JPH06176345A - 磁気記録媒体及び磁気記録方法 - Google Patents

磁気記録媒体及び磁気記録方法

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JPH06176345A
JPH06176345A JP4326821A JP32682192A JPH06176345A JP H06176345 A JPH06176345 A JP H06176345A JP 4326821 A JP4326821 A JP 4326821A JP 32682192 A JP32682192 A JP 32682192A JP H06176345 A JPH06176345 A JP H06176345A
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JP
Japan
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magnetic
magnetic recording
recording medium
layer
support
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JP4326821A
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English (en)
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Takahiro Mori
孝博 森
Takashi Horiyama
隆司 堀山
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Konica Minolta Inc
Original Assignee
Konica Minolta Inc
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 この目的はヘッドタッチの良好な重層構造の
磁気記録媒体を提供することにある。 【構成】 非磁性支持体上に、強磁性金属粉末を含有す
る磁性層である最上層を積層した磁気記録媒体におい
て、支持体の幅方向のヤング率、構成層厚みとの間に相
互関係を規定し、支持体面、構成層表面の中心線平均粗
さＲa及びヘッド形状を特定する。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は磁気記録媒体にし、特に
媒体のヘッドタッチの改良に関する。
【０００２】
【従来の技術】近年ビデオテープの分野においては、高
密度記録化に伴うテープの高出力化、具体的には磁性層
の改良と、記録長時間化に伴うテープの薄手化、すなわ
ち磁性層を含む構成層の薄膜化及び非磁性支持体の薄手
化が必要とされている。
【０００３】しかし磁性層の改良により、高出力が得ら
れたとしても、非磁性支持体を薄くするとヘッドタッチ
不良を生じ出力は低下する。このように高出力化と薄手
化の両立は非常に難しく、多くの研究がなされてきた。
薄手テープのヘッドタッチ不良を改善し、高出力化をは
かる方法として、従来よりテープの幅方向（以後ＴＤと
標記する）のスティフネスを向上させることが効果があ
ることが知られており、様々な検討がなされている。
【０００４】例えば特開平4-146518号では、ＴＤヤング
率が700kg／mm2以上、長手方向（ＭＤと標記する）のヤ
ング率が800kg／mm2未満のポリエチレンナフタレートを
支持体とする全厚が11μm以下の磁気記録媒体が提案さ
れている。
【０００５】また特開平4-146519号では、ＴＤスティフ
ネス／ＭＤスティフネスの比が0.65〜1.00である磁気記
録媒体が提案されている。
【０００６】特開平4-271010号では、ＴＤヤング率が70
0kg／mm2以上、ＭＤヤング率が450〜720kg／mm2のポリ
エチレンテレフタレートを支持体とする全厚が11μm以
下の磁気記録媒体が提案されている。
【０００７】一方テープのＴＤスティフネスは、テープ
のＴＤヤング率をＥ、テープ厚みをｔとしたときにＥｔ
3で示されるものであり、したがってＥが同じであれば
テープ厚みが薄くなるにつれて急激に低下することがわ
かる。これまでに提案されている方法では、ＴＤ，ＭＤ
両ヤング率の規定、もしくはＴＤ／ＭＤのバランスの規
定のみであり、それらとテープ厚みとの関係については
全く触れられていない。
【０００８】将来的に必要とされると考えられるテープ
厚みは６μm程度であり、このテープ厚みでも高出力が
維持できるような、すなわち６〜13μmのテープ厚みま
で同一の磁性層構成で出力の低下のないテープを作成す
る技術が望まれていた。
【０００９】
【発明の目的】テープ厚みの如何によらず、ヘッドタッ
チが良好で高出力が得られる磁気記録媒体を提供するこ
とにある。
【００１０】
【発明の構成】前記発明の目的は；非磁性支持体の片面
に少くとも一層の磁気記録構成層を形成し、最上層には
強磁性金属粉末とバインダを含む磁性層を設け、他面に
必要に応じバックコート層を設けた磁気記録媒体におい
