JPH03102631A - 磁気記録媒体 - Google Patents

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］ 本発明は磁気記録媒体に関し、さらに詳しくは、出力特
性か向上し５バランスの取れた電磁変換特性を有する磁
気記録媒体に関する。

［従来の技術と発明が解決しようとする課ｌ］従来の単
層の磁性層を有する磁気記録媒体においては、磁性粉の
σＳを大きくすることかできないために，あるいはビデ
オＳ／Ｎを向上させる目的て磁性粉の微粒子化を追及す
るとクロマＳ／Ｎが低下するために、全帯域に亙っての
出カ向上を実現することができない。

本発明は，前記問題点を解決することを目的にする。

すなわち、本発明の百的は，出カ特性か向上し，バラン
スの取れた高７！！変換特性、つまりルミＳ／Ｎ．ＲＦ
出力，クロマＳ／Ｎ等の向上した磁気記録媒体を提供す
ることを目的にする。

［前記課題を解決するための手段］ 本発明は，非磁性支持体の上に、上部磁性層と下剖磁性
層とが積層され，上部磁性層および／または下部磁性層
に、強磁性粉としてＦ　ｅ　Ｏ　ｗ　　（１．３≦Ｘ＜
１．５　）を含有し、前記上部磁性層中の強磁性粉の平
均長軸長（見２）が０．３０ｇ．ｍ以下であり、前記下
部磁性層中の強磁性粉の平均長軸長（見、）と前記上部
磁性層中の強磁性粉の平均長軸長ＣＩＬ２　）とか以下
の関係式 ０．３〈見２／ｉ．≦１ を満足することをすることを特徴とする磁気記録媒体で
ある． 以下に本発明について詳述する。

一磁性層一 ■　層構威 本発明の磁気記録媒体における磁性層は，非磁性支持体
上に形成された，上部磁性層と下部磁性層とがからなる
積層構成を有する． しかも、前記二層の磁性層は，その積層状態において実
質的に混合域を有していた方が良い．ここで、実質的に
混合域があるとは、その混合域の厚みがロ，１μｍ以上
であることを意味する．下部磁性層および上部磁性層の
いずれも強磁性粉と結合剤とその他の任意成分とで形威
される．この下部磁性層の厚みは、通常１．０〜４．０
μｍであり、好ましくは２．０〜３．５　ｐｍである．
下部磁性層の厚みが前記範囲よりも大きな厚みになると
，テープとＶＴＲヘットとの接触が悪化することかある
。

また、上部強磁性層の厚みは、通常０．１〜１．７ｐｍ
てあり、好ましくは０．３〜０．５　４ｍである．上部
磁性層の厚みか１．７　ｇｍ以上になると，クロマ出力
およびオーディオ出力が低下することかある． ■　強磁性粉末 本発明で重要な点の一つは、強磁性粉末として、Ｆｅｄ
．（１．：Ｉ≦ｘ＜１．５）（以下，マグネタイト型磁
性粉と呼ぶことかある。）を使用することである。

このマグネタイト型磁性粉を使用すれば、磁性粉の６１
か向上し、その結果として電磁変換特性が向上する。　
本発明で使用するマグネタイト型磁性粉は．ＦｅＯｘ　
［たたし，Ｘは１．３以上、ｌ．５未満である。］で表
わすことかてき、具体的にはマグネタイト（　Ｆ　ｅ　
：＋　０　４　　：　Ｘ　＝　１．：ｌ３）、ならびに
マグネタイトとマクヘマタイト（γ−Ｆｅ２０，　，　
Ｘ＝１．５０）との様々の割合で固溶した固溶体？挙げ
ることができる。また、Ｆｅ”のＦｅ”に対する重量％
で表示することもできる．特にＦｅ２９／Ｆｅｈで表わ
してｐ　ｅ　２（−量が５％以上、より好ましくは１０
％以上である強磁性粉も使用することができる。　この
ような特ヌ１１の強磁性粉が上部磁性層および／または
下部磁性層に配合される． 本発明においてもう一つの重要な点は、下部磁性層に含
まれる強磁性粉の平均長軸長（免■）か上部磁性層に含
まれる強磁性粉の平均長軸長（文２）と以下の関係式 ０．３０＜交２／又，≦１ を満たすことで、好ましくは ０．５０≦見ｚ／４．　　≦　１ を満たすことである． 上記式において．ｌ．／ｌ．が上記範囲を外れると５エ
レクトリカル特性が劣化することがある． また、上部磁性層に含ませる前記特定の強磁性分の平均
長軸長１ｚ　）は、０．３０ｐｍ以下であり、好ましく
は０．１０〜０．２０ｐｍてある。この平均長軸長（見
２）かＯ．：ｌＯｐｍを超えると、ＲＦ出力、ルミＳ／
Ｎが低下すると言う不都合を生しることかある。

