JPH06290442A - 磁気テープ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 デジタルデータレコーディング用テープ等に
使用可能な磁気テープを提供することを目的とする。 【構成】 磁化容易方向がテープ長手方向である磁気テ
ープにおいて、磁化容易方向の角型比が０．５以上０．
８以下であって、かつテープ配向方向のレマネンス保磁
力とテープ配向方向とそれに直交する方向のレマネンス
保磁力の比率がテープ面内断面方向及びテープ厚み断面
方向それぞれにおいて １＜Ｈｒ（ＴＤ）／Ｈｒ（ＭＤ）＜１．５ （１）及び ０．８＜Ｈｒ（ＰＤ）／Ｈｒ（ＭＤ）＜１．２ （２） を満たす磁性層から構成される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、記録波長サブミクロン
領域での高記録密度化を達成可能ならしめる高性能な磁
気テープに関するものであり、特にデジタルレコーディ
ングに対応したデータストレージ用やデジタルＶＴＲ用
磁気テープに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、一般的には磁気テ−プの特性向上
に対しては高保磁力化、磁性粉粒子の超微粒子化や高充
填率化、磁気テープ表面の超平滑化などの試みが実施さ
れてきた。例えば、酸化鉄系テ−プでは低ノイズ・高密
度充填を達成したＳＶＨＳテ−プが登場し、さらに高磁
気エネルギーを有するメタルテープが８ｍｍＶＴＲ用と
して実用化されてきた。さらに、業界においては低周波
数から中高周波数領域に渡って高出力であって、輝度信
号、カラー信号、オーディオ信号特性に富む重層磁性層
からなるＶＴＲテープ、あるいはオーディオテープが開
発され、既に市場に展開されている。また、現在の磁気
記録は、一般に記録媒体の面内方向の磁化を用いる方式
のため、高記録密度化を図ろうとすると記録媒体内の減
磁界が増加するために一定以上の高記録密度を得る事は
困難である。このような、記録密度の限界を越えるため
に、近年、記録媒体の表面と垂直な方向の磁化を用いる
垂直磁気記録方式が提案されている。この垂直磁気記録
方式では、高記録密度において、記録媒体中の減磁界が
少なくなる特性が有り、本質的に高密度記録に適した記
録方式と言える。垂直磁気記録方式に用いる記録媒体に
は、Ｃｏ−Ｃｒ蒸着膜等の連続膜と、六角板状のバリウ
ムフェライト微粒子等を樹脂中に分散した塗布膜があ
る。しかしながら、垂直記録媒体の場合にはその特徴で
ある垂直磁化成分による短波長再生出力の向上は期待で
きるものの、それが引き起こす再生波形の歪みがピーク
シフトやジッターの原因となりデジタルＶＴＲの世界で
は致命的な問題点となる。最近では塗布型のコストメリ
ットと耐久性等の実用性の点から、塗布膜タイプの垂直
磁気記録媒体や斜め配向テープが注目され、後者の場合
には既にハイバンド８ｍｍＶＴＲ用テープとして市場展
開されている。また、バリウムフェライト磁性粉体は、
板状形状でしかも板面に垂直方向に磁化容易軸を有する
ことから前述したような高記録密度化可能な垂直磁気記
録方式に適した材料として脚光を浴びてきた。その一方
では、バリウムフェライト磁性粉は０．１μmを切るよ
うな超微粒子であり、その板厚が粒子径の１／３〜１／
１０であることから従来と同様の長手配向媒体としても
充分に高記録密度を達成できる可能性も秘めており、そ
の動向が注目されている。さらに、最近の動向としてデ
ジタルデータレコーディング用磁気テープには従来の酸
化クロムテープの改善テープやＤＡＴ用メタルテープ、
あるいはハイバンド８ｍｍＶＴＲ用塗布型メタルテープ
を積極的に採用しようとする動きも活発となってきてい
る。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、現在の
塗布型の磁気記録媒体、特にテープ状媒体の開発におい
て、先行技術で開示されたように板状形状で一軸異方性
を有するバリウムフェライト磁性粉を垂直配向した媒体
はより一層の高記録密度化や高性能化には寄与するもの
の実用上テープが持つ垂直磁化成分により再生波形が大
きなアンダーシュートをもつような非対称性な再生波形
になってしまう欠点があった。また、長波長領域での出
力は既存の長手記録媒体と比較すると小さい点は否めな
いこと、長手方向の磁化成分を上げるために行われてき
た配向度の向上は板状形状磁性粉であるバリウムフェラ
イト磁性粉同志の凝集性の激増を引き起こし本来バリウ
ムフェライト磁性粉が有している超微粒子の特徴が消失
してノイズの増大を誘発する欠点をもっていた。したが
って、前記従来の長手記録媒体のテ−プ特性向上を満た
しながら、互換をも満たすオールマイティな磁気テ−プ
は存在しなかったし、バリウムフェライト磁性粉などの
ヘキサゴナルフェライト磁性粉を用いた塗布型媒体の場
合、従来のＡＶ機器との互換を満たした上で、更により
高性能な磁気記録媒体とするには単に垂直配向媒体を作
製しただけでは長波長から短波長まで高出力の磁気記録
媒体を実現できなかった。