て、該磁気記録媒体の全厚みＴ中、磁気記録媒体構成層
の厚みｔrが0.2〜3.0μm、非磁性支持体の厚みｔsが3.5
〜10.5μmであり、非磁性支持体の幅方向（ＴＤ）のヤ
ング率ＥT[kg／mm2]とするとき、 ＥT≧0.03／ｔs 2 （但しｔs；mm単位） であり、構成層側非磁性支持体表面の中心線平均粗さＲ
aが10nm以下、構成層表面の中心線平均粗さＲa′が４nm
以下であることを特徴とする磁気記録媒体によって達成
される。
【００１１】尚本発明の非磁性支持体が、幅方向（Ｔ
Ｄ）のヤング率ＥTが550〜700kg／mm2のポリエチレンテ
レフタレート、幅方向（ＴＤ）のヤング率ＥTが750〜15
00kg／mm2のポリエチレンナフタレート、或は幅方向
（ＴＤ）のヤング率ＥTが1000〜2500kg／mm2のアラミド
であることが好ましい。
【００１２】更に前記本発明の目的は；磁気記録装置の
ヘッドドラム回転軸とヘッドギャップを含む平面で切っ
たヘッド突出部の、摺動する磁気記録媒体に向って張る
弧の曲率半径ｒ[mm]と磁気記録媒体の全厚みＴ[mm]との
関係を、 ｒ≦500Ｔ として本発明の磁気記録媒体を用いて記録再生を行う磁
気記録方法によって達成される。
【００１３】前記目的に沿った検討において、ＭＤ，Ｔ
Ｄのヤング率の異なる種々のポリエチレンテレフタレー
ト（以下ＰＥＴ）、ポリエチレンナフタレート（以下Ｐ
ＥＮ）、アラミド（以下ＰＡＤ）の支持体について検討
し、かつ、それぞれの支持体を使用したテープに最適な
磁気ヘッド形状も合せて検討した結果、テープ厚み如何
によらず支持体のＴＤヤング率を支持体の厚みに対して
一定値以上にすることでヘッドタッチが良好で高出力を
維持できる磁気記録媒体を得ることができ、かつ、その
テープ厚みに合せたヘッド形状に保つことでより良い効
果が得られることを知った。
【００１４】またテープＴＤスティフネスは支持体、磁
性層を含む構成層それぞれのＴＤヤング率および厚みに
より決定される。このうち、磁性層は通常針状磁性粉を
多く含み、かつ針状磁性粉はテープ長手方向に配向され
ている。これは高出力を必要とするテープ程、出力向上
のため高配向させられている。したがって磁性層の強度
バランスはＭＤに強く、ＴＤに弱い構成になっており、
高出力のテープ程、この傾向が顕著であることがわか
る。また磁性層を含む構成層の厚みは、支持体に比較し
て薄い。したがってテープのＴＤスティフネスは支持体
によりほぼ決定し、スティフネスを向上させるには支持
体のＴＤヤング率を向上させることが必要であることが
わかる。
【００１５】しかしテープのＴＤスティフネスを、テー
プのＴＤヤング率をＥT、支持体全厚をｔsとしたときの
ＥTｔs 3で考えた場合、13μmの支持体と同等のスティフ
ネスを持つ６μmの支持体は約10倍のＥTが必要であり、
支持体のヤング率としては実現不可能な程大きな値とな
ってしまう。このことより、磁性層の構成を変えずに13
μmから６μmまでの同等の出力を得るのは不可能かと思
われた。しかし本発明者がＭＤ，ＴＤのヤング率ＥM，
ＥTの異なる種々のＰＥＴ，ＰＥＮ，ＰＡＤの支持体を
検討し、かつそれぞれの支持体を使用したテープに最適
な磁気ヘッド形状も合せて検討した結果、支持体のＴＤ
ヤング率をＥT、支持体の厚みをｔsとしたときのＥTｔs
2、すなわち支持体のＴＤ強度を一定値以上とすること
で磁性層の構成を変更せずに13〜６μmまでの支持体厚
みでほぼ同等のヘッドタッチと高出力を得ることができ
た。
【００１６】支持体が必要とするＴＤヤング率ＥT[kg／
mm2]は支持体の厚みをｔs[mm]とした時に ＥT≧0.03／ｔs 2 である。上式を満たしていれば支持体の材質は特に問わ
ないが、現時点で近い将来実現可能と考えられる支持体
のＴＤヤング率ＥTはＰＥＴで900kg／mm2程度、ＰＥＮ
で1500kg／mm2程度、ＰＡＤで2500kg／mm2程度であるた
め、ＥTの上限を上記の値として上式にあてはめること
で、各材質の使用可能な範囲を求めることができる。
【００１７】ただしＰＥＴはＰＥＮ，ＰＡＤに比べて、
強度の低い材質であるために、ＥTを700kg／mm2よりも
高くすると、ＥMは極端に低下し、500kg／mm2以下にな
ってしまう。テープＭＤヤング率ＥMの極端な低下は、
テープの走行耐久性を著しく劣化させるだけでなく、テ
ープ製造工程やデッキ中での張力による残留伸びが大き
くなり、スキューの増大をまねく。
【００１８】これらのことを考慮すると、ＭＤヤング率
ＥMを500kg／mm2以上に維持しつつＴＤヤング率ＥTを55
0〜700kg／mm2に強化したＰＥＴの使用が望ましい。従
ってＰＥＴで適用できる支持体の厚みは6.5μm程度まで
であり、6.5μm以下の厚みのＰＥＴを使用して、高出力
を維持するには磁性層の改良が必要である。
【００１９】ＰＥＮおよびＰＡＤは、ＴＤヤング率ＥT
を大きく向上させてもＭＤヤング率ＥMを維持できるた
め、磁性層の改良なしで6.5μm以下の薄手の支持体とし
て使用可能である。
【００２０】また本発明で使用されるヘッドの形状であ
るが、これはＳＯＮＹ製Ｈｉ８デッキEV-S900に未使用
のヘッドを取付け、所定のテープを10時間走行させるこ
