造のみが検出された場合には、この検出された構造を主相とする。六方晶フェライト型の結晶構造は、構成原子として、少なくとも鉄原子、二価金属原子および酸素原子を含む。二価金属原子とは、イオンとして二価のカチオンになり得る金属原子であり、ストロンチウム原子、バリウム原子、カルシウム原子等のアルカリ土類金属原子、鉛原子等を挙げることができる。本発明および本明細書において、六方晶ストロンチウムフェライト粉末とは、この粉末に含まれる主な二価金属原子がストロンチウム原子であるものをいい、六方晶バリウムフェライト粉末とは、この粉末に含まれる主な二価金属原子がバリウム原子であるものをいう。主な二価金属原子とは、この粉末に含まれる二価金属原子の中で、原子%基準で最も多くを占める二価金属原子をいうものとする。ただし、上記の二価金属原子には、希土類原子は包含されないものとする。本発明および本明細書における「希土類原子」は、スカンジウム原子(Sc)、イットリウム原子(Y)、およびランタノイド原子からなる群から選択される。ランタノイド原子は、ランタン原子(La)、セリウム原子(Ce)、プラセオジム原子(Pr)、ネオジム原子(Nd)、プロメチウム原子(Pm)、サマリウム原子(Sm)、ユウロピウム原子(Eu)、ガドリニウム原子(Gd)、テルビウム原子(Tb)、ジスプロシウム原子(Dy)、ホルミウム原子(Ho)、エルビウム原子(Er)、ツリウム原子(Tm)、イッテルビウム原子(Yb)、およびルテチウム原子(Lu)からなる群から選択される。
【0035】
以下に、六方晶フェライト粉末の一態様である六方晶ストロンチウムフェライト粉末について、更に詳細に説明する。
【0036】
六方晶ストロンチウムフェライト粉末の活性化体積は、好ましくは800〜1600nm

の範囲である。上記範囲の活性化体積を示す微粒子化された六方晶ストロンチウムフェライト粉末は、優れた電磁変換特性を発揮する磁気テープの作製のために好適である。六方晶ストロンチウムフェライト粉末の活性化体積は、好ましくは800nm

以上であり、例えば850nm

以上であることもできる。また、電磁変換特性の更なる向上の観点から、六方晶ストロンチウムフェライト粉末の活性化体積は、1500nm

以下であることがより好ましく、1400nm

以下であることが更に好ましく、1300nm

以下であることが一層好ましく、1200nm

以下であることがより一層好ましく、1100nm

以下であることが更により一層好ましい。六方晶バリウムフェライト粉末の活性化体積についても、同様である。
【0037】
「活性化体積」とは、磁化反転の単位であって、粒子の磁気的な大きさを示す指標である。本発明および本明細書に記載の活性化体積および後述の異方性定数Kuは、振動試料型磁力計を用いて保磁力Hc測定部の磁場スイープ速度3分と30分とで測定し(測定温度:23℃±1℃)、以下のHcと活性化体積Vとの関係式から求められる値である。なお異方性定数Kuの単位に関して、1erg/cc=1.0×10
−1
J/m

である。
Hc=2Ku/Ms{1−[(kT/KuV)ln(At/0.693)]
1/2

[上記式中、Ku:異方性定数(単位:J/m

)、Ms:飽和磁化(単位:kA/m)、k:ボルツマン定数、T:絶対温度(単位:K)、V:活性化体積(単位:cm

)、A:スピン歳差周波数(単位:s
−1
)、t:磁界反転時間(単位:s)]
【0038】
熱揺らぎの低減、換言すれば熱的安定性の向上の指標としては、異方性定数Kuを挙げることができる。六方晶ストロンチウムフェライト粉末は、好ましくは1.8×10

J/m

以上のKuを有することができ、より好ましくは2.0×10

J/m

以上のKuを有することができる。また、六方晶ストロンチウムフェライト粉末のKuは、例えば2.5×10

J/m

以下であることができる。ただしKuが高いほど熱的安定性が高いことを意味し好ましいため、上記例示した値に限定されるものではない。
【0039】
六方晶ストロンチウムフェライト粉末は、希土類原子を含んでいてもよく、含まなくてもよい。六方晶ストロンチウムフェライト粉末が希土類原子を含む場合、鉄原子100原子%に対して、0.5〜5.0原子%の含有率(バルク含有率)で希土類原子を含むことが好ましい。希土類原子を含む六方晶ストロンチウムフェライト粉末は、一態様では、希土類原子表層部偏在性を有することができる。本発明および本明細書における「希土類原子表層部偏在性」とは、六方晶ストロンチウムフェライト粉末を酸により部分溶解して得られた溶解液中の鉄原子100原子%に対する希土類原子含有率(以下、「希土類原子表層部含有率」または希土類原子に関して単に「表層部含有率」と記載する。)が、六方晶ストロンチウムフェライト粉末を酸により全溶解して得られた溶解液中の鉄原子100原子%に対する希土類原子含有率(以下、「希土類原子バルク含有率」または希土類原子に関して単に「バルク含有率」と記載する。)と、
希土類原子表層部含有率/希土類原子バルク含有率>1.0
の比率を満たすことを意味する。後述の六方晶ストロンチウムフェライト粉末の希土類原子含有率とは、希土類原子バルク含有率と同義である。これに対し、酸を用いる部分溶解は六方晶ストロンチウムフェライト粉末を構成する粒子の表層部を溶解するため、部分溶解により得られる溶解液中の希土類原子含有率とは、六方晶ストロンチウムフェライト粉末を構成する粒子の表層部における希土類原子含有率である。希土類原子表層部含有率が、「希土類原子表層部含有率/希土類原子バルク含有率>1.0」の比率を満たすことは、六方晶ストロンチウムフェライト粉末を構成する粒子において、希土類原子が表層部に偏在(即ち内部より多く存在)していることを意味する。本発明および本明細書における表層部とは、六方晶ストロンチウムフェライト粉末を構成する粒子の表面から内部に向かう一部領域を意味する。
【0040】
六方晶ストロンチウムフェライト粉末が希土類原子を含む場合、希土類原子含有率(バルク含有率)は、鉄原子100原子%に対して0.5〜5.0原子%の範囲であることが好ましい。上記範囲のバルク含有率で希土類原子を含み、かつ六方晶ストロンチウムフェライト粉末を構成する粒子の表層部に希土類原子が偏在していることは、繰り返し再生における再生出力の低下を抑制することに寄与すると考えられる。これは、六方晶ストロンチウムフェライト粉末が上記範囲のバルク含有率で希土類原子を含み、かつ六方晶ストロンチウムフェライト粉末を構成する粒子の表層部に希土類原子が偏在していることにより、異方性定数Kuを高めることができるためと推察される。異方性定数Kuは、この値が高いほど、いわゆる熱揺らぎと呼ばれる現象の発生を抑制すること(換言すれば熱的安定性を向上させること)ができる。熱揺らぎの発生が抑制されることにより、繰り返し再生における再生出力の低下を抑制することができる。六方晶ストロンチウムフェライト粉末の粒子表層部に希土類原子が偏在することが、表層部の結晶格子内の鉄(Fe)のサイトのスピンを安定化することに寄与し、これにより異方性定数Kuが高まるのではないかと推察される。
また、希土類原子表層部偏在性を有する六方晶ストロンチウムフェライト粉末を磁性層の強磁性粉末として用いることは、磁気ヘッドとの摺動によって磁性層表面が削れることを抑制することにも寄与すると推察される。即ち、磁気テープの走行耐久性の向上にも、希土類原子表層部偏在性を有する六方晶ストロンチウムフェライト粉末が寄与し得ると推察される。これは、六方晶ストロンチウムフェライト粉末を構成する粒子の表面に希土類原子が偏在することが、粒子表面と磁性層に含まれる有機物質(例えば、結合剤および/または添加剤)との相互作用の向上に寄与し、その結果、磁性層の強度が向上するためではないかと推察される。
繰り返し再生における再生出力の低下をより一層抑制する観点および/または走行耐久性の更なる向上の観点からは、希土類原子含有率(バルク含有率)は、0.5〜4.5原子%の範囲であることがより好ましく、1.0〜4.5原子%の範囲であることが更に好ましく、1.5〜4.5原子%の範囲であることが一層好ましい。
【0041】
上記バルク含有率は、六方晶ストロンチウムフェライト粉末を全溶解して求められる含有率である。なお本発明および本明細書において、特記しない限り、原子について含有率とは、六方晶ストロンチウムフェライト粉末を全溶解して求められるバルク含有率をいうものとする。希土類原子を含む六方晶ストロンチウムフェライト粉末は、希土類原子として一種の希土類原子のみ含んでもよく、二種以上の希土類原子を含んでもよい。二種以上の希土類原子を含む場合の上記バルク含有率とは、二種以上の希土類原子の合計について求められる。この点は、本発明および本明細書における他の成分についても同様である。即ち、特記しない限り、ある成分は、一種のみ用いてもよく、二種以上用いてもよい。二種以上用いられる場合の含有量または含有率とは、二種以上の合計についていうものとする。
【0042】
六方晶ストロンチウムフェライト粉末が希土類原子を含む場合、含まれる希土類原子は、希土類原子のいずれか一種以上であればよい。繰り返し再生における再生出力の低下をより一層抑制する観点から好ましい希土類原子としては、ネオジム原子、サマリウム原子、イットリウム原子およびジスプロシウム原子を挙げることができ、ネオジム原子、サマリウム原子およびイットリウム原子がより好ましく、ネオジム原子が更に好ましい。
【0043】
希土類原子表層部偏在性を有する六方晶ストロンチウムフェライト粉末において、希土類原子は六方晶ストロンチウムフェライト粉末を構成する粒子の表層部に偏在していればよく、偏在の程度は限定されるものではない。例えば、希土類原子表層部偏在性を有する六方晶ストロンチウムフェライト粉末について、後述する溶解条件で部分溶解して求められた希土類原子の表層部含有率と後述する溶解条件で全溶解して求められた希土類原子のバルク含有率との比率、「表層部含有率/バルク含有率」は1.0超であり、1.5以上であることができる。「表層部含有率/バルク含有率」が1.0より大きいことは、六方晶ストロンチウムフェライト粉末を構成する粒子において、希土類原子が表層部に偏在(即ち内部より多く存在)していることを意味する。また、後述する溶解条件で部分溶解して求められた希土類原子の表層部含有率と後述する溶解条件で全溶解して求められた希土類原子のバルク含有率との比率、「表層部含有率/バルク含有率」は、例えば、10.0以下、9.0以下、8.0以下、7.0以下、6.0以下、5.0以下、または4.0以下であることができる。ただし、希土類原子表層部偏在性を有する六方晶ストロンチウムフェライト粉末において、希土類原子は六方晶ストロンチウムフェライト粉末を構成する粒子の表層部に偏在していればよく、上記の「表層部含有率/バルク含有率」は、例示した上限または下限に限定されるものではない。
【0044】
六方晶ストロンチウムフェライト粉末の部分溶解および全溶解について、以下に説明する。粉末として存在している六方晶ストロンチウムフェライト粉末については、部分溶解および全溶解する試料粉末は、同一ロットの粉末から採取する。一方、磁気テープの磁性層に含まれている六方晶ストロンチウムフェライト粉末については、磁性層から取り出した六方晶ストロンチウムフェライト粉末の一部を部分溶解に付し、他の一部を全溶解に付す。磁性層からの六方晶ストロンチウムフェライト粉末の取り出しは、例えば、特開2015−91747号公報の段落0032に記載の方法によって行うことができる。
上記部分溶解とは、溶解終了時に液中に六方晶ストロンチウムフェライト粉末の残留が目視で確認できる程度に溶解することをいう。例えば、部分溶解により、六方晶ストロンチウムフェライト粉末を構成する粒子について、粒子全体を100質量%として10〜20質量%の領域を溶解することができる。一方、上記全溶解とは、溶解終了時に液中に六方晶ストロンチウムフェライト粉末の残留が目視で確認されない状態まで溶解することをいう。
上記部分溶解および表層部含有率の測定は、例えば、以下の方法により行われる。ただし、下記の試料粉末量等の溶解条件は例示であって、部分溶解および全溶解が可能な溶解条件を任意に採用できる。
試料粉末12mgおよび1mol/L塩酸10mLを入れた容器(例えばビーカー)を、設定温度70℃のホットプレート上で1時間保持する。得られた溶解液を0.1μmのメンブレンフィルタでろ過する。こうして得られたろ液の元素分析を誘導結合プラズマ(ICP;Inductively Coupled Plasma)分析装置によって行う。こうして、鉄原子100原子%に対する希土類原子の表層部含有率を求めることができる。元素分析により複数種の希土類原子が検出された場合には、全希土類原子の合計含有率を、表層部含有率とする。この点は、バルク含有率の測定においても、同様である。
一方、上記全溶解およびバルク含有率の測定は、例えば、以下の方法により行われる。
試料粉末12mgおよび4mol/L塩酸10mLを入れた容器(例えばビーカー)を、設定温度80℃のホットプレート上で3時間保持する。その後は上記の部分溶解および表層部含有率の測定と同様に行い、鉄原子100原子%に対するバルク含有率を求めることができる。
【0045】
磁気テープに記録されたデータを再生する際の再生出力を高める観点から、磁気テープに含まれる強磁性粉末の質量磁化σsが高いことは望ましい。この点に関して、希土類原子を含むものの希土類原子表層部偏在性を持たない六方晶ストロンチウムフェライト粉末は、希土類原子を含まない六方晶ストロンチウムフェライト粉末と比べてσsが大きく低下する傾向が見られた。これに対し、そのようなσsの大きな低下を抑制するうえでも、希土類原子表層部偏在性を有する六方晶ストロンチウムフェライト粉末は好ましいと考えられる。一態様では、六方晶ストロンチウムフェライト粉末のσsは、45A・m

