JPH0546976A - 磁気記録媒体 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【構成】 非磁性支持体上に針状磁性粉を結着樹脂中に
分散して成る磁性層を有する磁気記録媒体において、磁
性層中に平均粒径が０．２〜１．０μｍの範囲にある研
磨剤を磁性粉に対して１．０〜１０重量％の範囲で含有
し、かつ角型比が０．８５〜０．９０の範囲にあること
を特徴とする磁気記録媒体。 【効果】 本発明の磁気記録媒体は、表面平滑性を損な
わずに電磁変換特性、走行特性、テープ耐久性及びヘッ
ド耐久性に優れたものである。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【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
。

【０００２】

【従来の技術】長時間ビデオテープ、カメラＶＴＲ一体
型用ビデオテープのような高密度記録が要求さる磁気記
録媒体では、年々、磁性粉は微小、微細化され、磁性層
表面は鏡面化される傾向にある。このような現状は磁性
粉の微細化に伴う塗膜強度の劣化、鏡面化に伴う走行時
動摩擦係数の増大等の理由から、テープの耐久性を悪化
させる。このため、テープの耐久性を向上させることは
重要な課題となってきている。従来、研磨剤の使用にお
いて硬度の高いもの、粒径の大きいものを選択する、或
いは研磨剤の添加量を増加させる等の処置が一般的にと
られてきた。或いは、特開昭60−93631号公報、特開昭6
1−57036号公報、特開昭63−306525号公報で述べられて
いるように、研磨剤の粒子径、磁性層表面に存在する研
磨剤の数量を特定化することにより耐久性の向上を図
ってきた。また、潤滑剤の種類、添加量も検討されてき
ている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】潤滑剤の添加量を増加
させると、磁性層の表面に浮きだしてきて、ドロップア
ウト、ヘッド目づまりが起こり易くなる。また磁性層の
塗膜強度が劣化するため、粉落ち、スチール等の耐久性
が悪化する。従って潤滑剤の変更による耐久性の改善に
は、限りがある。

【０００４】研磨剤の硬度の高いもの又は粒径の大きい
ものを選択すること、或いは研磨剤の添加量を増大させ
ることは、塗膜強度が向上し、磁性層表面の平滑性が失
われる結果になるので、スチール、粉落ち等の耐久性は
改善され動摩擦係数も低下させるできる。しかしなが
ら、磁気塗膜表面での平滑性の欠損は、ヘッドとのスペ
ーシングロスを生じ、特に高周波数領域での電磁変換特
性（ＲＦ出力、Ｓ／Ｎ比）を低下させる。また、高保磁
力磁性粉の使用に伴い、ヘッドの材質も従来のフェライ
トに対して、硬度の低いセンダストやアモルファス合金
等が使用されるようになった。従って、研磨剤を上記の
ように変更することは、ヘッドがキズ付き易く、或いは
摩耗し易くなることにつながる。

【０００５】特開昭60−93631号公報、特開昭61−57036
号公報、特開昭63−306525号公報に述べられている、研
磨剤の粒径、磁性層表面に存在する研磨剤の数量を特定
化することは、上記のような研磨剤の相反する２つの性
質をバランスよく引き出すために配合を調整することで
対処しようとするものである。

【０００６】本発明が解決しようとする課題は、単に研
磨剤の効果のバランスを取るように配合を変更すること
でなく、別の手段で研磨剤が本質的に有効に働くよう磁
性層の表面を設計し、電磁変換特性、ヘッドの耐久性を
悪化させることなく、耐久性に優れた磁気記録媒体を提
供することにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明者らは上記の課題
を解決すべく鋭意研究を重ねた結果、前記課題が、平均
粒径が０．２〜１．０μｍの範囲の研磨剤を磁性粉に対
して１．０〜１０重量％の範囲で含有させ、かつ角型比
を０．８５〜０．９０の範囲にすることで改善できるこ
とを見出し本発明を完成させるに至った。

