JPH06215349A

JPH06215349A - 磁気記録媒体

Info

Publication number: JPH06215349A
Application number: JP50A
Authority: JP
Inventors: Yuji Mido; 勇治御堂; Akira Kisoda; 晃木曽田; Yukihiro Shimazaki; 幸博島崎; Hiroshi Suzuki; 宏鈴木; Takumi Haneda; 匠羽根田
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 1993-01-13
Filing date: 1993-01-13
Publication date: 1994-08-05

Abstract

(57)【要約】【目的】電磁変換特性と耐久性が良好な磁気記録媒体
を提供する。【構成】支持体上に磁性粉と樹脂結合剤とを含む磁性
層を備える磁気記録媒体において、磁性層における表層
の樹脂層の厚さを５ｎｍ以上１５ｎｍ以下に設定し、表
層の自乗平均平方根粗さ（ＲＭＳ）を８ｎｍ以下に設定
する。ヘッドタッチが弱いデッキに使用した場合でも電
磁変換特性や耐久性に優れている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、家庭用、放送用あるい
はハイビジョン用の磁気記録媒体に関し、特に、高い電
磁変換特性と耐久性とを持つように構成したものであ
る。

【０００２】

【従来の技術】従来、塗布型磁気記録媒体では、電磁変
換特性の向上のために、磁性塗料における磁性粉の高分
散化や高配向化あるいは塗膜の高平滑化が進められてお
り、また、使用する磁性粉の微粒子化に伴い、バインダ
ー樹脂量を増やすための検討がなされている。

【０００３】また、磁気記録の高密度化が進むに連れ
て、磁気記録媒体を装着するデッキが改良され、記録波
長が短くなり、それに対応して、使用するヘッドのギャ
ップ幅が狭くなっている。同時に記録時間の長時間化の
ためにテープ全厚の薄手化が進み、それに伴い、薄いテ
ープでもダメージを受けないように、デッキの低テンシ
ョン化が行われ、そのため、ヘッドおよびテープ間の相
対速度の上昇と共に、ヘッドとテープとの間の当たりが
弱くなってきている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】このように、磁気テー
プそのものは、製造時の高配向化処理や高平滑化処理に
よって、従来に比べて優れた角型特性や平滑な表面を持
つ状態に至っている。しかし、このテープを比較的ヘッ
ドタッチが弱いデッキで使用した場合には、従来のテー
プよりも電磁変換特性が劣化することが確認された。

【０００５】我々は、この原因について鋭意検討した結
果、塗布型磁気記録媒体では、テープの表層に樹脂浮き
によって生ずる樹脂層が存在し、この樹脂層が電磁変換
特性に影響を及ぼすこと、そして、この樹脂層は、主と
してテープ組成中のバインダー樹脂量およびテープ製造
時のカレンダー処理の条件で変わってくることを確認し
た。

【０００６】さらに、この表層の樹脂層の存在による電
磁変換特性の劣化は、ヘッドタッチが弱いデッキほど極
端に現れることが分かった。つまり、ヘッドとテープと
の間の当りが弱くなると、テープのバルクとしての特性
よりもテープ表層の特性が電磁変換特性に極めて大きな
影響を与えるようになる。また、この劣化は、使用ヘッ
ドギャップが狭いほど、書き込み深さが浅くなるため、
大きく現れる。

【０００７】本発明は、こうした従来の問題点の解析を
通じて考えられたものであり、ヘッド・タッチが弱いデ
ッキに使用した場合にも電磁変換特性が良好であり、耐
久性にも優れている磁気記録媒体を提供することを目的
としている。

【０００８】

【課題を解決するための手段】そこで、本発明では、支
持体上に磁性粉と樹脂結合剤とを含む磁性層を備える磁
気記録媒体において、磁性層における表層の樹脂層の厚
さを５ｎｍ以上１５ｎｍ以下に設定し、表層の自乗平均
平方根粗さ（ＲＭＳ）を８ｎｍ以下に設定している。

【０００９】なお、ここで、磁性層表層の樹脂層の厚さ
とは、表層から深さ方向へかけて磁性粉の鉄成分の強度
を調べ、その強度が深層の９０％になるところまでの表
層からの深さを云う。

【００１０】

【作用】このように、本発明では、塗布型磁気記録媒体
の電磁変換特性を高めるため、磁気テープ表層に着目
し、磁気テープ表層の樹脂浮きを減らしている。

【００１１】具体的には、主として添加するバインダー
樹脂量およびカレンダー処理の条件を調整することによ
り、テープ表面への樹脂の浮き出しを抑制する。この
時、カレンダー処理の強度が弱すぎたり、あるいは樹脂
結合剤が少なすぎるとテープ表層の樹脂結合剤成分が少
なくなり、テープの表層が脆くなって、テープの耐久性
が低下する。また、このような条件ではテープの表面性
も悪化し、スペーシングロスにより電磁変換特性が悪く
なる。

