JPH06180835A - 磁気記録媒体 - Google Patents

磁気記録媒体

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Publication number
JPH06180835A
JPH06180835A JP35376092A JP35376092A JPH06180835A JP H06180835 A JPH06180835 A JP H06180835A JP 35376092 A JP35376092 A JP 35376092A JP 35376092 A JP35376092 A JP 35376092A JP H06180835 A JPH06180835 A JP H06180835A
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JP
Japan
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magnetic
parts
magnetic layer
recording medium
resin
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Application number
JP35376092A
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English (en)
Inventor
Katsuhiko Meguro
克彦 目黒
Hiroaki Doshita
廣昭 堂下
Mikihiko Kato
三紀彦 加藤
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Fujifilm Holdings Corp
Original Assignee
Fuji Photo Film Co Ltd
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 特に、コア幅が広い磁気ヘッドを使用するV
TR、特にデジタルVTRのヘッド当たりを改良し、高
出力を保つことができる磁気記録媒体を提供する。 【構成】 非磁性支持体上に強磁性粉末及び結合剤樹脂
を主体とする磁性層を有する磁気記録媒体において、該
磁気記録媒体の厚さが12μm未満であり、磁性層の自
乗平均表面から50nm以上の深さの窪みが、磁性層上
に100〜10,000個/104 μm2 存在すること
を特徴とする磁気記録媒体、及び該総厚が12μm未満
である磁気記録媒体をコア幅が100μm以上の磁気ヘ
ッドを該磁気ヘッドとの相対速度が20m/秒以上の条
件で使用することを特徴とする磁気記録媒体。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、磁性層と非磁性支持体
からなる磁気記録媒体に関するものであり、更に詳しく
は、VTR、特にデジタルVTRでのヘッド当たりを改
良し、高出力を保ち、出力変動が少なく、かつ、走行耐
久性に優れる磁気記録媒体に関するものである。
【0002】
【従来の技術】一般にオーディオ用、ビデオ用、コンピ
ュータ用(ディスク、メモリーテープ)等の磁気記録媒
体として、強磁性粉末を結合剤( バインダー) 中に分散
させた磁性層を非磁性支持体上に設けた磁気記録媒体が
用いられている。近年、これらの磁気記録媒体分野で
は、従来のアナログ記録からダビング時の記録の劣化が
少ないデジタル記録の実用化が進展している。
【0003】また、一般的にデジタル記録ではアナログ
記録に比べ多くの信号の記録が必要となるうえ、使用さ
れるVTRおよび磁気テープには高画質・高音質である
と同時に小型化・省スペース化が求められるために、よ
り一層の高密度記録化が要求されている。高密度記録を
達成するには、記録トラックに沿って、できる限り短い
距離で媒体中の磁化の遷移が必要とされるため、信号の
短波長化が行われる。このために強磁性粉末の微粒子
化、高充填化、媒体表面の超平滑化などと同時に磁気テ
ープへの書き込み速度や呼び込み速度の短縮化が必要で
シリンダー回転数や磁気テープの搬送速度の向上等が行
われている。
【0004】さらに、VTRの小型化・磁気記録媒体の
省スペース化のためシリンダーヘッドの小径化や、記録
の面積密度向上のため磁気テープの記録軌跡の狭トラッ
ク化や体積密度向上のため薄手化が要求されている。特
に12μm未満、例えば11μm程度の薄手のテープの
場合、5400〜9000rpm程度の高速で回転する
小径ヘッドに、磁気テープ/ヘッド相対速度で20m/
sec以上の高速で安定して走行せしめることは、非常
に困難であり、Rf出力の低下および出力変動は磁気テ
ープが薄手になるほど大きくなる傾向が見られる。
【0005】さらに、通常磁気テープには走行性や帯電
特性、ヘッドクリーニング特性を確保するためカーボン
ブラックや研磨材と称される非磁性粒子が添加剤として
用いられているが、磁気テープの高速搬送およびヘッド
の高速回転化による磁気テープ/ヘッド相対速度の増加
によりヘッド磨耗が大きくなる傾向がある。この様なヘ
ッド磨耗を最適範囲内に確保するために磁気テープの研
磨性を適性範囲内に調整すると共に、ヘッド走行方向の
直角方向に磁気テープに対する摺動面の幅(以下、磁気
ヘッドのコア幅ともいう)を広げて磁気ヘッドコアのテ
ープへの接触面積を大きくしたヘッドを使用することに
より対処してきた。
【0006】しかしながら、磁気ヘッドの面積を大きく
すると、Rf出力の低下および出力変動が大きくなる傾
向にあるという問題が生じた。上記のようなRf出力の
低下および出力変動はシリンダーヘッドのヘッドチップ
取り付け窓部への磁気テープの引き込まれなどで、磁気
テープとヘッドの間で接触が不均一になるために生じ
る。磁気テープとヘッドの接触が不均一であることは、
磁気テープとヘッドの間に隙間が生じることを意味する
ものであり、隙間が生じると記録の際と再生の際に損失
が生じ出力低下、出力変動の原因となる。
【0007】これら問題点は、特に記録再生信号のデジ
タル化が可能なD3システムあるいはD2システム等の
業務用VTR用ビデオテープにおいて顕著である。とこ
ろで、再生の際の損失Lsは次式で表される。 Ls=54.6(d〔μm〕/λ〔μm〕)(dB)……(1) なお、d〔μm〕は磁気テープと磁気ヘッドの隙間であ
り、λ〔μm〕は波長である。磁気テープと磁気ヘッド
との隙間は、主として、磁気テープと磁気ヘッドとの間
の空気流の圧力によって決まるものである。この隙間
は、特に磁気テープのスティフネスにも影響されるが、
スティフネスの場合、磁気ヘッドの大きさ及び形状との
組み合わせによりその影響の度合いが大きく変動する。
例えば、磁気テープ/ヘッド相対速度、テープのスティ
フネスが同一の場合でも、ヘッドの摺動面の走査方向に
直角方向の幅がより広がったときには、出力低下が大き
くなる。例えば、20μmのトラック幅に対して130
μmのコア幅を持つ磁気ヘッドで安定して高出力を得る
には、80μmの摺動面の幅を持つヘッドで必要とされ
る以上の主として幅方向のスティフネスが必要となる。
【0008】また、一般に磁気テープのスティフネスM
はヤング率を使用して、次式で表すことができる。 M=Ebd3 /12……(2) なお、Eはヤング率〔Kg/mm2 〕、bは磁気テープ
の幅〔mm〕、dは磁気テープの厚み〔mm〕である。
(2)式をみて判るように、薄手の磁気テープの幅方向
のスティフネスをあげるためにはベースの幅方向のヤン
グ率をあげることが有効であり、製膜時の延伸倍率のア
ップなどにより従来から行われている。ベース幅方向の
ヤング率を挙げた具体例としては、例えば特開昭50−
46303号公報、特開昭54−34206号公報、特
開昭62−234233号公報、特開昭63−1976
43号公報、特開昭63−212549号公報、特開平
2−20924号公報、特開平4−49515号公報、
米国特許4,804,736号明細書、同4,833,
019号等に開示されている様に幅方向のヤング率を通
常より向上させたポリエチレンテレフタレート(強化P
ET)またはポリエチレン−2,6−ナフタレート(P
EN)、芳香族ポリアミド(アラミド)および複合ポリ
エステルを使用する技術が提案されている。
【0009】また、同様にスティフネスをあげる目的で
ラミネーションベースを用いる方法(特開昭61−29
417号公報)やPETベースに蒸着等の方法によりア