下部磁性層および上部磁性層のいずれに含まれる前記強
磁性粉においても、その形状は針状であるのが好ましい
か、前記平均長軸長の条件を満足するかぎりにおいて、
球状あるいは楕円体状などの形状てあっても良い。

下部磁性層中の前記特定の強磁性粉の含有量は、通常、
６０〜９０重量％であり、特に７０〜８５重量％てある
。この含有量かＳＯ重量％未満てあると、エレクトリカ
ル特性の低下と言う不都合を生しることかあり、９０重
量％を超えると、非磁性支持体との接着性の劣化と言う
不都合を生しることかある。

上部磁性層中の前記特定の強磁性粉の含有量は、通常、
６０〜９０重量％であり、特に７０〜８０重量％てある
。この含有量が６０重贋％未満であると、エレクトリカ
ル特性の低下と言う不都合を生じることがあり、９０重
量％を超えると５テープの粉おちの増大と言う不都合を
生じることがある．■　結合剤、その他の戊分 結合剤（バインダー）としては、一般的には、平均分子
量か約１（１，０００〜２０（１，０００の範囲内にあ
る樹脂を用いることができる。

具体的には、たとえばウレタンボリマー、塩化ビニルー
酢酸ビニル共重合体，塩化ビニルー塩化ビニリデン共重
合体、塩化ビニルーアクリロニトリル共重合体、ブタジ
エンーアクリロニトリル共兎合体、ボリアミド樹脂、ポ
リビニルブチラール、セルロース誘導体（例：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、
セルロースブロビ才ネート、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
合成ゴム系バインダー、フェノール樹脂、エボキシ樹脂
、尿素樹脂、メラくン樹脂、シリコーン樹脂，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
トブレボリマーとの混合物、ポリエステルボリオールと
ボリイソシアネートとの混合物，尿素ホルムアルデヒド
樹脂、低分子量グリコールと高分子量ジオール化合物と
の混合物およびこれらの混合物などが挙げられる。

本発明においては、これらの樹脂とともに陰性官能基を
有するポリウレタンを好適に用いることかてきる． この陰性官能基を有するポリウレタンとしては，−ｓｏ
３Ｍ’、−ＯＳ０２　Ｍ” Ｏ （ただし、式中、Ｍ′は水素原子、アルカリ金属であり
、Ｍ２およびＭ３は、それぞれ水素原子、アルカリ金属
およびアルキル基のいずれかである。またＭ２とＭ’ｌ
とは、互いに異なっていても良いし、同じであっても良
い。） のうちの少なくともいずれかを有するポリウレタンを挙
げることがてきる。

本発明における陰性官能基を為するボリウレタンの陰性
官能基量は、０．Ｏｌ〜１．００ｍ　ｇ　／　ｇである
のが望ましい。

この陰性官能基量が上記範囲にあると、強磁性粉末の分
散性が向上し、その結果、磁気記録媒体の出力が大きく
なり、走行安定性も向上する．逆に上記範囲を外れると
、これらの効果か十分に奏されないことかある。

前記陰性官能基を有するポリウレタンの分子道は、通常
２，０００〜７０，０００、好ましくは４，００ＯＮ５
０，（１（１０である。この分子量が７０，０００を超
えると，磁性塗料の粘度が許容範囲を超えて大きくなり
、本発明の目的が達戊できなくなることがある。

一方、分子星か２０００未満であると、磁性塗料を非磁
性支持体上に塗布してから硬化剤を用いて硬化させる段
階で、未反応部分が生じ、低分子量成分が残存すること
になって塗膜の物性を劣化させることがある。

