JPH0373415A - 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 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、高画質化の要求に対応するビデオ用磁気テープの
開発が進んできた。ところが、高画質化のために、従来
よりも記録周波数が高周波数域に移り、それに伴い、テ
ープ走行に伴うヘッドの傷、付着物等の発生に起因した
摺動ノイズ、へ・７ドの白濁等による高周波数特性の劣
化が問題となっている。このような劣化は、特に高域で
の出力、Ｓ／Ｎの劣化となってあられれ、劣化が大きい
場合は、画面の反転ｙｌをひきおこすこともあった。

そこで、上記の摺動ノイズ、ヘッド白濁の改良のために
は、テープの磁性層のヤング率を大きくすることが有効
であると考えられる。しかしながらその場合、磁性層が
硬くなるためにテープ表面が硬くなりすぎ、却って８！
械的に脆弱となってスチル耐久性、エレクトリカル（電
磁変換）特性が劣化する問題がある。

ハ９発明の目的 本発明の目的は、摺動ノイズ、ヘッド白濁を改良し、か
つスチル耐久性やエレクトリカル特性を確保することの
できる磁気記録媒体を提供することにある。

二９発明の構成及びその作用効果 即ち、本発明は、非磁性支持体上に設けられた磁性層が
少なくとも２層からなり、これらの層のうちの下層のヤ
ング率が上層のヤング率よりも大きく、かつ、前記下層
のヤング率が８００　ｋｇ／ｍ”以上である磁気記録媒
体に係るものである。

本発明によれば、磁性層を？ｊ！数の層で構成し、その
うち、下層のヤング率を８００ｋｇ／ｍ”以上と大きく
し、かつ上層のヤング率を下層よりも相対的に小さくし
ているので、媒体全体としてのヤング率が４層分となり
、ｌ！Ｉ述した如き摺動ノイズやヘッド白濁化を減少さ
せて特に高周波特性（高域での出力、Ｓ／Ｎ）を向−Ｌ
させることができると同時に、媒体（磁性層の上層）表
面が適度な硬さを呈し、スチル耐久性やエレクトリカル
特性も十分εこ保持することができる。これに反り１、
磁性層が単層からなる場合、磁性層のヤング率を単に８
００ｋｇ　／　Ｍ　”以上としたときには、磁性層の表
面が硬くなりすぎ、スチル耐久性やエレクトリカル特性
の劣化を回避できない。

上記した効果を得るには、下層のヤング率は８００　ｋ
ｇ　／　ｔｍ　”以上としなければならない、但し、こ
のヤング率はあまりに大きいと、媒体全体が硬くなりす
ぎて却って走行性、耐久性の面で問題が生しるので、そ
の上限は１２００ｋｇ　／　ｍｗ　”とするのが好まし
い。そして、下層のヤング率は９００〜１０００ｋｇ／
ｌ１ｌｔとするのが更に好ましい。また、上層のヤング
率は下層よりも小さければよいが、通常は５００〜８０
０　ｋｇ／ｍ’　、更には６５０〜７５０　ｋｇ／＋ｎ
ｍ２とするのが好ましい。

こう層７たヤング率に各層を設定する方法としては、用
いられるバインダ（結合剤）の種類、添加剤（特に脂肪
酸、脂肪酸エステル）の足の調整等がある。下層のヤン
グ率を８００　ｋｇ／ｍｍ２以りにするには、用いるバ
インダ樹脂として例えば塩ビ／ポリウレタンの組合せを
用い、塩ビ／ポリウレタンの比率を５０１５０〜８０／
２０の範囲とし、ポリウレタンのＴｇは一２０°Ｃ以上
（好ましくは０°Ｃ以）、、）とする。また、添加剤と
しては、脂肪酸を６５主外扮に対して２．０％以下（好
ましくは０．５〜１．５％）、脂肪酸エステルを磁性粉
に対して１．０％以下（好ましくは０．２５〜０．７５
％）添加する（脂肪酸エステルの添加量が通常のものよ
り少ない点がポイン）・）。

上層については、下Ｎについての上記条件のうち、脂肪
酸エステル量を磁性粉に対し２て０．７〜１．５％（例
えば１．０％）であって下層よりも多くし、他の条件は
下層と同様とする。

また、本発明の媒体において、低域側のクロマ出力、オ
ーディオ出力も向上させるために、下層には、モース硬
度６以上の非磁、性粉末、カーボンブラックが磁性粉に
対する量で上層の２以下含まれることが望ましい。即ち
、そうした粉末粒子が下層においてＩＩＩ対的に少なく
なることにより、下層での磁性む）の充填密度が向りし
、比較的低域側での出力が大きくなる。

本発明の媒体では、磁性層を複数の層で構成しているの
で、そのうちの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ｒ
ｆ！！（特に最上層）の保磁力（Ｈｃ）を下層よりも大
とし、かつ−１−Ｎの膜厚（又は層厚）は薄いことが必
要であり、特に０．６　μｍ以下とするのが望ましい。