/kg以上であることができ、47A・m

/kg以上であることもできる。一方、σsは、ノイズ低減の観点からは、80A・m

/kg以下であることが好ましく、60A・m

/kg以下であることがより好ましい。σsは、振動試料型磁力計等の磁気特性を測定可能な公知の測定装置を用いて測定することができる。本発明および本明細書において、特記しない限り、質量磁化σsは、磁場強度15kOeで測定される値とする。1[kOe]=10

/4π[A/m]である。
【0046】
六方晶ストロンチウムフェライト粉末の構成原子の含有率(バルク含有率)に関して、ストロンチウム原子含有率は、鉄原子100原子%に対して、例えば2.0〜15.0原子%の範囲であることができる。一態様では、六方晶ストロンチウムフェライト粉末は、この粉末に含まれる二価金属原子がストロンチウム原子のみであることができる。また他の一態様では、六方晶ストロンチウムフェライト粉末は、ストロンチウム原子に加えて一種以上の他の二価金属原子を含むこともできる。例えば、バリウム原子および/またはカルシウム原子を含むことができる。ストロンチウム原子以外の他の二価金属原子が含まれる場合、六方晶ストロンチウムフェライト粉末におけるバリウム原子含有率およびカルシウム原子含有率は、それぞれ、例えば、鉄原子100原子%に対して、0.05〜5.0原子%の範囲であることができる。
【0047】
六方晶フェライトの結晶構造としては、マグネトプランバイト型(「M型」とも呼ばれる。)、W型、Y型およびZ型が知られている。六方晶ストロンチウムフェライト粉末は、いずれの結晶構造を取るものであってもよい。結晶構造は、X線回折分析によって確認することができる。六方晶ストロンチウムフェライト粉末は、X線回折分析によって、単一の結晶構造または二種以上の結晶構造が検出されるものであることができる。例えば一態様では、六方晶ストロンチウムフェライト粉末は、X線回折分析によってM型の結晶構造のみが検出されるものであることができる。例えば、M型の六方晶フェライトは、AFe
12

19
の組成式で表される。ここでAは二価金属原子を表し、六方晶ストロンチウムフェライト粉末がM型である場合、Aはストロンチウム原子(Sr)のみであるか、またはAとして複数の二価金属原子が含まれる場合には、上記の通り原子%基準で最も多くをストロンチウム原子(Sr)が占める。六方晶ストロンチウムフェライト粉末の二価金属原子含有率は、通常、六方晶フェライトの結晶構造の種類により定まるものであり、特に限定されるものではない。鉄原子含有率および酸素原子含有率についても、同様である。六方晶ストロンチウムフェライト粉末は、少なくとも、鉄原子、ストロンチウム原子および酸素原子を含み、更に希土類原子を含むこともできる。更に、六方晶ストロンチウムフェライト粉末は、これら原子以外の原子を含んでもよく、含まなくてもよい。一例として、六方晶ストロンチウムフェライト粉末は、アルミニウム原子(Al)を含むものであってもよい。アルミニウム原子の含有率は、鉄原子100原子%に対して、例えば0.5〜10.0原子%であることができる。繰り返し再生における再生出力低下をより一層抑制する観点からは、六方晶ストロンチウムフェライト粉末は、鉄原子、ストロンチウム原子、酸素原子および希土類原子を含み、これら原子以外の原子の含有率が、鉄原子100原子%に対して、10.0原子%以下であることが好ましく、0〜5.0原子%の範囲であることがより好ましく、0原子%であってもよい。即ち、一態様では、六方晶ストロンチウムフェライト粉末は、鉄原子、ストロンチウム原子、酸素原子および希土類原子以外の原子を含まなくてもよい。上記の原子%で表示される含有率は、六方晶ストロンチウムフェライト粉末を全溶解して求められる各原子の含有率(単位:質量%)を、各原子の原子量を用いて原子%表示の値に換算して求められる。また、本発明および本明細書において、ある原子について「含まない」とは、全溶解してICP分析装置により測定される含有率が0質量%であることをいう。ICP分析装置の検出限界は、通常、質量基準で0.01ppm(parts per million)以下である。上記の「含まない」とは、ICP分析装置の検出限界未満の量で含まれることを包含する意味で用いるものとする。六方晶ストロンチウムフェライト粉末は、一態様では、ビスマス原子(Bi)を含まないものであることができる。
【0048】
金属粉末
強磁性粉末の好ましい具体例としては、強磁性金属粉末を挙げることもできる。強磁性金属粉末の詳細については、例えば特開2011−216149号公報の段落0137〜0141および特開2005−251351号公報の段落0009〜0023を参照できる。
【0049】
ε−酸化鉄粉末
強磁性粉末の好ましい具体例としては、ε−酸化鉄粉末を挙げることもできる。本発明および本明細書において、「ε−酸化鉄粉末」とは、X線回折分析によって、主相としてε−酸化鉄型の結晶構造が検出される強磁性粉末をいうものとする。例えば、X線回折分析によって得られるX線回折スペクトルにおいて最も高強度の回折ピークがε−酸化鉄型の結晶構造に帰属される場合、ε−酸化鉄型の結晶構造が主相として検出されたと判断するものとする。ε−酸化鉄粉末の製造方法としては、ゲーサイトから作製する方法、逆ミセル法等が知られている。上記製造方法は、いずれも公知である。また、Feの一部がGa、Co、Ti、Al、Rh等の置換原子によって置換されたε−酸化鉄粉末を製造する方法については、例えば、J. Jpn. Soc. Powder Metallurgy Vol. 61 Supplement, No. S1, pp. S280−S284、J. Mater. Chem. C, 2013, 1, pp.5200−5206等を参照できる。ただし、上記磁気テープの磁性層において強磁性粉末として使用可能なε−酸化鉄粉末の製造方法は、ここで挙げた方法に限定されない。
【0050】
ε−酸化鉄粉末の活性化体積は、好ましくは300〜1500nm