前記陰性官能基を有するポリウレタンを用いる場合，そ
の配合量は，前記強磁性粉末１００重量部に対して、通
常、２〜ｌ５重是部，好ましくは３〜１０重量部である
。

この配合割合か２重量部未満であると、前記陰性官能基
を有するポリウレタンを配合した場合に奏されるべき所
期の効果が充分に奏されないことかある。１５重量部よ
り多くすると、摺動ノイズやヘット白濁の劣化を招くこ
とかある。

本発明においては、前記陰性官能基を有するポリウレタ
ンとともにポリイソシアナート系硬化剤を併用すること
により、磁性層の耐久性の向上を図ることもできる。

このポリイソシアナート系硬化剤としては、たとえばト
リレンジイソシアナート、ジフェニルメタンジイソシア
ナート、ヘキサンジイソシアナート等の２官能インシア
ナート、コロネートＬ（商品名二日木ポリウレタン工業
株製）、デスモシュール．Ｌ　（商品名；バイエル社製
）等の３官能イソシアナート，または両末端にイソシア
ナート基を含有するウレタンプレボリマーなどの従来か
ら硬化剤として使用されているものや、また硬化剤とし
て使用可能であるポリイソシアナートであるものをいず
れも使用することができる。

前記硬化剤の使用量は、通常、全結合剤量の５〜８０重
量部である。

本発明では、前記各種の結合剤の外に任意成分である分
散剤として，たとえばレシチン，リン酸エステル脂肪酸
、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、ポリエチレン才キサイト、スルホコ
ハク酸、スルホコハク酸エステル、公知の界面活性剤等
およびこれらノ塩、陰性有ａ基（例えば−ＣＯＯＨ　，
　−ＰＯＪ）重合体分散剤の塩などを用いることができ
る。

これらは一種単独で使用しても良いし、二種以上を組み
合せて使用しても良い． 本発明においては前記分散剤の中でも、レシチンを好適
に用いることかできる。

また，本発明では，任意或分である可塑剤として脂肪酸
エステルを用いることができる。この脂肪酸エステルと
しては，たとえばオレイルオレート、オレイルステアレ
ート、イソセチルステアレート、ジオレイルマレエート
、プチルステアレート、プチルバルミテート、プチルミ
リステート、オクチルミリステート、オクチルバルミテ
ート、アくルステアレート、アミルバルミテート、ステ
アリルステアレート、ラウリルオレート、オクチル才レ
ート、イソブチルオレート、エチルオレート、イソトリ
デシルオレート、２−エチルへキシルステアレート、２
−エチルヘキシルミリステート，エチルステアレート、
２−エチルへキシルバルミテート、インブロビルバルミ
テート、イソプロビルミリステート、プチルラウレート
，セチルー２−エチルへキサレート、シオレイルアシベ
ート、シエチルアジベート２ジイソブチルアシベート，
シイソデシルアジベートなどが挙げられる。これらの中
でも、特に好ましいのはツチルステアレート、プチルバ
ルミテートである。

前記種々の脂肪酸エステルは一種単独で使用しても良い
し、二種以上を混合して使用しても良い． このようにレシチン等の分散剤や脂助酸エステル等の可
塑剤の添加量を少なくすると、特に高温高湿下における
磁気記録媒体の走行耐久性を向上させることができる。

本発明の磁気記録媒体における磁性層は、潤滑剤を含有
していてもよい。

潤滑剤としては、たとえば脂肪酸シリコーン系潤滑剤、
脂肪酸変性シリコーン系潤滑剤、フッ素系潤滑剤、流動
パラフィン、スクワラン，カーボンフラック、グラファ
イト、カーボンブラックグラフトボリマー、二硫化モリ
ブデン、二硫化タングステンなどが挙げられる。