とでヘッド形状が、そのテープに最適な形状に摩耗し、
形状が安定した後に測定することで検討を行った。測定
には光干渉式の非接触表面粗さ計ＷＹＫＯを用い、ヘッ
ド回転軸とヘッドギャップ中央とを含む平面でのヘッド
突出部の媒体に向って張る弧の断面形状を測定し、ヘッ
ド摩耗面の両端の点とピーク高さの点の３点を通る円で
近似し、前記の弧の曲率半径ｒ[mm]とした。未使用のヘ
ッドのｒは非常に小さく加工されており、１mm程度であ
った。テープを走行させることで、ヘッドは頂点より除
々に摩耗してｒは大きくなっていき、４時間程度でほぼ
安定、10時間で充分に安定した形状となる。これを種々
のテープについて確認したところ、テープ厚みの薄いテ
ープ程、安定するｒが小さいことがわかった。この際、
それぞれのテープで使用した支持体のＴＤヤング率ＥT
は特に大きな影響は与えず、主にテープ厚みによって同
様のｒとなった。またそのテープの安定するｒよりも、
大きなｒを持つヘッドではヘッドタッチ不良が生じ、こ
れはｒが大きい程顕著となった。この逆では特に問題は
なくヘッドタッチは良好であった。
【００２１】この結果より本発明の磁気記録媒体の特性
を充分に発揮させるには、磁気ヘッドの突出部の媒体に
向って張る弧の曲率半径ｒ[mm]をテープ厚みＴ[mm]に対
して ｒ≦500Ｔ さらに望ましくは ｒ≦500（Ｔ−0.001） に維持することが必要であることがわかった。
【００２２】本発明は前記本発明の構成を満足する限
り、従来の磁気記録媒体に係る技術をすべて流用するこ
とができる。
【００２３】以下に本発明の磁気記録媒体について述べ
る。
【００２４】−非磁性支持体− 非磁性支持体を形成する材料としては、たとえばポリエ
チレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリエチレンナフタ
レート（ＰＥＮ）等のポリエステル類、ポリプロピレン
等のポリオレフィン類、セルローストリアセテート、セ
ルロースダイアセテート等のセルロース誘導体、ポリア
ミド、アラミド（ＰＡＤ）、ポリカーボネート等のプラ
スチックなどを挙げることができる。特に好ましくはＥ
Tが夫々550〜700，750〜1500及び1000〜2500kg／mm2の
ＰＥＴ，ＰＥＮ及びＰＡＤである。
【００２５】非磁性支持体の厚みは3.5〜10.5μmであ
り、その表面は中心線平均粗さＲa10nm以下である。
【００２６】また、この非磁性支持体は、たとえばコロ
ナ放電処理等の表面処理を施されたものであってもよ
い。
【００２７】なお、非磁性支持体上の上記磁性層が設け
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
クコート層を設けることができ、また磁性層と非磁性支
持体との間には、下引層を設けることもできる。
【００２８】−磁気録媒体構成層− 構成層の厚みは0.2〜3.0μmであり、その最上層は強磁
性金属粉末を含む磁性層である。またその表面粗さは中
心線平均粗さＲa′は４nm以下である。
【００２９】最上層の磁性層に用いられる強磁性金属粉
末として、Fe、Coをはじめ、Fe-Al系、Fe-Al-Ni系、Fe-
Al-Zn系、Fe-Al-Co系、Fe-Al-Ca系、Fe-Ni系、Fe-Ni-Al
系、Fe-Ni-Co系、Fe-Ni-Si-Al-Mn系、Fe-Ni-Si-Al-Zn
系、Fe-Al-Si系、Fe-Ni-Zn系、Fe-Ni-Mn系、Fe-Ni-Si
系、Fe-Mn-Zn系、Fe-Co-Ni-P系、Ni-Co系、Fe、Ni、Co
等を主成分とするメタル磁性粉等の強磁性粉が挙げられ
る。中でも、Fe系金属粉が電気的特性に優れる。
【００３０】他方、耐蝕性および分散性の点から見る
と、Fe-Al系、Fe-Al-Ca系、Fe-Al-Ni系、Fe-Al-Zn系、F
e-Al-Co系、Fe-Ni-Si-Al-Zn系、Fe-Ni-Si-Al-Mn系のFe-
Al系金属粉が好ましい。
【００３１】本発明に用いられる好適な強磁性金属粉末
は、透過型電子顕微鏡により観測されるその平均長軸長
が0.5μm以下、好ましくは0.01〜0.4μm、更に好ましく
は0.01〜0.3μmで、かつ、軸比（平均長軸長／平均短軸
長）が12以下、好ましくは10以下のものがよい。
【００３２】本発明に用いられる強磁性金属粉末の好ま
しい具体例としては、Fe-Al系強磁性金属粉末（Fe：Al
重量比＝100：５、平均長軸長0.16μm，Hc：1580 Oe、
σS:120emu／ｇ）を挙げることができる。
【００３３】前述した平均長軸長及び軸比が特定の範囲
にある強磁性金属粉末及び板状であって板面に垂直な方
向に磁化容易軸を有する強磁性合金粉末のいずれにおい
ても、その強磁性金属粉末は、磁気特性である飽和磁化
量（σs）が通常、70emu／ｇ以上であることが好まし
い。この飽和磁化量が70emu／ｇ未満であると、電磁変
換特性が劣化することがある。
【００３４】さらに本発明においては、記録の高密度化
に応じて、ＢＥＴ法による比表面積で45m2／ｇ以上の強
磁性金属粉末が好ましく用いられる。
【００３５】更に磁性層を積層として設ける場合には強