の範囲である。上記範囲の活性化体積を示す微粒子化されたε−酸化鉄粉末は、優れた電磁変換特性を発揮する磁気テープの作製のために好適である。ε−酸化鉄粉末の活性化体積は、好ましくは300nm

以上であり、例えば500nm

以上であることもできる。また、電磁変換特性の更なる向上の観点から、ε−酸化鉄粉末の活性化体積は、1400nm

以下であることがより好ましく、1300nm

以下であることが更に好ましく、1200nm

以下であることが一層好ましく、1100nm

以下であることがより一層好ましい。
【0051】
熱揺らぎの低減、換言すれば熱的安定性の向上の指標としては、異方性定数Kuを挙げることができる。ε−酸化鉄粉末は、好ましくは3.0×10

J/m

以上のKuを有することができ、より好ましくは8.0×10

J/m

以上のKuを有することができる。また、ε−酸化鉄粉末のKuは、例えば3.0×10

J/m

以下であることができる。ただしKuが高いほど熱的安定性が高いことを意味し、好ましいため、上記例示した値に限定されるものではない。
【0052】
磁気テープに記録されたデータを再生する際の再生出力を高める観点から、磁気テープに含まれる強磁性粉末の質量磁化σsが高いことは望ましい。この点に関して、一態様では、ε−酸化鉄粉末のσsは、8A・m

/kg以上であることができ、12A・m

/kg以上であることもできる。一方、ε−酸化鉄粉末のσsは、ノイズ低減の観点からは、40A・m

/kg以下であることが好ましく、35A・m

/kg以下であることがより好ましい。
【0053】
本発明および本明細書において、特記しない限り、強磁性粉末等の各種粉末の平均粒子サイズは、透過型電子顕微鏡を用いて、以下の方法により測定される値とする。
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、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。後述の実施例に示す平均粒子サイズは、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を用いて測定された値である。本発明および本明細書において、粉末とは、複数の粒子の集合を意味する。例えば、強磁性粉末とは、複数の強磁性粒子の集合を意味する。また、複数の粒子の集合とは、集合を構成する粒子が直接接触している態様に限定されず、後述する結合剤、添加剤等が、粒子同士の間に介在している態様も包含される。粒子との語が、粉末を表すために用いられることもある。
【0054】
粒子サイズ測定のために磁気テープから試料粉末を採取する方法としては、例えば特開2011−048878号公報の段落0015に記載の方法を採用することができる。
【0055】
本発明および本明細書において、特記しない限り、粉末を構成する粒子のサイズ(粒子サイズ)は、上記の粒子写真において観察される粒子の形状が、
(1)針状、紡錘状、柱状(ただし、高さが底面の最大長径より大きい)等の場合は、粒子を構成する長軸の長さ、即ち長軸長で表され、
(2)板状または柱状(ただし、厚みまたは高さが板面または底面の最大長径より小さい)の場合は、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。
【0056】
また、粉末の平均針状比は、上記測定において粒子の短軸の長さ、即ち短軸長を測定し、各粒子の(長軸長/短軸長)の値を求め、上記500個の粒子について得た値の算術平均を指す。ここで、特記しない限り、短軸長とは、上記粒子サイズの定義で(1)の場合は、粒子を構成する短軸の長さを、同じく(2)の場合は、厚みまたは高さを各々指し、(3)の場合は、長軸と短軸の区別がないから、(長軸長/短軸長)は、便宜上1とみなす。
そして、特記しない限り、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。
【0057】
磁性層における強磁性粉末の含有量(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。磁性層の強磁性粉末以外の成分は、少なくとも結合剤であり、任意に一種以上の更なる添加剤が含まれ得る。磁性層において強磁性粉末の充填率が高いことは、記録密度向上の観点から好ましい。
【0058】
(結合剤、硬化剤)
上記磁気テープは塗布型磁気テープであって、磁性層に結合剤を含む。結合剤とは、一種以上の樹脂である。結合剤としては、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選ばれる樹脂を単独で用いるか、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、ホモポリマーでもよく、コポリマー(共重合体)でもよい。これらの樹脂は、バックコート層および/または後述する非磁性層においても結合剤として使用することができる。
以上の結合剤については、特開2010−24113号公報の段落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10,000以上200,000以下であることができる。本発明および本明細書における重量平均分子量とは、ゲルパーミエーションクロマトグラフィー(GPC)によって、下記測定条件により測定された値をポリスチレン換算して求められる値である。後述の実施例に示す結合剤の重量平均分子量は、下記測定条件によって測定された値をポリスチレン換算して求めた値である。
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)
【0059】
一態様では、結合剤として、活性水素含有基を含む結合剤を用いることができる。本発明および本明細書における「活性水素含有基」とは、この基が硬化性官能基と硬化反応するとともにこの基に含まれる水素原子が脱離することによって架橋構造を形成可能な官能基をいう。活性水素含有基としては、ヒドロキシ基、アミノ基(好ましくは一級アミノ基または二級アミノ基)、メルカプト基、カルボキシ基等を挙げることができ、ヒドロキシ基、アミノ基およびメルカプト基が好ましく、ヒドロキシ基がより好ましい。活性水素含有基を含む結合剤において、活性水素含有基濃度は、0.10meq/g〜2.00meq/gの範囲であることが好ましい。なおeqは当量( equivalent)であり、SI単位に換算不可の単位である。また、活性水素含有基濃度は単位「mgKOH/g」により表示することもできる。一態様では、活性水素含有基を含む樹脂において、活性水素含有基濃度は、1〜20mgKOH/gの範囲であることが好ましい。
【0060】
一態様では、結合剤として、酸性基を含む結合剤を用いることができる。本発明および本明細書における「酸性基」とは、水中または水を含む溶媒(水性溶媒)中でH

を放出してアニオンに解離可能な基およびその塩の形態を包含する意味で用いるものとする。酸性基の具体例としては、例えば、スルホン酸基、硫酸基、カルボキシ基、リン酸基、それらの塩の形態等を挙げることができる。例えば、スルホン酸基(−SO

