JPH0362311A

JPH0362311A - 磁気記録媒体

Info

Publication number: JPH0362311A
Application number: JP1198167A
Authority: JP
Inventors: Takafumi Yanagida; 貴文柳多; Tsutomu Kenpou; 見寳　勉
Original assignee: Konica Minolta Inc
Current assignee: Konica Minolta Inc
Priority date: 1989-07-31
Filing date: 1989-07-31
Publication date: 1991-03-18
Also published as: US5208091A

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。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（ｕ！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、下層で機能
分離を行い、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る。

そして、このような重層又は積層型の磁性層を有する媒
体では一般に、磁性層の最上層は０．６μｍ以下と非常
に薄い膜厚に形成されている。

ハ１発明の背景他方、そうした最上層は、高周波帯域の出力（特にビデ
オ出力）を上げるために、その表面は平滑に仕上げられ
ている。しかし、このような平滑な表面では、媒体（特
にテープ）の巻き取り、巻き戻しの際に巻き乱れが生じ
易く、走行性不良、出力変化等を生じ易くなる。このた
めに、磁性層とは反対側の支持体面に、非磁性粒子をバ
インダで固めてなるバック層を設けることが考えられる
。

しかしながら、磁気記録媒体が巻き取られた場合、バッ
ク層の表面の凹凸が上記した磁性層の最上層表面に転写
し、その表面性が損なわれ、これによって、媒体の電磁
変換特性（特にビデオ出力）が大きく劣化してしまう。

これは、バンク層の走行性を確保するために、その表面
を粗くしているために、バック層の凹凸が磁性層表面に
転写し易くなるからであると考えられる。本発明の検討
によれば、バック層の表面が均一に荒れている場合には
、転写による磁性層のＲＦ出力の低下が著しくなり、特
に、上記したように磁性層の最上層が０．６μｍ以下と
薄膜であるため、バック層による転写を受けた場合に、
その特性（即ち、ビデオ出力又はＲＦ出力）が大きく影
響を受けるからである。これは、磁性層が一層のみ（単
層）からなる媒体では、予期し得ないような特性劣化を
招くことになる。

二０発明の目的本発明の目的は、積層型の磁性層においてバック層から
の転写を少なくして、ＲＦ出力等の低下を減少させ、か
つ走行耐久性を良好にできる磁気と記録媒体ｌ提供することにある。

ホ１発明の構成及びその作用効果即ち、本発明は、非磁性支持体上に少なくとも２層から
なる磁性層が設けられ、かつ、この磁性層とは反対側の
前記非磁性支持体上にバック層が設けられた磁気記録媒
体において、高さ（ピーク高さ）　０．０５μｍ〜０．
６ｔｔ　ｍの凸部が１万個／ｃ１１１〜ｌＯ万個／　Ｃ
ｔ＆の割合（ピーク数）、１０μｍ以上の間隔（ピーク
間隔）で前記バック層の表面に形成されていることを特
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、そのうちの最上層でビデオ出力等の高域の記
録、再生特性を良好とし、かつ下層でクロマ、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、上Ｎ（特に最上層）の保磁力（Ｈｃ）を下層よりも
大とし、かつ上層の膜厚（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
、この上層に隣接する下層の膜厚は１．５〜４．０μｍ
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
を平滑にして高周波帯域での出力を汰きくするのがよい
が、反面、既述した如きバック層による転写を受は易く
なる。これに対して、本発明によれば、バック層の表面
に高さ（ピーク高さ）０．０５　ｕ　ｍ　〜０．６　ａ
　ｍの凸部を１万個／ｃ１１１〜１０万個／　ｃＪの割
合（ピーク数）、１０μｍ以上の間隔（ピーク間隔）で
形成しているので、上記の転写を減少させ得ることが判
明したのである。即ち、上記の凸部が適切なサイズ、分
布量でバック層の表面にいわばスパイク状に存在してい
るので、バック層の表面が平滑化され、磁性層の最上層
への転写が減少し、しかも、摩擦係数は走行性（走行耐
久性）を良好に保持できる程度の大きさとなるのである
。

バック層の上記凸部は上記した高さ、割合、間隔で存在
していることが必須不可欠である。高さは０．０５μｍ
未満では低すぎて表面が平滑化されすぎ、却って摩擦が
増え、走行不良となり、また０、６μｍを超えると高す
ぎて磁性層への転写を引き起こしてしまう。この高さは
０１６〜０４μｍがよく、０．０６〜０．２μｍ　が更
によい。割合については、１万個／　ａｌ１未満では少
なすぎて表面が平滑となりすぎ、また１層万個／Ｃｌｌ
１を超えると多すぎて荒れが均一化するのと等価となり
、いずれも不適当である。この割合は３〜９万個／ｃｔ
Ａがよく、５〜８万個／ｄが更によい。間隔については
、１０μｍ未満では凸部の分布が増えすぎ、荒れがやは
り均一化するので不適当である。この間隔は１０〜３５
０μｍがよ＜、２０〜２００μｍが更によい（但し、間
隔はあまり大きいと表面が平坦化するので、その上限は
５００μｍとするのがよい）。