磁性粉末として、磁気記録媒体の強磁性粉末として通常
使用されているものを用いることができる。強磁性粉末
の例としては、γ-Fe2O3、Co含有γ-Fe2O3、Co被着γ-F
e2O3、CrO2等の酸化物磁性体、マグネタイトに代表され
るフェライト類、即ちFe3O4、Co含有Fe3O4、Co被着Fe3O
4等の磁性体が挙げられる。
【００３６】前記フェライト中板状で板面に垂直な方向
に磁化容易軸を有するものは好適な強磁性粉末として使
用することができる。このような強磁性粉末としては、
たとえば、六方晶系フェライトを挙げることができる。
【００３７】本発明においては磁気記録の構成層として
磁性層の外に非磁性層、高透磁率層更に必要によっては
電導層を設けることができる。
【００３８】非磁性粉末としては、例えばカーボンブラ
ック、グラファイド、TiO3、硫酸バリウム、ZnS、MgC
O3、CaCO3、ZnO、CaO、二硫化タングステン、二硫化モ
リブデン、窒化硼素、MgO、SnO2、SiO2、Cr2O3、α-Al2
O3、α-Fe2O3、α-FeOOH、SiC、硫化セリウム、コラン
ダム、人造ダイヤモンド、α-酸化鉄、ざくろ石、ガー
ネット、珪石、窒化珪素、窒化硼素、炭化珪素、炭化モ
リブデン、炭化硼素、炭化タングステン、チタンカーバ
イド、トリボリ、珪藻土、ドロマイト等を挙げることが
できる。
【００３９】これらの中で好ましいのは、カーボンブラ
ック、CaCO3、TiO2、硫酸バリウム、α-Al2O3、α-Fe2O
3、α-FeOOH、Cr2O3等の無機粉末である。
【００４０】この発明においては、粉末の形状が針状で
ある非磁性粉末を好適に使用することができる。前記針
状の非磁性粉末を用いると、非磁性層の表面の平滑性を
向上させることができ、その上に積層される磁性層から
なる最上層における表面の平滑性も向上させることがで
きる。
【００４１】前記非磁性粉末の長軸径としては、通常0.
50μm以下であり、好ましくは0.40μmであり、特に好ま
しくは0.30μmである。
【００４２】また、この発明においては、前記非磁性粉
末は、Si化合物及び／又はAl化合物により表面処理され
ていることが好ましい。かかる表面処理のなされた非磁
性粉末を用いると磁性層である最上層の表面状態を良好
にすることができる。前記Si及び／又はAlの含有量とし
ては、前記非磁性粉末に対して、Siが0.1〜10重量％、A
lが0.1〜10重量％であるのが好ましい。
【００４３】前記非磁性粉末の非磁性層中における含有
量としては、非磁性層を構成する全成分の合計に対し
て、通常50〜99重量％であり、好ましくは60〜95重量％
であり、特に好ましくは70〜95重量％である。非磁性粉
末の含有量が前記範囲内にあると、磁性層である最上層
及び非磁性層の表面状態を良好にすることができる。
【００４４】高透磁率材料としては、その保磁力Ｈｃが
０＜Ｈｃ≦1.0×104（Ａ／ｍ）、好ましくは０＜Ｈｃ≦
5.0×103（Ａ／ｍ）である。保磁力が前記範囲内にある
と、高透磁材料として最上層の磁化領域の安定化の効果
が発揮される。保磁力が前記範囲を超えると、磁性材料
としての特性が発現することにより所望の特性が得られ
なくなることがあるので好ましくない。
【００４５】この発明においては、高透磁率材料とし
て、前記保磁力の範囲内にある材料を適宜に選択するの
が好ましい。そのような高透磁率材料としては、例えば
金属軟質磁性材料、酸化物軟質磁性材料等を挙げること
ができる。
【００４６】前記金属軟質磁性材料としては、Fe-Si合
金、Fe-Al合金（Alperm,Alfenol,Alfer）、パーマロイ
（Ni-Fe系二元合金、及びこれにMo、Cu、Crなどを添加
した多元系合金）、センダスト（Fe-Si-Al｛9.6重量％
のSi、5.4％のAl、残りがFeである組成｝）、Fe-Co合金
等を挙げることができる。これらの中でも好ましい金属
軟質磁性材料としてはセンダストが好ましい。なお、高
磁性率材料としての金属軟質磁性材料としては以上に例
示したものに限定されず、その他の金属軟質磁性材料を
使用することができる。高透磁率材料は、その一種を単
独で使用することもできるし、又その二種以上を併用す
ることもできる。
【００４７】前記酸化物軟質磁性材料としては、スピネ
ル型フェライトであるMnFe2O4、Fe3O4、CoFe2O4、NiFe2
O4、MgFe2O4、Li0.5Fe2.5O4や、Mn-Zn系フェライト、Ni
-Zn系フェライト、Ni-Cu系フェライト、Cu-Zu系フェラ
イト、Mg-Zn系フェライト、Li-Zn系フェライト等を挙げ
ることができる。これらの中でも、Mn-Zn系フェライト
及びNi-Zn系フェライトが好ましい。なお、これらの酸
化物軟質磁性材料はその一種を単独で使用することもで
きるが、その二種以上を併用することもできる。
【００４８】この高透磁率材料はボールミルやその他の
粉砕装置を用いて微細粉末にし、その粒径が１mμ〜1,0
00mμ、特に１mμ〜500mμであるのが好ましい。このよ
うな微細な粉末を得るために、金属軟質磁性材料におい
ては、溶融した合金を真空雰囲気下に噴霧することによ