H)の塩の形態とは、−SO

Mで表され、Mが水中または水性溶媒中でカチオンになり得る原子(例えばアルカリ金属原子等)を表す基を意味する。この点は、上記の各種の基の塩の形態についても同様である。酸性基を含む結合剤の一例としては、例えば、スルホン酸基およびその塩からなる群から選ばれる少なくとも一種の酸性基を含む樹脂(例えばポリウレタン樹脂、塩化ビニル樹脂等)を挙げることができる。ただし、磁性層に含まれる樹脂は、これらの樹脂に限定されるものではない。また、酸性基を含む結合剤において、酸性基含有量は、例えば0.03〜0.50meq/gの範囲であることができる。樹脂に含まれる酸性基等の各種官能基の含有量は、官能基の種類に応じて公知の方法で求めることができる。結合剤は、磁性層形成用組成物中に、強磁性粉末100.0質量部に対して、例えば1.0〜30.0質量部の量で使用することができる。
【0061】
また、結合剤として使用可能な樹脂とともに硬化剤を使用することもできる。硬化剤は、一態様では加熱により硬化反応(架橋反応)が進行する化合物である熱硬化性化合物であることができ、他の一態様では光照射により硬化反応(架橋反応)が進行する光硬化性化合物であることができる。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、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。好ましい硬化剤は、熱硬化性化合物であり、ポリイソシアネートが好適である。ポリイソシアネートの詳細については、特開2011−216149号公報の段落0124〜0125を参照できる。硬化剤は、磁性層形成用組成物中に、結合剤100.0質量部に対して例えば0〜80.0質量部、磁性層の強度向上の観点からは好ましくは50.0〜80.0質量部の量で使用することができる。
【0062】
以上の結合剤および硬化剤に関する記載は、バックコート層および/または非磁性層についても適用することができる。その場合、含有量に関する上記記載は、強磁性粉末を非磁性粉末に読み替えて適用することができる。
【0063】
(添加剤)
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。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、カーボンブラック等)、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)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号公報の段落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、または公知の方法で製造して、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号公報の段落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。例えば、潤滑剤については、特開2016−126817号公報の段落0030〜0033、0035および0036を参照できる。非磁性層に潤滑剤が含まれていてもよい。非磁性層に含まれ得る潤滑剤については、特開2016−126817号公報の段落0030、0031、0034、0035および0036を参照できる。分散剤については、特開2012−133837号公報の段落0061および0071を参照できる。また、分散剤については、特開2012−133837号公報の段落0061および0071、ならびに特開2017−016721号公報の段落0035も参照できる。磁性層の添加剤については、特開2016−51493号公報の段落0035〜0077も参照できる。
分散剤は、非磁性層に含まれていてもよい。非磁性層に含まれ得る分散剤については、特開2012−133837号公報の段落0061を参照できる。
各種添加剤は、所望の性質に応じて市販品を適宜選択して、または公知の方法で製造して、任意の量で使用することができる。
【0064】
以上説明した磁性層は、非磁性支持体表面上に直接、または非磁性層を介して間接的に、設けることができる。
【0065】
<非磁性層>
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、非磁性支持体と磁性層との間に非磁性粉末および結合剤を含む非磁性層を有していてもよい。非磁性層に使用される非磁性粉末は、無機物質の粉末でも有機物質の粉末でもよい。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号公報の段落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号公報の段落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。
【0066】
非磁性層の結合剤、添加剤等のその他詳細については、非磁性層に関する公知技術を適用できる。また、例えば、結合剤の種類および含有量、添加剤の種類および含有量等に関しては、磁性層に関する公知技術も適用できる。
【0067】
本発明および本明細書において、非磁性層には、非磁性粉末とともに、例えば不純物として、または意図的に、少量の強磁性粉末を含む実質的に非磁性な層も包含されるものとする。ここで実質的に非磁性な層とは、この層の残留磁束密度が10mT以下であるか、保磁力が7.96kA/m(100Oe)以下であるか、または、残留磁束密度が10mT以下であり、かつ保磁力が7.96kA/m(100Oe)以下である層をいうものとする。非磁性層は、残留磁束密度および保磁力を持たないことが好ましい。
【0068】
<非磁性支持体>
次に、非磁性支持体について説明する。非磁性支持体(以下、単に「支持体」とも記載する。)としては、二軸延伸を行ったポリエチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート、ポリアミド、ポリアミドイミド、芳香族ポリアミド等の公知のものが挙げられる。これらの中でもポリエチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート、ポリアミドが好ましい。これらの支持体には、あらかじめコロナ放電、プラズマ処理、易接着処理、加熱処理等を行ってもよい。
【0069】
<バックコート層>
上記磁気テープは、非磁性支持体の磁性層を有する表面側とは反対の表面側に、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。バックコート層に含まれる非磁性粉末の種類については、非磁性層に含まれる非磁性粉末に関する上記記載を参照することができる。バックコート層に含まれる非磁性粉末は、好ましく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一種以上の非磁性粉末であることができる。一般に、無機粉末はカーボンブラックに比べてバックコート層形成用組成物における分散性が良好な傾向がある。バックコート層形成用組成物の分散性を高めることは、バックコート層表面粗さRaを小さくすることに寄与し得る。バックコート層に含まれる非磁性粉末の種類および二種以上の非磁性粉末を含む場合にはそれらの混合比を調整することにより、バックコート層表面粗さRaを制御することができる。例えば、バックコート層の非磁性粉末の主粉末(非磁性粉末の中で質量基準で最も多く含まれる非磁性粉末)として、無機粉末を用いることは好ましい。バックコート層に含まれる非磁性粉末が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一種以上の非磁性粉末である場合、非磁性粉末全量100.0質量部に対して無機粉末の占める割合は、50.0質量部超〜100.0質量部の範囲であることが好ましく、60.0質量部〜100.0質量部の範囲であることがより好ましく、70.0質量部〜100.0質量部の範囲であることが更に好ましく、80.0質量部〜100.0質量部の範囲であることが一層好ましい。
【0070】
非磁性粉末の平均粒子サイズは、例えば10〜200nmの範囲であることができる。無機粉末の平均粒子サイズは、好ましくは50〜200nmの範囲であり、より好ましくは80〜150nmの範囲である。一方、カーボンブラックの平均粒子サイズは、好ましくは10〜50nmの範囲であり、より好ましくは15〜30nmの範囲である。
【0071】
また、バックコート層形成用組成物における非磁性粉末の分散性は、公知の分散剤の使用、分散処理の強化等によっても高めることができる。
【0072】
バックコート層は、非磁性粉末および結合剤に加えて一種以上の添加剤を含むことができる。添加剤の一例としては、潤滑剤が挙げられる。
例えば潤滑剤としては、脂肪酸、脂肪酸エステルおよび脂肪酸アミドを挙げることができ、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択される一種以上を用いて磁性層を形成することができる。
脂肪酸としては、例えば、ラウリン酸、ミリスチン酸、パルミチン酸、ステアリン酸、オレイン酸、リノール酸、リノレン酸、ベヘン酸、エルカ酸、エライジン酸等を挙げることができ、ステアリン酸、ミリスチン酸、パルミチン酸が好ましく、ステアリン酸がより好ましい。脂肪酸は、金属塩等の塩の形態で磁性層に含まれていてもよい。
脂肪酸エステルとしては、例えば、ラウリン酸、ミリスチン酸、パルミチン酸、ステアリン酸、オレイン酸、リノール酸、リノレン酸、ベヘン酸、エルカ酸、エライジン酸等のエステルを挙げることができる。具体例としては、例えば、ミリスチン酸ブチル、パルミチン酸ブチル、ステアリン酸ブチル、ネオペンチルグリコールジオレエート、ソルビタンモノステアレート、ソルビタンジステアレート、ソルビタントリステアレート、オレイン酸オレイル、ステアリン酸イソセチル、ステアリン酸イソトリデシル、ステアリン酸オクチル、ステアリン酸イソオクチル、ステアリン酸アミル、ステアリン酸ブトキシエチル等を挙げることができる。
脂肪酸アミドとしては、上記の各種脂肪酸のアミド、例えば、ラウリン酸アミド、ミリスチン酸アミド、パルミチン酸アミド、ステアリン酸アミド等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、バックコート層に含まれる非磁性粉末100.0質量部あたり、例えば0〜10.0質量部であり、好ましくは0.1〜10.0質量部であり、より好ましくは1.0〜7.0質量部である。バックコート層の脂肪酸エステル含有量は、バックコート層に含まれる非磁性粉末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1.0〜5.0質量部である。バックコート層の脂肪酸アミド含有量は、バックコート層に含まれる非磁性粉末100.0質量部あたり、例えば0〜3.0質量部であり、好ましくは0〜2.0質量部であり、より好ましくは0〜1.0質量部である。
本発明および本明細書において、特記しない限り、ある成分は、一種のみ用いてもよく二種以上用いてもよい。ある成分が二種以上用いられる場合の含有量とは、これら二種以上の合計含有量をいうものとする。
【0073】
バックコート層に含まれる結合剤、任意に含まれ得る各種添加剤については、バックコート層に関する公知技術を適用することもでき、磁性層および/または非磁性層の処方に関する公知技術を適用することもできる。例えば、特開2006−331625号公報の段落0018〜0020および米国特許第7029774号明細書の第4欄65行目〜第5欄38行目の記載を、バックコート層について参照できる。
【0074】
<各種厚み>
上記磁気テープにおける非磁性支持体および各層の厚みについて、非磁性支持体の厚みは、例えば3.0〜80.0μmであり、好ましくは3.0〜50.0μmの範囲であり、より好ましくは3.0〜10.0μmの範囲である。
【0075】
磁性層の厚みは、用いる磁気ヘッドの飽和磁化量やヘッドギャップ長、記録信号の帯域により最適化することができ、例えば10nm〜100nmであり、高密度記録化の観点から、好ましくは20〜90nmの範囲であり、更に好ましくは30〜70nmの範囲である。磁性層は少なくとも一層あればよく、磁性層を異なる磁気特性を有する2層以上に分離してもかまわず、公知の重層磁性層に関する構成が適用できる。2層以上に分離する場合の磁性層の厚みとは、これらの層の合計厚みとする。
【0076】
非磁性層の厚みは、例えば50nm以上であり、好ましくは70nm以上であり、より好ましくは100nm以上である。一方、非磁性層の厚みは、800nm以下であることが好ましく、500nm以下であることがより好ましい。
【0077】
バックコート層の厚みは、0.9μm以下であることが好ましく、0.1〜0.7μmの範囲であることが更に好ましい。
【0078】
磁気テープの各層および非磁性支持体の厚みは、公知の膜厚測定法により求めることができる。一例として、例えば、磁気テープの厚み方向の断面を、イオンビーム、ミクロトーム等の公知の手法により露出させた後、露出した断面において走査型電子顕微鏡によって断面観察を行う。断面観察において任意の1箇所において求められた厚み、または無作為に抽出した2箇所以上の複数箇所、例えば2箇所、において求められた厚みの算術平均として、各種厚みを求めることができる。または、各層の厚みは、製造条件から算出される設計厚みとして求めてもよい。
【0079】
<製造方法>
(各層形成用組成物の調製)
磁性層、バックコート層および非磁性層を形成するための組成物は、先に説明した各種成分とともに、通常、溶媒を含む。溶媒としては、塗布型磁気記録媒体を製造するために一般に使用される各種有機溶媒を用いることができる。各層形成用組成物における溶媒量は特に限定されるものではなく、通常の塗布型磁気記録媒体の各層形成用組成物と同様にすることができる。各層を形成するための組成物を調製する工程は、通常、少なくとも混練工程、分散工程、およびこれらの工程の前後に必要に応じて設けた混合工程を含む。個々の工程はそれぞれ2段階以上に分かれていてもかまわない。本発明で用いられる全ての原料は、どの工程の最初または途中で添加してもよい。また、個々の原料を2つ以上の工程で分割して添加してもよい。
【0080】
各層形成用組成物を調製するためには、公知技術を用いることができる。混練工程では、オープンニーダ、連続ニーダ、加圧ニーダ、エクストルーダ等の強い混練力をもつニーダを使用することが好ましい。これらの混練処理の詳細については、特開平1−106338号公報および特開平1−79274号公報に記載されている。また、各層形成用組成物を分散させるためには、分散メディアとして、ガラスビーズおよびその他の分散ビーズからなる群から選ばれる一種以上の分散ビーズを用いることができる。このような分散ビーズとしては、高比重の分散ビーズであるジルコニアビーズ、チタニアビーズ、およびスチールビーズが好適である。これら分散ビーズの粒径(ビーズ径)および充填率は最適化して用いることができる。分散機は公知のものを使用することができる。各層形成用組成物を、塗布工程に付す前に公知の方法によってろ過してもよい。ろ過は、例えばフィルタろ過によって行うことができる。ろ過に用いるフィルタとしては、例えば孔径0.01〜3μmのフィルタ(例えばガラス繊維製フィルタ、ポリプロピレン製フィルタ等)を用いることができる。
