JPH03203021A - 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】 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
気記録媒体に関するものである。

口、従来技術 −ＩＩに、磁気テープ等の磁気記録媒体は、磁性粉、バ
インダ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。従来の磁気記録媒体にお
いては、磁性層は一層のみであるため、一種類の磁性粉
によって低域から高域までの広い周波数帯域をカバーす
る必要がある。

特に、近年の高記録密度化の傾向においては、高域の記
録特性を上げ、しかも低ノイズであるものが要求される
ため、高Ｈｃ、高ＢＥＴ値の磁性粉が用いられている。

ところが、一種類の磁性粉（磁性層）で磁気記録媒体が
構成されているため、高域特性を重視するあまり、高Ｈ
ｃ、高ＢＥＴ値の磁性粉を用いざるを得ないことになる
ので、低域の特性が不十分となってしまう。

一方、ビデオ用磁気記録媒体において、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４８−９
８８０３号、特開昭５９−１７２１４２号、特公昭３２
−２２１８号、特開昭５１−６４９０１号、特公昭５６
−１２９３７号、特開昭５８−５６２２８号、特開昭６
３−１４６２１１号各公報等）。

これらの公知技術によれば、磁性層の上層に比較的微粒
子の磁性粉を用い、下層にそれより大きな磁性粉を用い
て、上層でビデオ出力をうけもち、下層でクロマ・オー
ディオ出力をうけもつように設計されていた。

ところが、これまでの媒体では、上層の磁性層の表面性
は同層が薄い（通常は１．０μｍ以下）ために適切にコ
ントロールし難く、このために磁性層の耐摩耗性や走行
性が悪くなり易く、電磁変換特性が劣化する傾向がある
。換言すれば、薄い上層の磁性層がその表面性不良（即
ち、粗れすぎたり、或いは平滑すぎたりすること）によ
って、媒体の特に高周波域の特性が劣化し、或いは損傷
等を受は易くなる。例えば、従来の媒体では、磁性層を
設ける側の非磁性支持体の表面にＬμｍ”当たり１ｏｏ
ｏ個未満の突起が存在し、或いは磁性層表面（最表面）
の中心線平均粗さ（Ｒａ）が０．０１５μｍ以上であっ
たので、表面が平滑すぎるか、粗ずぎたりし、耐久性に
乏しく、電磁変換特性（出力、Ｓ／Ｎ等）が低くなって
しまう。

ハ１発明の目的 本発明の目的は、電磁変換特性及び耐久性ともに向上さ
せることのできる磁気記録媒体を提供することにある。

二３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１ｉ性層と第２磁
性層とがこの順に積層されている磁気記録媒体において
、前記第１及び第２磁性層を設ける側での前記非磁性支
持体の表面に１０００個／　ｒｍｎ　２以上の突起が形
成されており、平均長軸長が０゜２５μｍより大きい磁
性粉が前記第１Ｎ性層に含有され、平均長軸長が０．２
５μｍ以下の磁性粉が前記第２ｖＡ性層に含有され、か
つ、前記第２磁性層側の最表面の中心線平均粗さ（Ｒａ
）が０．００５μｍ以上、０．０１５μｍ未満であるこ
とを特徴とする磁気記録媒体に係るものである。

本発明の磁気記録媒体によれば、磁性層を複数層（重層
又は積層型）としたので、そのうちの第２磁性層でビデ
オ出力等の高域の記録、再生特性を良好とし、かつ第１
磁性層でクロマ、オーディオ出力等の比較的低域の記録
、再生特性を良好にするように、各層を形成することが
できる。このためには一般に、第２磁性層（特に最上層
）の保磁力（Ｈｃ）を第１磁性層よりも大とし、かつ第
２磁性層の膜厚（又は層厚）は薄いことが必要であり、
特に０．６μｍ以下とするのが望ましい。また、この第
２磁性層に隣接する第１磁性層の膜厚は０．１〜４．０
　μｍとするのが望ましい。

