JPH02208824A

JPH02208824A - 電磁変換特性が良好で摺動性ノイズの少ない磁気記録媒体

Info

Publication number: JPH02208824A
Application number: JP3048589A
Authority: JP
Inventors: Noboru Koyama; 昇小山; Yasushi Nakano; 寧中野; Setsuko Kawahara; 河原　説子
Original assignee: Konica Minolta Inc
Current assignee: Konica Minolta Inc
Priority date: 1989-02-08
Filing date: 1989-02-08
Publication date: 1990-08-20

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】〔産業上の利用分野〕本発明は磁気テープ、磁気ディスク、磁気フロッピーデ
ィスク等の磁気記録媒体に関し、特に高域（高周波帯域
）における電磁変換特性が良好で、しかも繰り返し走行
させた後においても摺動性ノイズの発生が少ない磁気記
録媒体に関する。

〔発明の背景〕

近年、磁気記録媒体においては、高密度記録への要求が
高まり、特に、たとえばビデオテープにおいては記録周
波数の高域化への要望に伴い、非常に高密度の記録を行
うことが必要とされてきて、より粒子径の小さい磁性粉
が用いられるようになってきｔ；。

磁性体粒子を微粒子化し、そのＢＥＴ値を高めると、磁
性層の表面が平滑化されて、さらに高密度の記録ができ
、磁気記録媒体の電磁波変換特性が向上する。が、この
ように磁性層の表面を平滑にすると、磁気記録テープ、
特にビデオテープの走行中において磁性層と磁気ヘッド
との摩擦抵抗が増大する結果、短期間の使用で磁気記録
媒体の磁性層が損傷を受けて摺動性ノイズの発生が増加
する傾向となる。

つまり、従来、高域における電磁変換特性を向上させる
事と、繰り返し走行後の摺動性ノイズの増加を抑制させ
ることは相互に矛盾する事柄であ・った。

〔発明の目的〕

本発明はかかる従来の欠点を是正し、高域における電磁
変換特性が良好で、しかも繰り返し走行させた後におい
ても摺動性ノイズの発生が少ない磁気記録媒体を提供す
ることを目的とするものである。

（発明の構成〕そして、この本発明の目的は、次ぎに述べる本発明によ
り達成することができる。

本発明は、非磁性支持体上に多重層を設けて成る磁気記
録媒体において、最上層に隣接する層の表面粗さ（Ｒａ
）が、Ｒａ≦０．０２２μｍであることを特徴とする磁
気記録媒体を要旨とするものである。

磁気記録媒体の層構成は、一般に下塗り層の上に磁性層
、必要に応じてその上に第２の磁性層があり、　０反対
側には下塗り層の上にバック層がある。下塗“り層は磁
性層あるいはバック層と支持体との密着を向上させるた
めに設けるものである。

既に述べたように電磁変換特性を向上させるためには磁
性層の面を平滑化させることが必要とされ、一方、ノイ
ズ、特に摺動ノイズの発生を抑制させるためには、磁性
層の面はある程度粗くしなければならない。この二つの
要件を同時に満足させるためには、単一層では殆ど不可
能なので、本発明の磁気記録媒体における磁性層は通常
２層またはそれ以上の多層から成る構成となっている。

そして、このような層構成からなる本発明の磁気記録媒
体においては、最上層に隣接する層の表面粗さ（Ｒａ）
が、通常、Ｒａ≦０．０２２μｍｓ好ましくはｏ　、　
ｏ　ｏ、ｓ≦Ｒａ≦０．０２２μｍとなるようにするこ
とが必要とされ、このような層構成を採ることによって
、上記の二つの要件を同時に満足させることができる。

なお、よく知られているように、磁性層の表面粗さ（Ｒ
ａ）は、触針法によって表面をなぞり、得られた表面粗
さ曲線の中心線を基準として平均的に求められるμｍ単
位の数値である。

最上層に隣接する層に本発明で規定する表面粗さを与え
る方法としては種々の方法があるが、たとえば磁性粉の
粒径とか帯電防止剤、フィラー剤その他の添加剤ピグメ
ントの粒径を適宜調節する方法などが挙げられる。