【０００４】

【課題を解決するための手段】本発明の磁気テ−プは、
上記課題を解決するために非磁性ベースフィルムのいず
れか一方の面上に分散塗布されたヘキサゴナルフェライ
ト磁性粉粒子と樹脂バインダーより構成され、磁化容易
方向がテープ長手方向である磁気テープにおいて、磁化
容易方向の角型比が０．５以上０．８以下であって、か
つテープ配向方向のレマネンス保磁力とテープ配向方向
とそれに直交する方向のレマネンス保磁力の比率がテー
プ面内長手方向及びテープ厚み方向それぞれにおいて １＜Ｈｒ（ＴＤ）／Ｈｒ（ＭＤ）＜１．５ （１）及び ０．８＜Ｈｒ（ＰＤ）／Ｈｒ（ＭＤ）＜１．２ （２） を満たす構成とした磁気テープである。また、本発明の
ヘキサゴナルフェライト磁性粉粒子は、より好ましくは
バリウムフェライト置換体であることが望ましいが、マ
グネトプランバイト構造に属するものであれば何等差し
支えない。さらに好ましくは鉄元素の一部がコバルトと
亜鉛とニオブ金属元素の組合せにすることである。

【０００５】

【作用】本発明は、マグネトプランバイト型ヘキサゴナ
ルフェライト磁性粉体固有の磁気特性、特にマイクロマ
グネティクスの観点から検討した結果見いだされたもの
である。これにより従来の面内長手記録媒体を凌駕する
記録密度特性が得られることは勿論のこと、従来より既
存のテープをさらに高記録密度化することが可能となり
新しいデジタル記録にマッチしたテープの企画をするこ
とができる。さらに、本発明によれば、従来バリウムフ
ェライト磁性粉を用いた配向媒体で見られたような媒体
ノイズの増大の発生が、何等デジタル記録再生に問題に
ならないように改善することが可能である。これは、本
発明のような磁気テープにおいてテープの磁気特性を３
次元的に適正化すること、すなわちテ−プのレマネンス
保磁力の比率をテープ配向方向とそれに直交する方向に
おいてテープ面内長手方向と厚み方向でそれぞれレマネ
ンス保磁力を規定することによりヘキサゴナルフェライ
ト磁性粉粒子特有の磁化反転が反転領域において急峻と
なる効果と、かつテープ配向方向に直行する方向の有効
残留磁化成分が増大することから結果的に高出力値が得
られる。ここでレマネンス保磁力は磁性粉粒子の磁化が
不可逆的に反転する際の磁場の強さを示す。テープ配向
方向のレマネンス保磁力の値は記録再生可能な範囲に限
定されるが近年の磁気ヘッドの急速な進歩により高保磁
力のものでも充分にヘッド飽和することなく記録再生で
きるようになった。テープ磁化容易方向の角型比が０．
５より小さいと有効な残留磁化成分が小さくなり、０．
８以上になると磁気的凝集の度合が激しくなり出力増大
以上にノイズ増大が発生するためこの範囲が望ましい。
本発明の磁気テープにおいては保磁力については何等限
定するものではなく磁気記録の原理に基づき記録再生が
可能であれば差し支えない。好ましくはレマネンス保磁
力が７５．５ＫＡ／ｍ以上１６０ＫＡ／ｍ以下とするも
のである。一方、テープの飽和磁束密度については小さ
い場合には必要とする再生出力を得ることができず、か
つ本発明の場合には各方向の角形比はそれほど高くなく
ても構わないので、可能な限り高い磁性粉粒子の充填密
度が必要となり、少なくとも１７０ｍＴ以上を確保する
必要がある。また、本発明の構成においては粒子の配向
方向が３次元的に等方的となるため板状形状磁性粉同志
の粒子間相互作用が強く作用することによるノイズ成分
の増大は逆に小さくすることが可能となる。以上に述べ
てきたように、本発明ではヘキサゴナルフェライト磁性
粉粒子の特徴を生かし、塗布型の磁気テープの物性をコ
ントロールすることにより、従来の塗布型で得られてき
た量産性、走行性、安定性を確保しつつ、従来既存テー
プをより一層高記録密度化、高性能化できる磁気テ−プ
を供給することが出来る。