なお、上記の凸部は０．０２〜１．０μｍの径（平面的
にみた場合の長径又は粒径）を有しているのが望ましい
。この径はあまり小さいと表面が平坦化し、走行性が悪
くなる傾向がある。また、あまり大きいと磁性層への転
写を起こし、ＲＦ出力が低下しやすくなる。そして、上
記の凸部を形成するには、後述の非磁性粒子をバインダ
に分散させてバック層用塗料を調製する際に、非磁性粒
子の粒度、添加量を予め決めておく。

本発明において、磁性層を構成する複数Ｎ（最上層と下
層）は互いに隣接していることが望ましい。下層は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（ｗｅｔ−ｏｎ−
ｗｅｔ）方法で塗布形成する時に好適である。勿論、下
層を乾燥後に上層を塗布する一ｅｔ−ｏｎ−ａｒｙ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の磁性
層２のＩＩＩＨは１．５〜４．０μｍとするのが好まし
く、第２の磁性層４の膜厚、又は第２、第３の磁性Ｎ５
．６の合計膜厚は０．６　μｍ以下（例えば０．５　μ
ｍ）とするのが好ましい。バック層３の膜厚は２μｍ以
下（例えば１．０　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−Ｆｅ、０３Ｃｏ含有ｒ−
Ｆｅｚ　Ｏ：Ｉ　、Ｆｅ３Ｏ４、Ｃｏ含有Ｆｅ３０ａ等
の酸化鉄磁性粉；Ｆｅ、Ｎｉ、Ｃｏ、Ｆｅ−Ｎｉ−Ｃｏ
合金、Ｆｅ−Ｎｉ合金、Ｆｅ−Ａ１合金、Ｆｅ−Ａｆｆ
ｉ−Ｎｉ合金、Ｆｅ−ＡＰ、−Ｃｏ合金、Ｆｅ−Ｍｎ−
Ｚｎ合金、Ｆｅ−Ｎｉ−Ｚｎ合金、Ｆ　ｅ−Ａｆｆｉ−
Ｎ　１−Ｃｏ合金、Ｆｅ−Ａ／！−Ｎｉ−Ｃｒ合金、Ｆ
ｅ−ＡＮ−Ｃｏ−Ｃｒ合金、Ｆ　ｅ−Ｃｏ　−Ｎ　１−
Ｃｒ合金、Ｆｅ−Ｃ。

−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から、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）の高いものを使用するとより高出力、の媒
体にすることができる。

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）、スチレンーブタジェン共重合
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、−３部３Ｍ、−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
七ツマ−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、反応た結合剤に非磁性粒子
を含有させ、支持体裏面に塗布する。こうした非磁性粒
子としては、酸化ケイ素、酸化チタン、酸化アルミニウ
ム、酸化クロム、炭化珪素、炭化カルシウム、酸化亜鉛
、αＦ　ｅｚ　Ｏｚ　、タルク、カオリン、硫酸カルシ
ウム、窒化ホウ素、フッ化亜鉛、二酸化モリブデン、炭
化カルシウム、硫酸バリウム等からなるものが挙げられ
る。また、その他にも、有機粉末、例えばペンジグアナ
珈ン系樹脂、メラミン系樹脂、フタロシアニン系顔料等
も使用可能であり、有機粉末と前記の無機粉末とも併用
することもできる。更に、上述の非磁性粒子と共にカー
ボンブラックを併用することがよい。これにより、媒体
の走行性を更に安定せしめ、前記した非磁性粒子の作用
と相まって媒体の耐久性を更に向上せしめることが可能
である。

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、Ａｆ
ｆｉ、　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。

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（以下余
白）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サンドミルで混練、分散し、
各磁性塗料を調製した。