【００１２】逆に、樹脂結合剤量が多い場合、あるい
は、カレンダー処理の強度が強すぎる場合は、磁気テー
プの表面性は向上するが、表層に樹脂浮きを生じ、電磁
変換特性は悪化する。それと共に、表層に形成された樹
脂層の影響で摩擦係数が高くなり耐久性が悪くなる。

【００１３】本発明では、磁気記録媒体の耐久性および
電磁変換特性を両立させるために、テープ表層の樹脂層
を５ｎｍ以上１５ｎｍ以下に設定し、且つ表面粗さを自
乗平均平方根粗さで８ｎｍ以下に設定している。

【００１４】この設定条件を満たすように表層の樹脂層
を制御した磁気テープは、ヘッドタッチが弱いデッキに
使用した場合でも電磁変換特性が極めて良好である。ま
た、テープ作成のカレンダー処理時において、カレンダ
ー付着と呼ばれる金属ロールへの樹脂結合剤の付着が少
なくなるため、テープ長手方向（塗布方向）の電磁変換
特性のばらつきが減り、電磁変換特性が安定化する。

【００１５】

【実施例】

（第１実施例）第１実施例の磁気記録媒体では、非磁性
支持体に厚み１０μｍのポリエチレンテレフタレートフ
ィルムを使用し、この上に磁性塗料を塗布している。磁
性塗料を構成する成分には、Ｆｅ−Ａｌ系強磁性金属粉（長軸長０.１８μｍ、Ｈc＝
1600Ｏe、ＢＥＴ＝５６m²/g）カーボンブラック（シーストＧＳ：東海カーボン社製）酸化アルミニウム（α−Ａｌ₂Ｏ₃、平均粒径０．３μ
ｍ）塩化ビニル酢酸ビニル共重合体樹脂（ＭＲ−１１０：日
本ゼオン社製）ポリウレタン樹脂（ＵＲ−８３００：東洋紡社製）イソシアネート（コロネートＬ：日本ポリウレタン社
製）ミリスチン酸ステアリン酸ｎ−ブチルステアレートを用いた。このうちミリスチン酸およびステアリン酸ｎ
−ブチルステアレートは潤滑剤として作用し、また、塩
化ビニル酢酸ビニル共重合体樹脂、ポリウレタン樹脂お
よびイソシアネートは結合剤を構成する。

【００１６】強磁性金属粉末を１００重量部とした場合
のその他の成分の組成は、カーボンブラック１重量部、
酸化アルミニウム９重量部、ミリスチン酸２重量部、ス
テアリン酸ｎ−ブチルステアレート２重量部であり、ま
た、樹脂結合剤は、各樹脂の重量比を塩化ビニル酢酸ビ
ニル共重合体樹脂２：ポリウレタン樹脂２：イソシアネ
ート（硬化剤樹脂）１に設定し、この樹脂結合剤の総量
を２０重量部にしている。

【００１７】磁性塗料は、次の手順で作成した。第１工
程として、前記磁性塗料の組成から潤滑剤（ミリスチン
酸、ステアリン酸ｎ−ブチルステアレート）および硬化
剤樹脂であるイソシアネートを除いた混合物に混合溶剤
（重量比でメチルエチルケトン３：トルエン３：シクロ
ヘキサノン１）を添加して所定の粘度とし、２軸押し出
し混練機を用いて混練を行う。混練装置には、ニーダ
ー、プラネタリー・ミキサー等の混練機を用いても良
い。

【００１８】第２工程として、第１工程の終了した混練
物に前記混合溶剤を添加して所定の粘度とし、サンド・
グラインダーにガラスビーズのメディアを用いて分散を
行った。

【００１９】第３工程として、第２工程の終了した混合
物に前記潤滑剤と硬化剤樹脂のイソシアネートとを添加
し、固形分比率が重量比で３０％となるように前記混合
溶剤を加えて一様に混合した後、濾過精度０．６μｍの
フィルターで濾過を行い、塗布用の磁性塗料を調製し
た。

【００２０】なお、酸化アルミニウムについては、磁性
塗料の組成中の樹脂結合剤を一部使用して強磁性金属粉
末とは別に分散し、これを磁性塗料の製造行程の途中
（第２行程または第３行程）で強磁性金属粉末を分散さ
せた混合物に添加する方法を採る方が、磁性塗料への異
物混入を防ぐ点では望ましい。

【００２１】また、強磁性金属粉末としては、この他に
Ｆｅ−Ａｌ−Ｎｉ系、Ｆｅ−Ａｌ−Ｃｏ系、Ｆｅ−Ｎｉ
−Ｓｉ系等のメタル磁性粉を用いることができる。

【００２２】こうして調製した磁性塗料を、磁性層との
接着強度を高めるためのコロナ処理を施した非磁性支持
体上に塗布し、配向処理、乾燥処理を行なった後、カレ
ンダー温度を８０℃に設定してカレンダー処理を行な
い、次いで、６０度２４時間の熱硬化工程を施して厚さ
３μｍの磁性層を形成した。また、非磁性支持体の反対
面には、別に調整した、カーボンブラックを主成分とす
るバックコート層を、乾燥後の厚さが０．７μｍとなる
ように塗布し乾燥させた。