また、この上層に隣接する下履の膜厚は１．５〜４．０
μｍとするのが望ましい。

なお、本発明において、磁性層を構成する？１数珊は互
いに隣接していることが望ましい、そして、最１層が一
ヒ記した一Ｌ層であり５、これに隣接した＋７４が上記
した下層であることが望ましい。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１ｇ−み
で以て、両層の磁性む）がｉＩＸ、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（ｎｅｔ−ｏｎ−ｎｅ
ｔ）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ｎｅｔ−ｏｎ−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べる非磁性支持体１
上に、第１の磁性層２、第２の磁性層４をこの順に積層
したちの７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＃）設けなくてもよいや第２の磁性層上には゛ｔ−
バーコード層を設けてもよい。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ｌの磁性
層２の膜厚は１．５〜４．０　μｍ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の磁性層５．
６の合計膜厚は０．６μｍ以下（例えばＯ，Ｓ／１ｍ）
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ｔ５）としては、γ−Ｆｅａｒｓ、Ｃｏ含
有Ｔ　Ｆｅ、Ｏｓ　、Ｆｅｓ　Ｏｓ　、Ｃｏ含有Ｆｅａ
ｏａ等の酸化鉄鎖１１扮；Ｆｅ、Ｎｉ、Ｃｏ、Ｆｅ−Ｎ
ｉ−Ｃｏ合金、Ｆｅ−Ｎｉ合金、ＦｅＡＮ合金、Ｆｅ−
ＡＮ−Ｎｉ合金、Ｆｅ−ＡｌｌＣｏ合金、Ｆｅ−Ｍｎ−
Ｚｎ合金、Ｆｅ−Ｎｉ−Ｚｎ合金、Ｆｅ−Ａｆ−Ｎｉ−
Ｃｏ合金、Ｆｅ−Ａｆｆ−Ｎｉ−Ｃｒ合金、Ｆｅ−Ａ、
ｇ−Ｃｏ−Ｃｒ自金、Ｆｃ−Ｃｏ−Ｎｉ−Ｃｒ合金、Ｆ
ｃ−Ｃ。

Ｎ１−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。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２４に好適な
ものを選択できる。例えば、１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ξす）、帯電防止剤
（例えばカーボンブラック、グラフアイｌ−）等を添加
してよい。下層の磁性層においては、モース硬度６以上
のカーンＩζンブラック、非磁性む）末を上層の％以丁
含ｆ↑さ（Ｌるのがよいが、そうした非磁性わ）宋には
、上記の；会社アルミナ（α−アルミナ含む）以外にも
、酸化クロム、酸化チタン、α−酸化鉄、酸化ケイ素、
窒化ケイ素、炭化ケイ素、酸化ジルコニウム、酸化亜鉛
、酸化セリウム、酸化マグネシウム、窒化ホウ素等が使
用される。この研磨剤の平均粒径は０．６μｍ以下がよ
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１−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！コース［・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、−３層１Ｍ、−ＣＯＯＭ、−ＰＯ（
（ＪＭ’　）ｔ　　（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１．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２！を含有した樹脂である
のがよい。Ｊ２ｊち、こうした樹脂は分子内の極性基に
よって、磁性粉とのへしみが向上し、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
塗浦安定性を一層向上させることができ、ひいては媒体
のｆｆ１４久性をも向上させ得る。

こうした結合剤、特ｔ、、：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、と記した結合剤
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、ＡＩ
！、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Ｊ、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２０００
Ｇａｕｓｓ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　ＷＨ３７に導がれ、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、矢印り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１
３．１４が設けられ、各コーターからの塗料をウェノト
・オン・ウエット力式で重ねる。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ーを更に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サンドミルで混練、分散し、
各磁性塗料を調製した。

〈に要用磁性塗料Ａ） Ｃｏ　　ｙ−Ｆｅｗ　０３　　　　　　　　　１００部
（Ｈｅ−９０００ｅ、ＢＥＴ値５０ｒｒｒ／ｇ、平均長
軸長０．１６μｍ） スルホン酸カリウム含有塩ビ系樹脂　　　１０部（ＭＲ
ＩＩＯ１日本ゼオン■製） ポリウレタン樹脂　　　　　　　　　　　　５部〈下層
用磁性塗料Ｂ） ００−γ−Ｆｅｚｅｓ　　　　　　　　　　１００部（
Ｈｃ＝７０００ｅ、ＢＥＴ値３８ｒｒｆ／ｇ、平均長軸
長０．２４μｍ） スルホン酸カリウム含有塩ビ系樹脂　　　１０部（ＭＲ
ＩＩＯ１日本ゼオン■製） ポリウレタン樹脂　　　　　　　　　　　　５部α〜Ａ
ｆｆｉｚＯｉ　　　　　　　　　　　　　　６部（モー
ス硬度９、平均粒径０．２μｍ）カーボンブランク　　
　　　　　　　　　　１部（平均粒径３０ｍμ） ミリスチン酸　　　　２部以下（例えば１部）ステアリ
ンＭ　　　　２部以下（例えば１部）ブヂルステアレイ
ト０．７〜１．５部（例えば１部）コロネー）Ｌ　　　
　　　　　　　　　　　　５部（日本ポリウレタン工業
■製） α〜Ａ２□　Ｏｌ （モース硬度９、平均粒径０．２　μｍ）表−１のもの
カーボンブランク （平均粒径３０ｍμ）表−１のもの ミリスチン酸　　　　１部以下（例えば０．５部）ステ
アリンｔ１ｉ１部以下（例えば０．５部）ブチルステア
レイト　１部以下（例えば０．５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ツクレート
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）
ｔｍ、下層は２．５μｍの乾燥膜厚とした。