ルミ等の非磁性金属層を設ける技術(特開昭54−74
706号公報)が提案されスティフネスを最適領域に調
整できる。
【0010】尚、特開平4−61025号公報には、走
行性および耐久性の向上を目的として、磁性層に空隙を
形成し、その空隙の20〜60体積%の潤滑剤を含有さ
せた磁気記録媒体、および、特開平4−69025号公
報には、電磁変換特性と走行性の双方の向上を目的とし
て、磁性層の平均表面から50nm高い凸部の断面積
と、平均面から50nm低い凹部の断面積を特定した磁
気記録媒体が開示されている。
【0011】
【発明が解決しようとする課題】上記に記載した技術を
もってスティフネスを最適と考えられる領域に調整して
もなおかつテープの薄手化およびヘッド摺動面の広幅化
に伴う、磁気テープのヘッドへの当たりの不均一さによ
る出力低下を充分に改良することはできない場合が有る
ことが判った。本発明は、VTR、特にデジタルVTR
に使用される磁気テープの薄手化およびヘッド摺動面の
広幅化に伴うヘッド当たり不良を改良し、高出力を安定
して保つことができる磁気記録媒体を提供することにあ
る。
【0012】
【課題を解決するための手段】上記問題点は、非磁性支
持体上に強磁性粉末及び結合剤樹脂を主体とする磁性層
を有する磁気記録媒体において、該磁気記録媒体の厚さ
が12μm未満であり、磁性層の自乗平均表面から50
nm以上の深さの窪みが、磁性層上に100〜10,0
00個/104 μm2 存在することを特徴とする磁気記
録媒体によって解決される。
【0013】すなわち、本発明者らは磁気記録媒体、特
に総厚が12μm未満の磁気記録媒体において、磁性層
の自乗平均表面から50nm以上の深さを持つ窪みが1
00〜10,000個/104 μm2 、好ましくは50
0〜8,000個/104 μm2 とすることにより、磁
気テープがヘッドに接触する際、磁性層表面があたかも
クッションの様に変形し易くなり磁気テープの広幅ヘッ
ドへの当たりが改良され、高出力が保てると同時に走行
耐久性も確保されることを見出し、本発明をなすに至っ
たものである。また、磁気記録媒体の磁性層の自乗平均
表面から50nm以上の深さを持つ窪みが100個/1
4 μm2 未満ではヘッド当たりの改善効果が認められ
ず、10,000個/104 μm2 を越えると繰り返し
走行の耐久性が低下する。
【0014】更に、高出力を得るためには、磁性層の表
面粗さを4.5nm以下、強磁性粉末は比表面積47m
2 /g以上の金属粉末を使用するのが好ましい。また、
安定して走行させるために磁性層表面粗さを1.5nm
以上とするのが好ましい。また、本発明の磁気記録媒体
は、そのスティフネスによる影響は比較的に少ない。
【0015】本発明でいう磁気記録媒体の磁性層の自乗
平均表面とは、磁性層表面の偏差の自乗和が上下で等し
くなる面のことである。この自乗平均表面の位置は、原
子間力顕微鏡(AFM)等の表面粗さの測定機で求める
ことができる。また、磁性層の自乗平均表面から50n
m以上の深さを持つ窪みの個数は、得られた磁気テープ
の磁性層表面の潤滑剤を溶媒にて除去した後、Digi
talInstruments社製原子間力顕微鏡(A
FM:Nanoscope)にて100μm×100μ
mの範囲を測定し、得られた像を凸凹反転変換処理を行
い窪みを突起として、自乗平均表面から50nm以上の
ものを積算することにより求めることができる。
【0016】本発明は、磁気記録媒体の最短記録波長が
1μm以下、特に0.8μm以下であるVTRにおいて
使用される磁気テープに関して有効であり、さらに記録
トラック幅が25μm以下、特に20μm以下でヘッド
走行方向の直角方向の摺動面の幅が100μm以上、特
に120μm以上の広幅ヘッドを磁気テープ/ヘッド相
対速度20m/sec以上で使用するVTR、特にデジ
タルVTRで長時間記録と小型化・省スペースを両立さ
せるために磁気テープの総厚は、12μm未満、特に1
1μm以下の薄手の磁気テープを使用する場合のヘッド
当たりを確保するのに特に有効である。
【0017】本発明の磁気記録媒体は、非磁性支持体
と、この支持体上に設けられた磁性層と必要に応じて磁
性層と反対側に設けられるバック層からなる。また、本
発明の磁気記録媒体の総厚とは、非磁性支持体の厚み、
磁性層及び必要により設けられるバック層の厚みを含ん
だ磁気記録媒体全体の厚みを言う。磁性層は、強磁性微
粉末と必要に応じてカーボンブラック、研磨剤、粉末状
潤滑剤などの粉状成分と、この粉状成分が分散している
結合剤からなる。結合剤は樹脂成分とさらに必要に応じ
て配合される硬化剤とにより構成されている。
【0018】本発明の磁気記録媒体を得るためには磁性
層を構成する強磁性粉末、結合剤および研磨材の配合量
を調整するとともにカレンダー処理方式および条件を制
御することにより達成できる。具体的には、種々のやり
方が考えられるが、磁性層の処方面から効果的な方法
は、強磁性粉末に対する結合剤樹脂の比率を少なくする
ことであり、工程面からは、磁性層の表面成形処理であ
るカレンダー処理の条件を緩やかにすることである。し
かしながら、結合剤樹脂の種類、他の素材の選択、ま
た、カレンダーロールの材質や表面成形以外の工程条件
により、望ましい結合剤樹脂の比率及び望ましいカレン
ダー条件はかなり相違し、一概に決めることはできな
い。また、本発明の磁性層を得る方法として、溶解し易
いバインダーを少量使用して、カレンダー処理後、適切
な溶剤でそれを溶解することにより磁性層に空孔を設け
る方法もある。
【0019】本発明の磁気記録媒体の磁性層における、
強磁性粉末100重量部に対する結合剤樹脂の量は、5
〜50重量部、望ましくは7〜30重量部、最も望まし
くは10〜25重量部である。また、磁性層の表面を平
滑化するためのカレンダー処理の温度、圧力条件は、4
0〜120℃、線圧40〜200Kg/cm、望ましく
は50〜110℃、線圧45〜170Kg/cm、更に
望ましくは60〜90℃、線圧50〜150Kg/c
m、であり、処理速度としては、40〜300m/mi
n.、望ましくは50〜280m/min.、更に望ま
しくは60〜260m/min.である。また、カレン
ダーロールの材質の組み合わせは、磁性層の表面を平滑
化するという観点からは、金属ロール同士の組み合わせ
がよいが、磁性層表面の窪みの密度を本発明のようにす
るには金属ロールと弾性ロールの組み合わせが好まし
い。磁性層中に添加する潤滑剤や研磨材などの他の組成
物に付いては、特に制限はなく、目的に応じて従来から
公知の技術をそのまま適用できる。
【0020】本発明に使用される非磁性支持体として
は、厚み5〜10μm程度、特に6〜9μm程度が好ま
しい。素材としては、ポリエチレンテレフタレート、ポ
リエチレンナフタレート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、
ポリ塩化ビニル等のビニル系樹脂類、ポリカーボネー
ト、ポリイミド、ポリアミド、ポリスルホン等のプラス
チックが使用できるが、好ましくはポリエチレンテレフ
タレート、ポリエチレンナフタレート、ポリアミドおよ
びポリイミド、特に好ましくは、ポリエチレンナフタレ
ート(PEN)が使用される。これら支持体は塗布に先
立って、コロナ放電処理、プラズマ処理、下塗処理、熱
処理、除塵埃処理、金属蒸着処理、アルカリ処理を行っ
てもよい。これら支持体に関しては、例えば、西独特許
3338854A明細書、特開昭59−116926号
公報、米国特許4388368号明細書;三石幸夫著、
「繊維と工業」31巻 p50〜55、1975年など
に記載されている。これら支持体の中心線平均表面粗さ
は、0.001〜0.5μm(カットオフ値0.25m
m)が好ましい。
【0021】又、本発明におけるポリエチレンナフタレ
ートは、エチレン−2,6−ナフタレンジカルボキシレ
ートホモポリマーを始め、エチレン−2,6−ナフタレ
ンジカルボキシレート繰り返し単位を70重量%以上含
む共重合体、これらと他種ポリマーとの混合体(但し、
PEN成分が70重量%以上を占める)の如く本質的に
PENの性質を失わないポリエステル組成物を包含す
る。このPENはフィルム形成能を有するポリマーであ
る。
【0022】本発明で使用されるPENフィルムは未延
伸フィルムを2軸配向させることによって、製造するこ
とができる。2軸配向は、例えば逐次2軸配向ではPE
Nのガラス転移温度よりも高い温度、好ましくは3〜1
0℃高い温度で1段目の延伸を行い、次いで1段目の延