【０００８】即ち、本発明は上記課題を解決するため
に、非磁性支持体上に強磁性針状粉末を結着樹脂中に分
散して成る磁性層を有する磁気記録媒体において、磁性
層中に平均粒径が０．２〜１．０μｍの範囲にある研磨
剤を磁性粉に対して１．０〜１０重量％の範囲で含有
し、かつ、角型比が０．８５〜０．９０の範囲にあるこ
とを特徴とする磁気記録媒体を提供する。

【０００９】角型比を０．８５〜０．９０の範囲になる
ように磁性粉を配向することで、磁性層の空隙率が小さ
くなり、研磨剤粒子が空隙へ入り込んだ構造をとりにく
くなる。そこで表面に０．０２〜０．０５μｍの範囲の
高さの微小突起が多数形成され、動摩擦係数を下げる働
きをすると推定できる。また、塗膜密度が向上するの
で、塗膜強度も改善され耐久性も向上したことも考えら
れる。

【００１０】角型比が０．８５より小さいと、磁性層の
空隙が大きくなり、研磨剤粒子がそこへ入り込み、微小
突起が形成されにくくなり、そのため動摩擦係数が低下
せず、走行特性が向上しにくくなる傾向にあるので好ま
しくない。角型比が０．９０より大きくなると、磁性粉
の配向性が格段に向上するので、磁性層の空隙がかなり
少なくなり、逆にカレンダーによる表面平滑化の効果が
低下して、表面が粗れる傾向にあるので好ましくない。
従って、高周波数領域での電磁変換特性も劣化する。

【００１１】研磨剤の平均粒子径が０．２μｍより小さ
いと、磁性層表面で微小突起が形成されにくくなるので
動摩擦係数は低下しない傾向にあるので好ましくない。
また、研磨剤の平均粒子径が１．０μｍより大きくなる
と磁性層の表面が粗れるので、電磁変換特性が劣化する
傾向にあるので好ましくない。

【００１２】研磨剤の添加量が磁性粉に対して１．０重
量％より少ないと、ヘッドを研磨する働きがほとんど無
くなりヘッド目づまりを起こし易くなる。また、塗膜強
度も減少するので耐久性は劣化する。反対に１０．０重
量％より多いと、磁性層中の磁性粉密度が下がるので残
留磁束密度（Ｂr）が低下して電磁変換特性が低下す
る。

【００１３】本発明の磁気記録媒体は、結着樹脂中に分
散された強磁性針状粉末、研磨剤及び潤滑剤を含む磁性
層が、非磁性支持体上に設けられた構成を有する。

【００１４】非磁性支持体を形成する素材は、通常の磁
気記録媒体の非磁性支持体の素材として用いられている
ものを使用することができる。素材の例としては、ポレ
エチレンテレフタレート、ポリプロピレン、ポリカーボ
ネート、ポリエチレンナフタレート、ポリアミド、ポリ
アミドイミド、他にアルミ箔、ステンレス箔などの金属
箔も挙げることができる。

【００１５】非磁性支持体の厚さは、通常３〜５０μ
ｍ、好ましくは５〜３０μｍの範囲内にある。非磁性支
持体は磁性層が設けられていない側にバック層が設けら
れたものであってもよい。また、必要に応じて、非磁性
支持体と磁性層の間にアンカー層が設けられたものであ
ってもよい。

【００１６】本発明で使用される強磁性針状粉末は、戸
田工業社、チタン工業社、石原産業社、堺化学社製のγ
−Ｆｅ₂Ｏ₃、Ｃｏを被着させたγ−Ｆｅ₂Ｏ₃；デュポン
社、ＢＡＳＦ社製のＣｒＯ₂；関東電化社、同和工業
社、チッソ社、三井東圧化学社製のメタル鉄磁性粉等が
挙げられる。また、磁性層中の強磁性針状粉末の含有率
は、７０〜９０重量％の範囲が好ましく、７５〜８５重
量％の範囲がより好ましい。

