JP2796830B2

JP2796830B2 - 磁気記録媒体及びその製造方法

Info

Publication number: JP2796830B2
Application number: JP1082980A
Authority: JP
Inventors: ▲しょう▼ 小山; 寧中野; 説子河原
Original assignee: Konica Minolta Inc
Current assignee: Konica Minolta Inc
Priority date: 1989-03-31
Filing date: 1989-03-31
Publication date: 1998-09-10
Anticipated expiration: 2013-09-10
Also published as: US5093193A; JPH02260232A

Description

【発明の詳細な説明】イ．産業上の利用分野本発明は磁気テープ、磁気シート、磁気ディスク等の
磁気記録媒体及びその製造方法に関するものである。

ロ．従来技術一般に、磁気テープ等の磁気記録媒体は、磁性粉、バ
インダー樹脂等からなる磁性塗料を支持体上に塗布、乾
燥することによって製造される。

近年、磁気記録媒体、特に短波長記録を要求されるビ
デオ用磁気記録媒体においては、磁気記録容量を高めた
り、或いは媒体の高周波域と低周波域とにおける磁気記
録特性を共に向上させ、均衡させるべく複数の磁性層を
有する媒体が提案されている（特開昭48−98803号、特
開昭59−172142号、特公昭32−2218号、特開昭51−6490
1号、特公昭56−12937号各公報等）。

しかしながら、従来の媒体はいずれも、下層の磁性層
による影響を考慮して上層の磁性層を表面性良好に形成
すること、或いは、媒体の表面性を適度にして高出力、
高S/Nを得るように上下の各磁性層の塗布条件の相関性
を決めることにおいて、未だ十分な条件を見い出し得て
いない。この結果、媒体の表面がある場合には鏡面化し
すぎてその走行時に摺動ノイズが大きくなり、また媒体
の表面が荒れているときにはC/N（キャリア・ツウ・ノ
イズ比）が低下しすぎてしまう。

ハ．発明の目的本発明の目的は、第１の磁性層及び第２の磁性層を有
する磁気記録媒体において、その表面性を良くし（適度
なものとし）、摺動ノイズが小さく、かつ、C/Nが大き
な磁気記録媒体を提供することにある。

ニ．発明の構成及びその作用効果即ち、本発明は、非磁性支持体上に、第１の磁性層
と、第２の磁性層とがこの順に積層されており、前記第１の磁性層及び第２の磁性層は−SO₃M,−COOM,
−PO（OM′）_２〔但し、Ｍは水素又はアルカリ金属、Ｍ′は水素、アル
カリ金属又は炭化水素残基〕の群の中から選ばれる親水性極性基を含有する樹脂を含
むものであり、前記第１の磁性層の乾燥厚をt₁、その磁性塗料中の固
形分量をW₁（単位：重量％）、前記第２の磁性層の乾燥
厚をt₂、その磁性塗料中の固形分量をW₂（単位：重量
％）としたとき、 2.0≦（t₁/W₁）／（t₂/W₂）≦15.0 で示される条件が満たされている磁気記録媒体に係るも
のである。

また、本発明は、非磁性支持体上に、第１の磁性層
と、第２の磁性層とがこの順に積層されており、前記第１の磁性層及び第２の磁性層は−SO₃M,−COOM,
−PO（OM′）_２〔但し、Ｍは水素又はアルカリ金属、Ｍ′は水素、アル
カリ金属又は炭化水素残基〕の群の中から選ばれる親水性極性基を含有する樹脂を含
む磁気記録媒体の製造方法であって、前記−SO₃M,−COOM,−PO（OM′）_２の群の中から選ば
れる親水性極性基を含有する樹脂を含む磁性塗料を塗布
して得た第１の磁性層の乾燥厚をt₁、その磁性塗料中の
固形分量をW₁（単位：重量％）、前記−SO₃M,−COOM,−
PO（OM′）_２の群の中から選ばれる親水性極性基を含有
する樹脂を含む磁性塗料を塗布して得た第２の磁性層の
乾燥厚をt₂、その磁性塗料中の固形分量をW₂（単位：重
量％）としたとき、 2.0≦（t₁/W₁）／（t₂/W₂）≦15.0 で示される条件を満たす磁気記録媒体の製造方法も提供
するものである。