伸温度と同じ、ないし10℃高い温度範囲で2段目の延
伸を行う。延伸倍率は少なくとも1軸方向で2以上、更
に好ましくは2.5以上とし、面積倍率で6倍以上さら
には8倍以上とするのが好ましい。熱処理(ヒートセッ
ト)は170℃以上、さらに好ましくは190℃以上の
温度で緊張下に行うのが好ましい。熱処理温度の上限は
処理時間にもよるが、フィルムが安定した形状をとる温
度であるのはいうまでもない。熱処理時間は数秒から数
十秒、さらには3〜30秒間が好ましい。その後、さら
に(ガラス転移温度から10℃低い温度)〜(溶融温度
から40℃低い温度)の範囲の条件で縦方向に1.05
〜2.5倍、横方向に1.05〜2.5倍の逐次延伸を
行い、再熱処理は(ガラス転移温度から50℃低い温
度)〜(溶融温度から10℃低い温度)の範囲で行うの
が好ましい。
【0023】本発明で使用する強磁性粉末は、特に鉄、
コバルトあるいはニッケルを含む強磁性金属粉末を用い
るとその効果が顕著であって、α−Fe、Co、Ni、
Fe−Co合金、Fe−Co−Ni合金、Fe−Co−
Ni−P合金、Fe−Co−Ni−B合金、Fe−Ni
−Zn合金、Ni−Co合金、Co−Ni−Fe合金な
どの強磁性金属微粉末が好ましい。
【0024】これらの強磁性金属粉末の形状は特に制限
はなく、通常は、針状、粒状、サイコロ状、米粒状およ
び板状のものなどが使用される。粒子サイズは、針状の
場合は、0.05〜0.5μm、好ましくは0.05〜
0.3μm、特に好ましくは0.10〜0.25μmの
長軸長で、長軸長/短軸長は2/1〜25/1、好まし
くは3/1〜15/1、特に好ましくは4/1〜12/
1であり、板状の場合は、板径は、0.02〜0.20
μm、好ましくは0.03〜0.10μm、特に好まし
くは0.04〜0.07μmで、板径/板厚は、1/1
〜30/1、好ましくは2/1〜10/1、特に好まし
くは2.5〜7/1である。
【0025】また、これらの強磁性金属粉末の比表面積
(比表面積SBET )は、47〜80m2 /g、より好ま
しくは53〜70m2 /g、抗磁力(Hc)は、125
0〜2500Oe、飽和磁化(σS )は、100〜18
0emu/g、好ましくは110〜150emu/gで
ある。含水率は、0.1〜2.0重量%、pHは3〜1
1(5g強磁性粉末/100g水)が好ましい。これら
の強磁性金属粉末の表面に、後で述べる防錆剤、表面処
理剤、分散剤、潤滑剤、帯電防止剤等をそれぞれの目的
の為に分散に先立って溶剤中で含浸させて吸着させても
よい。
【0026】また、強磁性金属粉末として、その金属分
は60重量%以上であり、そして金属分の70重量%以
上が少なくとも1種類の強磁性金属粉末あるいは合金
(例、Fe、Fe−Co、Fe−Co−Ni、Co、N
i、Fe−Ni、Co−Ni、Co−Ni−Fe)であ
り、該金属分の40重量%以下、より好ましくは20重
量%以下の範囲で他の成分(例、Al、Si、S、S
c、Ti、V、Cr、Mn、Cu、Zn、Y、Mo、R
h、Pd、Ag、Sn、Sb、Te、Ba、Ta、W、
Re、Au、Hg、Pb、Bi、La、Ce、Pr、N
d、B、P)を含むことのある合金や、窒化鉄や炭化鉄
等を挙げることができる。特にこの中で金属鉄の強度を
補うためにAl、Si、Crを単独乃至混合して表層に
設けることが望ましい。また、上記強磁性金属粉末が少
量の水酸化物または酸化物、アルカリ金属元素(Na、
K等)、アルカリ土類金属元素(Mg、Ca、Sr)を
含むものなどであってもよい。これらの強磁性金属粉末
の製造方法は既に公知であり、本発明で用いる強磁性金
属粉末の代表例である強磁性金属粉末についてもこれら
公知の方法に従って、製造することができる。
【0027】特に、本発明において、強磁性粉末として
用いられる強磁性合金粉末の製造方法の例としては、下
記の方法を挙げることができる。 (a)複合有機酸塩(主としてシュウ酸塩)を水素など
の還元性気体で還元する方法: (b)酸化鉄を水素などの還元性気体で還元してFeあ
るいはFe−Co粒子などを得る方法: (c)金属カルボニル化合物を熱分解する方法: (d)強磁性金属の水溶液に水素化ホウ素ナトリウム、
次亜リン酸塩あるいはヒドラジンなどの還元剤を添加し
て還元する方法: (e)水銀陰極を用い強磁性金属粉末を電解析出させた
のち水銀と分離する方法: (f)金属を低圧の不活性気体中で蒸発させて微粉末を
得る方法: また本発明に使用する強磁性粉末としては、板状六方晶
のバリウムフェライトも使用できる。バリウムフェライ
トの粒子サイズは約0.001〜1ミクロンの直径で厚
みが直径の1/2〜1/20である。バリウムフェライ
トの比重は4〜6g/ccで、比表面積は1m2 /g〜7
0m2 /gである。
【0028】また、所望により、FeOX (X=1.3
3〜1.50)、Co含有FeOX等を使用することも
できる。本発明の磁性層とバック層に使用される結合剤
の樹脂成分としては、従来公知の熱可塑性樹脂、熱硬化
性樹脂、反応型樹脂、電子線硬化型樹脂、紫外線硬化型
樹脂、可視光線硬化型樹脂やこれらの混合物が使用され
る。
【0029】熱可塑性樹脂としては軟化温度が150℃
以下、数平均分子量が10000〜300000、重合
度が約50〜2000程度のもので、より好ましくは2
00〜600程度であり、例えば塩化ビニル酢酸ビニル
共重合体、塩化ビニル重合体、塩化ビニル酢酸ビニルビ
ニルアルコール共重合体、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、アクリ
ル酸エステルアクリロニトリル共重合体、アクリル酸エ
ステル塩化ビニリデン共重合体、アクリル酸エステルス
チレン共重合体、メタクリル酸エステルアクリロニトリ
ル共重合体、メタクリル酸エステル塩化ビニリデン共重
合体、メタクリル酸エステルスチレン共重合体、ウレタ
ンエラストマー、ナイロン−シリコン系樹脂、ニトロセ
ルロース−ポリアミド樹脂、ポリフッカビニル、塩化ビ
ニリデン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(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、エチルセルロース、メチルセルロース、プロピルセ
ルロース、メチルエチルセルロース、カルボキシメチル
セルロース、アセチルセルロース等)、スチレンブタジ
エン共重合体、ポリエステル樹脂、ポリカーボネート樹
脂、クロロビニルエーテルアクリル酸エステル共重合
体、アミノ樹脂、各種の合成ゴム系の熱可塑性樹脂及び
これらの混合物等が使用される。
【0030】熱硬化性樹脂又は反応型樹脂としては塗布
液の状態では200000以下の分子量であり、塗布、
乾燥後に加熱加湿することにより、縮合、付加等の反応
により分子量は無限大のものとなる。又、これらの樹脂
のなかで、樹脂が熱分解するまでの間に軟化又は溶融し
ないものが好ましい。具体的には例えばフェノール樹
脂、フェノキシ樹脂、エポキシ樹脂、ポリウレタン樹
脂、ポリエステル樹脂、ポリウレタンポリカーボネート
樹脂、尿素樹脂、メラミン樹脂、アルキッド樹脂、シリ
コン樹脂、アクリル系反応樹脂(電子線硬化樹脂)、エ
ポキシ−ポリアミド樹脂、ニトロセルロースメラミン樹
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、メタクリル酸塩共重合体とジイソシア
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との混合物、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/トリ
フェニルメタントリイソシアネートの混合物、ポリアミ
ン樹脂、ポリイミン樹脂及びこれらの混合物等である。
【0031】これらの熱可塑性樹脂、熱硬化性樹脂、反
応型樹脂は、主たる官能基以外に官能基としてカルボン
酸(COOM)、スルフィン酸、スルフェン酸、スルホ
ン酸(SO3 M)、燐酸(PO(OM)(OM))、ホ
スホン酸、硫酸(OSO3 M)およびこれらのエステル
基等の酸性基(Mは、H、アルカリ金属、アルカリ土類
金属、炭化水素基)、アミノ酸類、アミノスルホン酸
類、アミノアルコールの硫酸または燐酸エステル類、ア
ルキルベタイン型等の両性類基、アミノ基、イミノ基、
イミド基、アミド基等また、水酸基、アルコキシル基、
チオール基、アルキルチオ基、ハロゲン基(F、Cl、
Br、I)、シリル基、シロキサン基、エポキシ基、イ