これらは一種単独で使用しても良いし、二種以上を組み
合わせて使用しても良い． 前記脂肪酸としては、たとえばカブロン酸、カブリル酸
、カブリン酸、ラウリン酸、ミリスチン酸、バルミチン
酸，ステアリン酸、イソステアリン酸、リノレン酸、リ
ノール酸、才レイン酸，エライジン酸、べヘン酸、マロ
ン酸、コハダ酸、マレイン酸、グルタル酸、アジビン酸
，ピメリン酸、アゼライン酸５セバシン酸、１．１２−
ドデカンジカルボン酸、オクタンジカルボン酸などが挙
げられる． これらの中でも、特に好ましいのはミリスチン酸、才レ
イン酸、ステアリン酸てある。

上を組み合わせて使用しても良い． 前記潤滑剤の配合割合は，前記強磁性粉末１００重量部
に対して、通常、２０重量部以下、好ましくはｌＯ重量
部以下である。この配合割合か２０重量部を超えると．
ａ＋滑剤量が過剰になって磁性層の表面に汚れが付着し
易くなることかある。

磁性層は、前記の種々の成分の他にさらに研磨剤、帯電
防止剤を含有していてもよい。

なお，前記帯電防止剤あるいは前述の分散剤等は、単独
の作用のみを有するものてはなく、たとえば、一の化合
物が潤滑剤および帯電防止剤として作用する場合がある
． したがって、この発明における前述の分類は主な作用を
示したものであり、分頽された化合物の作用か分類に示
す作用によって限定されるものてはない。

一非磁性支持体一 前記の複数の磁性層を積層する非磁性支持体の形戊材料
としては，たとえばポリエチレンテレフタレートおよび
ポリエチレン−２，６−ナフタレート等のポリエステル
類；ボリブロビレン等のポリオレフィン類；セルロース
トリアセテートおよびセルロースダイアセテート等のセ
ルロース誘導体：ならびにボリカーボネートなどのプラ
スチックを挙げることができる。さらにＣｕ．　　Ａｎ
、Ｚｎなどの金属、ガラス、いわゆるニューセラミック
（例えば窒化ホウ素、炭化ケイ素等）等の各種セラミッ
クなども使用することができる．非磁性支持体の形態に
ついては特に制限はなく、テープ状、シート状、カート
状、ディスク状，トラム状等いずれてあってもよく、形
態に応して，また，必要に応じて種々の材料を選択して
使用することかてきる。

支持体の厚みはテープ状あるいはシート状の場合には、
通常．３〜１００　ＪＬ　ｍ、好ましくは５〜５０ｐｍ
てある。また，ディスク状，カード状の場合には５通常
、３０〜１００μｍである．さらにドラム状の場合には
円筒状とする等，使用するレコーダーに対応させた形態
とすることができる。

非磁性支持体における前記磁性層か設けられていない面
（裏面）には、磁気記録媒体の走行性の向上、帯電防止
および転写防止などを目的として、バックコート層を設
けてもよい。

また、非磁性支持体における前記磁性層か設けられる面
には、磁性層と非磁性支持体との接着性の向上等を目的
として、中間層（例えば接着剤Ｍ）を設けることもでき
る。

一磁気記録媒体の製造一 本発明の磁気記録媒体は、一般的には、前記強磁性粉末
，たとえば陰性官能基を有するポリウレタンなどの結合
剤およびその他の磁性層形１ｉ１１ｉ分を溶媒に混線分
散して磁性塗料を調製した後、この磁性塗料を前記非磁
性支持体上に塗布し、さらに乾燥することにより製造す
ることができる。

磁性層形威或分の混線・分散に使用する溶媒としては、
たとえばアセトン、メチルエチルケトン（ＭＥκ）、メ
チルイソブチルケトン（ＭＩＢＫ）ｊ５よびシクロヘキ
サノン等のケトン系：メタノール，エタノール、プロパ
ノールおよびブタノール等のアルコール系：酢酸メチル
、酢酸エチル、酢酸ブチル、乳酸エチル、酢酸プロビル
およびエチレングリコールモノアセテート等のエステル
系：ジエチレングリコールジメチルエーテル、２−エト
キシエタノール、テトラヒドロフラン、ジ才キサン等の
エーテル系；ベンゼン、トルエンお“よびキシレン等の
芳香族炭化水素；メチレンクロライト，エチレンクロラ
イド、四塩化炭素、クロロホルム，エチレンクロルヒド
リンおよびシクロルベンゼン等のハロゲン化炭化水素な
どを使用することができる。

