JPH0664727B2

JPH0664727B2 - 磁気記録媒体

Info

Publication number: JPH0664727B2
Application number: JP62196066A
Authority: JP
Inventors: 秀臣渡辺; 務沖田
Original assignee: Fuji Photo Film Co Ltd
Current assignee: Fujifilm Holdings Corp
Priority date: 1987-08-05
Filing date: 1987-08-05
Publication date: 1994-08-22
Anticipated expiration: 2009-08-22
Also published as: JPS6439625A; US5098783A

Description

【発明の詳細な説明】〔産業上の利用分野〕本発明は、バツク層を設けた磁気記録媒体に関する。

〔従来の技術〕

磁気記録媒体は、電磁信号の記録用として広く使用され
ており、使用の態様にあわせてテープ状、デイスク状、
あるいはカード状などの種々の形態のものが利用されて
いる。このような磁気記録媒体の中でのテープ状のもの
は、オーデイオ用、ビデオ用およびコンピユータ用など
の磁気記録媒体として使用されている（以下、本発明に
おいてはこのようなテープ状の磁気記録媒体を単に「磁
気テープ」と記載する。

磁気テープの内、オーデイオ用およびビデオ用のもの
は、カセツトに収容されて用いられることが多い。カセ
ツトに収容された磁気テープにおいては近年長時間記録
化の要求が強くなつてきており、従つて、規格化された
カセツト内部にできるだけ長い磁気テープを収容できる
ように次第に薄い磁気テープが使用されるようになつて
きている。

このような薄い磁気テープに強度を付与し、さらに磁気
テープ裏面と再生用機器の走行系との接触性を改善して
走行性能を確保するために、バツク層が設けられた磁気
テープが既に開発され、利用されている。

一般に、バツク層は、非磁性粉末が結合剤中に分散され
てなる。そして、バツク層の表面には、磁気テープの走
行性能を向上させるために適当な凹凸を設けないことが
必要となる。すなわち、バツク層の表面が過度に平滑で
あると、走行系との接触面積が増加して摩擦係数が高く
なり、磁気テープの走行性能が低下する。一方、バツク
層表面の凹凸の程度が過度になると、磁気テープの製造
時、特に磁気テープを巻いた状態での熱処理工程などに
おいてバツク層表面の凹凸が、その表面に接触している
磁性層に転写され（すなわち、磁性層の表面に顕著な凹
凸が形成され）、このため磁気テープの電磁変換特性が
低下する。従つて、バツク層の製造に際しては非磁性粉
末の粒径分布を調整するのみならず、非磁性粉末の結合
剤中の分散を向上させる必要がある。

このような観点から、バツク層の表面性について結合剤
の及ぼす影響などについて検討がなされており、たとえ
ば特開昭56−98719号公報には、バツク層の好ましい結
合剤として、繊維素系樹脂、熱可塑性ポリウレタンエラ
ストマー及びポリイソシアネートの組合せが提示されて
いる。

このような結合剤はバツク層の性能の面のみから見れば
好ましいものであるが、繊維素系樹脂の代表例とされる
ニトロセルロースが処理条件によつては爆発性を示すも
のであるだけに、バツク層形成のための操作に特別な注
意を必要とするという問題があつた。

一方、通常のポリウレタン樹脂と塩化ビニル系樹脂とを
組合せた結合剤を用いてニトロセルロースの使用を回避
することも考えられるが、このような結合剤系では、特
に非磁性粉末の結合剤中の分散が劣るためバツク層の表
面の凹凸が過度になりやすいために、得られる磁気テー
プの電磁変換特性の低下の問題があつた。また、形成さ
れたバツク層が脆くなり、クラツクの発生およびエツジ
部の欠け（欠落）が発生しやすいとの問題もあつた。

また、従来技術の別の問題に、磁気テープに使用される
諸素材が電気絶縁性のゆえにその表面電気抵抗が高くな
ることに由来するものがあつた。すなわち、摩擦等によ
り帯電磁気テープが帯電して、その結果磁気テープ表面
には塵埃等が付着しやすくなり、ドロツプアウトが増加
したり、さらに静摩擦係数が増大して、磁気テープの巻
形状を乱したり、また走行性を低下させることなどの問
題であつた。

上記の欠点を是正するため、磁性層中にカーボンブラツ
ク等の電導性物質を添加することにより磁気テープの表
面電気抵抗を下げる試みや、アニオン、カチオン、非イ
オン、および両性界面活性剤を添加することが行なわれ
てきた。ところが、電導性物質の過度の添加は磁気記録
媒体の磁束密度、さらには感度の低下をもたらし、また
界面活性剤の過度の添加は走行不良や粘着をもたらすこ
ととなる。

〔発明が解決しようとする問題点〕

近年、特に長時間記録化に対応して磁気テープが薄手化
する傾向にあり、今後磁気テープにバツク層を設けるこ
とは不可欠になろうとしている。

本発明は、バツク層を設けた磁気テープの改良を目的と
しており、具体的には、走行中帯電が起りにくく、それ
が原因となる特性上の問題がない磁気テープの提供にあ
る。さらに、走行性及び電磁変換特性の秀れた磁気テー
プの提供である。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明者等は、鋭意検討の結果、バツク層の結合剤を改
良することで、本発明の目的を効果的に達成できる新規
な磁気記録媒体が得られることを見出した。