ソシアナト基、シアノ基、ニトリル基、オキソ基、アク
リル基、フォスフィン基を通常1種以上6種以内含み、
各々の官能基は樹脂1gあたり1×10-6当量〜1×1
-2当量含む事が好ましい。
【0032】硬化剤としては、通常はポリイソシアネー
ト化合物が使用される。本発明の磁性層及び或いはバッ
ク層に用いるポリイソシアネート化合物としては、トリ
レンジイソシアネート、4,4′−ジフェニルメタンジ
イソシアネート、ヘキサメチレンジイソシアネート、キ
シリレンジイソシアネート、ナフチレン−1,5−ジイ
ソシアネート、o−トルイジンジイソシアネート、イソ
ホロンジイソシアネート、トリフェニルメタントリイソ
シアネート、イソホロンジイソシアネート等のイソシア
ネート類、又当該イソシアネート類とポリアルコールと
の生成物、又イソシアネート類の縮合に依って生成した
2〜10量体のポリイソシアネート、またはトリイソシ
アネートとポリウレタンとの生成物で末端官能基がイソ
シアネートであるもの等を使用することができる。これ
らポリイソシアネート類の平均分子量は、100〜20
000のものが好適である。これらポリイソシアネート
化合物の市販されている商品名としては、コロネート
L、コロネートHL、コロネート2030、コロネート
2031、ミリオネートMR、ミリオネートMTL(日
本ポリウレタン(株)、タケネートD−102、タケネ
ートD−110N、タケネートD−200、タケネート
D−202、タケネート300S、タケネート500
(武田薬品(株)製)、スミジュールT−80、スミジ
ュール44S、スミジュールPF、スミジュールL、ス
ミジュールN、デスモジュールL、デスモジュールI
L、デスモジュールN、デスモジュールHL、デスモジ
ュールT65、デスモジュール15、デスモジュール
R、デスモジュールRF、デスモジュールSL、デスモ
ジュールZ4273(住友バイエル社製)等があり、こ
れらを単独若しくは硬化反応性の差を利用して二つ若し
くはそれ以上の組み合わせによって使用することができ
る。又、硬化反応を促進する目的で、水酸基(ブタンジ
オール、ヘキサンジオール、分子量が1000〜100
00のポリウレタン、水等)、アミノ基(モノメチルア
ミン、ジメチルアミン、トリメチルアミン等)を有する
化合物や金属酸化物の触媒を併用する事も出来る。これ
らの水酸基やアミノ基を有する化合物は多官能である事
が望ましい。これらのポリイソシアネートは磁性層、バ
ック層とも結合剤樹脂とポリイソシアネートの総量10
0重量部あたり2〜70重量部で使用することが好まし
く、より好ましくは5〜50重量部である。これらの例
示は、特開昭60−131622号公報、特開昭61−
74138号公報等において示されている。
【0033】これらの結合剤の単独又は組合わされたも
のが使われ、ほかに添加剤が加えられる。磁性層の強磁
性粉末と結合剤との混合割合は重量比で強磁性粉末10
0重量部に対して結合剤5〜50重量部、望ましくは7
〜30重量部、最も望ましくは10〜25重量部の範囲
で使用される。バック層の粉末と結合剤の混合割合は重
量比で粉末100重量部に対して結合剤8〜400重量
部の範囲で使用される。添加剤としては、カーボンブラ
ック、研磨剤、潤滑剤、分散剤・分散助剤、防黴剤、帯
電防止剤、酸化防止剤、溶剤等が加えられる。
【0034】本発明の磁性層とバック層に使用されるカ
ーボンブラックとしてはゴム用ファーネス、ゴム用サー
マル、カラー用ブラック、アセチレンブラック等を用い
ることができる。これらカーボンブラックはテープの帯
電防止、遮光剤、摩擦係数調節剤、耐久性向上を目的と
して使用される。これらカーボンブラックの米国におけ
る略称の具体例をしめすと、SAF 、ISAF、IISAF 、T 、
HAF 、SPF 、FF、FEF 、HMF 、GPF 、APF 、SRF 、MPF
、ECF 、SCF 、CF、FT、MT 、HCC 、HCF 、MCF 、LFF
、RCF 等があり、米国のASTM規格のD-1765-82aに分類
されているものを使用することができる。本発明に使用
されるこれらカーボンブラックの平均粒子サイズは5 〜
1000nm( 電子顕微鏡) 、窒素吸着法比表面積は1〜80
0m2 /g、pHは4〜11(JIS規格K-6221-1982 法)、
ジブチルフタレート(DBP) 吸油量は10〜800mL
(ミリリットル)/100g(JIS 規格K-6221-1982 法) であ
る。本発明に使用されるカーボンブラックのサイズは、
塗布膜の表面電気抵抗を下げる目的で5 〜100nm のカー
ボンブラックを、また塗布膜の強度を制御するときに50
〜1000nmのカーボンブラックを使用することができる。
また塗布膜の表面粗さを制御する目的でスペーシングロ
ス減少のための平滑化のためにより微粒子のカーボンブ
ラック(100nm未満) を、粗面化して摩擦係数を下げる目
的で粗粒子のカーボンブラック(100nm以上) を用いる。
このようにカーボンブラックの種類と添加量は磁気記録
媒体に要求される目的に応じて使い分けられる。
【0035】また、これらのカーボンブラックを、後述
の分散剤などで表面処理したり、樹脂でグラフト化して
使用してもよい。また、カーボンブラックを製造すると
きの炉の温度を2000℃以上で処理して表面の一部をグラ
ファイト化したものも使用できる。また、特殊なカーボ
ンブラックとして中空カーボンブラックを使用すること
もできる。
【0036】これらのカーボンブラックは磁性層の場
合、強磁性粉末100 重量部に対して0.1 〜30重量部で用
いることが望ましく、また、バック層の場合は、樹脂1
00重量部に対し20〜400重量部で用いることが望
ましい。本発明に使用できるカーボンブラックは、例え
ば、『カーボンブラック便覧』、カーボンブラック協会
編(昭和46年発行) を参考にすることができる。これら
カーボンブラックの例示は米国特許4539257号明
細書、同4614685号明細書、特開昭61−924
24号公報、特開昭61−99927号公報等に記載さ
れている。
【0037】本発明の磁性層およびバック層に使用され
る研磨材は磁気記録媒体の耐久性やVTRのヘッドクリ
ーニング効果を向上させるために用いられ、一般的に研
磨作用もしくは琢磨作用をもつ材料で、α−アルミナ、
γ−アルミナ、α,γ−アルミナ、熔融アルミナ、炭化
珪素、酸化クロム、酸化セリウム、コランダム、人造ダ
イヤモンド、α−酸化鉄、ザクロ石、エメリー(主成
分:コランダムと磁鉄鉱)、ガーネット、珪石、窒化珪
素、窒化硼素、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、クオーツ、トリポリ、珪藻
土、ドロマイト等で、主としてモース硬度6以上、より
好ましくはモース硬度8以上の材料が1内至4種迄の組
合わせで使用される。これらの研磨材は平均粒子サイズ
が0.005〜5μmの大きさのものが使用され、特に
好ましくは0.01〜2μmである。これらの研磨材は
磁性層の場合、強磁性粉末100重量部に対して0.0
1〜20重量部の範囲で添加される。また、バック層の
場合、後述する樹脂100重量部に対して0.01〜5
重量部で用いることが望ましい。これらの具体例として
は、住友化学(株)製のAKP1、AKP15、AKP
20、AKP30、AKP50、AKP80、Hit5
0、Hit100等が挙げられる。これらについては特
公昭52−28642号公報等に記載されている。
【0038】本発明の磁性層とバック層に使用される粉
末状潤滑剤としては、グラファイト、二硫化モリブデ
ン、窒化硼素、弗化黒鉛、炭酸カルシウム、硫酸バリウ
ム、酸化珪素、酸化チタン、酸化亜鉛、酸化錫、二硫化
タングステン等の無機微粉末、アクリルスチレン系樹脂
微粉末、ベンゾグアナミン系樹脂微粉末、メラミン系樹
脂微粉末、ポリオレフィン系樹脂微粉末、ポリエステル
系樹脂微粉末、ポリアミド系樹脂微粉末、ポリイミド系
樹脂微粉末、ポリ弗化エチレン系樹脂微粉末等の樹脂微
粉末等がある。
【0039】また有機化合物系潤滑剤としては、シリコ
ンオイル(ジアルキルポリシロキサン、ジアルコキシポ
リシロキサン、フェニルポリシロキサン、フルオロアル
キルポリシロキサン(信越化学製KF96、KF69
等)、脂肪酸変性シリコンオイル、フッ素アルコール、
ポリオレフィン(ポリエチレンワックス、ポリプロピレ
ン等)、ポリグリコール(エチレングリコール、ポリエ
チレンオキシドワックス等)、テトラフルオロエチレン