【0081】
(塗布工程)
磁性層は、磁性層形成用組成物を、例えば、非磁性支持体上に直接塗布するか、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。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を有する(または磁性層が追って設けられる)側とは反対側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2010−24113号公報の段落0051を参照できる。
【0082】
(その他の工程)
塗布工程後には、乾燥処理、磁性層の配向処理、表面平滑化処理(カレンダ処理)等の各種処理を行うことができる。各種工程については、特開2010−24113号公報の段落0052〜0057を参照できる。
【0083】
バックコート層形成用組成物の塗布工程後の任意の段階で、バックコート層形成用組成物を塗布して形成された塗布層の加熱処理を行うことが好ましい。この加熱処理は、一例として、カレンダ処理の前および/または後に実施することができる。加熱処理は、例えば、上記バックコート層形成用組成物の塗布層が形成された支持体を加熱雰囲気下に置くことにより実施することができる。加熱雰囲気は、雰囲気温度65〜90℃の雰囲気であることができ、雰囲気温度65〜75℃の雰囲気であることがより好ましい。この雰囲気は、例えば大気雰囲気であることができる。加熱雰囲気下での加熱処理は、例えば20〜50時間実施することができる。一態様では、この加熱処理により、硬化剤の硬化性官能基の硬化反応を進行させることができる。
【0084】
(好ましい製造方法の一態様)
上記磁気テープの好ましい製造方法としては、バックコート層表面を、好ましくは上記加熱処理の後に、メチルエチルケトンを浸潤させたワイピング材によって拭き取ること(以下、「メチルエチルケトン拭き取り処理」とも記載する。)を含む製造方法を挙げることができる。このメチルエチルケトン拭き取り処理によって除去可能な成分がバックコート層表面上に存在することが、先に記載したように、高湿下において低温から高温への温度変化が生じた際のバックコート層表面への水分の付着を促進すると考えられる。メチルエチルケトン拭き取り処理は、磁気記録媒体の製造工程において一般に実施される乾式拭き取り処理に準じて、乾式拭き取り処理で使用されるワイピング材に代えて、メチルエチルケトンを浸潤させたワイピング材を用いて実施することができる。例えば、磁気テープを磁気テープカートリッジに収容する幅にスリットした後またはスリットする前に、磁気テープを送り出しローラーと巻き取ローラーとの間で走行させ、走行中の磁気テープのバックコート層表面にメチルエチルケトンを浸潤させたワイピング材(例えば布(例えば不織布)または紙(例えばティッシュペーパー))を押し付けることにより、バックコート層表面のメチルエチルケトン拭き取り処理を行うことができる。上記走行における磁気テープの走行速度およびバックコート層表面の長手方向に与えられる張力(以下、単に「張力」と記載する。)は、磁気記録媒体の製造工程において一般に実施される乾式拭き取り処理で一般に採用されている処理条件と同様にすることができる。例えば、メチルエチルケトン拭き取り処理における磁気テープの走行速度は、60〜600m/分程度とすることができ、張力は、0.196〜3.920N(ニュートン)程度とすることができる。また、メチルエチルケトン拭き取り処理は、少なくとも1回行うことができる。先に記載したように、メチルエチルケトン洗浄前後のスペーシング差分(S
after
−S
before
)が0nmになるほどバックコート層の表面処理を実施してしまうと、バックコート層表面の平滑性が高い磁気テープにおいて、高湿下での低温から高温への温度変化に起因する走行安定性の低下を抑制することが困難になるため、この点を考慮してメチルエチルケトン拭き取り処理の処理条件および処理回数を設定することが好ましい。
また、メチルエチルケトン拭き取り処理の前および/または後に、バックコート層表面に、塗布型磁気記録媒体の製造工程において一般に実施される研磨処理および/または乾式拭き取り処理(以下、これらを「乾式表面処理」と記載する。)を1回以上行うこともできる。乾式表面処理によれば、例えばスリットにより発生した切り屑等の製造工程中で発生してバックコート層表面に付着している異物を除去することができる。
【0085】
上記磁気テープは、磁気テープカートリッジ内に、この磁気テープカートリッジ内部に回転可能に備えられたリールに巻き取り収容することができる。上記磁気テープを収容した磁気テープカートリッジを磁気記録再生装置にセットし、磁気記録再生装置内で磁気テープを走行させて磁気テープへの信号の記録および/または記録された信号の再生(読み取り)を行うことができる。上記磁気テープは、記録された信号を再生する際、低ドロップアウトでの再生が可能であり、かつ高湿下での低温から高温への温度変化に起因する走行安定性の低下を抑制することができる。上記磁気テープは、摺動型の磁気記録再生装置において使用される磁気テープとして好適である。上記の摺動型の装置とは、磁気テープへの情報の記録および/または記録された情報の再生を行う際に磁性層表面とヘッドとが接触し摺動する装置をいう。
【0086】
上記のように製造された磁気テープには、磁気記録再生装置における磁気ヘッドのトラッキング制御、磁気テープの走行速度の制御等を可能とするために、公知の方法によってサーボパターンを形成することができる。「サーボパターンの形成」は、「サーボ信号の記録」ということもできる。以下に、サーボパターンの形成について説明する。
【0087】
サーボパターンは、通常、磁気テープの長手方向に沿って形成される。サーボ信号を利用する制御(サーボ制御)の方式としては、タイミングベースサーボ(TBS)、アンプリチュードサーボ、周波数サーボ等が挙げられる。
【0088】
ECMA(European Computer Manufacturers Association)―319に示される通り、LTO(Linear Tape−Open)規格に準拠した磁気テープ(一般に「LTOテープ」と呼ばれる。)では、タイミングベースサーボ方式が採用されている。このタイミングベースサーボ方式において、サーボパターンは、互いに非平行な一対の磁気ストライプ(「サーボストライプ」とも呼ばれる。)が、磁気テープの長手方向に連続的に複数配置されることによって構成されている。上記のように、サーボパターンが互いに非平行な一対の磁気ストライプにより構成される理由は、サーボパターン上を通過するサーボ信号読み取り素子に、その通過位置を教えるためである。具体的には、上記の一対の磁気ストライプは、その間隔が磁気テープの幅方向に沿って連続的に変化するように形成されており、サーボ信号読み取り素子がその間隔を読み取ることによって、サーボパターンとサーボ信号読み取り素子との相対位置を知ることができる。この相対位置の情報が、データトラックのトラッキングを可能にする。そのために、サーボパターン上には、通常、磁気テープの幅方向に沿って、複数のサーボトラックが設定されている。
【0089】
サーボバンドは、磁気テープの長手方向に連続するサーボ信号により構成される。このサーボバンドは、通常、磁気テープに複数本設けられる。例えば、LTOテープにおいて、その数は5本である。隣接する2本のサーボバンドに挟まれた領域は、データバンドと呼ばれる。データバンドは、複数のデータトラックで構成されており、各データトラックは、各サーボトラックに対応している。
【0090】
また、一態様では、特開2004−318983号公報に示されているように、各サーボバンドには、サーボバンドの番号を示す情報(「サーボバンドID(identification)」または「UDIM(Unique DataBand Identification Method)情報」とも呼ばれる。)が埋め込まれている。このサーボバンドIDは、サーボバンド中に複数ある一対のサーボストライプのうちの特定のものを、その位置が磁気テープの長手方向に相対的に変位するように、ずらすことによって記録されている。具体的には、複数ある一対のサーボストライプのうちの特定のもののずらし方を、サーボバンド毎に変えている。これにより、記録されたサーボバンドIDはサーボバンド毎にユニークなものとなるため、一つのサーボバンドをサーボ信号読み取り素子で読み取るだけで、そのサーボバンドを一意に(uniquely)特定することができる。
【0091】
なお、サーボバンドを一意に特定する方法には、ECMA―319に示されているようなスタッガード方式を用いたものもある。このスタッガード方式では、磁気テープの長手方向に連続的に複数配置された、互いに非平行な一対の磁気ストライプ(サーボストライプ)の群を、サーボバンド毎に磁気テープの長手方向にずらすように記録する。隣接するサーボバンド間における、このずらし方の組み合わせは、磁気テープ全体においてユニークなものとされているため、2つのサーボ信号読み取り素子によりサーボパターンを読み取る際に、サーボバンドを一意に特定することも可能となっている。
【0092】
また、各サーボバンドには、ECMA―319に示されている通り、通常、磁気テープの長手方向の位置を示す情報(「LPOS(Longitudinal Position)情報」とも呼ばれる。)も埋め込まれている。このLPOS情報も、UDIM情報と同様に、一対のサーボストライプの位置を、磁気テープの長手方向にずらすことによって記録されている。ただし、UDIM情報とは異なり、このLPOS情報では、各サーボバンドに同じ信号が記録されている。
【0093】
上記のUDIM情報およびLPOS情報とは異なる他の情報を、サーボバンドに埋め込むことも可能である。この場合、埋め込まれる情報は、UDIM情報のようにサーボバンド毎に異なるものであってもよいし、LPOS情報のようにすべてのサーボバンドに共通のものであってもよい。
また、サーボバンドに情報を埋め込む方法としては、上記以外の方法を採用することも可能である。例えば、一対のサーボストライプの群の中から、所定の対を間引くことによって、所定のコードを記録するようにしてもよい。
【0094】
サーボパターン形成用ヘッドは、サーボライトヘッドと呼ばれる。サーボライトヘッドは、上記一対の磁気ストライプに対応した一対のギャップを、サーボバンドの数だけ有する。通常、各一対のギャップには、それぞれコアとコイルが接続されており、コイルに電流パルスを供給することによって、コアに発生した磁界が、一対のギャップに漏れ磁界を生じさせることができる。サーボパターンの形成の際には、サーボライトヘッド上に磁気テープを走行させながら電流パルスを入力することによって、一対のギャップに対応した磁気パターンを磁気テープに転写させて、サーボパターンを形成することができる。各ギャップの幅は、形成されるサーボパターンの密度に応じて適宜設定することができる。各ギャップの幅は、例えば、1μm以下、1〜10μm、10μm以上等に設定可能である。
【0095】
磁気テープにサーボパターンを形成する前には、磁気テープに対して、通常、消磁(イレース)処理が施される。このイレース処理は、直流磁石または交流磁石を用いて、磁気テープに一様な磁界を加えることによって行うことができる。イレース処理には、DC(Direct Current)イレースとAC(Alternating Current)イレースとがある。ACイレースは、磁気テープに印加する磁界の方向を反転させながら、その磁界の強度を徐々に下げることによって行われる。一方、DCイレースは、磁気テープに一方向の磁界を加えることによって行われる。DCイレースには、更に2つの方法がある。第一の方法は、磁気テープの長手方向に沿って一方向の磁界を加える、水平DCイレースである。第二の方法は、磁気テープの厚み方向に沿って一方向の磁界を加える、垂直DCイレースである。イレース処理は、磁気テープ全体に対して行ってもよいし、磁気テープのサーボバンド毎に行ってもよい。
【0096】
形成されるサーボパターンの磁界の向きは、イレースの向きに応じて決まる。例えば、磁気テープに水平DCイレースが施されている場合、サーボパターンの形成は、磁界の向きがイレースの向きと反対になるように行われる。これにより、サーボパターンが読み取られて得られるサーボ信号の出力を、大きくすることができる。なお、特開2012−53940号公報に示されている通り、垂直DCイレースされた磁気テープに、上記ギャップを用いた磁気パターンの転写を行った場合、形成されたサーボパターンが読み取られて得られるサーボ信号は、単極パルス形状となる。一方、水平DCイレースされた磁気テープに、上記ギャップを用いた磁気パターンの転写を行った場合、形成されたサーボパターンが読み取られて得られるサーボ信号は、双極パルス形状となる。
【0097】
[磁気記録再生装置]
本発明の一態様は、上記磁気テープと、磁気ヘッドと、を含む磁気記録再生装置に関する。
【0098】
本発明および本明細書において、「磁気記録再生装置」とは、磁気テープへの情報の記録および磁気テープに記録された情報の再生の少なくとも一方を行うことができる装置を意味するものとする。かかる装置は、一般にドライブと呼ばれる。上記磁気記録再生装置は、摺動型の磁気記録再生装置であることができる。上記磁気記録再生装置に含まれる磁気ヘッドは、磁気テープへの情報の記録を行うことができる記録ヘッドであることができ、磁気テープに記録された情報の再生を行うことができる再生ヘッドであることもできる。また、上記磁気記録再生装置は、一態様では、別々の磁気ヘッドとして、記録ヘッドと再生ヘッドの両方を含むことができる。他の一態様では、上記磁気記録再生装置に含まれる磁気ヘッドは、記録素子と再生素子の両方を1つの磁気ヘッドに備えた構成を有することもできる。再生ヘッドとしては、磁気テープに記録された情報を感度よく読み取ることができる磁気抵抗効果型(MR;Magnetoresistive)素子を再生素子として含む磁気ヘッド(MRヘッド)が好ましい。MRヘッドとしては、公知の各種MRヘッドを用いることができる。また、情報の記録および/または情報の再生を行う磁気ヘッドには、サーボパターン読み取り素子が含まれていてもよい。または、情報の記録および/または情報の再生を行う磁気ヘッドとは別のヘッドとして、サーボパターン読み取り素子を備えた磁気ヘッド(サーボヘッド)が上記磁気記録再生装置に含まれていてもよい。
【0099】
上記磁気記録再生装置において、磁気テープへの情報の記録および磁気テープに記録された情報の再生は、磁気テープの磁性層表面と磁気ヘッドとを接触させて摺動させることにより行うことができる。上記磁気記録再生装置は、本発明の一態様にかかる磁気テープを含むものであればよく、その他については公知技術を適用することができる。
【実施例】
【0100】
以下に、本発明を実施例に基づき説明する。但し、本発明は実施例に示す態様に限定されるものではない。なお、以下に記載の「部」、「%」の表示は、特に断らない限り、「質量部」、「質量%」を示す。また、以下に記載の工程および評価は、特記しない限り、雰囲気温度23℃±1℃の環境において行った。
【0101】
[実施例1]
各層形成用組成物の処方を、下記に示す。
【0102】
<磁性層形成用組成物の処方>
(磁性液)
強磁性粉末(表1参照):100.0部
オレイン酸:2.0部
塩化ビニル共重合体(カネカ社製MR−104):10.0部
SO