本発明は、上記の如き積層型の複数の磁性層を有する
磁気記録媒体について種々検討を重ねた結果、第１の磁
性層（下層）と第２の磁性層（上層）とにおいて夫々の
乾燥膜厚と磁性塗料中の固形分量との比が、各層間で一
定の関係を満たしたときに既述した如き従来の問題点を
十二分に解消できることを見い出したのである。即ち、
上記した比は各層の塗布形成時に夫々決められるが、こ
れは各層において独立して決めると所望の表面性を得る
ことが困難であり、各層間で相対的に決めることが不可
欠であることが判明し、上記した本発明の範囲:2.0≦
（t₁/W₁）／（t₂/W₂）≦15.0で各磁性塗料を塗布するこ
とに到達したものである。

即ち、（t₁/W₁）／（t₂/W₂）が2.0未満であると、例
えば下層の磁性層が相対的に薄すぎるか或いは塗料濃度
が高すぎることによって（逆に言えば、上層の磁性層が
相対的に厚すぎるか或いは塗料濃度が低すぎることによ
って）、媒体の表面が鏡面化し、平滑化しすぎて摺動ノ
イズが著しく大きくなってしまう。また、（t₁/W₁）／
（t₂/W₂）が15.0を超えると、例えば下層の磁性層が相
対的に厚すぎるか或いは塗料濃度が低すぎることによっ
て（逆に言えば、上層の磁性層が相対的に薄すぎるか或
いは塗料濃度が高すぎることによって）、媒体の表面が
荒れ易く、出力等の特性が低下（例えばC/Nの低下）が
著しくなってしまう。従って、（t₁/W₁）／（t₂/W₂）は
2.0〜15.0とすることが、摺動ノイズ及びC/N等の相反す
る諸特性を同時に満たす上で必須不可欠であり、本発明
者の重なる検討の結果によりはじめて見出された範囲で
ある。この範囲は更に、5.0〜10.0とすることが一層望
ましい。

本発明の磁気記録媒体は、例えば第１図に示すよう
に、ポリエチレンテレフタレート等からなる非磁性支持
体１上に、第１の磁性層２、第２の磁性層４をこの順に
積層したものである。また、この積層面とは反対側の支
持体面にはバックコート層３が設けられているが、これ
は必ずしも設けなくてもよい。第２の磁性層上にはオー
バーコート層を設けてもよい。

第１図の磁気記録媒体において、第１の磁性層２の膜
厚は1.5〜4.0μｍとすると好ましく、第２の磁性層４の
膜厚は1.0μｍ以下（特に0.3〜1.0μｍ）とすると好ま
しい。

第１及び第２の磁性層２、４には磁性粉を含有せしめ
うるが、こうした磁性粉としては、γ−Fe₂O₃、CO含有
γ−Fe₂O₃、γ−Fe₃O₄、CO含有Fe₃O₄等の酸化鉄磁性粉;
Fe、Ni、Co、Fe−Ni−Co合金、Fe−Ni合金、Fe−Al合
金、Fe−Al−Ni合金、Fe−Al−Co合金、Fe−Mn−Zn合
金、Fe−Ni−Zn合金、Fe−Al−Ni−Co合金、Fe−Al−Ni
−Cr合金、Fe−Al−Co−Cr合金、Fe−Co−Ni−Cr合金、
Fe−Co−Ni−Ｐ合金、Co−Ni合金等 Fe、Ni、Co等を主
成分とするメタル磁性粉等各種の強磁性粉が挙げられ
る。

これらの磁性粉の中で、上記の各磁性層２、４に好適
なものを選択できる。例えば、上層４に下層２よりも保
磁力（Hc）の高いものを使用して、高出力で周波数特性
の良い媒体にすることができる。

磁性層中にはまた、潤滑剤（例えばシリコーンオイ
ル、グラファイト、二硫化モリブデン、二硫化タングス
テン、炭素原子数12〜20の一塩基性脂肪酸（例えばステ
アリン酸）や、炭素原子総数13〜40個の脂肪酸エステル
等、研磨剤（例えば溶融アルミナ）、帯電防止剤（例え
ばカーボンブラック、グラファイト）等を添加してよ
い。