オキシドワックス、ポリテトラフルオログリコール、パ
ーフルオロアルキルエーテル、パーフルオロ脂肪酸、パ
ーフルオロ脂肪酸エステル、パーフルオロアルキル硫酸
エステル、パーフルオロアルキルスルホン酸エステル、
パーフルオロアルキルベンゼンスルホン酸エステル、パ
ーフルオロアルキル燐酸エステル等のフッ素や珪素を導
入した化合物、アルキル硫酸エステル、アルキルスルホ
ン酸エステル、アルキルホスホン酸トリエステル、アル
キルホスホン酸モノエステル、アルキルホスホン酸ジエ
ステル、アルキル燐酸エステル、琥珀酸エステル等の有
機酸および有機酸エステル化合物、トリアザインドリジ
ン、テトラアザインデン、ベンゾトリアゾール、ベンゾ
ジアゾール、EDTA等の窒素、硫黄を含む複素(ヘテ
ロ)環化合物、炭素数10〜40の一塩基性脂肪酸と炭
素数2〜40個の一価のアルコールもしくは二価のアル
コール、三価のアルコール、四価のアルコール、六価の
アルコールのいずれか1つもしくは2つ以上とから成る
脂肪酸エステル類、炭素数10個以上の一塩基性脂肪酸
と該脂肪酸の炭素数と合計して炭素数が11〜70個と
成る一価〜六価のアルコールから成る脂肪酸エステル
類、炭素数8〜40の脂肪酸或いは脂肪酸アミド類、脂
肪酸アルキルアミド類、脂肪族アルコール類も使用でき
る。
【0040】これら化合物の具体的な例としては、カプ
リル酸ブチル、カプリル酸オクチル、ラウリン酸エチ
ル、ラウリン酸ブチル、ラウリン酸オクチル、ミリスチ
ン酸エチル、ミリスチン酸ブチル、ミリスチン酸オクチ
ル、ミリスチン酸2エチルヘキシル、パルミチン酸エチ
ル、パルミチン酸ブチル、パルミチン酸オクチル、パル
ミチン酸2エチルヘキシル、ステアリン酸エチル、ステ
アリン酸ブチル、ステアリン酸イソブチル、ステアリン
酸オクチル、ステアリン酸2エチルヘキシル、ステアリ
ン酸アミル、ステアリン酸イソアミル、ステアリン酸2
エチルペンチル、ステアリン酸2ヘキシルデシル、ステ
アリン酸イソトリデシル、ステアリン酸アミド、ステア
リン酸アルキルアミド、ステアリン酸ブトキシエチル、
アンヒドロソルビタンモノステアレート、アンヒドロソ
ルビタンジステアレート、アンヒドロソルビタントリス
テアレート、アンヒドロソルビタンテトラステアレー
ト、オレイルオレート、オレイルアルコール、ラウリル
アルコール、モンタンワックス、カルナウバワックス等
が有り単独若しくは組合わせ使用出来る。
【0041】また本発明に使用される潤滑剤としては所
謂潤滑油添加剤も単独若しくは組合わせで使用出来、防
錆剤として知られている酸化防止剤(アルキルフェノー
ル、ベンゾトリアジン、テトラアザインデン、スルファ
ミド、グアニジン、核酸、ピリジン、アミン、ヒドロキ
ノン、EDTA等の金属キレート剤)、錆どめ剤(ナフ
テン酸、アルケニルコハク酸、燐酸、ジラウリルフォス
フェート等)、油性剤(ナタネ油、ラウリルアルコール
等)、極圧剤(ジベンジルスルフィド、トリクレジルフ
ォスフェート、トリブチルホスファイト等)、清浄分散
剤、粘度指数向上剤、流動点降下剤、泡どめ剤等があ
る。これらの潤滑剤は結合剤100重量部に対して0.
01〜30重量部の範囲で添加される。
【0042】本発明に使用する分散剤、分散助剤として
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、エライ
ジン酸、リノール酸、リノレン酸、ステアロール酸、ベ
ヘン酸、マレイン酸、フタル酸等の炭素数2〜40個の
脂肪酸(R1 COOH、R1 は炭素数1〜39個のアル
キル基、フェニル基、アラルキル基)、前記の脂肪酸の
アルカリ金属(Li、Na、K等)またはアルカリ土類
金属(Mg、Ca、Ba等)、NH4 + 、Cu、Pb等
から成る金属石鹸(オレイン酸銅)、脂肪酸アミド;レ
シチン(大豆油レシチン)等が使用される。この他に炭
素数4〜40の高級アルコール(ブタノール、オクチル
アルコール、ミリスチルアルコール、ステアリルアルコ
ール)及びこれらの硫酸エステル、スルホン酸、フェニ
ルスルホン酸、アルキルスルホン酸、スルホン酸エステ
ル、燐酸モノエステル、燐酸ジエステル、燐酸トリエス
テル、アルキルホスホン酸、フェニルホスホン酸、アミ
ン化合物等も使用可能である。また、ポリエチレングリ
コール、ポリエチレンオキサイド、スルホ琥珀酸、スル
ホ琥珀酸金属塩、スルホ琥珀酸エステル等も使用可能で
ある。これらの分散剤は通常一種類以上で用いられ、一
種類の分散剤は結合剤100重量部に対して0.005
〜20重量部の範囲で添加される。これら分散剤の使用
方法は、強磁性粉末や非磁性粉末の表面に予め被着させ
ても良く、また分散途中で添加してもよい。このような
ものは、例えば特公昭39−28369号公報、特公昭
44−17945号公報、特公昭48−15001号公
報、米国特許3387993号明細書、同347002
1号明細書等に於いて示されている。
【0043】本発明に用いる防黴剤としては、2−(4
−チアゾリル)−ベンズイミダゾール、N−(フルオロ
ジクロロメチルチオ)−フタルイミド、10,10′−
オキシビスフェノキシサルシン、2,4,5,6−テト
ラクロロイソフタロニトリル、P−トリルジョードメチ
ルスルホン、トリヨードアリルアルコール、ジヒドロア
セト酸、フェニルオレイン酸水銀、酸化ビス(トリブチ
ル錫)、サリチルアニライド等がある。
【0044】このようなものは、例えば「微生物災害と
防止技術」1972年工学図書、「化学と工業」32,
904(1979)等に於いて示されている。本発明に
用いるカーボンブラック以外の帯電防止剤としてはグラ
ファイト、変性グラファイト、カーボンブラックグラフ
トポリマー、酸化錫−酸化アンチモン、酸化錫、酸化チ
タン−酸化錫−酸化アンチモン、等の導電性粉末;サポ
ニン等の天然界面活性剤;アルキレンオキサイド系、グ
リセリン系、グリシドール系、多価アルコール、多価ア
ルコールエステル、アルキルフェノールEO付加体等の
ノニオン界面活性剤;高級アルキルアミン類、環状アミ
ン、ヒダントイン誘導体、アミドアミン、エステルアミ
ド、第四級アンモニウム塩類、ピリジンそのほかの複素
環類、ホスホニウムまたはスルホニウム類、等のカチオ
ン界面活性剤;カルボン酸、スルホン酸、ホスホン酸、
燐酸、硫酸エステル基、ホスホン酸エステル、燐酸エス
テル基などの酸性基を含むアニオン界面活性剤;アミノ
酸類;アミノスルホン酸類、アミノアルコールの硫酸ま
たは燐酸エステル類、アルキルベタイン型等の両性界面
活性剤等が使用される。これらの界面活性剤は単独また
は混合して添加しても良い。また、磁気記録媒体におけ
るこれらの界面活性剤の使用量は、強磁性粉末100重
量部当たり0.01〜10重量部である。また、バック
層での使用量は結合剤100重量部当たり0.01〜3
0重量部である。これらは帯電防止剤として用いられる
ものであるが、時としてそのほかの目的、例えば分散、
磁気特性の改良、潤滑性の改良、塗布助剤、湿潤剤、硬
化促進剤、分散促進剤として適用される場合もある。
【0045】磁性層の形成は、通常の方法に従って行う
ことができる。例えば、上記強磁性粉末および樹脂成分
ならびに必要に応じて配合される研磨剤および硬化剤な
どの磁性層形成成分を溶剤とともに混練分散して磁性塗
料を調製し、この磁性塗料を非磁性支持体上に塗布する
方法を利用できる。本発明の分散、混練、塗布の際に使
用する有機溶媒としては、任意の比率でアセトン、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、イソホロン、テトラヒドロフラン等のケトン
系;メタノール、エタノール、プロパノール、ブタノー
ル、イソブチルアルコール、イソプロピルアルコール、
メチルシクロヘキサノールなどのアルコール系;酢酸メ
チル、酢酸エチル、酢酸ブチル、酢酸イソブチル、酢酸
イソプロピル、乳酸エチル、酢酸グリコールモノエチル
エーテル等のエステル系;ジエチルエーテル、テトラヒ
ドロフラン、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、ジオキサンなどのエーテル系;ベ
ンゼン、トルエン、キシレン、クレゾール、クロルベン
ゼン、スチレンなどのタール系(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、エチレンクロルヒドリン、ジクロルベン
ゼン等の塩素化炭化水素、N,N−ジメチルホルムアル
デヒド、ヘキサン等のものが使用できる。これらの溶媒