磁性塗料戊分の組或混練にあたっては、前記強磁性粉末
およびその他の磁性塗料成分を、同時にまたは個々に順
次混線機に投入する。たとえば、まず分散剤を含む溶液
中に前記強磁性粉末を加え、所定時間混練したのち残り
の各戊分を加えて、さらに混線を続けて磁性塗料とする
。

混練分故にあたっては、各種の混練機を使用することか
できる。この混練機としては、たとえば二木ロールミル
、三本ロールミル、加圧二一ダー、連続二一ダー、オー
ブンニーダー，ボールミル，ベブルミル、サイドグライ
ンダー、Ｓｑｅｇｖａｒｉアトライター、高速インベラ
ー分散機、高速ストーンミル、高速度衝撃ミル、ディス
バーニーダ、高速ミキサー、ホモシナイザー、超音波分
散機などが挙げられる， 本発明においては、上記のようにして調製した下部磁性
層形戒威分の塗布液および上部磁性層形成成分の塗布液
を湿潤同時重層塗ｒＤ（ｗｅｔｏｎ−ｗｅｔ）方法て塗
布して磁性層を形成することにより磁気記録媒体を製造
しても良いし、下部磁性層形成の塗布液を非磁性支持体
の表面に塗布し、乾燥してから、上部磁性層形成威分の
塗布液を下部磁性層上に塗布する所謂ｗｅｔ−ｏｎＪｒ
ｙ方法で塗布して磁性層を形或することにより磁気記Ｒ
媒体を製造しても良い。

下部磁性層形成戊分の塗布液および上部磁性層形或威分
の塗布液の塗布に利用することのできる塗布方法として
は、たとえばグラビアロールコーティング、マイヤーバ
ーコーティング，ドクターブレートコーティング、リバ
ースロールコーティング、ディップコーティング、エア
ーナイフコーティング、カレンダーコーティング，スキ
ーズコーティング、キスコーティング、エクストルージ
ョンコーティングおよびファンティンコーティングなど
が挙げられる． このようにして塗布された前記磁性層の厚みは、上部磁
性層の乾燥厚が０．ｌ〜５ｇｍ．特に０．１〜２ｐｍて
あり，下部磁性層の乾燥厚が、通常・　１〜６，ｃｍで
ある． こうして，磁性層形或威分を塗血した後、未乾燥の状態
で、必要により磁場配向処理を行ない、さらに、通常は
スーパーカレンダーロールなどを用いて表面平滑化処理
を行なう。

次いで，所望の形状に裁断することにより゛、磁気記録
媒体を得ることができる． 本発明の磁気記録媒体は、たとえば長尺状に裁断するこ
と（より２ビデオテーブ、オーディオテープ等の磁気テ
ープとして、あるいは円盤状に裁断することにより、フ
ロッピーディスク等として使用することができる。さら
に、通常の磁気記録媒体と同様に、カード状、円筒状な
どの形態でも使用することかできる。