Na基含有ポリウレタン樹脂:4.0部
(重量平均分子量70000、SO

Na基:0.07meq/g)
ポリアルキレンイミン系ポリマー(特開2016−51493号公報の段落0115〜0123に記載の方法により得られた合成品):6.0部
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(Brunauer−Emmett−Teller)比表面積19m

/g):6.0部
SO

Na基含有ポリウレタン樹脂:0.6部
(重量平均分子量70000、SO

Na基:0.1meq/g)
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
(その他の成分)
ステアリン酸:3.0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(東ソー社製コロネート(登録商標)L):3部
【0103】
<非磁性層形成用組成物の処方>
非磁性無機粉末 α−酸化鉄(平均粒子サイズ10nm、BET比表面積75m

/g):100.0部
カーボンブラック(平均粒子サイズ:20nm):25.0部
SO

Na基含有ポリウレタン樹脂(重量平均分子量70000、SO

Na基含有量0.2meq/g):18.0部
ステアリン酸:1.0部
シクロヘキサノン:300.0部
メチルエチルケトン:300.0部
【0104】
<バックコート層形成用組成物の処方>
非磁性粉末:100.0部
α−酸化鉄:混合比について表1参照(質量比)
平均粒子サイズ(平均長軸長):150nm
平均針状比:7
BET比表面積:52m

/g
カーボンブラック:混合比について表1参照(質量比)
平均粒子サイズ20nm
塩化ビニル共重合体(カネカ社製MR−104):13.0部
(重量平均分子量:55000、活性水素含有基(ヒドロキシ基):0.33meq/g、OSO