そして、このような重層型の磁性層では、最上層の表面
を比較的平滑にして高周波帯域での出力を大きくし、し
かも、表面をあまり平滑にせずに低摩擦で走行性を向上
させるべきであるが、このために本発明では、そうした
適度な表面性を出すために、非磁性支持体の表面に１０
００個／　ｔｍ　”以上の突起を形成している。即ち、
こうした割合（個数）で突起を設けることにより、その
上に形成した磁性層（具体的には、第１磁性層の表面、
更には第２磁性層の表面）の表面を適度に粗すことかで
きる。この突起数は１０００個／　ｔｔｍ　”未満では
少なすぎて、磁性層の表面が平滑化しすぎることになる
。好ましくは、突起数は１，２００〜２．５００個／　
ａｎ　”更に好ましくは１　、５００〜２，０００個／
　ｍｍ　”であり、また突起の大きさは径で１〜３０μ
ｍ、更には３〜２０μｍ、高さで０．１−０．６　ｐｍ
、更には０．３〜０．５μｍとするのが好ましい。

こうした非磁性支持体表面の突起数に加えて、第２磁性
層側の最表面の中心線平均粗さ（Ｒａ）をｏ、ｏｏｓμ
ｍ以上、０．０１５μｍ未満とすることが必須不可欠で
ある。このＲａ範囲は、上記の非磁性支持体の表面性を
はじめ、各磁性層の構ｔ２成分や層厚等によって制御す
ることができる。中でも、本発明では、電磁変換特性も
良好にするという観点から、各磁性層の磁性粉のサイズ
を特定している。

即ち、平均長軸長が０．２５μｍより大きい磁性粉を第
１磁性層に含有させ、平均長軸長が０．２５μｍ以下の
磁性粉を第２磁性層に含有させている。第１磁性層の磁
性粉の平均長軸長を０．２５μｍより大きくすることに
よって、下層としての電磁変換特性を発揮できると共に
、第１磁性層の表面（第２磁性層との界面）は既に適度
な粗さとなる。そして、第２磁性層の磁性粉は平均長軸
長０．２５μｍ以下と比較的小さいために、高周波特性
が良く、かつ、第２１＋ｆｆ性層の表面性が第１磁性層
の上記した表面性に追随した形でしかもより平坦化した
ものとなる。

こうした磁性粉のサイズをはじめ、各種添加材の粒径、
添加量等によって上記のＲａ範囲に設定する。即ち、Ｒ
ａが０．００５μｍ未満では、第２磁性層側の表面が平
滑化しすぎることになり、また、０．０１５μｍ以上で
は逆に粗れすぎ、いずれも不適当である。このＲａは更
に、０．００７〜０．０１４　μｍがよ＜　、０．００
８〜０．０１２μｍが一層好ましい。

磁性粉の平均長軸長については、第１ＶＡ性層では更に
０．２７〜０．４　ｕ　ｍがよく、０．３０〜０．３５
　ｔｔ　ｍが一層好ましく、また、第２磁性層では更に
ｏ、ｉｏ〜０．２３μｍがよ＜　、０．１５〜０．２２
μｍが一層好ましい。

本発明において、第２磁性層の厚みは第１ｆｅｔ性層の
層厚を超えないことが望ましい。また、磁性層（第１、
第２ｆ！！Ｌ性層を含めた）全体の厚みは２μｍ以上、
４μｍ未満とするのがよい。

なお、上記した非磁性支持体表面の突起の個数等をコン
トロールする方法としては、ベース（非磁性支持体）中
に含有させるフィラーの量及びサイズを変えることでコ
ントロールできる。

また、上記した突起とは、小板研究所社製の表面粗さ計
（ＦＫ−３０Ｋ）により、負荷曲線における面積率が７
０％のレベルより０．１　μｍ以上の高さの部分を指し
、その個数等は、電子顕微鏡でカウントする（以下、同
じ）。