最上層の膜厚を余りにも厚くすると本発明においてこれ
に隣接した表面粗さを上記範囲内に規定した効果が充分
に発渾することができない恐れがあるので、最上層の膜
厚は、通常、０．１−１．５μｍの範囲にすることが望
ましい。

最上層以外の層の膜厚についても本発明においては特に
規定するものではないが、余りにも薄くすることは磁気
記録媒体の特性上、好ましくないので、通常、０．５μ
ｍ以上にすることが望ましい。

２層以上の層構成からなる、いわゆる重層磁気記録媒体
の製造には、磁性塗料により同時に多層を設ける方法と
、二度以上にわたって設ける方法とがある。

前者は、いわゆる湿潤重層塗布方法（ウェット・オン・
ウェット塗布方法）であり、後者は一層づつ塗布乾燥工
程を経て積み重ねる方法（ウェット・オン・ドライ塗布
方法）であるが、本発明の磁気記録媒体はいずれの方法
によっても製造するこができる。

磁気記録媒体は、通常、バインダー樹脂中に、強磁性粉
、硬化剤、分散剤、研磨剤、潤滑剤、マット剤、帯電防
止剤、その能書種添加剤を必要に応じて適当な溶剤を添
加して分散させることによって得られる磁性塗料を支持
体上に塗布した後、乾燥することによって製造される。

本発明の磁気記録媒体に用いられる磁性粉としては、例
えばγ−Ｆｅ、０．．Ｃｏ含有γ−Ｆｅ、Ｏ，またはｃ
Ｏ被被着−Ｆｅ、Ｏ，のようなＣｏ−γ−Ｆｅ、Ｏ，，
Ｆｅ、０．．Ｃｏ含有Ｆｅ、Ｏ，またはＣｏ被着Ｆｅ５
０．のようなＣＯ−γ−Ｆ　ｅ　２０　ｓ　＋Ｃｒｙ２
等の酸化物磁性体、例えばＦｅ、Ｎｉ、Ｆｅ−Ｎｉ合金
。

Ｆｅ−Ｃｏ合金、　Ｆｅ−Ｎ　ｉ−Ｐ合金、Ｆｅ−Ｎｉ
−Ｃｏ合金、Ｆｅ−Ｍｎ−Ｚｎ合金、Ｆｅ−Ｎｉ−Ｚｎ
合金、Ｆｅ−Ｃｏ−Ｎｉ−Ｃｒ合金、　Ｆｅ−Ｃｏ−Ｎ
　ｉ−Ｐ合金、Ｃｏ−Ｐ合金、Ｃｏ−Ｃｒ合金等Ｆｅ、
Ｎｉ、Ｃｏを主成分とするメタル磁性粉等各種の強磁性
体が挙げられる。

これらの金属磁性粉に対する添加物としてはＳｉ。

Ｃｕ、Ｚｎ、Ａα＋　Ｐ　＋　Ｍ　ｎ　＊　Ｃｒ等の元
素又はこれらの化合物が含まれていても良い。またバリ
ウムフェライト等の六方晶系フェライト、窒化鉄等も使
用される。

本発明の磁気記録媒体に用いられる結合剤としては、耐
摩耗性のあるポリウレタンが挙げられる。

これは、他の物質に対する接着力が強く、反復して加る
応用力または屈曲に耐えて機械的に強靭であり、且つ耐
摩耗性、耐候性が良好である。

またポリウレタンの他に、繊維素系樹脂及び塩化ビニル
系（共）重合体、ポリエステル系（共）重合体を併用す
れば、磁性層中の磁性粉の分散性が向上してその機械的
強度が増大する。