り得ることができる。又、酸化物軟質磁性材料において
は、ガラス結晶化法、共沈焼成法、水熱合成法、フラッ
クス法、アルコキシド法、プラズマジェット法等により
微細粉末にすることができる。
【００４９】この高透磁率材料を含有する層においは、
高透磁率材料の含有量は、10〜100重量％、好ましくは5
0〜100重量％、更に好ましくは60〜100重量％である。
高透磁率材料の含有量が前記範囲内にあると、最上層の
磁化の安定化の効果が十分に得られる。又、高透磁率材
料が50重量％未満であると、高透磁率層としての効果が
得られなくなることがあるので好ましくない。
【００５０】なお、この高透磁率材料を含有する層に
は、非磁性の粒子を含有してもよい。
【００５１】導電層に添加される非磁性粉末としては下
記の中から少くとも一種（併用してもよい）を導電層全
重量の10wt％以上80wt％以下添加する。
【００５２】酸化錫、酸化錫含有酸化インジウム、酸化
インジウム、酸化亜鉛、炭化珪素、酸化チタン、酸化バ
リウム、酸化モリブデン、酸化マグネシウムまたは、更
にバインダに以下のような導電性高分子を10〜90wt％添
加することができる。即ちπ共軛系導電性高分子（ポリ
ピロール、ポリアニリン、ポリp-フェニレン、ポリフェ
ニレンビニレン、ポリチエニレン、ポリチオフェン、ポ
リ-2,5-ポリジンジイル、ポリイソチアナフテン）Li塩
含有ポリビニルアルコール、Li塩含有ポリエチレンエキ
サイド等が挙げられる。
【００５３】以上のような手段で下層の表面比抵抗を10
9Ω／sq.以下にする。
【００５４】以上のように構成することによって、塗布
層の導電成が良くなって帯電しにくくなり、ドロップア
ウトが少くなりまた放電ノイズがなくなる。
【００５５】−本発明に使用されるバインダ− この発明に用いるバインダとしては、例えば、ポリウレ
タン、ポリエステル、塩化ビニル系共重合体等の塩化ビ
ニル系樹脂等が代表的なものであり、これらの樹脂は-S
O3M、-OSO3M、-COOMおよび-PO(OM1)2から選ばれた少な
くとも一種の極性基を有する繰返し単位を含むことが好
ましい。
【００５６】ただし、上記極性基において、Ｍは水素原
子あるいはＮａ、Ｋ、Ｌｉ等のアルカリ金属を表し、ま
たＭ1 は水素原子、Ｎａ、Ｋ、Ｌｉ等のアルカリ原子あ
るいはアルキル基を表す。
【００５７】上記極性基は強磁性粉末の分散性を向上さ
せる作用があり、各樹脂中の含有率は0.1〜8.0モル％、
好ましくは0.5〜6.0モル％である。この含有率が0.1モ
ル％未満であると、強磁性粉末の分散性が低下し、また
含有率が8.0モル％を超えると、磁性塗料がゲル化し易
くなる。なお、前記各樹脂の重量平均分子量は、15,000
〜50,000の範囲が好ましい。
【００５８】バインダの磁性層における含有率は、強磁
性粉末100重量部に対して通常、10〜40重量部、好まし
くは15〜30重量部である。
【００５９】バインダは一種単独に限らず、二種以上を
組合せて用いることができるが、この場合、ポリウレタ
ンおよび／またはポリエステルと塩化ビニル系樹脂との
比は、重量比で通常、90：10〜10：90であり、好ましく
は70：30〜30：70の範囲である。
【００６０】本発明においては、バインダとして更に下
記の樹脂を用いることができる。
【００６１】その樹脂としては、重量平均分子量が10,0
00〜200,000の塩化ビニル-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、ブタジエン-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（ニトロセルロース等）、スチレン-ブタジエ
ン共重合体、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、シリコーン樹脂、
アクリル系樹脂、尿素ホルムアミド樹脂、各種の合成ゴ
ム系樹脂等が挙げられる。
【００６２】−その他の成分− この発明では磁性層の品質の向上を図るため、耐久性向
上剤、分散剤、潤滑剤、研磨剤、帯電防止剤および充填
剤などの添加剤をその他の成分として含有させることが
できる。
【００６３】耐久性向上剤としては、ポリイソシアネー
トを挙げることができ、ポリイソシアネートとしては、
たとえばトリレンジイソシアネート（ＴＤＩ）等と活性
水素化合物との付加体などの芳香族ポリイソシアネート
と、ヘキサメチレンジイソシアネート（ＨＭＤＩ）等と
活性水素化合物との付加体などの脂肪族ポリイソシアネ
ートがある。なお、前記ポリイソシアネートの重量平均
分子量は、100〜3,000の範囲にあることが望ましい。
【００６４】分散剤としては、カプリル酸、カプリン
酸、ラウリン酸、ミリスチン酸、パルミチン酸、ステア
リン酸、オレイン酸などの炭素数12〜18の脂肪酸；これ
らのアルカリ金属の塩またはアルカリ土類金属の塩ある
いはこれらのアミド；ポリアルキレンオキサイドアルキ
ルリン酸エステル；レシチン；トリアルキルポリオレフ
ィンオキシ第四アンモニウム塩；カルボキシル基および
スルホン酸基を有するアゾ系化合物などを挙げることが
できる。これらの分散剤は、通常、強磁性粉に対して0.