【００１７】本発明の磁気記録媒体の磁性層に含まれる
研磨剤は、α−アルミナ、三酸化二クロム（Ｃｒ
₂Ｏ₃）、ベンガラ、炭化ケイ素、窒化ケイ素、酸化チタ
ンから選ばれるものを１種類或いは数種類組合せたもの
を主成分とする。これらの中でも、上村工業社製の『Ｕ
Ｂ−１０』（平均粒径０．５μｍのα−アルミナ）、住
友化学社製の『ＡＫＰ−１５』（平均粒径０．７μｍの
α−アルミナ）、『ＡＫＰ−２０』（平均粒径０．５５
μｍのα−アルミナ）、ペシネ社製の『ペシネＡ６Ｚ』
（平均粒径０．６μｍのα−アルミナ）、日本化学工業
社製の『クロメックスＳ−１』（平均粒径０．７μｍの
三酸化二クロム）、『クロメックスＵ−１』（平均粒径
０．３μｍの三酸化二クロム）、日本電工社製の『ＮＤ
−８０１』（平均粒径０．５μｍの三酸化二クロム）、
『ＮＤ−８０２』（平均粒径０．６μｍの三酸化二クロ
ム）が特に好ましい。

【００１８】本発明の磁気記録媒体の磁性層は、強磁性
針状粉末１００重量部に対して通常１０〜３０重量部、
好ましくは１５〜２５重量部の範囲内で結合剤を含む。
結合剤の樹脂成分としては、例えば、塩化ビニル系共重
合体、ポリエステル系樹脂、ニトロセルロース系樹脂、
アクリル系樹脂、ポリビニルアセタール系樹脂、ポリビ
ニルブチラール系樹脂、フェノキシ系樹脂、エポキシ系
樹脂、ブタジエン・アクリロニトリル系共重合体、ポリ
ウレタン系樹脂及びウレタンエポキシ系樹脂等を挙げる
ことができる。結着剤の樹脂成分は、これらを単独で或
いは組合せて使用することもできる。本発明において
は、上記の樹脂の中でも特にポリウレタン系樹脂と塩化
ビニル系共重合体とを併用することが望ましい。

【００１９】本発明の磁気記録媒体の磁性層は、更に必
要に応じて潤滑剤及び帯電防止剤などを含んでいてもよ
い。

【００２０】本発明の磁気記録媒体は、例えば、次の製
造方法に従って製造することができる。

【００２１】即ち、メチルエチルケトン、トルエン、酢
酸ブチル、及びシクロヘキサノンなどの有機溶剤に結着
樹脂を溶解した溶液に、強磁性針状粉末と研磨剤、更に
必要に応じて添加する潤滑剤、帯電防止剤などを分散し
て成る磁性塗料を、非磁性支持体上に、乾燥塗膜厚が
０．５〜１０．０μｍとなるように塗布した後、磁場配
向処理、乾燥、表面平滑化処理及び硬化処理などを行な
い、次いで裁断して製造する。

【００２２】磁性塗料の塗布塗布方法としては、グラビ
アコーター、リバースコーター、ダイコーターの使用が
可能である。また、磁場配向処理の際、ソレノイド型配
向器を用い、印加磁場を制御することにより角型比を調
整することが可能である。磁性層は、非磁性支持体上に
直接塗布して布設されるのが一般的であるが、接着層或
いは下塗り層を介して布設することも可能である。

【００２３】

【実施例】次に実施例及び比較例を用いて、本発明を更
に詳細に説明する。なお、以下に記載する実施例及び比
較例において、『部』は『重量部』を表わす。

【００２４】（実施例１） （磁性塗料組成） メタル鉄磁性粉（比表面積５０ｍ²／g、保磁力１５００Oe） １００部 塩化ビニル系共重合体 （日本ゼオン社製の塩化ビニル−アクリル酸エステル系共重合体） １２部 ポリウレタン樹脂（大日本インキ化学工業社製の『Ｔ−５２０６』） ８部 研磨剤（日本化学工業社製の『クロメックスＳ−１』） ８部 ミリスチン酸 １部 ステアリン酸 １部 ステアリン酸ブチル １部 カーボンブラック（東海カーボン社製の『シーストＳ』） ５部 メチルエチルケトン ８０部 トルエン ８０部 シクロヘキサノン ４０部