但し繊維素系樹脂及び塩化ビニル系（共）重合体、ポリ
エステル系（共）重合体のみでは層が硬くなりすぎるが
、これは上述のポリウレタンの存在によって防止できる
。

また、ポリウレタンと他のポリマーたとえば、ポリエス
テルとのポリマーブレンド、共重合体なども好適に用い
られる。

使用可能な繊維素系樹脂には、セルロースエーテル、セ
ルロース無機酸エステル、セルロース有機酸エステル等
が使用できる。上記の塩化ビニル系（共）重合体または
ポリエステル系（共）重合体は部分的に加水分解されて
いてもよい。塩化ビニル系共重合体として、好ましくは
塩化ビニル−酢酸ビニル共重合体または塩化ビニル−酢
酸ビニル−ビニルアルコールの共重合体が挙げられる。

ポリエステル系（共）重合体としては、好ましくはその
部分加水分解物が挙げられる。

また、フェノキシ樹脂も使用することができる。

フェノキシ樹脂は機械的強度が大きく、寸度安定性にす
ぐれ、耐熱、耐水、耐薬品性がよく、接着性がよい等の
長所を有する。

これらの長所は前記したポリウレタンと長短相補ってテ
ープ物性の経時安定性を著しく高めることができる。

更に前記したバインダーの他、熱可塑性樹脂、熱硬化性
樹脂、反応型樹脂、電子線照射硬化型樹脂との混合物が
使用されてもよ（本発明の磁気記録媒体の磁性層の耐久性を向上させるた
めに、磁性塗料に各種硬化剤を含有させることができ、
例えばインシアナートを含有させることができる。芳香
族インシアナートとしては、例えばトリレンジイソシア
ナート（ＴＤＩ）等及びこれらイソシアナート活性水素
化合物との付加体などがあり、平均分子量としてはｌＯ
Ｏ〜３．０００の範囲のものが好適である。

また脂肪族イソシアナートとしては、ヘキサメチレンジ
イソシアナート（ＨＭＤＩ）等及びこれらインシアナー
トと活性水素化合物の付加体等が挙げられる。これらの
脂肪族イソシアナート及びこれらイソシアナートと活性
水素化合物の付加体などの中でも、好ましいのは分子量
が１００〜３，０００の範囲のものである。脂肪族イソ
シアナートのなかでも非脂環式のイソシアナート及びこ
れら化合物と活性水素化合物の付加体が好ましい。

上記磁性層を形成するのに使用される磁性塗料には分散
剤が使用され、また必要に応じ潤滑剤、研磨剤、マット
剤、帯電防止剤等の添加剤を含有させてもよい。

本発明に使用される分散剤としては、燐酸エステル、ア
ミン化合物、アルキルサルフェート、脂肪酸アミド、高
級アルコール、ポリエチレンオキサイド、スルホ琥珀酸
、スルホ琥珀酸エステル、公知の界面活性剤等及びこれ
らの塩があり、また、陰性有機基（例えば−ＣＯＯＨ）
を有する重合体分散剤の塩を使用することも出来る。こ
れら分散剤は１種類のみで用いても、或は２種類以上を
併用してもよい。また、潤滑剤としては、シリコーンオ
イル、ゲラファライト、カーボンブラックグラフトポリ
マ、二硫化モリブテン、二硫化タングステン、ラウリル
酸、ミリスチン酸、炭素原子数１２〜１６の一塩入性脂
肪酸と該脂肪酸の炭素原子数と合計して炭素原子数が２
１〜２３個の一価のアルコールから成る脂肪酸エステル
（いわゆる蝋）等も使用できる。これらの潤滑剤はバイ
ンダ１００重量部に対して０．２〜２０重量部の範囲で
添加される。

研磨剤としては、一般に使用される材料で銘融アルミナ
、σ−アルミナ、その他の各種アルミナ、炭化珪素、酸
化クロム、コランダム、人造コランダム、人造ダイヤモ
ンド、ざくろ石、エメリ（主成分：コランダムと磁鉄鉱
）等が使用される。これらの研磨剤は平均粒子径０．０
５〜５μｍの大きさのものが使用され、特に好ましくは
０．１〜２μｍである。これらの研磨剤は結合剤１００
重量部に対して１〜２０重量部の範囲で添加される。