また、上記した磁性粉の平均長軸長を測定するには、２
０，０００〜５０，０００倍程度の電顕写真をとり、個
々の針状粒子を５０〜１００個、長さを測定し、平均値
を倍率に応じて換算する（以下、同じ）。

更に、上記した中心線平均粗さ（Ｒａ）とは、表面の粗
さ成分の振幅の平均値であって、小坂研（カントオフは
０．２５＋＋ａ）　　（以下、同じ）。

本発明において、磁性層を構成する複数Ｎ（第１、第２
磁性層）は互いに隣接していることが望ましい。第１磁
性層は１層であってよいし、或いは２層以上であっても
よい。但し、各層間には明確な境界が実質的に存在する
場合以外に、一定の厚みで以て、両層の磁性粉が混在し
てなる境界領域が存在する場合があるが、こうした境界
領域を除いた上又は下側の層を上記の各層とする。特に
、本発明の媒体は、各磁性層を湿潤同時重層塗布（ｉｖ
ｅｔ−ｏｎ−ｗｅｔ）方法で塗布形成するときに好適で
ある。勿論、下層を乾燥後に上層を塗布する一ｅｔｏｎ
−ｄｒｙ方法でもよい。

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。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２図の例
は、上層を更に層５と６とに分けている。

第１図及び第２図の磁気記録媒体において、第１磁性層
２の膜厚は１．５〜４．０μｍとするのが好ましく、第
２磁性層４の膜厚、又は第２、第３磁性層５．６の合計
膜厚は０．６μｍ以下（例えば０．５　μｍ）とするの
が好ましい。

磁性層２．４．５．６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、７−Ｆｅ２Ｏ，、Ｃｏ含有ｒ
−Ｆｅｚ　ｏ３　、Ｆｅ３０ｓ　、Ｇｏ含有Ｆｅ５０．
等の酸化鉄磁性粉；Ｆｅ、Ｎｉ、Ｃｏ、Ｆｅ−Ｎｉ−Ｃ
ｏ合金、Ｆｅ−Ｎｉ合金、ＦｅＡ／２合金、Ｆｅ−Ａｆ
−Ｎｉ合金、Ｆｅ−ＡｆＣｏ合金、Ｆｅ−Ｍｎ−Ｚｎ合
金、Ｆｅ−Ｎｉ−Ｚｎ合金、Ｆｅ−Ａｌ−Ｎｉ−Ｃｏ合
金、ＦｅＡｌ−Ｎｉ−Ｃｒ合金、Ｆｅ−Ａｌ−Ｃｏ−Ｃ
ｒ合金、Ｆｅ−Ｃｏ−Ｎｉ−Ｃｒ合金、ＦＣ−Ｃ０Ｎｉ
−Ｐ合金、ｃｏ−Ｎｉ合金等Ｆｅ、Ｎｔ、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。

最表面の磁性層４．６と他の磁性層２．５（及び／又は
２）とは、本発明に基づいて、前者４．６を最上層、後
者２．５又は５及び２を下層とする。

これらの磁性粉の中から、上記の各磁性層２．４等に好
適なものを選択できる。

各磁性層中にはまた、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２．４．５．６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、ポリ塩化ビニル、ウレタン樹脂、ブ
タジェン−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−ブタジェン共重合
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、　　５０１Ｍ、−ＣＯＯＭ、−ＰＯ
（ＯＭ’　）ｚ　　（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
上ツマ−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製することができる。

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、Ａ１
、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装置の一例を第３図に示す。

この製造装置においては、第１図の媒体を製造するに当
たり、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により上記した磁
性層２．４用の各塗料を塗布した後、例えば２０００Ｇ
ａｕｓｓの前段配向磁石３３により配向され、更に、例
えば２０００Ｇａｕｓｓの後段配向磁石３５を配した乾
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
スーパーカレンダー装置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１０．１１へと供給してもよい。なお、図中
、矢印りは非磁性ペースフィルムの搬送方向を示す。押
し出しコータ１０．１１には夫々、液溜まり部１３．１
４が設けられ、各コータからの塗料をウェット・オン・
ウェット方式で重ねる。第２図の媒体を製造するには、
第３図において押し出しコータを更に１つ追加すればよ
い。