【０００６】

【実施例】以下、本発明の磁気テープの一実施例につい
て説明する。

【０００７】非磁性ベースフィルムとして厚さ１０μｍ
のポリエチレンテレフタレートフィルムの一面に下記に
示した磁性塗料をノズル式コーターにより塗布し、未乾
燥状態で磁場配向処理を施し、温度８０度の雰囲気中に
２分間通して乾燥し、（実施例１）の磁気テープを作製
した。まず、ベースフィルムに塗布する磁性塗料用材料
として以下の材料を用いて塗料化を行った。 バリウムフェライト−−−−−１００重量部 塩化ビニル系樹脂−−−−−−− ６重量部 ポリウレタン樹脂−−−−−− ５重量部 アルファ−アルミナ−−−−−− ２重量部 ステアリン酸−−−−−−−− ３重量部 ステアリン酸ブチル−−−−−− １重量部 カーボンブラック−−−−−− １重量部 ＭＩＢＫ−−−−−−−−−−−８１重量部 トルエン−−−−−−−−−−−８１重量部 シクロヘキサノン−−−−−−−５０重量部 上記材料を混合した後、ニーダー、ミキサー、サンドミ
ルにて一定時間分散した。なお、用いたバリウムフェラ
イト磁性粉粒子の粒径は０．０４５μｍ、板状比３．
５、保磁力８０ＫＡ／ｍで置換元素（ＣｏーＺｎーＮｂの
組合せ）により保磁力を制御したものを用いた。混合分
散、希釈された磁性塗料をダイ型ノズル式コーターを用
い、塗工速度約１００ｍ／min にて塗布し、まずテープ
走行方向に対して厚み方向及び幅方向の２方向にそれぞ
れ対向するように設置した同磁極対向の永久磁石間を通
し、続いて同極対向のソレノイド磁石配向装置間を通過
させることによりテ−プ長尺方向に対して等方的に磁性
粉粒子を配向させた。その後、得られた塗膜を乾燥硬化
した後磁性層塗布面と反対側に０．７μmのバックコー
ト層を付与し、（実施例１）の磁気テープを作製した。
（実施例１）において、磁性層は２．０μｍとした。こ
こで膜厚については、何等規制されることはなく、記録
長さに対応して変えてもかまわないが実用上２〜３μm
程度が好ましい。一方、磁性層は複数個存在しても良
く、上下両磁性層の保磁力がバランス良く設定すること
が望ましく、本実施例においては記録感度向上を目的と
して上下両層のＨｃを分布を持たないようにし、上層の
磁化容易軸を膜厚方向にした場合には低Ｈｃでも充分な
記録が行えることから上層の膜厚と両磁性層の保磁力構
成により制御すれば良い。

【０００８】（実施例２） （実施例１）において、磁性層の塗料化に用いたヘキサ
ゴナルフェライト磁性粉粒子をＨｃが９５ＫＡ／ｍのバ
リウムフェライトに過剰にスピネル層を付与した粒子径
０．０４９μm、板状比３．１のものとした以外は同じ
塗料化フォーマットにより、磁気テ−プを作製した。そ
の際、磁性層、及びバックコート層の膜厚はそれぞれ
２．５μｍ、０．６μmとし、（実施例２）の磁気テー
プを得た。

【０００９】（比較例１）磁性層に板状比が５でスピネ
ル層を過剰に付与した構造のバリウムフェライト置換板
状磁性粉とした以外は（実施例１）と同様にし、塗料化
は（実施例１）に従い、ニーダー及びグラインドミルを
用いて混合分散を行って、磁性塗料を作製した後、所定
量の潤滑剤と硬化剤を撹はん添加した後、ベースフィル
ム上に、前記磁性塗料をダイ型ノズル式コーターを用い
て、塗工速度約１００ｍ／min にて塗布し、２．５μｍ
塗布し、塗布した直後の磁場配向をすることなく磁性塗
膜を作製し、充分に乾燥硬化後に（実施例１）と同様に
０．７μmのバックコート層を付与し（比較例１）の塗
布膜を得た。

【００１０】（比較例２）磁性層には保磁力６５ＫＡ／
ｍ、板状比６のバリウムフェライト磁性粉粒子を用い、
総樹脂量を１８重量部とした以外は（実施例１）と同様
のフォーマットに従って、（実施例１）と同様にして磁
気テ−プを作製し、磁性層を２．５μｍ塗布し、直ちに
塗布した直後の磁場配向を塗布膜の進行方向と同一方向
に磁束を発する対向ソレノイド磁石中を通過させて、い
わゆる面内長手配向の磁性塗膜を作製し、乾燥硬化の
後、０．８μmのバックコート層を付与し、（比較例
２）の塗布膜を得た。