マット剤としては、有機質粉末或は無機質粉末を夫々に
或は混合して用いられる。

本発明に用いられる有機質粉末としては、アクリルスチ
レン系樹脂、ベンゾグアナミン系樹脂粉末、メラミン系
樹脂粉末、フタロシアニン系顔料が好ましいが、ポリオ
レフィン系樹脂粉末、ポリエステル系樹脂粉末、ポリア
ミド系樹脂粉末、ポリイミド系樹脂粉末、ポリ弗化エチ
レン樹脂粉末等も使用でき、無機質粉末としては酸化珪
素、酸化チタン、酸化アルミニウム、炭酸カルシウム、
硫酸バリウム、酸化亜鉛、酸化錫、酸化アルミニウム、
酸化クロム、炭化珪素、炭化カルシウム、α−Ｆｅ、０
．、タルク、カオリン、硫酸カルシウム、窒化硼素、弗
化亜鉛、二酸化モリブテンが挙げられる。

帯電防止剤としては、カーボンブラックをはじめ、グラ
７フイト、酸化錫−酸化アンチモン系化合物、酸化チタ
ン−酸化錫−酸化アンチモン系化合物などの導電性粉末
；サポニンなどの天然界面活性剤；アルキレンオキサイ
ド系、グリセリン系、グリシドール系などのノニオン界
面活性剤；高級アルキルアミン類、第４級アンモニウム
塩類、ピリジン、その他の複素環類、ホスホニウムまた
はスルホニウム類などのカチオン界面活性剤；カルボン
酸、スルホン酸、燐酸、硫酸エステル基、燐酸エステル
基等の酸性基を含むアニオン界面活性剤；アミノ酸類、
アミノスルホン酸類、アミノアルコールの硫酸または燐
酸エステル類等の両性活性剤などがあげられる。

上記塗料に配合される溶媒或はこの塗料の塗布時の希釈
溶媒としては、アセトン、メチルエチルケトン、メチル
イソブチルケトン、シクロヘキサノン等のケトン類；メ
タノール、エタノール、フロパノール、ブタノール等の
アルコール類；ｉｆメチル、酢酸エチル、酢酸ブチル、
乳酸エチル、エチレングリコールモノ類；ベンゼン、ト
ルエン、キシレン等の芳香族炭化水素；メチレンクロラ
イド、エチレンクロライド、四塩化炭素、クロロホルム
、ジクロルベンゼン等のハロゲン化炭化水素等のものが
使用できる。

また、支持体としては、ポリエチレンテレフタレート、
ポリエチレン−２，６−ナフタレート等のポリエステル
類、ポリプロピレン等のポリオレフィン類、セルロース
ジアセテート、セルローストリアセテート等のセルロー
ス誘導体、ポリアミド、ポリカーボネートなどの高分子
類が挙げられるが、Ｃｕ、Ａｌ１．Ｚｎ等の金属、ガラ
ス、窒化硼素、Ｓｉカーバイド等のセラミックなども使
用できる。

これらの支持体の厚みはフィルム、シート状の場合は約
３〜１００μｍ程度、好ましくは５〜５０μｍであり、
ディスク、カード状の場合は３０μｍ−１０１程度であ
り、ドラム状の場合は円筒状で用いられ、使用するレコ
ーダに応じてその型は決められる。

上記支持体と磁性層の中間には接着性を向上させる中間
層を設けても良い。

支持体上に上記磁性層を形成するだめの塗布方法として
は、エアーナイフコート、ブレードコート、エアーナイ
フコート、スクイズコート、含浸コート、リバースロー
ルコート、トランス７７０−ルコート、グラビアコート
、キスコート、キャストコート、スズレイコート、キス
トルージョンコート等が利用できるがこれらに限らない
。