ホ、実施例 以下、本発明の詳細な説明する。

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。

まず、下記の組成物を夫々用意した。

〈上層用磁性塗料Ａ〉 ＣＣｏ−７−Ｆｅ　ｏｆｆ　　　　　　　　　　１００
部（平均長軸長は後記表−１に示した。Ｈｃ＝９０００
ｅ）スルホン酸カリウム含有塩ビ系樹脂　　　１０部（
ＭＲｌｌｏ、日本ゼオン■製） ポリウレタン樹脂　　　　　　　　　　　　５部（ニス
タン５７０１、グノドリンチ社製）α　Ａｌｚ　Ｏｘ　
　（平均粒径０．２μｍ）カーボンブラック ミリスチン酸 ステアリン酸 ブチルステアレート シクロヘキサノン メチルエチルケトン く下層用磁性塗料Ｂ〉 Ｃｏ−７−Ｆｅ、○。

（平均長軸長は後記表−１に示した。

スルホン酸カリウム含有塩ビ系樹脂 （ＭＲＩＩＯ１日本ゼオン■製） ポリウレタン樹脂 （ニスタン５７０１．グッドリンチ社製）ａ　　Ａｆｚ
　（）＋　　（平均粒径０．２μｍ）カーボンブラック ミリスチン酸 ステアリン酸 ブチルステアレート シクロヘキサノン ５部 ０．５部 １部 １部 ０．５部 １００部 １００部 １００部 Ｈｃ＝７０００ｅ） １０部 ５部 ５部 ０．５部 １部 １部 ０．５部 １００部 メチルエチルケトン　　　　　　　　　　１００部上記
の組成物（塗料Ａ、Ｂ）を混練、分散した後、溶剤（メ
チルエチルケトン、トルエン）により１〜２０ｐの粘度
に調整した。その後、ポリイソシアネート：コロネート
Ｌ（日本ポリウレタン工業■製）を５部添加し、厚さ１
４．５μｍのポリエチレンテレフタレートベースフィル
ム上に、各種の下層用磁性塗料Ｂと上層用磁性塗料Ａを
順次第３図の装置で塗布し、配向、乾燥後、カレンダー
処理を行った。この場合、上層は０．５　μｍ１下層は
２．５μｍの乾燥膜厚とした。

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０．８μｍになるように塗布した。

カーボンブラック（Ｒａｖｅｎ１０３５）　　　　　　
４０部硫酸バリウム（平均粒径３００　ｍμｍ）　　　
１０部ニトロセルロース　　　　　　　　　　　２５部
Ｎ−２，３０１（日本ポリウレタン社製）２５部コロネ
ートＬ（〃　　　　　　）１０部シクロへキサノン　　
　　　　　　　　　４００部メチルエチルケトン　　　
　　　　　　　２５０部トルエン　　　　　　　　　　
　　　　　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３インチ幅に
断裁し、下記表−１に示す各ビデオテープとした。

なお、支持体表面の突起数は同支持体中のフィラー（例
えば球状シリカ）の量を変えることによって制御した。

磁性粉の平均長軸長は、２０，０００〜５０．０００倍
程度の電顕写真をとり、個々の針状粒子を５０〜１００
個、長さを測定し、平均値を倍率に応じて換算する事に
よって測定した。また、磁性層の最表面のＲａは小板研
究所製の三次元表面粗さ計（３ＦＫ）で測定し、層中の
各種成分によってコントロールした。

そして、上記の各テープについて以下の性能評価を行い
、結果を下記表−１に示した。

（ａ）、ＲＦ−出力、ルミ−３／Ｎ、りｏマＡＭ−３／
Ｎ、クロマ−出カニ カラービデオノイズメーター’５ｈｉｂａｓｏｋｕ９２
５　Ｄ／　Ｉ　Ｊを用い、日本ビクター社製「ＨＲ−３
７０００Ｊのデツキでリファレンステープ（ロ）。