【００１１】（比較例３）市販のＨｉ８ＶＴＲ用ＭＰテ
ープ（富士写真フィルム製）を（比較例３）とした。

【００１２】得られた塗膜は８ｍｍ幅にスリットし、改
造型Ｈｉ８ＶＴＲデッキを用いて電磁変換特性を測定し
た。電磁変換特性の評価は、前記デッキにギャップ長
０．１９μｍ、トラック幅１０μｍの超構造窒化膜積層
タイプヘッドを搭載し、テ−プ・ヘッド間の相対速度
３．８ｍ／secで自己録再し、記録周波数１０ＭＨｚの
ＲＦ出力で代表させた。また、Ｃ／Ｎは、１０ＭＨｚ±
０．１ＭＨｚでＲＢＷ３０ＫＨｚで測定評価した。テー
プの角型比、レマネンス保磁力についてはデジタル式振
動試料型磁力測定器（ＤＭＳ社Ｍｏｄｅｌ１６６０）を
用いて評価した。テープの表面性については非接触光学
式の３次元表面粗さ計（ＷＹＫＯ社製）を用いて自乗平
均粗さでもって測定、評価したが全てのサンプルについ
て同等レベルの値を示していた。 以上の測定結果は、
それぞれ（表１）に示し、ＲＦ相対出力及びＣ／Ｎは
（比較例３）を０ｄＢとし、相対値として示した。

【００１３】

【表１】

【００１４】なお、（表１）において、Ｓｑは配向方向
の角型比、Ｈｒ（TD）／Ｈｒ（MD）,Ｈｒ（PD）／Ｈｒ
（MD）は配向方向とそれに直交する方向とのレマネンス
保磁力の比率をそれぞれ示している。ＭＤが配向方向,
ＴＤはテープ幅方向,ＰＤはテープ厚み方向をそれぞれ
示している。 （実施例１）、（実施例２）から、本発
明のように磁気テープの物性を（１）式および（２）式
を満足するような構成にすることにより高再生出力、低
ノイズ化が達成されることがわかる。その結果、（表
１）に示したように本発明で開示したテープ構成の効果
は明らかである。一方、（比較例１）の場合には磁性層
中への磁性粉充填率が不十分であり充分な再生出力を得
られなかった。（比較例２）においては、ヘキサゴナル
フェライト磁性粉粒子を用いたテープの場合、再生出力
は比較的向上するもののそれを遥かに上回るノイズの増
大が生じてしまった。すなわち、（比較例１）、（比較
例２）はＲＦ出力、Ｃ／Ｎのいずれかにおいて劣り、磁
気テ−プの特性として総合的なバランスがとれていない
ことがわかった。以上の結果からわかるように、本発明
を用いた実施例は、これを用いない比較例のサンプルに
比べて短波長領域での出力向上と低ノイズ化などを高い
レベルで両立させることが可能となった。なお、実施例
においては複数個の磁性層を有する場合、最上層が本発
明の条件を満たしていればそれ以下の層については酸化
鉄系、メタル合金系、窒化鉄等の針状形状強磁性粉体あ
るいはバリウムフェライトなどの板状強磁性粉体との組
合せで行っても差し支えなく、何等これらに限定される
ものではない。

【００１５】

【発明の効果】以上のように、本発明によれば、磁性粉
粒子、媒体の構成を最適化することによりバランスのと
れた再生出力を高いレベルで実現するとともに、低ノイ
ズ化の点においても良好な磁気テープが得られる。した
がって、本発明は従来磁気テ−プとの互換を満たすにと
どまらず、今後のデジタル記録に対しても十分に対応可
能で、かつより一層高密度記録に適する磁気記録媒体を
提供できるものであり、非常に有用な発明である。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】非磁性ベースフィルムのいずれか一方の面
   上に分散塗布されたヘキサゴナルフェライト磁性粉粒子
   と樹脂バインダーより構成され、磁化容易方向がテープ
   長手方向である磁気テープにおいて、磁化容易方向の角
   型比が０．５以上０．８以下であって、かつテープ配向
   方向のレマネンス保磁力とテープ配向方向とそれに直交
   する方向のレマネンス保磁力の比率がテープ面内長手方
   向及びテープ厚み方向それぞれにおいて次式 １＜Ｈｒ（ＴＤ）／Ｈｒ（ＭＤ）＜１．５ （１）及び ０．８＜Ｈｒ（ＰＤ）／Ｈｒ（ＭＤ）＜１．２ （２） を満たすことを特徴とした磁気テープ。