5〜５wt％の範囲で用いられる。
【００６５】潤滑剤としては、脂肪酸および／または脂
肪酸エステルを使用することができる。この場合、脂肪
酸の添加量は強磁性粉に対し0.2〜10wt％が好ましく、
0.5〜５wt％がより好ましい。添加量が0.2wt％未満であ
ると、走行性が低下し易く、また10wt％を超えると、脂
肪酸が磁性層の表面にしみ出したり、出力低下が生じ易
くなる。また、脂肪酸エステルの添加量も強磁性粉に対
して0.2〜10wt％が好ましく、0.5〜５wt％がより好まし
い。その添加量が0.2wt％未満であると、スチル耐久性
が劣化し易く、また10wt％を超えると、脂肪酸エステル
が磁性層の表面にしみ出したり、出力低下が生じ易くな
る。脂肪酸と脂肪酸エステルとを併用して潤滑効果をよ
り高めたい場合には、脂肪酸と脂肪酸エステルは重量比
で10：90〜90：10が好ましい。
【００６６】また、上記脂肪酸、脂肪酸エステル以外の
潤滑剤として、たとえばシリコーンオイル、グラファイ
ト、弗化カーボン、二硫化モリブデン、二硫化タングス
テン、脂肪酸アミド、α-オレフィンオキサイドなども
使用することができる。
【００６７】次に、研磨剤の具体例としては、α-アル
ミナ、熔融アルミナ、酸化クロム、酸化チタン、α-酸
化鉄、酸化珪素、窒化珪素、炭化タングステン、炭化モ
リブデン、炭化硼素、コランダム、酸化亜鉛、酸化セリ
ウム、酸化マグネシウム、窒化硼素などが挙げられる。
研磨剤としては、平均粒子径が0.05〜0.6μmのものが好
ましく、0.1〜0.3μmのものがより好ましい。
【００６８】また本発明においては帯電防止剤を使用す
ることができる。即ちカーボンブラック、グラファイト
等の導電性粉末の他に、第四級アミン等のカチオン界面
活性剤；スルホン酸、硫酸、燐酸、燐酸エステル、カル
ボン酸等の酸基を含むアニオン界面活性剤；アミノスル
ホン酸等の両性界面活性剤；サポニン等の天然界面活性
剤などを挙げることができる。上述した帯電防止剤は、
通常、バインダに対して0.01〜40wt％の範囲で添加され
る。
【００６９】前記の要件を満たした本発明の磁気記録媒
体の１例の断面を図１に示した。１は支持体、２は構成
層、３はバックコート層である。21は下層磁性層、22は
非磁性層である。
【００７０】−磁気記録媒体の製造− 磁性層形成成分の混練分散には、各種の混練分散機を使
用することができる。
【００７１】この混練分散機としては、たとえば二本ロ
ールミル、三本ロールミル、ボールミル、ペブルミル、
コボルミル、トロンミル、サンドミル、サンドグライン
ダ、Sqegvariアトライタ、高速インペラ分散機、高速ス
トーンミル、高速度衝撃ミル、ディスパ、高速ミキサ、
ホモジナイザ、超音波分散機、オープンニーダ、連続ニ
ーダ、加圧ニーダ等が挙げられる。上記混練分散機のう
ち、0.05〜0.5KW（磁性粉１Kg当たり）の消費電力負荷
を提供することのできる混練分散機は、加圧ニーダ、オ
ープンニーダ、連続ニーダ、二本ロールミル、三本ロー
ルミルである。
【００７２】非磁性支持体上に、磁性層及び中間層を塗
布するには、一般的に用いられる塗布法が適用できる
が、重層塗布にはエクストルーダ法による重層塗布、特
にウェット・オン・ウェット法が好ましい。具体的に
は、図２に示すように、まず供給ロール32から繰出した
フィルム状支持体１に、エクストルージョン方式の押し
出しコータ10，11により、構成層の各塗料をウェット・
オン・ウェット方式で重層塗布した後、配向用磁石また
は垂直配向用磁石33に通過し、乾燥器34に導入し、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、乾燥した各塗布層付きの支持体１をカレンダロー
ル38の組合せからなるスーパカレンダ装置37に導き、こ
こでカレンダ処理した後に、巻取りロール39に巻き取
る。このようにして得られた磁性フィルムを所望幅のテ
ープ状に裁断してたとえば８mmビデオカメラ用磁気記録
テープを製造することができる。
【００７３】上記の方法において、各塗料は、図示しな
いインラインミキサ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Ｄ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10，11には夫
々、液溜まり部13，14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。即ち、下層