【００２５】上記組成物成分を一定の方法で前処理後、
ボールミルを用いて36時間混練分散し、これに『コロネ
ートＬ』（日本ポリウレタン社製ポリイソシアネート化
合物）を３部加え、30分塗料を攪拌した後、１μｍの平
均孔径を有するフィルターを用いて濾過し磁性塗料を調
製した。

【００２６】（磁気記録媒体の製造）この磁性塗料を乾
燥後の磁性層の厚さが3.0μｍになるように、厚さ10.0
μｍのポリエチレンテレフタレート支持体の表面にグラ
ビアコーターを用いて塗布した。

【００２７】磁性層の角型比が0.87になるようソレノイ
ド型配向器の条件を設定し、磁性塗料が塗布された非磁
性支持体の磁場配向処理を行ない、更に乾燥後スーパー
カレンダー処理を行なった。硬化処理を行なった後、磁
性層の裏面にカーボンブラックを主成分とするバック層
を乾燥後の厚さが 0.6μｍになるようにグラビアコータ
ーで塗布した。硬化処理後、８mm幅にスリットして８ミ
リビデオ用テープを製造した。

【００２８】（実施例２）実施例１において、研磨剤
『クロメックスＳ−１』に代えて、『ＵＢ−１０』（上
村工業社製α−アルミナ）を３部使用した以外は、実施
例１と同様にして８ミリビデオテープを製造した。

【００２９】（実施例３）実施例１において、研磨剤
『クロメックスＳ−１』に代えて、『ＡＫＰ−１５』
（住友化学社製α−アルミナ）を 2.5部使用した以外
は、実施例１と同様にして８ミリビデオテープを製造し
た。

【００３０】（実施例４）実施例１において、研磨剤
『クロメックスＳ−１』に代えて、『ＡＫＰ−２０』
（住友化学社製α−アルミナ）２部と『クロメックスＵ
−１』（日本化学工業社製三酸化二クロム）６部を併用
した以外は、実施例１と同様にして８ミリビデオテープ
を製造した。

【００３１】（比較例１）実施例１において、設定した
角型比０．８７を０．８１に設定した以外は、実施例１
と同様にして８ミリビデオテープを製造した。

【００３２】（比較例２）実施例１において、設定した
角型比０．８７を０．９３に設定した以外は、実施例１
と同様にして８ミリビデオテープを製造した。

【００３３】（比較例３）実施例１において、研磨剤
『クロメックスＳ−１』に代えて、『ＡＫＰ−８０』
（住友化学社製α−アルミナ）５部を使用した以外は、
実施例１と同様にして８ミリビデオテープを製造した。

【００３４】（比較例４）実施例１において、研磨剤
『クロメックスＳ−１』に代えて、『クロメックスＭ−
１』（日本化学工業社製三酸化二クロム）を３部使用し
た以外は、実施例１と同様にして８ミリビデオテープを
製造した。

【００３５】（比較例５）実施例１において、使用した
研磨剤『クロメックスＳ−１』を 0.8部に減量して使用
した以外は、実施例１と同様にして８ミリビデオテープ
を製造した。

【００３６】（比較例６）実施例１において、使用した
研磨剤『クロメックスＳ−１』を11部に増量して使用し
た以外は、実施例１と同様にして８ミリビデオテープを
製造した。

【００３７】実施例及び比較例で得られた磁気テープに
ついて下記の方法で評価をおこなった。その結果を第１
表に示した。以下、評価方法を述べる。 １．Ｓ／Ｎ−Ｙ、Ｓ／Ｎ−Ｃ、ＲＦ出力

【００３８】ソニー社製８ミリＶＴＲ「ＥＶ−Ａ３０
０」を用いて測定した。５ＭHZにおける再生出力を測定
し、当社標準８ミリテープの値を０dBとし、これに対す
る相対値で表示した。