【００２３】以上の工程で作られたフィルムを１／２イ
ンチ幅に切断し、ビデオ用磁気テープとして評価するた
めのサンプルを形成した。この磁気テープの「樹脂層厚
み」「表面粗さ」「相対出力」および「粉落ち」の各測
定値については、表１に記載している。

【００２４】（第２、第３実施例）第２実施例では、カ
ランダー処理温度を９０℃に設定し、その他の点は第１
実施例と同じ条件で磁気テープを作成した。

【００２５】また、第３実施例では、カランダー処理温
度を８５℃に設定し、その他の点は第１実施例と同じ条
件で磁気テープを作成した。これらの磁気テープの各特
性値については、表１に記載している。

【００２６】（比較例１〜３）第１乃至第３実施例で作
成した磁気記録媒体と特性を比較するため、各実施例に
おける樹脂結合剤総量およびカレンダー処理温度のみを
変更して、３種類の比較例のサンプルを作成した。

【００２７】比較例１では、樹脂結合剤総量を実施例と
同じ２０重量部に維持し、カレンダー処理温度を、各実
施例より低い７０℃に設定した。比較例２では、樹脂結
合剤総量を各実施例より多い２２重量部に設定し、カレ
ンダー処理温度を８０℃に設定した。さらに、比較例３
では、樹脂結合剤総量を、各実施例より少ない、１８重
量部に設定し、カレンダー処理温度を８０度に設定し
た。

【００２８】こうして作成した第１〜第３実施例および
比較例１〜３のサンプルの特性を表１に纏めている。特
性は、各サンプルに対して、「表層の樹脂層の厚み」
「表面粗さ」「相対出力」および「粉落ち」の４点につ
いて調べている。

【００２９】「表層の樹脂層の厚み」は、オージェ分析
により樹脂層における鉄成分の強度が深層の鉄成分の強
度の９０％になるまでの表層からの深さを測定した。

【００３０】「表面粗さ」は、米国ＷＹＫＯ社製３次元
表面粗さ測定装置ＴＯＰＯ−３Ｄを用いて、自乗平均平
方根粗さ（ＲＭＳ）を測定した。

【００３１】「相対出力」は、Ｓ−ＶＨＳ方式のビデオ
・テープレコーダ（松下電器産業社製、型式ＮＶ−ＦＳ
８００）のヘッド・シリンダをヘッドギャップ０．１９
μｍのヘッドを搭載したシリンダーに交換した測定装置
を用いて、回転数を通常の倍の３６００ｒｐｍに設定
し、２０ＭＨｚの入力信号に対する出力を、基準テープ
として定めた比較例１のサンプルにおける出力との差に
よって求めた。

【００３２】また、「粉落ち」は、４０℃８０％ＲＨの
環境において２００パス走行を行なった後、デッキ内部
の汚れを観察し、汚れの無いものを○、汚れのあるもの
を×と評価した。

【００３３】

【表１】

【００３４】表層樹脂層の厚みが５ｎｍ〜１５ｎｍ、ま
た、自乗平均平方根粗さ（ＲＭＳ）で表した表面粗さが
８ｎｍ以下の範囲にある第１〜第３実施例では、相対出
力が高く、粉落ちも生じていない。これに対して、カレ
ンダー処理の温度を７０℃に設定した比較例１では、表
層の樹脂層厚さは前記範囲内に制御することができた
が、磁性層の表面粗さが粗くなり、出力の向上が見られ
ない。一方、樹脂結合剤量を増やした比較例２でも、表
層に厚く樹脂層が形成され、出力の向上が見られない。

【００３５】また、樹脂結合剤量を減らした比較例３で
は、表層樹脂層の厚さが５ｎｍより薄くなり、相対出力
の向上は見られたが、磁性層の耐久性が低下し、粉落ち
が発生した。

【００３６】

【発明の効果】以上の実施例の説明から明らかなよう
に、本発明の磁気記録媒体は、磁性層表層の樹脂層の厚
さと表面粗さとを特定したことにより、スペーシング・
ロスが少なく、電磁変換特性が良好で、耐久性にも優れ
ており、高密度記録に適した特性を備えている。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者鈴木宏大阪府門真市大字門真1006番地松下電器産業株式会社内 (72)発明者羽根田匠大阪府門真市大字門真1006番地松下電器産業株式会社内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】支持体上に磁性粉と樹脂結合剤とを含む
磁性層を備える磁気記録媒体において、前記磁性層における表層の樹脂層の厚さを５ｎｍ以上１
５ｎｍ以下に設定し、前記表層の自乗平均平方根粗さ
（ＲＭＳ）を８ｎｍ以下に設定したことを特徴とする磁
気記録媒体。