また、磁性層２、４に使用可能な結合剤としては、平
均分子量が約10000〜200000のものがよく、例えば塩化
ビニル−酢酸ビニル共重合体、塩化ビニル−塩化ビニリ
デン共重合体、塩化ビニル−アクリロニトリル共重合
体、ウレタン樹脂、ブタジエン−アクリロニトリル共重
合体、ポリアミド樹脂、ポリビニルブチラール、セルロ
ース誘導体（セルロースアセテートブチレート、セルロ
ースダイアセテート、セルローストリアセテート、セル
ロースプロピオネート、ニトロセルロース等）、スチレ
ン−ブタジエン共重合体、ポリエステル樹脂、各種の合
成ゴム系、フェノール樹脂、エポキシ樹脂、尿素樹脂、
メラミン樹脂、フェノキシ樹脂、シリコン樹脂、アクリ
ル系反応樹脂、高分子量ポリエステル樹脂とイソシアネ
ートプレポリマーの混合物、ポリエステルポリオールと
ポリイソシアネートの混合物、尿素ホルムアルデヒド樹
脂、低分子量グリコール／高分子量ジオール／イソシア
ネートの混合物、及びこれらの混合物等が例示される。

これらの結合剤は、−SO₃M、−COOM、−PO（OM′）_２
（但しＭは水素又はリチウム、カリウム、ナトリウム等
のアルカリ金属、Ｍ′は水素、リチウム、カリウム、ナ
トリウム等のアルカリ金属又は炭化水素残基）等の親水
性極性基を含有した樹脂であるのがよい。即ち、こうし
た樹脂は分子内の極性基によって、磁性粉とのなじみが
向上し、これによって磁性粉の分散性を更に良くし、か
つ磁性粉の凝集も防止して塗液安定性を一層向上させる
ことができ、ひいては媒体の耐久性をも向上させ得る。

こうした結合剤、特に塩化ビニル系共重合体は塩化ビ
ニルモノマー、スルホン酸若しくはリン酸のアルカリ塩
を含有した共重合性モノマー及び必要に応じ他の共重合
性モノマーを共重合することによって得ることができ
る。この共重合体はビニル合成によるものであるので合
成が容易であり、かつ共重合成分を種々選ぶことがで
き、共重合体の特性を最適に調整することができる。

上記したスルホン酸若しくはリン酸等の塩の金属はア
ルカリ金属（特にナトリウム、カリウム、リチウム）で
あり、特にカリウムが溶解性、反応性、収率等の点で好
ましい。

また、バックコート層３を設ける場合、上記した結合
剤に硫酸バリウム等の非磁性粒子を含有させ、支持体裏
面に塗布する。

また、上記の支持体１の素材としては、ポリエチレン
テレフタレート、ポリプロピレン等のプラスチック、A
l、Zn等の金属、ガラス、BN、Siカーバイド、磁器、陶
器等のセラミックなどが使用される。

次に、上記した媒体の製造方法を実施する装置の一例
を第２図に示す。

この製造装置においては、まず供給ロール32から繰出
されたフィルム状支持体１は、押し出しコータ10、11に
より上記した如くに磁性層２、４用の各塗料を塗布した
後、配向磁石33により配向され、乾燥器34に導入され、
ここで上下に配したノズルから熱風を吹き付けて乾燥す
る。次に、乾燥された各塗布層付きの支持体１はカレン
ダーロール38の組合せからなるカレンダー部37に導か
れ、ここでカレンダー処理された後に、巻取りロール39
に巻き取られる。各塗料は、図示しないインラインミキ
サーを通して押し出しコーター10、11へと供給してもよ
い。なお、図中、Ｄは非磁性ベースフィルムの搬送方向
を示す。押し出しコーター10、11には夫々、液溜まり部
12、13が設けられ、各コーターからの塗料をウェット・
オン・ウェット方式で重ねる。

ホ．実施例以下、本発明の実施例を説明する。

以下に示す成分、割合、操作順序等は、本発明の精神
から逸脱しない範囲において種々変更しうる。なお、下
記の実施例において「部」はすべて重量部である。

〈ビデオテープの調製〉まず、下記の各磁性塗料又は導電層用塗料を調製し
た。

次に、厚さ14.5μｍのポリエチレンテレフタレートベ
ースフィルム上に、下層用磁性塗料Ｂ、上層用磁性塗料
Ａを順次下記表−１に示すように各種塗布し、配向、乾
燥後、カレンダー処理を行った。

しかる後、次の組成のBC層用塗料を磁性層等の反対側
の面に乾燥厚さ0.4μｍになるように塗布した。

カーボンブラック（Reven1035） 40部硫酸バリウム（平均粒径300μｍ） 10部ニトロセルロース 25部Ｎ−2301 （日本ポリウレタン製） 25部コロネートＬ（〃） 10部シクロヘキサノン 400部メチルエチルケトン 250部トルンエン 250部このようにして幅広の磁性フィルムを得、これを巻き
取った。このフィルムを1/2インチ幅に断裁し、表−１
に示す各ビデオテープとした。