［実施例］ 次に、本発明の実施例および比較例を示し、本発明につ
いてさらに具体的に説明する．（実施例ｌ） 以下に示す組威の下部磁性層組或物および上部磁性層組
成物のそれぞれをニーター・サンドミルを用いて充分に
混線分散することにより磁性塗料を調製した． エ邂１辻む劃虹處麹 ＦｅＯＸ型磁性粉［　Ｆｅｌ（１　／　Ｆｅ３４　＝０
．１５、比表面ａ３８ｍ”／ｇ（ＢＥＴ値）　．　｝Ｉ
ｃ　６５０　０ｅ、平均長軸長０．２４１Ｌｍ、］ スルホン酸ナトリウム含有ポリウレ １００部 ５部 タン［東洋紡績（株）製．ＵＲ− ８７００１ スルホン酸カリウム含有塩ビ樹脂［ 日本ゼオン■製、ｒＭＲ１１０，　］ ステアリン酸 ミリスチン酸 プチルステアレート コロネートＬ シクロヘキサノン メチルエチルケトン トルエン １０部 １部 １部 １部 ５部 １５０部 ５０部 ５０部 上１し辻目１虹威１ Ｆｅｄ．［Ｆｅ″”／　Ｆｅ”＝　０．１５、比表面ａ
５ロｍ”／　ｇ（ＢＥＴ値）　．　Ｈｅ８００　０ｅ、
平均長軸長０．１６μｍ，　］ｌ００部 その他の威分の種類および配合量に ついては以下の部分を除いて下部磁 性層組威物と同じ． カーボンブラック（平均粒子径４０ｍｇ）１部α−アル
くナ ６部 得られた下部磁性塗料を、厚み１４μｍのポリエチレン
テレフタレート非磁性支持体上に塗布して乾燥させた後
、上部磁性塗料を塗布した。次いて，磁場配向処理を行
い，さらに乾燥後、スーパーカレンダー処理を行って下
部磁性層および上部磁性層を有する磁性層を形成した．
下部磁性層の膜厚は２．７　１Ｌｍ、上部磁性層の膜厚
は０．３←ｍであった． 得られた広幅の磁気テープ用フィルムからビデオ用テー
プを作成し、このビデオ用テープにつき、諸特性を測定
した。

その結果を第１表に示す． なお、種々の特性は次のようにして測定した。

（ａ）ＲＦ一出力、ルミーＳ／Ｎ　．クｏ　ｖ　−　Ｓ
／ｔ４およびクロマー出力： カラービデオノイズメーター（シ （ｂ） （ｃ） バンク社製、ｒ９２ｓ［）／１，）を用い，日本ビクタ
ー社製ｒ　ＨＲ　−　３７００（ＩＪ型デッキによりリ
ファレンステーブに対す る値（ｄＢ）を求めた。

各信号の周波数は次の通りてある． ＲＦ一出力＋６ＭＨｚ ルーｉ　−Ｓ／Ｎ　：　６ＭＨｚ クロマ−Ｓ／Ｎ　：　６２９ＫＨｚ クロマー出力：６２９κＨｚ Ｈｉ−Ｆｉオーディオ出力； 日本ビクター社製ｒＢＲ−３７１１，型デッキを用い、
リファレンステーブ （コニカ社製）に対する値（ｄＢ）を 求めた．この出力信号の周波数は １．７　ＭＨｚであった． リニア・オーディオ出力： 日本ビクター社製ｒＢＲ−Ｓ７１１，型デッキを用い、
リファレンステープ （コニカ社製）に対する値（ｄＢ）を この出力信号の周波数はＩ　ＫＨｚで あった。

（実施例２、３、比較例１〜３） 前記実施例１において、下部磁性層組成物および第二磁
性層組ｆ！ｔ物における強磁性粉末を第１表に示したよ
うに代えたほかは，前記実施例ｌと同様にしてビデオ用
テープを作成し、得られたビデオ用テープの諸特性を測
定した． 結果を第１表に示す． （以下、余白） 求めた． （評価） 第１表から明らかなように、実施例の磁気記録媒体は，
本発明の条件を満足するためルミＳ／Ｎ．ＲＦ出力、Ｈ
ＩＨｉオーディオ出力、リニアオーディオ出力等におい
て優れており、出力特性が向上しながら電磁変換特性の
バランスが取れている。

［発明の効果］ 本発明によると、出力特性が向上し、クロマＳ／Ｎ、ル
ミＳ／Ｎ．ＲＦ出力を初めとする高電磁変換特性のバラ
ンスの取れた磁気記録媒体を提供することができる．

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）非磁性支持体の上に、上部磁性層と下部磁性層と
   が積層され、上部磁性層および／または下部磁性層に、
   強磁性粉としてＦｅＯ＿Ｘ（１．３≦Ｘ＜１．５）を含
   有し、前記上部磁性層中の強磁性粉の平均長軸長（ｌ＿
   ２）が０．３０μｍ以下であり、前記下部磁性層中の強
   磁性粉の平均長軸長（ｌ＿１）と前記上部磁性層中の強
   磁性粉の平均長軸長（ｌ＿２）とが以下の関係式 ０．３＜ｌ＿２／ｌ＿１≦１ を満足することを特徴とする磁気記録媒体。