用塗料の塗布直後（未乾燥状態のとき）に上層用塗料を
重層塗布する。
【００７４】前記コータヘッドは、図３に示した（ｃ）
のヘッドが本発明においては好ましい。
【００７５】上記塗料に配合される溶媒あるいはこの塗
料の塗布時の希釈溶媒としては、アセトン、メチルエチ
ルケトン、メチルイソブチルケトン、シクロヘキサノン
等のケトン類；メタノール、エタノール、プロパノー
ル、ブタノール等のアルコール類；酢酸メチル、酢酸エ
チル、酢酸ブチル、乳酸エチル、エチレングリコールモ
ノアセテート等のエステル類；グリコールジメチルエー
テル、グリコールモノエチルエーテル、ジオキサン、テ
トラヒドロフラン等のエーテル類；ベンゼン、トルエ
ン、キシレン等の芳香族炭化水素；メチレンクロライ
ド、エチレンクロライド、四塩化炭素、クロロホルム、
ジクロルベンゼン等のハロゲン化炭化水素等が使用でき
る。これらの各種の溶媒は単独で使用することもできる
し、またそれらの二種以上を併用することもできる。
【００７６】前記配向磁石あるいは垂直配向用磁石にお
ける磁場は、20〜5,000ガウス程度であり、乾燥器によ
る乾燥温度は約30〜120℃であり、乾燥時間は約0.1〜10
分間程度である。
【００７７】このウェット・オン・ウェット方式におる
重層塗布においては、最上層の下側に位置する層が湿潤
状態のままで上層の磁性層を塗布するので、下層の表面
（即ち、最上層との境界面）が滑らかになるとともに最
上層の表面性が良好になり、かつ、上下層間の接着性も
向上する。この結果、特に高密度記録のために高出力、
低ノイズの要求されるたとえば磁気テープとしての要求
性能を満たしたものとなり、かつ高耐久性の性能が要求
されることに対しても膜剥離をなくし、膜強度が向上
し、耐久性が十分となる。また、ウェット・オン・ウェ
ット重層塗布方式により、ドロップアウトも低減するこ
とができ、信頼性も向上する。
【００７８】−表面の平滑化− この発明においては、次にカレンダリングにより表面平
滑化処理を行うのも良い。
【００７９】本発明においては、構成層の表面即ち最上
層磁性層の表面粗さは中心線粗さＲa′は触針法によ
る。
【００８０】上記のＲa′を４nm以下にコントロールす
るには、例えば前記の製造工程においてカレンダ条件を
設定し、磁性層の表面平滑状態をコントロールすればよ
い。即ち、この表面平滑化処理においては、カレンダ条
件として制御する要因としては温度、線圧力、Ｌ／Ｓ
（ラインスピード）等を挙げることができる。また、そ
の他の要因としては、磁性粉の混練条件、表面処理、磁
性層中への添加粒子のサイズや量等がある。
【００８１】通常、上記温度を50〜140 ℃、上記線圧力
を50〜400kg/cm、上記Ｌ／Ｓを20〜600m/minに保持する
ことが好ましい。さらにはスチール／スチールカレンダ
を用いれば線圧力を1000kg/cm以上にすることができ、
より好ましい。
【００８２】その後は、必要に応じてバーニッシュ処理
またはブレード処理を行なってスリッティングされる。
【００８３】
【実施例】実施例として磁性層側の塗布層をメタル単層
2.0μmとした例を示すが、これに限定されるものではな
い。特に、同組成のメタル磁性塗料を用いて、下層を非
磁性の例えば針状ヘマタイト（DPN-250BX）を同様のバ
インダで混練・分散した塗料と同時重送し、上層／下層
0.20/1.80μmの層構成にした場合、出力，Ｃ／Ｎ共に
約２ｄＢ向上するが、全体のレベルが向上するので、本
発明の効果は維持される。
【００８４】下記の組成を有する磁性層組成物は加圧ニ
ーダで充分混練した後、混合分散し、塗布液を支持体上
にカレンダ処理後2.0μmとなるように塗布後、80℃の乾
燥炉内で5000Ｇの電磁石で磁場配向しながら乾燥させ
た。カレンダ処理後下記の組成を有するバックコート層
を0.5μmに塗布した。８mm幅にスリットし、８mmカセッ
トにローディングし試料とした。
【００８５】以下に示す成分、割合、操作順序はこの発
明の範囲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。
【００８６】以下の組成の磁性塗料を調製した。