は通常任意の比率で2種以上で用いる。また1重量%以
下の量で微量の不純物(その溶媒自身の重合物、水分、
原料成分等)を含んでもよい。これらの溶剤は磁性層形
成塗料もしくはバック層形成塗料、下塗液の合計固形分
100重量部に対して100〜20000重量部で用い
られる。好ましい磁性層形成塗料の固形分率は10〜4
0重量%である。また、バック層形成塗料の好ましい固
形分率は5〜20重量%である。有機溶媒の代わりに水
系溶媒(水、アルコール、アセトン等)を使用すること
もできる。
【0046】分散、混練の方法には特に制限はなく、ま
た各成分の添加順序(樹脂、粉体、潤滑剤、溶媒等)、
分散・混練中の添加位置、分散温度(0〜80℃)など
は適宜設定することができる。磁性層形成塗料およびバ
ック層形成塗料の調製には、通常の混練機、例えば、二
本ロールミル、三本ロールミル、ボールミル、ペブルミ
ル、トロンミル、サンドグラインダー、ゼグバリ(Sz
egvari)、アトライター、高速インペラー、分散
機、高速ストーンミル、高速度衝撃ミル、ディスパー、
ニーダー、高速ミキサー、リボンブレンダー、コニーダ
ー、インテンシブミキサー、タンブラー、ブレンダー、
ディスパーザー、ホモジナイザー、単軸スクリュー押し
出し機、二軸スクリュー押し出し機、及び超音波分散機
などを用いることができる。通常分散・混練にはこれら
の分散・混練機を複数備え、連続的に処理を行う。混練
分散に関する技術の詳細は、T.C.PATTON著
(テー.シー.パットン)“ Paint Flow and Pigment
Dispersion" (ペイント フロー アンド ピグメント
ディスパージョン)1964年John Wiley & Sons社
発行(ジョン ウイリー アンド サンズ)や田中信一
著「工業材料」25巻37(1977)などや当該書籍
の引用文献に記載されている。これら分散、混練の補助
材料として分散・混練を効率よく進めるため、球相当径
で10cmφ〜0.05mmφの径のスチールボール、
スチールビーズ、セラミックビーズ、ガラスビーズ、有
機ポリマービーズを用いることができる。またこれら材
料は球形に限らない。また、米国特許第2581414
号及び同第2855156号などの明細書にも記載があ
る。本発明においても上記の書籍や当該書籍の引用文献
などに記載された方法に準じて混練分散を行い磁性塗料
およびバック層塗料を調製することができる。
【0047】支持体上へ前記の磁性塗料ならびにバック
層塗料を塗布する方法としては、塗布液の粘度を1〜2
0000センチストークス(25℃)に調製し、エアー
ドクターコート、ブレードコート、エアナイフコート、
スクイズコート、含浸コート、リバースロールコート、
トランスファーロールコート、グラビアコート、キスコ
ート、キャストコート、スプレイコート、ロッドコー
ト、正回転ロールコート、カーテンコート、バーコー
ト、押出しコート、スピンコート等が利用出来、その他
の方法も可能であり、これらの具体的説明は浅倉書店発
行の「コーテイング工業」253頁〜277頁(昭和4
6.3.20.発行)に詳細に記載されている。
【0048】これら塗布液の塗布の順番は任意に選択で
き、また所望の液の塗布の前に下塗り層あるいは支持体
との密着力向上のためにコロナ放電処理を等を行っても
良い。また磁性層もしくはバック層を多層で構成したい
ときは、同時多層塗布、逐次多層塗布等を行ってもよ
い。これらは、例えば、特開昭57−123532号公
報、特公昭62−37451号公報等に示されている。
【0049】このような方法により、支持体上に約1〜
200μmほどで塗布された磁性塗料は必要により層中
の強磁性粉末を直ちに20℃〜130℃で多段階で乾燥
しながら500〜5000G程で所望の方向(垂直、長
手、幅、ランダム、斜め等)へ配向させる処理、すなわ
ち磁場配向処理を施した後、形成した磁性層を0.1〜
30μm厚みに乾燥する。このときの支持体の搬送速度
は、通常10m/分〜900m/分で行われ、複数の乾
燥ゾーンで乾燥温度を20℃〜130℃で制御し塗布膜
の残留溶剤量を0.1〜40mg/m2 とする。
【0050】また、このようにして乾燥された後、塗布
層に必要によりカレンダー処理を行う。カレンダー処理
には、例えばスーパーカレンダーロールなどが利用され
る。カレンダー処理を行うことにより、乾燥時の溶剤の
除去によって生じた空孔が減少し磁性層中の強磁性粉末
の充填率が向上するので、電磁変換特性の高い磁気記録
媒体を得ることができる。
【0051】前記のカレンダー処理された段階では、結
合剤の形成成分として硬化剤を使用した場合、磁性層に
含まれる硬化剤のうち、通常90重量%以上が未反応の
状態で磁性層に含有されているので、硬化処理を行っ
て、少なくとも硬化剤の50重量%(特に好ましくは8
0重量%以上)を反応させた後に、その次の処理を行う
ことが望ましい。硬化処理には、加熱硬化処理と電子線
硬化処理とがあり、本発明においては、いずれの方法で
あっても利用することができる。この硬化処理によりカ
レンダー処理された磁性層に含有される未反応の硬化剤
が、例えば塩化ビニル系共重合体およびポリウレタン系
樹脂のような樹脂成分と三次元網状の架橋構造を形成す
るように反応する。加熱処理の工程自体は既に公知であ
り、本発明においてもこれらの方法に準じて加熱処理を
行うことができる。例えば、加熱処理は、加熱時間を通
常40℃以上(好ましくは50〜80℃の範囲内)、加
熱時間を通常20時間以上(好ましくは24時間〜7日
間)に設定して行われる。また、電子線照射による硬化
処理の工程自体も既に公知であり、本発明においてもこ
れらの方法に準じて硬化処理を行うことができる。
【0052】本発明においては、このように作成した磁
気記録媒体をスリッター等の通常の裁断機等を使用して
通常の条件で所望の形状に裁断した後、プラスチックや
金属のリールに巻き取る。本発明においては、こうして
作成した磁性層の表面、または磁性層の表面およびバッ
ク層の表面を、巻き取る直前ないしそれ以前の工程にお
いて磁気記録媒体(磁性層、バック層、エッジ端面、ベ
ース面)を研磨テープによりバーニッシュ処理を行って
もよい。これらは、例えば、特開昭63−259830
号公報等に開示されている。
【0053】また、磁気記録媒体の拭き取り処理は、磁
気記録媒体表面の汚れや余分な潤滑剤を除去する目的で
磁気記録媒体表層を不織布などで磁性層面、バック層
面、エッジ端面、バック側のベース面をワイピングする
ことにより行う。このようなワイピングの材料として
は、例えば日本バイリーン製の各種バイリーンや東レ製
のトレシー、エクセーヌやクラレ製のクラレWRPシリ
ーズ、また不織布としてナイロン製不織布、ポリエステ
ル製不織布、レーヨン製不織布、アクリロニトリル製不
織布、混紡不織布等も使用できる。その他、ティッシュ
ペーパー、キムワイプ等も使用できる。これらは、特開
平1−201824号公報等に記載されている。この拭
き取り処理によって、磁性層および/またはバック層の
付着物および有機物質の除去が完全に行われることにな
り、ドロップアウトあるいは目詰まり発生頻度が低下す
る。
【0054】これらの製造方法は粉体の予備処理・表面
処理、混練・分散、塗布・配向・乾燥、カレンダー処
理、硬化処理(熱処理、放射線照射(EB)処理)、裁
断、バーニッシュ処理、拭き取り処理および巻き取りの
工程を連続して行う事が望ましい。また特公昭41−1
3181号公報にしめされる方法はこの分野における基
本的、かつ重要な技術と考えられている。但し、処理を
行う順序は、上記順序に限定するものではない。
【0055】本発明に使用される強磁性粉末または非磁
性粉末、結合剤、添加剤(潤滑剤、分散剤、帯電防止
剤、表面処理剤、カーボンブラック、研磨材、遮光剤、
酸化防止剤、防黴剤等)、溶剤及び支持体(下塗層、バ
ック層、バック下塗を有してもよい)或いは磁気記録媒
体の製法等は特公昭56−26890号公報等に記載さ
れているものも参考にできる。
【0056】
【実施例】以下に本発明を実施例により更に具体的に説
明する。ここに示す成分、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変更しうるものである
ことは本業界に携わるものにとっては容易に理解される
ことである。従って、本発明は下記の実施例に制限され
るべきではない。尚、実施例及び比較例中の部は重量部
をしめす。
【0057】〔実施例1〕下記磁性塗料組成物の〔I〕
をニーダーに入れ充分混練した後、〔II〕を追加投入