K基(硫酸基のカリウム塩):0.09meq/g)
SO

Na基含有ポリウレタン樹脂:6.0部
(重量平均分子量:70000、活性水素含有基(ヒドロキシ基):4〜6mgKOH/g、SO

Na基(スルホン酸基のナトリウム塩):0.07meq/g)
フェニルホスホン酸:3.0部
シクロヘキサノン:155.0部
メチルエチルケトン:155.0部
ステアリン酸:3.0部
ステアリン酸ブチル:3.0部
ポリイソシアネート:5.0部
シクロヘキサノン:200.0部
【0105】
<磁性層形成用組成物の調製>
磁性層形成用組成物を、以下の方法によって調製した。
上記磁性液の各種成分をバッチ式縦型サンドミルを用いて24時間分散(ビーズ分散)することにより、磁性液を調製した。分散ビーズとしては、ビーズ径0.5mmのジルコニアビーズを使用した。
研磨剤液は、上記の研磨剤液の各種成分を混合してビーズ径0.3mmのジルコニア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い、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。こうして研磨剤液を調製した。
調製した磁性液および研磨剤液、ならびに上記の突起形成剤液およびその他の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、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。
【0106】
<非磁性層形成用組成物の調製>
上記の非磁性層形成用組成物の各種成分を、バッチ式縦型サンドミルによりビーズ径0.1mmのジルコニアビーズを使用して24時間分散し、その後、0.5μmの平均孔径を有するフィルタを用いてろ過することにより、非磁性層形成用組成物を調製した。
【0107】
<バックコート層形成用組成物の調製>
上記のバックコート層形成用組成物の各種成分のうち潤滑剤(ステアリン酸およびステアリン酸ブチル)、ポリイソシアネートおよび200.0部のシクロヘキサノンを除いた成分をオープンニーダにより混練および希釈した後、横型ビーズミル分散機によりビーズ径1mmのジルコニアビーズを用い、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分間とし、12パスの分散処理に供した。その後、上記の残りの成分を添加してディゾルバーで撹拌し、得られた分散液を1μmの平均孔径を有するフィルタを用いてろ過することにより、バックコート層形成用組成物を調製した。
【0108】
<磁気テープの作製>
厚み5.0μmのポリエチレンナフタレート製支持体の表面上に、乾燥後の厚みが1400nmになるように上記で調製した非磁性層形成用組成物を塗布および乾燥させて非磁性層を形成した後、非磁性層の表面上に乾燥後の厚みが70nmになるように上記で調製した磁性層形成用組成物を塗布して塗布層を形成した。この磁性層形成用組成物の塗布層が湿潤(未乾燥)状態にあるうちに、磁場強度0.3Tの磁場を塗布層の表面に対し垂直方向に印加する垂直配向処理を施し、乾燥させた。その後、この支持体の反対面に乾燥後の厚みが0.4μmになるように上記で調製したバックコート層形成用組成物を塗布し、乾燥させた。こうして磁気テープ原反を作製した。
作製された磁気テープ原反に対し、金属ロールのみから構成されるカレンダにより、速度100m/min、線圧300kg/cm(294kN/m)、カレンダロールの表面温度100℃でカレンダ処理(表面平滑化処理)し、その後、表1に示す雰囲気温度の環境で表1に示す時間、加熱処理を施した。加熱処理後、磁気テープ原反を裁断機によりスリットし、1/2インチ(0.0127メートル)幅の磁気テープを得た。この磁気テープを送り出しローラーと巻き取りローラーとの間で走行させながら(走行速度120m/分、張力:表1参照)、バックコート層表面のブレード研磨、乾式拭き取り処理およびメチルエチルケトン拭き取り処理をこの順で実施した。具体的には、上記2つのローラーの間にサファイアブレード、乾いたワイピング材(東レ社製トレシー(登録商標))およびメチルエチルケトンを浸潤させたワイピング材(東レ社製トレシー(登録商標))を配置し、上記2つのローラー間で走行している磁気テープのバックコート層表面にサファイアブレードを押し当ててブレード研磨し、その後に上記の乾いたワイピング材によりバックコート層表面の乾式拭き取り処理を行い、その後に上記のメチルエチルケトンを浸潤させたワイピング材によりバックコート層表面のメチルエチルケトン拭き取り処理を行った。以上により、ブレード研磨、乾式拭き取り処理およびメチルエチルケトン拭き取り処理がそれぞれ1回バックコート層表面に施された。
作製した磁気テープの磁性層を消磁した状態で、サーボライターに搭載されたサーボライトヘッドによって、LTO(Linear−Tape−Open) Ultriumフォーマットにしたがう配置および形状のサーボパターンを磁性層に形成した。こうして、磁性層に、LTO Ultriumフォーマットにしたがう配置でデータバンド、サーボバンド、およびガイドバンドを有し、かつサーボバンド上にLTO Ultriumフォーマットにしたがう配置および形状のサーボパターンを有する磁気テープを得た。
こうして実施例1の磁気テープを得た。
【0109】
[実施例2〜9、比較例1〜5]
表1に示すように各種条件を変更した点以外、実施例1と同様の方法で磁気テープを作製した。
スリット後のバックコート層表面の表面処理については、実施例2〜4、7〜9および比較例4では、実施例1と同様にブレード研磨、乾式拭き取り処理およびメチルエチルケトン拭き取り処理を実施した。
実施例5、実施例6および比較例5では、張力を変更した点以外、実施例1と同様にブレード研磨、乾式拭き取り処理およびメチルエチルケトン拭き取り処理を実施した。
比較例1および比較例3では、ブレード研磨および乾式拭き取り処理は実施例1と同様に実施し、メチルエチルケトン拭き取り処理は実施しなかった。
比較例2では、実施例1と同様にブレード研磨および乾式拭き取り処理を行うことを3回繰り返し、メチルエチルケトン拭き取り処理は実施しなかった。
【0110】
表1中、「BaFe」は、平均粒子サイズ(平均板径)21nmの六方晶バリウムフェライト粉末である。
【0111】
表1中、「SrFe1」は、以下の方法により作製された六方晶ストロンチウムフェライト粉末である。
SrCO

を1707g、H

BO

を687g、Fe



を1120g、Al(OH)

を45g、BaCO

を24g、CaCO

を13g、およびNd



を235g秤量し、ミキサーにて混合し原料混合物を得た。
得られた原料混合物を、白金ルツボで溶融温度1390℃で溶融し、融液を撹拌しつつ白金ルツボの底に設けた出湯口を加熱し、融液を約6g/秒で棒状に出湯させた。出湯液を水冷双ローラーで圧延急冷して非晶質体を作製した。
作製した非晶質体280gを電気炉に仕込み、昇温速度3.5℃/分にて635℃(結晶化温度)まで昇温し、同温度で5時間保持して六方晶ストロンチウムフェライト粒子を析出(結晶化)させた。
次いで六方晶ストロンチウムフェライト粒子を含む上記で得られた結晶化物を乳鉢で粗粉砕し、ガラス瓶に粒径1mmのジルコニアビーズ1000gおよび濃度1%の酢酸水溶液800mlを加えてペイントシェーカーにて3時間分散処理を行った。その後、得られた分散液をビーズと分離させステンレスビーカーに入れた。分散液を液温100℃で3時間静置させてガラス成分の溶解処理を行った後、遠心分離器で沈澱させてデカンテーションを繰り返して洗浄し、炉内温度110℃の加熱炉内で6時間乾燥させて六方晶ストロンチウムフェライト粉末を得た。
上記で得られた六方晶ストロンチウムフェライト粉末の平均粒子サイズは18nm、活性化体積は902nm

、異方性定数Kuは2.2×10

J/m

、質量磁化σsは49A・m

/kgであった。
上記で得られた六方晶ストロンチウムフェライト粉末から試料粉末を12mg採取し、この試料粉末を先に例示した溶解条件によって部分溶解して得られたろ液の元素分析をICP分析装置によって行い、ネオジム原子の表層部含有率を求めた。
別途、上記で得られた六方晶ストロンチウムフェライト粉末から試料粉末を12mg採取し、この試料粉末を先に例示した溶解条件によって全溶解して得られたろ液の元素分析をICP分析装置によって行い、ネオジム原子のバルク含有率を求めた。
上記で得られた六方晶ストロンチウムフェライト粉末の鉄原子100原子%に対するネオジム原子の含有率(バルク含有率)は、2.9原子%であった。また、ネオジム原子の表層部含有率は8.0原子%であった。表層部含有率とバルク含有率との比率、「表層部含有率/バルク含有率」は2.8であり、ネオジム原子が粒子の表層に偏在していることが確認された。
上記で得られた粉末が六方晶フェライトの結晶構造を示すことは、CuKα線を電圧45kVかつ強度40mAの条件で走査し、下記条件でX線回折パターンを測定すること(X線回折分析)により確認した。上記で得られた粉末は、マグネトプランバイト型(M型)の六方晶フェライトの結晶構造を示した。また、X線回折分析により検出された結晶相は、マグネトプランバイト型の単一相であった。
PANalytical X’Pert Pro回折計、PIXcel検出器
入射ビームおよび回折ビームのSollerスリット:0.017ラジアン
分散スリットの固定角:1/4度
マスク:10mm
散乱防止スリット:1/4度
測定モード:連続
1段階あたりの測定時間:3秒
測定速度:毎秒0.017度
測定ステップ:0.05度
【0112】
表1中、「SrFe2」は、以下の方法により作製された六方晶ストロンチウムフェライト粉末である。
SrCO

を1725g、H

BO

を666g、Fe



を1332g、Al(OH)

を52g、CaCO

を34g、BaCO

を141g秤量し、ミキサーにて混合し原料混合物を得た。
得られた原料混合物を、白金ルツボで溶融温度1380℃で溶融し、融液を撹拌しつつ白金ルツボの底に設けた出湯口を加熱し、融液を約6g/秒で棒状に出湯させた。出湯液を水冷双ロールで急冷圧延して非晶質体を作製した。
得られた非晶質体280gを電気炉に仕込み、645℃(結晶化温度)まで昇温し、同温度で5時間保持し六方晶ストロンチウムフェライト粒子を析出(結晶化)させた。
次いで六方晶ストロンチウムフェライト粒子を含む上記で得られた結晶化物を乳鉢で粗粉砕し、ガラス瓶に粒径1mmのジルコニアビーズ1000gおよび濃度1%の酢酸水溶液800mlを加えてペイントシェーカーにて3時間分散処理を行った。その後、得られた分散液をビーズと分離させステンレスビーカーに入れた。分散液を液温100℃で3時間静置させてガラス成分の溶解処理を行った後、遠心分離器で沈澱させてデカンテーションを繰り返して洗浄し、炉内温度110℃の加熱炉内で6時間乾燥させて六方晶ストロンチウムフェライト粉末を得た。
得られた六方晶ストロンチウムフェライト粉末の平均粒子サイズは19nm、活性化体積は1102nm