【００８７】 ：磁性塗料： Ｆｅ-Ａｌ系磁性金属粉 100部 （Ｆｅ:Ａｌ原子数比全平均100:4，表層50:50、 BET値＝53m2/g、 Ｈｃ＝1760 Oe 、 平均長袖径0.14μm） 塩化ビニル樹脂（日本ゼオン社製 ＭＲ110） 10部 スルホン酸金属塩含有ポリウレタン樹脂 10部 （東洋紡績（株）製、ＵＲ8700） α-アルミナ ８部 ステアリン酸 １部 ブチルステアレート １部 混合溶媒 ｘ部＊ メチルエチルケトン，トルエン，シクロヘキ サノンの等量混合物 ＊溶媒量ｘ部は塗料の混練，分散工程に沿って追加、添加される。
【００８８】以上の組成物を混練分散した後に、ポリイ
ソシアネート化合物（コロネートＬ５部）を添加して塗
布液を仕上げた。
【００８９】 ：バックコート塗料： カーボンブラック（ラベン1035） 40部 硫酸バリウム（平均粒子径300nm） 10部 ニトロセルロース 25部 ポリウレタン系樹脂 25部 （日本ポリウレタン(株)製、Ｎ-2301） ポリイソシアネート化合物 10部 （日本ポリウレタン(株)製、コロネートＬ） シクロヘキサノン 400部 メチルエチルケトン 250部 トルエン 250部 以上によって表１に示す諸元を有する試料を得た。
【００９０】
【表１】
【００９１】これらの試料に対し下記の測定を行い表２
に示す結果を得た。
【００９２】測定項目 中心線平均粗さ：タリステップにより測定、カットオフ
0.25mm 電磁特性：ＳＯＮＹ製 EV-S900での７ＭＨZでの出力、
Ｃ/Ｎを測定する。
【００９３】表２に示した所定のテープをヘッド形状の
基準テープとし、測定前に未使用ヘッドを取付け、基準
テープ10時間走行、ヘッド形状を安定化させてｒを測定
しておく。各テープの測定ごとに基準テープの出力，Ｃ
／Ｎを測定し、値に変化のないことを確認する。
【００９４】
【表２】
【００９５】
【発明の効果】この発明によると、支持体厚み因子に患
されることなくヘッドに良好に走行接触し、かつ高出力
及び走行性に優れた磁気記録媒体を提供することができ
る。またヘッド形状に好ましい曲率を規定することがで
きる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の磁気テープの断面図。
【図２】ウェット・オン・ウェット塗布方式による磁性
層の重層塗布の説明図。
【図３】（ａ），（ｂ）及び（ｃ）はエクストルーダの
押出しコータの例を示す図。
【符号の説明】 １ 非磁性支持体 ２ 構成層 ３ バックコート層 10 押出しコータ 11 押出しコータ 13 液溜り部 14 液溜り部 32 供給ロール 33 配向用磁石又は垂直配向用磁石 34 乾燥器 37 スーパカレンダ装置 38 カレンダロール 39 巻き取りロール

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 非磁性支持体の片面に少くとも一層の磁
    気記録構成層を形成し、最上層には強磁性金属粉末とバ
    インダを含む磁性層を設け、他面に必要に応じバックコ
    ート層を設けた磁気記録媒体において、該磁気記録媒体
    の全厚みＴ中、磁気記録媒体構成層の厚みｔrが0.2〜3.
    0μm、非磁性支持体の厚みｔsが3.5〜10.5μmであり、
    非磁性支持体の幅方向（ＴＤ）のヤング率ＥT[kg／mm2]
    とするとき、 ＥT≧0.03／ｔs 2 （但しｔs；mm単位） であり、構成層側非磁性支持体表面の中心線平均粗さＲ
    aが10nm以下、構成層表面の中心線平均粗さＲa′が４nm
    以下であることを特徴とする磁気記録媒体。
  2. 【請求項２】 前記非磁性支持体が、幅方向（ＴＤ）の
    ヤング率ＥTが550〜700kg／mm2のポリエチレンテレフタ
    レートである請求項１に記載の磁気記録媒体。
  3. 【請求項３】 前記非磁性支持体が、幅方向（ＴＤ）の
    ヤング率ＥTが750〜1500kg／mm2のポリエチレンナフタ
    レートである請求項１に記載の磁気記録媒体。
  4. 【請求項４】 前記非磁性支持体が、幅方向（ＴＤ）の
    ヤング率ＥTが1000〜2500kg／mm2のアラミドである請求
    項１に記載の磁気記録媒体。
  5. 【請求項５】 磁気記録装置のヘッドドラム回転軸とヘ
    ッドギャップを含む平面で切ったヘッド突出部の、摺動
    する磁気記録媒体に向って張る弧の曲率半径ｒ[mm]と磁
    気記録媒体の全厚みＴ[mm]との関係を、 ｒ≦500Ｔ として請求項１〜４のいずれかに記載の磁気記録媒体を
    用いて記録再生を行う磁気記録方法。
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