【００３９】２．動摩擦係数 横浜システム研究所製テープ走行性試験機「ＴＢＴ−３
００Ｓ」を用いて測定した。100φの摩擦シリンダーに
テープの磁気面を接触させ180°の巻きつけ角でテープ
を一定の速度で走行させた。シリンダーへの入り口側テ
ンションＴ₀を一定にして、出口側テンシ ョンＴ₁を測
定することでオイラーの公式（下記）よりμ_kを算出し
た。

【００４０】μ_k＝１／π・ln（Ｔ₁／Ｔ₀）

【００４１】３．表面粗さ 小坂社製触針式表面粗さ計を用いて測定した。触針速度
0.1mm／秒、カットオフ250μｍ、ピッチ10μｍの条件
で、１mmの長さを10回測定した。ポリミヤル・スムージ
ング・メソッドの式により、うねり成分を除去してＲ_a
の平均値を算出した。

【００４２】４．スチール特性 ソニー社製８ミリＶＴＲ「ＥＶ−Ａ３００」を用い、25
℃、60％ＲＨの環境下でテープを静止再生した。ＲＦ出
力が初期出力より２dB低下するまでの経過時間を測定し
た。

【００４３】５．テープダメージ ソニー社製８ミリＶＴＲ「ＥＶ−Ａ３００」を用い、25
℃、60％ＲＨの環境下で90分の長さのテープを 100パス
走行後、テープの磁性層表面を顕微鏡で観察した。キズ
の付き具合を○〜×の３段階で評価した。

【００４４】○：キズ付きはほとんど無し △：○×の中間 ×：キズ付き多数あり

【００４５】６．ヘッド目づまり ソニー社製８ミリＶＴＲ「ＥＶ−Ａ３００」を用い、25
℃、60％ＲＨの環境下で90分の長さのテープを 100パス
走行させた。途中、ＲＦ出力信号をモニターして、ヘッ
ド目づまりが起こるかどうかを調査した。

【００４６】○：目づまり無し ×：目づまり有り

【００４７】７．ヘッド磨耗 ソニー社製８ミリＶＴＲ「ＥＶ−Ａ３００」を用い、45
℃、85％ＲＨの環境下で90分の長さのテープを 100パス
走行させた。走行前後でヘッドの顕微鏡写真を撮影し、
ヘッド先端部分での磨耗した長さをもとめた。

【００４８】

【表１】

【００４９】（第１表中、「酸化クロム」は『三酸化二
クロム』を表わす。）

【００５０】第１表に示したデータから、本発明の角型
比、研磨剤の粒径、添加量を特定した磁気記録媒体は、
表面が平滑なため電磁変換特性が良好である。また、塗
膜強度が大きく、走行特性も良いのでテープ耐久性、ヘ
ッド耐久性にも優れているのがわかるであろう。

【００５１】

【発明の効果】本発明の磁気記録媒体は、磁性層の表面
が平滑な上に、かつ研磨剤による微小突起が角型比を調
整することにより設けられているので、電磁変換特性を
損なわずに動摩擦係数を低下させ、テープ耐久性及びヘ
ッド耐久性を向上させることができる。

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 非磁性支持体上に強磁性針状粉末を結着
   樹脂中に分散して成る磁性層を有する磁気記録媒体にお
   いて、磁性層中に平均粒径が０．２〜１．０μｍの範囲
   にある研磨剤を磁性粉に対して１．０〜１０重量％の範
   囲で含有し、かつ、角型比が０．８５〜０．９０の範囲
   にあることを特徴とする磁気記録媒体。
2. 【請求項２】 強磁性針状粉末が保磁力６００〜８００
   OeのＣｏ被着酸化鉄磁性粉を含有する請求項１記載の磁
   気記録媒体。
3. 【請求項３】 強磁性針状粉末が保磁力１０００〜２０
   ００Oeのメタル鉄磁性粉を含有する請求項１記載の磁気
   記録媒体。
4. 【請求項４】 研磨剤が平均粒径０．５〜１．０μｍの
   三酸化二クロムを含有する請求項３記載の磁気記録媒
   体。