し、充分混練し、塗布前に〔III 〕を入れ混合分散して
磁性塗料を作成した。得られた磁性塗料の粘度を調整し
た後、厚さ7μmのポリエチレンナフタレート(MD方
向のヤング率800Kg/mm2 、TD方向のヤング率
750Kg/mm2 )上に乾燥膜厚3μmになるように
塗布した。
【0058】 磁性塗料組成物 〔I〕強磁性金属粉末 100部 (Fe金属粉末 、Al 3重量% 、Sil.5重量% 比表面積(SBET ):58m2 /g) 燐酸エステル(フェニルフォスフォン酸) 3部 塩化ビニル共重合体樹脂 9.5部 (日本ゼオン(株)製:MR110) ポリウレタン樹脂(東洋紡社製:UR8600) 5部 パルミチン酸2エチルヘキシル 0.6部 シクロヘキサノン 60部 メチルエチルケトン 80部 〔II〕分散物1 カーボンブラック 1部 (三菱化成製:#3250B) ポリウレタン樹脂(東洋紡社製:UR8600) 1部 メチルエチルケトン 10部 分散物2 研磨材 13部 (住友化学(株)製:HIT50〔α−Al2 3 〕 塩化ビニル共重合体樹脂 1部 (日本ゼオン(株)製:MR110) シクロヘキサノン 60部 メチルエチルケトン 40部 [III] ポリイソシアネート 4部 (日本ポリウレタン(株)製:コロネート3040) ステアリン酸アミド 0.5部 パルミチン酸 0.5部 ステアリン酸ブトキシエチル 0.5部 メチルエチルケトン 50部 トルエン 30部 この磁性塗料を塗布した非磁性支持体を、磁性塗料が未
乾燥の状態で磁場配向処理、乾燥を行い、引き続き下記
のバック層塗料組成物〔I〕に塗布直前に同〔II〕を加
えて、磁性塗料が塗布された支持体の裏面に乾燥厚みが
0.6μmに成るように塗布した。
【0059】 バック層塗料組成物 〔I〕カーボンブラック 97部 (キャボット社製:BP800) カーボンブラック 3部 (カンカルブ社製:MTCI) α−Al2 3 0.1部 (住友化学(株)製:HIT50) ステアリン酸2エチルヘキシル 0.5部 オレイン酸銅 0.1部 塩化ビニル共重合体樹脂 50部 (日本ゼオン(株)製:MR110) ポリウレタン樹脂 40部 (東洋紡社製:UR8300) シクロヘキサノン 200部 メチルエチルケトン 300部 〔II〕ポリイソシアネート 20部 (日本ポリウレタン(株)製:コロネート3040) メチルエチルケトン 3500部 トルエン 200部 シリコーン化合物 0.1部 (信越化学(株)製:KF69) さらに、乾燥後、引き続きカレンダー処理を、ショアー
硬度80〜85°の金属ロールを使用し、温度90℃、
線圧300Kg/cm、速度150m/minで3回行
い、非磁性支持体と磁性層およびバック層からなる積層
体を作成した。
【0060】この積層体を60℃で24時間加熱処理を
行い積層体中に含有されるポリイソシアネート化合物を
硬化させた後、1/2吋幅にスリットして研磨テープ
(富士写真フィルム(株)製:K10000)で磁性層
表面のバーニッシュ処理を行った後、ワイピング材(ク
ラレ(株)製:WRP736)を用いて拭き取り処理を
施して、1/2吋ビデオテープを作成した。得られた積
層体の磁性層表面の自乗平均面から50nm以上の深さ
を持つ窪みの個数は200個/104 μm2 、表面粗さ
は3nmであった。
【0061】〔実施例2〕実施例1において、磁性塗料
組成物〔I〕、〔II〕、〔III 〕を下記組成に変えた以
外は、実施例1と同様にして磁性塗料組成物を作成し
た。得られた磁性塗料の粘度を調整した後、厚さ7μm
のポリエチレンナフタレート上に乾燥膜厚3μmになる
ように塗布した。
【0062】 磁性塗料組成物 〔I〕強磁性金属粉末 100部 (Fe金属粉末 、Al 3重量% 、Sil.5重量% 比表面積(SBET ):58m2 /g) 燐酸エステル(フェニルフォスフォン酸) 2部 塩化ビニル共重合体樹脂 8.5部 (日本ゼオン(株)製:MR110) ポリウレタン樹脂(東洋紡社製:UR8600) 4.5部 パルミチン酸2エチルヘキシル 0.6部 シクロヘキサノン 60部 メチルエチルケトン 80部 〔II〕分散物1 カーボンブラック 1部 (三菱化成製:#3250B) ポリウレタン樹脂(東洋紡社製:UR8600) 1部 メチルエチルケトン 10部 分散物2 研磨材 13部 (住友化学(株)製:HIT50〔α−Al2 3 〕 塩化ビニル共重合体樹脂 1部 (日本ゼオン(株)製:MR110) シクロヘキサノン 60部 メチルエチルケトン 40部 [III] ポリイソシアネート 3.5部 (日本ポリウレタン社製:コロネート3040) ステアリン酸アミド 0.5部 パルミチン酸 0.5部 ステアリン酸ブトキシエチル 0.5部 メチルエチルケトン 50部 トルエン 30部 得られた積層体を実施例1と同様な処理を行い、1/2
吋ビデオテープを作成した。得られた積層体の磁性層表
面の自乗平均面から50nm以上の深さを持つ窪みの個
数は1000個/104 μm2 、表面粗さは3nmであ
った。
【0063】〔実施例3〕実施例1において、磁性塗料
組成物〔I〕、〔II〕、〔III 〕を下記組成に変えた以
外は、実施例1と同様にして磁性塗料組成物を作成し
た。得られた磁性塗料の粘度を調整した後、厚さ7μm
のポリエチレンナフタレート上に乾燥膜厚3μmになる
ように塗布した。
【0064】 磁性塗料組成物 〔I〕強磁性金属粉末 100部 (Fe金属粉末 、Al 3重量% 、Sil.5重量% 比表面積(SBET ):58m2 /g) 燐酸エステル(フェニルフォスフォン酸) 2部 塩化ビニル共重合体樹脂 7.5部 (日本ゼオン(株)製:MR110) ポリウレタン樹脂(東洋紡社製:UR8600) 4.0部 パルミチン酸2エチルヘキシル 0.6部 シクロヘキサノン 60部 メチルエチルケトン 80部 〔II〕分散物1 カーボンブラック 1部 (三菱化成製:#3250B) ポリウレタン樹脂(東洋紡社製:UR8600) 1部 メチルエチルケトン 10部 分散物2 研磨材 13部 (住友化学(株)製:HIT50〔α−Al2 3 〕 塩化ビニル共重合体樹脂 1部 (日本ゼオン(株)製:MR110) シクロヘキサノン 60部 メチルエチルケトン 40部 [III] ポリイソシアネート 3部 (日本ポリウレタン(株)製:コロネート3040) ステアリン酸アミド 0.5部 パルミチン酸 0.5部 ステアリン酸ブトキシエチル 0.5部 メチルエチルケトン 50部 トルエン 30部 得られた積層体を実施例1と同様な処理を行い、1/2
吋ビデオテープを作成した。得られた積層体の磁性層表
面の自乗平均面から50nm以上の深さを持つ窪みの個
数は5000個/104 μm2 、表面粗さは3nmであ
った。
【0065】〔実施例4〕実施例1において、カレンダ
ー処理を、ショアー硬度80〜85°の金属ロールを使
用し、温度80℃、線圧250Kg/cm、速度200
m/minで3回行った以外は、実施例1と同様な処理
を行い、1/2吋ビデオテープを作成した。得られた積
層体の磁性層表面の自乗平均面から50nm以上の深さ
を持つ窪みの個数は200個/104 μm2 、表面粗さ
は4.5nmであった。
【0066】〔実施例5〕実施例2において、カレンダ
ー処理を、ショアー硬度80〜85°の金属ロールを使
用し、温度80℃、線圧250Kg/cm、速度200
m/minで3回行った以外は、実施例1と同様な処理
を行い、1/2吋ビデオテープを作成した。得られた積
層体の磁性層表面の自乗平均面から50nm以上の深さ
を持つ窪みの個数は1000個/104 μm2 、表面粗
さは4.5nmであった。
【0067】〔実施例6〕実施例3において、カレンダ
ー処理を、ショアー硬度80〜85°の金属ロールを使
用し、温度80℃、線圧250Kg/cm、速度200
m/minで3回行った以外は、実施例1と同様な処理
を行い、1/2吋ビデオテープを作成した。得られた積
層体の磁性層表面の自乗平均面から50nm以上の深さ
を持つ窪みの個数は5000個/104 μm2 、表面粗
さは4.5nmであった。
【0068】〔比較例1〕実施例2において、カレンダ
ー処理を、ショアー硬度80〜85°の金属ロールを使
用し、温度90℃、線圧300Kg/cm、速度100
m/minで5回行った以外は、実施例1と同様な処理
を行い、1/2吋ビデオテープを作成した。得られた積
層体の磁性層表面の自乗平均面から50nm以上の深さ
を持つ窪みの個数は200個/104 μm2 、表面粗さ
は1.5nmであった。