このような方法により支持体上に塗布された磁性層あは
必要により層中の強磁性粉末を配向させる処理を施した
のち、形成した磁性層を乾燥する。

この場合、配向磁場は交流または直流で約５００〜５０
００．０ｅ程度であり。乾燥温度は約４０〜１２０°Ｃ
程度、乾燥時間は約０．５〜ｌＯ分程度である。

また、必要に応じて、表面平滑化地理を施したり、所望
の形状に裁断したりして、本発明の磁気記録媒体を製造
する。

次に、実施例により本発明を説明するが、本発明が次の
実施例により限定されるものではないことは言うまでも
ない。

〔実施例〕

実施例１〜６および比較例１〜４次の第１表ないし第４表に記載した処方の磁性塗料を常
法にしたがい製造した。

によく分散させた後、日本ポリウレタン（株）製゛コロ
ネートＬ”を５重量部添加して、磁性塗料を調製した。

上記磁性塗料成分を混練し、各成分を混合物中第１表の
塗料の場合と同様、上記磁性塗料成分を混練し、各成分
を混合物中によく分散させた後、日本ポリウレタン（株
）製“コロネートＬ″を５重量部添加して、磁性塗料を
調製した。

第１表の塗料の場合と同様、上記磁性塗料成分を混練し
、各成分を混合物中によく分散させた後、日本ポリウレ
タン（株）製“コロネートＬ　１１を５重量部添加して
、磁性塗料を調製した。

以下余白上記塗料成分を混練し、混合物中に各成分を良く分散さ
せた。

次いで得られた磁性塗料をポリエチレンテレフタレート
支持体上に最上層と下層の膜厚を種々変化させて重層塗
布した後、乾燥して種々の磁気記録媒体を製造した。

このようにして得られた各試料について、その最上層に
隣接する層の表面粗さ（Ｒａ）と磁性記録媒体の電磁変
換特性および摺動ノイズを測定した。

各実験試料について、最上層に隣接する層の表面粗さと
塗布層の膜厚を測定した結果を第５表に、そして電磁変
換特性等を測定した結果を第６表にそれぞれ示す。

第６表の結果から明らかなように、本発明の多重層テー
プは、高域における特性に優れているだけではなく、従
来、未解決であった摺動ノイズに関しても大幅な改善を
行うことができる。

■実施例および比較例における特性の測定方法＜Ｙ−Ｃ
Ｎ＞（１）磁気記録テープの巻取り側の巻き厚が約３ｍｍに
なるまで早送りし、ここから６　ＭＨｚを１０分間記録
する。これを３回再生する。記録レベルは比較テープの
最適記録レベルの＋２０％の値とする。

（２）上記（１）で５　ＭＨｚを録再した部分に、４．
５゜６．８ＭＨｚ信号を約３分間ずつ記録する。記録レ
ベルは各々比較テープの最適記録レベルの＋２０％の値
とする。ＲＦ再生出力（Ｃという）とＣ／Ｎを比較テー
プの値と比較する。

〈摺動ノイズ〉（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。

（ｕ）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（ｌパス）。

（ｉｉｉ）サンプルテープを１分間ずつ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。

（ｌＯパス）（ｉｖ　）　９　ＭＨｚ付近のノイズレベルをシステム
ノイズを基準として（ＯｄＢ）、ｌパス、ｌＯパス各々
のノイズの値を読み取る。

＊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
。

〔発明の効果〕

本発明にしたがえば、高域における電磁変換特性が良好
で、しかも繰り返し走行させた後においても摺動性ノイ
ズの発生が少ない磁気記録媒体を得ることができる。

Claims

【特許請求の範囲】

（１）非磁性支持体上に多重層を設けて成る磁気記録媒
体において、最上層に隣接する層の表面粗さ（Ｒａ）が
、Ｒａ≦０．０２２μｍであることを特徴とする磁気記
録媒体。
（２）最上層に隣接する層の表面粗さ（Ｒａ）が０．０
０５≦Ｒａ≦０．０２２μｍである特許請求の範囲第（
１）項記載の磁気記録媒体。
（３）最上層の膜厚が０．１〜１．５μｍである特許請
求の範囲第（１）項または第（２）項記載の磁気記録媒
体。
（４）最上層以外の層の膜厚が０．５μｍ以上である特
許請求の範囲第（１）項、第（２）項または第（３）項
記載の磁気記録媒体。