、異方性定数Kuは2.0×10

J/m

、質量磁化σsは50A・m

/kgであった。
【0113】
表1中、「ε−酸化鉄」は、以下の方法により作製されたε−酸化鉄粉末である。
純水90gに、硝酸鉄(III)9水和物8.3g、硝酸ガリウム(III)8水和物1.3g、硝酸コバルト(II)6水和物190mg、硫酸チタン(IV)150mg、およびポリビニルピロリドン(PVP)1.5gを溶解させたものを、マグネチックスターラーを用いて撹拌しながら、大気雰囲気中、雰囲気温度25℃の条件下で、濃度25%のアンモニア水溶液4.0gを添加し、雰囲気温度25℃の温度条件のまま2時間撹拌した。得られた溶液に、クエン酸1gを純水9gに溶解させて得たクエン酸溶液を加え、1時間撹拌した。撹拌後に沈殿した粉末を遠心分離によって採集し、純水で洗浄し、炉内温度80℃の加熱炉内で乾燥させた。
乾燥させた粉末に純水800gを加えて再度粉末を水に分散させて分散液を得た。得られた分散液を液温50℃に昇温し、撹拌しながら濃度25%アンモニア水溶液を40g滴下した。50℃の温度を保ったまま1時間撹拌した後、テトラエトキシシラン(TEOS)14mLを滴下し、24時間撹拌した。得られた反応溶液に、硫酸アンモニウム50gを加え、沈殿した粉末を遠心分離によって採集し、純水で洗浄し、炉内温度80℃の加熱炉内で24時間乾燥させ、強磁性粉末の前駆体を得た。
得られた強磁性粉末の前駆体を、大気雰囲気下、炉内温度1000℃の加熱炉内に装填し、4時間の加熱処理を施した。
加熱処理した強磁性粉末の前駆体を、4mol/Lの水酸化ナトリウム(NaOH)水溶液中に投入し、液温を70℃に維持して24時間撹拌することにより、加熱処理した強磁性粉末の前駆体から不純物であるケイ酸化合物を除去した。
その後、遠心分離処理により、ケイ酸化合物を除去した強磁性粉末を採集し、純水で洗浄を行い、強磁性粉末を得た。
得られた強磁性粉末の組成を高周波誘導結合プラズマ発光分光分析(ICP−OES;Inductively Coupled Plasma−Optical Emission Spectrometry)により確認したところ、Ga、CoおよびTi置換型ε−酸化鉄(ε−Ga
0.58
Fe
1.42


)であった。また、先にSrFe1について記載した条件と同様の条件でX線回折分析を行い、X線回折パターンのピークから、得られた強磁性粉末が、α相およびγ相の結晶構造を含まない、ε相の単相の結晶構造(ε−酸化鉄型の結晶構造)を有することを確認した。
得られたε−酸化鉄粉末の平均粒子サイズは12nm、活性化体積は746nm

、異方性定数Kuは1.2×10

J/m

、質量磁化σsは16A・m

/kgであった。
【0114】
上記の六方晶ストロンチウムフェライト粉末およびε−酸化鉄粉末の活性化体積および異方性定数Kuは、各強磁性粉末について、振動試料型磁力計(東英工業社製)を用いて、先に記載の方法により求められた値である。
また、質量磁化σsは、振動試料型磁力計(東英工業社製)を用いて磁場強度15kOeで測定された値である。
【0115】
[磁気テープの評価]
(1)バックコート層の表面において測定される中心線平均表面粗さRa(バックコート層表面粗さRa)
原子間力顕微鏡(AFM、Veeco社製Nanoscope4)をタッピングモードで用いて、磁気テープのバックコート層表面において測定面積40μm×40μmの範囲を測定し、中心線平均表面粗さRaを求めた。探針としてはBRUKER社製RTESP−300を使用し、スキャン速度(探針移動速度)は40μm/秒、分解能は512pixel×512pixelとした。
【0116】
(2)メチルエチルケトン洗浄前後のスペーシング差分(S
after
−S
before

TSA(Tape Spacing Analyzer(Micro Physics社製))を用いて、以下の方法により、メチルエチルケトン洗浄前後のスペーシング差分(S
after
−S
before
)を求めた。
実施例および比較例の各磁気テープから長さ5cmの試料片を2つ切り出し、一方の試料片についてはメチルエチルケトン洗浄を行わずに、以下の方法によりスペーシング(S
before
)を求めた。他方の試料片については先に記載した方法によりメチルエチルケトン洗浄を行った後に、以下の方法によりスペーシング(S
after
)を求めた。
磁気テープ(詳しくは上記試料片)のバックコート層表面上に、TSAに備えられたガラス板(Thorlabs,Inc.社製ガラス板(型番:WG10530))を配置した状態で、押圧部材としてTSAに備えられているウレタン製の半球を用いて、この半球を磁気テープの磁性層表面に、5.05×10

N/m(0.5atm)の圧力で押しつけた。この状態で、TSAに備えられているストロボスコープから白色光を、ガラス板を通して磁気テープのバックコート層表面の一定領域(150000〜200000μm

)に照射し、得られる反射光を、干渉フィルタ(波長633nmの光を選択的に透過するフィルタ)を通してCCD(Charge−Coupled Device)で受光することで、この領域の凹凸で生じた干渉縞画像を得た。
この画像を300000ポイントに分割して各ポイントのガラス板の磁気テープ側の表面から磁気テープのバックコート層表面までの距離(スペーシング)を求めこれをヒストグラムとし、メチルエチルケトン洗浄後の試料片について得られたヒストグラムの最頻値S
after
から、メチルエチルケトン洗浄なしの試料片について得られたヒストグラムの最頻値S
before
を差し引いて、差分(S
after
−S
before
)を求めた。
【0117】
(3)n−ヘキサン洗浄前後のスペーシング差分(S
reference
−S
before
)(参考値)
実施例および比較例の各磁気テープから長さ5cmの試料片を更に1つ切り出し、メチルエチルケトンに代えてn−ヘキサンを用いた点以外は上記と同様に洗浄した後に上記と同様にn−ヘキサン洗浄後のスペーシングを求めた。参考値として、ここで求められたスペーシングS
reference
と上記(2)で求めた洗浄なしのテープ片について得られたスペーシングS
before
の差分(S
reference
−S
before
)を求めた。
【0118】
(4)ドロップアウト
実施例および比較例の各磁気テープについて、ドロップアウトの測定を、ヘッドを固定した1/2インチ(0.0127メートル)リールテスターを用いて行った。記録ヘッド(MIG(Metal−in−gap)ヘッド、ギャップ長0.15μm、トラック幅1.0μm、1.8T)を用いて線記録密度325kfciで情報を記録し、再生ヘッド(GMR(Giant Magnetoresistive)ヘッド、素子厚み15nm、シールド間隔0.1μm、トラック幅1.0μm)で再生した。単位kfciとは、線記録密度の単位(SI単位系に換算不可)である。平均の出力に対して40%以上の出力落ちで長さが0.4μm以上の信号抜けの個数を検出し、テープ長1m当たり(測定面積1mm

(=トラック幅(1.0μm)×テープ長(1m))当たり)の個数をドロップアウトとした。エラーレート低減の観点からは、ドロップアウトが800個/mm

以下であることが好ましい。
【0119】
(5)高湿下での低温から高温への温度変化に起因する走行安定性の低下評価
実施例および比較例の各磁気テープを、内部が温度10℃相対湿度80%に保たれたサーモボックスに3時間保管した。その後、磁気テープをサーモボックスから取出し(外気は温度23℃相対湿度50%)、1分以内に内部が温度32℃相対湿度80%に保たれたサーモルームに入れた後、30分以内にサーモルームにおいて以下の方法によりPES(Position Error Signal)を求めた。
実施例および比較例の各磁気テープについて、サーボパターンの形成に用いたサーボライター上のベリファイ(verify)ヘッドでサーボパターンを読み取った。ベリファイヘッドは、磁気テープに形成されたサーボパターンの品質を確認するための読取用磁気ヘッドであり、公知の磁気テープ装置(ドライブ)の磁気ヘッドと同様に、サーボパターンの位置(磁気テープの幅方向の位置)に対応した位置に読取用の素子が配置されている。
ベリファイヘッドには、ベリファイヘッドでサーボパターンを読み取って得た電気信号から、サーボシステムにおけるヘッド位置決め精度をPESとして演算する公知のPES演算回路が接続されている。PES演算回路は、入力された電気信号(パルス信号)から磁気テープの幅方向への変位を随時計算し、この変位の時間的変化情報(信号)に対してハイパスフィルタ(カットオフ:500cycles/m)を適用した値を、PESとして算出した。PESは走行安定性の指標とすることができ、上記で算出されたPESが18nm以下であれば、高湿下での低温から高温への温度変化に起因する走行安定性の低下が抑制されていると評価することができる。
【0120】
以上の結果を表1(表1−1、表1−2)に示す。
【0121】
【0122】
【0123】
表1に示すように、実施例の磁気テープは、バックコート層表面粗さRaが7.0nm以下であり、表面平滑性が高いバックコート層を有する。ドロップアウトの評価結果から、これら実施例の磁気テープにおいてドロップアウトの発生が抑制されていることが確認できる。これは、バックコート層の表面平滑性が高いため、磁性層表面への裏写りが抑制されたことによるものと考えられる。
更に、実施例の磁気テープは、上記の通りバックコート層の表面平滑性が高く、かつメチルエチルケトン洗浄前後のスペーシング差分(S
after
−S
before
)が0nm超かつ30.0nm以下である。これら実施例の磁気テープは、表1に示すように、高湿下での低温から高温への温度変化に晒されても走行安定性に優れる。
また、表1に示すように、n−ヘキサン洗浄前後のスペーシング差分(S
reference
−S
before
)の値とメチルエチルケトン洗浄前後のスペーシング差分(S
after
−S
before
)の値との間には相関は見られない。
【産業上の利用可能性】
【0124】
本発明の一態様は、各種データストレージ用磁気記録媒体の技術分野において有用である。

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