（Ｃ）。

に対する値（ｄＢ）で表した。

各信号の周波数は次の通りである。

ＲＦ−出力：　　　　　　　６ＭＨｚ ルξ−３／Ｎ　：　　　　　６ＭＨｚ クロマＡＭ−３／Ｎ：　　６２９にセ クロマー出カニ　　　　６２９ＫＨｚ ＲＦ出力低下： ビデオデツキ’ＨＲ−３７０００Ｊ　　（日本ビクター
社製）を用い、ノイズメーターとしてシバツク９２５　
Ｄ−’を用いて、温度２０°Ｃ１相対湿度６０％で録画
し、１００バスの再生を行った後のＲＦ出力の低下を測
定した。

ジッター： ＶＴＲジッター・メーターＭＫ−６１２Ａ　（目鼻電波
）にて１００バス後の値を測定した。

（以下余白） この結果から、本発明に基づいて、磁性層の最上層の表
面の中心線平均粗さ（Ｒａ）がｏ、ｏｏｓ　μｍ以上、
０．０１５μｍ未満であり、平均長軸長が０．２５μｍ
より大きい磁性粉が前記第１磁性層に含有され、平均長
軸長が０．２５μｍ以下の磁性粉が前記第２磁性層に含
有され、かつ、非磁性支持体の表面に１０００個／１Ｉ
ＩＩｎ２以上の突起が形成されていると、各磁性層の性
能を夫々効果的に発揮させて電磁変換特性を向上させ、
かつ、表面性を適度にして電磁変換特性、走行性、耐久
性をバランスよく向上させることができる。

次に、第２図のように磁性層を層２．５．６と３層にし
たとき（但し、上層６は第１図の４と同様であるが、膜
厚は０．３μｍ、中間層５は第１図の２と４との中間の
Ｈｃ　（＝８０００ｅ）で膜厚は０６３μｍ、下層２は
第１図の２と同じ）、上記と同様に性能評価を行ったと
ころ、下記表−２の結果が得られた。これによれば、２
層の場合と同様に、本発明の構成によって性能が十分に
出ていることが分かる。

へ８発明の作用効果 本発明は上述したように、最表面の中心線平均粗さ（Ｒ
ａ）を０．００５　μｍ以上、０．０１５μｍ未満とし
、平均長軸長が０．２５μｍより大きい磁性粉を第１磁
性層に含有させ、平均長軸長が０．２５μｍ以下の磁性
粉を第２磁性層に含有させ、かつ、非磁性支持体の表面
に１０００個／ＩＩＩＩＩｚ以上の突起を形成している
ので、各磁性層の性能を夫々効果的に発揮させて電磁変
換特性を向上させ、かつ、表面性を適度にして電磁変換
特性、走行性、耐久性をバランスよく向上させることが
できる。

【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
、第２図は磁気記録媒体の一例の断面図、第３図は磁気
記録媒体の製造装置の概略図である。 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 ４．６・・・・・・・・・上層磁性層 ５・・・・・・・・・中間磁性層 である。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １、非磁性支持体上に第１磁性層と第２磁性層とがこの
   順に積層されている磁気記録媒体において、前記第１及
   び第２磁性層を設ける側での前記非磁性支持体の表面に
   １０００個／ｍｍ＾２以上の突起が形成されており、平
   均長軸長が０．２５μｍより大きい磁性粉が前記第１磁
   性層に含有され、平均長軸長が０．２５μｍ以下の磁性
   粉が前記第２磁性層に含有され、かつ、前記第２磁性層
   側の最表面の中心線平均粗さ（Ｒａ）が０．００５μｍ
   以上、０．０１５μｍ未満であることを特徴とする磁気
   記録媒体。