【0069】〔比較例2〕実施例1において、磁性塗料
組成物〔I〕、〔II〕、〔III 〕を下記組成に変えた以
外は、実施例1と同様にして磁性塗料組成物を作成し
た。得られた磁性塗料の粘度を調整した後、厚さ7μm
のポリエチレンナフタレート上に乾燥膜厚3μmになる
ように塗布した。
【0070】 磁性塗料組成物 〔I〕強磁性金属粉末 100部 (Fe金属粉末 、Al 3重量% 、Sil.5重量% 比表面積(SBET ):58m2 /g) 燐酸エステル(フェニルフォスフォン酸) 3部 塩化ビニル共重合体樹脂 10.5部 (日本ゼオン(株)製:MR110) ポリウレタン樹脂(東洋紡社製:UR8600) 5.5部 パルミチン酸2エチルヘキシル 0.6部 シクロヘキサノン 60部 メチルエチルケトン 80部 〔II〕分散物1 カーボンブラック 1部 (三菱化成製:#3250B) ポリウレタン樹脂(東洋紡社製:UR8600) 1部 メチルエチルケトン 10部 分散物2 研磨材 13部 (住友化学(株)製:HIT50〔α−Al2 3 〕 塩化ビニル共重合体樹脂 1部 (日本ゼオン(株)製:MR110) シクロヘキサノン 60部 メチルエチルケトン 40部 [III] ポリイソシアネート 4.5部 (日本ポリウレタン(株)製:コロネート3040) ステアリン酸アミド 0.5部 パルミチン酸 0.5部 ステアリン酸ブトキシエチル 0.5部 メチルエチルケトン 50部 トルエン 30部 得られた積層体を実施例1と同様な処理を行い、1/2
吋ビデオテープを作成した。得られた積層体の磁性層表
面の自乗平均面から50nm以上の深さを持つ窪みの個
数は50個/104 μm2 、表面粗さは3nmであっ
た。
【0071】〔比較例3〕実施例1において、磁性塗料
組成物〔I〕、〔II〕、〔III 〕を下記組成に変えた以
外は、実施例1と同様にして磁性塗料組成物を作成し
た。得られた磁性塗料の粘度を調整した後、厚さ7μm
のポリエチレンナフタレート上に乾燥膜厚3μmになる
ように塗布した。
【0072】 磁性塗料組成物 〔I〕強磁性金属粉末 100部 (Fe金属粉末 、Al 3重量% 、Sil.5重量% 比表面積(SBET ):58m2 /g) 燐酸エステル(フェニルフォスフォン酸) 3部 塩化ビニル共重合体樹脂 6.5部 (日本ゼオン(株)製:MR110) ポリウレタン樹脂(東洋紡社製:UR8600) 3.5部 パルミチン酸2エチルヘキシル 0.6部 シクロヘキサノン 60部 メチルエチルケトン 80部 〔II〕分散物1 カーボンブラック 1部 (三菱化成製:#3250B) ポリウレタン樹脂(東洋紡社製:UR8600) 1部 メチルエチルケトン 10部 分散物2 研磨材 13部 (住友化学(株)製:HIT50〔α−Al2 3 〕 塩化ビニル共重合体樹脂 1部 (日本ゼオン(株)製:MR110) シクロヘキサノン 60部 メチルエチルケトン 40部 〔III 〕ポリイソシアネート 2.5部 (日本ポリウレタン(株)製:コロネート3040) ステアリン酸アミド 0.5部 パルミチン酸 0.5部 ステアリン酸ブトキシエチル 0.5部 メチルエチルケトン 50部 トルエン 30部 得られた積層体を実施例4と同様な処理を行い、1/2
吋ビデオテープを作成した。得られた積層体の磁性層表
面の自乗平均面から50nm以上の深さを持つ窪みの個
数は20000個/104 μm2 、表面粗さは4.5n
mであった。
【0073】〔比較例4〕実施例1において、カレンダ
ー処理を、ショアー硬度80〜85°の金属ロールを使
用し、温度70℃、線圧200Kg/cm、速度200
m/minで3回行った以外は、実施例1と同様な処理
を行い、1/2吋ビデオテープを作成した。得られた積
層体の磁性層表面の自乗平均面から50nm以上の深さ
を持つ窪みの個数は200個/104 μm2 、表面粗さ
は6nmであった。
【0074】〔比較例5〕実施例2において、カレンダ
ー処理を実施例4と同様に行った以外は、実施例1と同
様な処理を行い、1/2吋ビデオテープを作成した。得
られた積層体の磁性層表面の自乗平均面から50nm以
上の深さを持つ窪みの個数は1000個/104 μ
2 、表面粗さは6nmであった。
【0075】〔比較例6〕実施例3において、カレンダ
ー処理を実施例4と同様に行った以外は、実施例1と同
様な処理を行い、1/2吋ビデオテープを作成した。得
られた積層体の磁性層表面の自乗平均面から50nm以
上の深さを持つ窪みの個数は5000個/104 μ
2 、表面粗さは6nmであった。
【0076】〔評価方法〕 出力差 得られたテープを25℃、70%RHにおいて松下電器
産業製D3VTR AJ−D350P(コア幅:130
μm、磁気ヘッドとテープとの相対速度:21.4m/
sec)でソニーテクトロニクス製カラー信号発生器
TS−170Dを使用し、カラーバー信号の記録/再生
を行い、再生出力波形をアドバンテスト製スペクトルア
ナライザー TR4171にて4チャンネル全部に付い
て測定し平均の出力を求め、同様に測定した標準テープ
との出力差を求めた。
【0077】走行耐久性 得られたテープを25℃、70%RHにおいて松下電器
産業製D3VTR AJ−D350P(コア幅:130
μm、磁気ヘッドとテープとの相対速度:21.4m/
sec)で走行テストを行った。結果を◎(極めて優れ
る)、○(優れる)、△(劣る)、×(極めて劣る)の
4段階で表した。得られた結果を表1に示す。
【0078】
【表1】
【0079】表1から明らかなように、実施例1〜6の
本発明の磁気記録媒体は、総厚が12μm未満であり、
コア幅130μmの広幅ヘッドを磁気テープ/ヘッド相
対速度21.4m/secの高速で使用した場合におい
ても、高出力を保つことができ、かつ、極めて優れた耐
久性が得られた。
【0080】
【発明の効果】このようにして本発明は、非磁性支持体
上に強磁性粉末、結合剤および研磨材を含む磁性層を形
成した磁気記録媒体、特に総厚が12μm未満である磁
気記録媒体において、磁性層の自乗平均表面から50n
m以上の深さの窪みが、磁性層上に100〜10,00
0個/104 μm2 存在することによって、VTR、特
にデジタルVTRでのヘッドコア幅が100μm以上の
広幅ヘッドを磁気テープ/ヘッド相対速度20m/se
c以上で使用した場合の、総厚が12μm未満の薄手の
磁気テープのヘッド当たりを改良し、高出力を保つこと
できる磁気記録媒体を提供できる。また、磁性層の表面
粗さを4.5nm以下に、強磁性粉末として比表面積4
7m2 /g以上の金属粉末を使用することによりさらに
高出力を得ることができ、磁性層の表面粗さを1.5n
m以上とすることにより、極めて優れた走行耐久性を得
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粉末及び結合剤
    樹脂を主体とする磁性層を有する磁気記録媒体におい
    て、該磁気記録媒体の厚さが12μm未満であり、磁性
    層の自乗平均表面から50nm以上の深さの窪みが、磁
    性層上に100〜10,000個/104 μm2 存在す
    ることを特徴とする磁気記録媒体。
  2. 【請求項2】 前記磁性層の中心線平均表面粗さRa
    (カットオフ値0.25mm)が1.5〜4.5nmで
    ある請求項1記載の磁気記録媒体。
  3. 【請求項3】 前記強磁性粉末の比表面積が47m2
    g以上の強磁性金属粉末である請求項1もしくは請求項
    2に記載の磁気記録媒体。
  4. 【請求項4】 コア幅が100μm以上の磁気ヘッドと
    の相対速度が20m/sec以上の条件で使用される請
    求項1〜3の何れか1項に記載の磁気記録媒体。
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003115104A (ja) * 2001-07-30 2003-04-18 Fuji Photo Film Co Ltd 磁気記録媒体
US6780531B2 (en) 2000-10-31 2004-08-24 Hitachi Maxell, Ltd. Magnetic recording medium comprising a magnetic layer having specific surface roughness and protrusions

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