しかる後、次のＭｉ戒の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３００ｍ７７ｍ）　　
　１０部ニトロセルロース　　　　　　　　　　　２５
部Ｎ−２３０１（Ｒ本ポリウレタン製）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Ａ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。

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−ｌに示した。

（ａ）、ＲＦ−出力、ルミ−３／Ｎ、りｏ　？　−Ｓ　
／　Ｎ、クロマ−出カニ カラービデオノイズメーター’５ｈｉｂａｓｏｋｕ９２
５Ｄ／ＩＪを用い、日本ビクター社製「ＨＲ−３７００
０Ｊのデツキでリファレンステープに対する値（ｄＢ）
で表した。

各信号の周波数は次の通りである。

（ｂ）　、Ｈｉ　Ｆ　ｉ〜オーディオ出カニ日本ビクタ
ー社製ｒ　Ｂ　Ｒ−Ｓ　７１１　Ｊのデツキを用い、リ
ファレンステープに対する稙（ｄＢ）で表した。

この出力信号の周波数は１．７　Ｍｌｌｚであった。

（Ｃ）、リニアオーディオ出カニ 日本ビクター社製ｒＢＲ−３７１ｂのデツキを用い、リ
ファレンステープに対する値（ｄＢ）で表した。

この出力信号の周波数はＩＫＨｚであった。

（ｄ）、摺動ノイズ（測定条件：２０℃、１０％、測定
デツキ：日本ビクター社製ＨＲ−５７０００）　：（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。（１１）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。（山）８Ｍ１１ｚ付
近のノイズレベルについてシステムノイズを基準（Ｏｄ
Ｂ）としてＩＯババスノイズの値を平均値として読み取
る。

（Ｃ）、　ヘッド白濁（測定デツキ：日本ビクター社製
ＨＲ−５７０００）　　： （ｉ　）　２０°Ｃ１６５％で６Ｍセの信号を１０分間
記録し、３回再生を繰り返す。

（ｉｉ　）　２０″Ｃ１６５％で８Ｍ也の信号を２分間
記録し、再生出力をスペクトラムアナライザで測定する
（測定値Ａ）。

（ｉｉｉ　）　２０’Ｃｌ２Ｏ％でテープを全長走行さ
せる。

（ｉｖ）２０℃、２０％で８ＭＨｚの信号を２分間記録
し、再生出力をスペクトラムアナライザで測定する（測
定（ａＢ）。

（ｖ）測定値（Ａ−Ｂ）が出力の劣化に相当する。

また、ヘッドの観察を行い、白濁のレベルを評価する。

◎　ヘッドのガラス部に白濁がみられない。

Ｏヘッドのガラス部に白濁が一部分付く。

×　ヘッドのガラス部の全面に白濁が付く。

（ｆ）、スチル耐久性： 静止画像の再生出力が２ｄＢ低下するまでの時間を分単
位で示す。

（以下余白） この結果から、本発明に基づいて、磁性層の下層のヤン
グ率を８００　ｋｇ　／　ｙｍ　”以上とし、上層のヤ
ング率よりも大きくすることによって、実施例１〜４に
みられるように、比較例１〜５と比べて大幅に摺動ノイ
ズ、ヘンド白濁が減り、かつ各出力、Ｓ　／’　Ｎが十
分となり、更にまたスヂル耐久性等も著しく向上するこ
とが分かる。

上記のヤング率による特性変化をみるために、実施例１
において、下層、上層のヤング率を変化さセた結果を第
４図に示す。

この結果によって、下層のヤング率を８００　ｋｇ　／
　ｍ　”以上とすれば例えば摺動ノイズが著しく減少し
、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。

（以下余白） の優位性が顕著に現れている。

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、中間層は第１図の２と４との中間のＨ
ｃ（８０００ｅ）で膜厚は０．３μｍ、下［２は第１図
の２と同じ）上記と同様に■。

【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、第４図は磁性層の各層の
ヤング率を変えたときの特性変化を示すグラフ である。 なお、図面に示す符号におし）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、非磁性支持体上に設けられた磁性層が少なくとも２
   層からなり、これらの層のうちの下層のヤング率が上層
   のヤング率よりも大きく、かつ、前記下層のヤング率が
   ８００ｋｇ／ｍｍ＾２以上である磁気記録媒体。