これら各ビデオテープについて、下記の測定を行い、
結果を下記表−２に示した。測定方法は以下の通りであ
る。

C/N:キャリア・ツウ・ノイズ比4.5M Hzの単一周波数
の記録信号で記録したときの再生出力のノイズ比を測定
した。

摺動ノイズ：〈測定手順〉使用アンプ:JVC製又は同等品〃ドラム:JVC・HR−S7000用〃ヘッド:S−VHS （ｉ）テープを走行させずに再生を行い、システムノイ
ズをスペクトラムアナライザで測定する。

（ii）サンプルテープを１分間再生を行い、摺動ノイズ
をスペクトラムアナライザで測定する。（1Pass）（iii）サンプルテープを１分間、10回再生を行い、摺
動ノイズをスペクトラムアナライザで測定する。（10Pa
ss）（＊すべての測定は、室温20±２℃、相対湿度10±２％
の環境条件下で、VTRの上部カバーを取り外して行
う。）（iv）9M Hz付近のノイズレベルをシステムノイズを基
準として（0dB）、10Passのノイズの値を読み取る。

この表−２の結果は第３図にプロットしたが、（t₁/W
₁）／（t₂/W₂）を2.0〜15.0と本発明の範囲（実施例１
〜13）に設定すると、C/Nが大きくかつ摺動ノイズの小
さい媒体を作製することができる。上記の比が2.0及び1
5.0の箇所で夫々変曲点が見い出される。そして、上記
比はまた、5.0〜10.0としたときに更に結果が良好とな
る。これに反し、上記比が2.0未満のとき（比較例１、
４）は媒体表面が平滑すぎて摺動ノイズが激増し、上記
比が15.0を超えるとき（比較例２、３）は表面荒れによ
りC/Nが著しく劣化してしまう。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明を例示的に説明するものであって、第１図は磁気記録媒体の一例の断面図、第２図は磁気記録媒体の製造装置の概略図、第３図は塗布条件による特性変化を示すグラフである。なお、図面に示す符号において、１……非磁性支持体２……下層磁性層３……バックコート層４……上層磁性層である。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献特開昭60−124025（ＪＰ，Ａ) 特開昭61−165820（ＪＰ，Ａ) 特開昭63−261533（ＪＰ，Ａ) 特開昭54−48504（ＪＰ，Ａ) 特開昭58−200425（ＪＰ，Ａ) 特開平２−108233（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) G11B 5/84 - 5/848 G11B 5/716 G11B 5/706

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】非磁性支持体上に、第１の磁性層と、第２
の磁性層とがこの順に積層されており、前記第１の磁性層及び第２の磁性層は−SO₃M,−COOM,−
PO（OM′）_２〔但し、Ｍは水素又はアルカリ金属、Ｍ′は水素、アル
カリ金属又は炭化水素残基〕の群の中から選ばれる親水性極性基を含有する樹脂を含
むものであり、前記第１の磁性層の乾燥厚をt₁、その磁性塗料中の固形
分量をW₁（単位：重量％）、前記第２の磁性層の乾燥厚
をt₂、その磁性塗料中の固形分量をW₂（単位：重量％）
としたとき、 2.0≦（t₁/W₁）／（t₂/W₂）≦15.0 で示される条件が満たされている磁気記録媒体。
【請求項２】非磁性支持体上に、第１の磁性層と、第２
の磁性層とがこの順に積層されており、前記第１の磁性層及び第２の磁性層は−SO₃M,−COOM,−
PO（OM′）_２〔但し、Ｍは水素又はアルカリ金属、Ｍ′は水素、アル
カリ金属又は炭化水素残基〕の群の中から選ばれる親水性極性基を含有する樹脂を含
む磁気記録媒体の製造方法であって、前記−SO₃M,−COOM,−PO（OM′）_２の群の中から選ばれ
る親水性極性基を含有する樹脂を含む磁性塗料を塗布し
て得た第１の磁性層の乾燥厚をt₁、その磁性塗料中の固
形分量をW₁（単位：重量％）、前記−SO₃M,−COOM,−PO
（OM′）_２の群の中から選ばれる親水性極性基を含有す
る樹脂を含む磁性塗料を塗布して得た第２の磁性層の乾
燥厚をt₂、その磁性塗料中の固形分量をW₂（単位：重量
％）としたとき、 2.0≦（t₁/W₁）／（t₂/W₂）≦15.0 で示される条件を満たす磁気記録媒体の製造方法。