〈上層用磁性塗料Ａ〉Ｃｏ−７−Ｆ　ｅ、　０．　　　　　　　　　１００部
（Ｈｃ　＝９０００　ｅ、　Ｂ　ＥＴ値４５ｒｒｆ／ｇ
、平均長軸長０．２μｍ）スルホン−酸カリウム含有塩ビ系樹脂　　　１０部（Ｍ
ＲＩＩＯ，日本ゼオン■製）ポリウレタン樹脂　　　　　　　　　　　　５部（ＸＥ
−１、成田薬品工業■製）ｏｒ−Ａ／！、　Ｏ，（平均粒径０．２μｍ）　　　　
６部カーボンブラック　　　　　　　　　　　　１部業
すスチン酸　　　　　　　　　　　　　１部ステアリン
酸　　　　　　　　　　　　　　１部ブチルステアレイ
ト　　　　　　　　　　　１部コロネートＬ　　　　　
　　　　　　　　　５部（日本ポリウレタン工業■製）〈下層用磁性塗料Ｂ〉Ｃｏ−７−Ｆ　ｅｚ　Ｏｔ　　　　　　　　　　１００
部（Ｈｃ　＝７０００　ｅＳＢ　ＥＴ値２８ｒｒｆ／ｇ
、平均長軸長０．２５μｍ）スルホン酸カリウム含有塩ビ系樹脂　　　１０部（ＭＲ
ＩＩＯ，日本ゼオン■製）ポリウレタン樹脂　　　　　　　　　　　　５部（ＸＥ
−１、成田薬品工業■製）ミリスチン酸　　　　　　　　　　　　　１部ステアリ
ン酸　　　　　　　　　　　　　　１部ブチルステアレ
イト　　　　　　　　　　　１部コロネートＬ　　　　
　　　　　　　　　　５部（日本ポリウレタン工業■製
）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、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０．３μ
ｍ、下層は２．０μｍの乾燥膜厚とした。

しかる後、次の組成のバック層用塗料を磁性層塗布した
。

カーボンブラック　　　　　　　　　　　１００部ニト
ロセルロース（旭化或社製Ｂ　Ｔ　Ｈ′Ａ）　４０部Ｎ
−２３０１（日本ポリウレタン製）４０部コロネートＬ
　　（〃　　　　　）２０部シクロヘキサノン　　　　
　　　　　　　９００部メチルエチルケトン　　　　　
　　　　４５０部トルエン　　　　　　　　　　　　　
　　４５０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Ａインチ幅に断裁し
、下記表−１に示すようにバック層の表面状態を種々に
変えた各ビデオテープとした。

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）、Ｒａ（平均表面粗さ）小板研究所製の三次元表面粗さ計（３ＦＫ）にて測定し
た（カットオフは０．２５ｍｍ）。

（ハ）、動摩擦係数（μｋ）テープ走行性試験機ｒＴＢＴ−３００Ｄ、（横浜システ
ム研究新製）にてクロムメツキステンレス４φピンにテ
ープを１８０”巻きつけ、テープスピード３．３　ｍ／
ｓｅｃ　、入口テンション２０ｇで測定し、次式にてμ
ｋを算出。

μに一１／π１２ｆｉｘ／２０（ｘ・・・・・・・・・
出口テンション（ｇ））（Ｃ）、ＲＦ出力変動ビデオデツキｒＨＲ−３７０００Ｊ　　（コニカ社製）
を用い、ノイズメーターとしてシバツク９２５Ｄを用い
て、温度４０°Ｃ１相対湿度８０％で録画し、１００時
間の再生を行った後のＲＦ出力の低下を測定した。

（ｄ）、キズ、転写目視によって観察した。

（以下余白）この結果から、本発明に基づいて、バック層表面の凸部
を高さ０．０５〜０．６μｍ、分布量１万〜１０万個／
Ｃｌｌ１、間隔１０μｍ以上とした場合には、バック層
の転写をなくし、出力変化を著しく減少させ、低摩擦で
走行性を向上させることができる。こうした効果は、本
発明のように重層型の磁性層において顕著である（実施
例１〜８と比較例４〜１０とを比較、参照）。これに対
し、比較例１．２．３に見られるように、磁性層が単層
型である場合は、合とは特に磁性層の表面側の構成が全
く異なるため、換言すれば、単層に比べて重層の場合は
表面にはごく薄い最上層が存在していてバック層による
影響を敏感に受は易いためであると考えられる。

また、実施例２の磁性層を３層で形成した。膜厚は最上
層０．３μｍ、中間層０．３ｇｍ、下層２．０μｍであ
り、組成は最上層及び下層は実施例２と同様で、中間層
はＨｃ９０００　ｅ、　Ｂ　ＥＴ値４０ｒｒｒ／ｇ、平
均長軸長０．２μｍの磁性粉を用いた以外は実施例２と
同様にした。その他、バック層、支持体は実施例２と同
、様であった。この場合のデータは次の通りであり、結
果は良好である。

【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二側の断面図である。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

【特許請求の範囲】

１、非磁性支持体上に少なくとも２層からなる磁性層が
設けられ、かつ、この磁性層とは反対側の前記非磁性支
持体上にバック層が設けられた磁気記録媒体において、
高さ０．０５μｍ〜０．６μｍの凸部が１万個／ｃｍ＾
２〜１０万個／ｃｍ＾２の割合、１０μｍ以上の間隔で
前記バック層の表面に形成されていることを特徴とする
磁気記録媒体。