すなわち、非磁性支持体の一方の側の表面に磁性層を設
け、かつ他方の側の表面には非磁性粉末が結合剤に分散
されてなるバック層を設けた磁気記録媒体において、該
バツク層の結合剤が、ジアルキルアミノアルキル基を有
するビニル化合物及び又はジアルキルアミノアルキル基
の４級塩を有するビニル化合物から選ばれる１種以上及
び、該ビニル化合物と共重合可能なビニル基含有モノマ
ーとからなる共重合体であることにより解決される。

前記共重合体と非磁性粉末との親和性は高いので、非磁
性粉末の分散性が高まり、非磁性支持体上に塗布された
バツク層表面は平滑で、走行性も良好である。

本発明に用いられるジアルキルアミノアルキル基を有す
るビニル化合物は下記一般式で示される。

及び、これらのビニル化合物と共重合可能なビニル化合
物（Ｙ）からなる共重合体であり、下記一般式で示され
る。

上記一般式において、化合物の各成分は順次規則的に配
列しているように便宜的に記載したが、上記一般式で示
した場合以外に各成分は一定割合ずつ規則的に繰り返し
配列されていてもよいし、またランダムに配列されてい
てもよい。

ジアルキルアミノアルキル基を有するビニル化合物単位
及びジアルキルアミノアルキル４級塩を有するビニル化
合物単位及びＹはそれぞれ２種以上存在してもよい。

ジアルキルアミノ基を有するビニル化合物は、好ましく
は−CO_２−及び−CONH−で主鎖に結合したものであり特
に好ましいものはである。

ジアルキルアミノ４級塩を含有するビニル化合物の好ま
しい例としてはなどである。

前記構造式Ｙで表した、共重合ビニルモノマーとは、酢
酸ビニル、ビニルアルコール、マレイン酸、無水マレイ
ン酸、アクリル酸、アクリル酸エステル類、メタクリル
酸、メタクリル酸エステル類、グリシジル基を有するア
クリル酸もしくはメタクリル酸のエステル、アクリロニ
トリル、塩化ビル、塩化ビニリデン、プロピオン酸ビニ
ル等から選ばれた１種以上の共重合可能なビニル基を有
するモノマーである。

ジアルキルアミノアルキル基あるいはジアルキルアミノ
アルキル基の４級塩を有するビニル化合物は共重合体の
0.5〜50wt％が好ましく更に好ましくは１〜40wt％、最
も好ましくは２〜30wt％である。

共重合成分の一般式Ｙで示す成分は溶解性、膜物性、支
持体との密着性改良などのために上記化合物を２種以上
共重合することができる。共重合体の分子量としては1
0,000〜50,000が好ましく更に好ましくは15,000〜30,00
0である。

上記ビニル系共重合体は、バツク層中全結合剤量に対し
好ましくは５〜90wt％、より好ましくは20〜80wt％含ま
れる。

上記の化合物は、他の結合剤と混合して用いてもよい。
かかる結合剤としては、磁気記録媒体の結合剤として従
来から使用されているものが使用可能であつて、塩化ビ
ニル−酢酸ビニル共重合体、塩化ビニニル−酢酸ビニル
−ビニルアルコール共重合体、塩化ビニル−酢酸ビニル
−マレイン酸共重合体、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、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、熱可塑性ポリウレタン樹脂、フ
エノキシ樹脂、ポリ弗化ビニル、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、アクリロニトリル−ブタジエン−メタクリル
酸共重合体、ポリビニルブチラール、セルロース誘導
体、スチレン−ブタジエン共重合体、ポリエステル樹
脂、フエノール樹脂、エポキシ樹脂、ポリウレタン樹
脂、尿素樹脂、メラミン樹脂、アルキド樹脂、尿素−ホ
ルムアルデヒド樹脂またはこれらの混合物などが挙げら
れる。なかでも、ポリエステル、又はポリウレタン樹脂
と併用して用いることによつて耐久性及び走行性が飛躍
的に向上し磁気記録媒体としての性能が発揮されてい
る。また、架橋剤として、３官能イソシアネート化合
物、例えばトリメチロールプロパン１モルとトリレンジ
イソシアネート３モルとの反応生成物等を併用すれば、
耐久性等をさらに向上させることができる。

本発明の磁気テープの特徴はバツク層の構成にあるた
め、以下においてはバツク層の構成を中心にして説明す
る。

本発明の磁気テープにおいてバツク層は、非磁性粉末が
特定の結合剤に分散されている。

このような非磁性粉末の例としては、カーボンブラツ
ク、グラフアイトおよび無機質充填材を挙げることがで
きる。これらは単独で使用してもよく、あるいは二種以
上混合して用いてもよい。

無機質充填材の具体的な例としては、TiO_２、TiO、Zn
O、CaCO_３、CaO、SnO_２、SiO_２、α−Fe_２Ｏ_３、Cr_２Ｏ
_３、SiO_２、α−Al_２Ｏ_３、ZnS、MoS_２、BaSO_４、CaSO
_４、MgCO_３、BNおよびSiCを挙げることができる。これ
らの非磁性粉末の中でも、カーボンブラツク、グラフア
イト、ZnO、TiO_２、BaSO_４およびCaCO_３を使用すること
が好ましい。

非磁性粉末の粒子径、粒子の形状などについても特に制
限はなく、通常用いられている粒子径および形状のもの
を用いることができる。

たとえば、カーボンブラツクを用いる場合、平均粒子径
が10〜300mμの範囲内にあるものを用いることが望まし
い。また、無機質充填材を用いる場合には、平均粒子径
が0.1〜10μｍの範囲内にあるものを用いることが望ま
しい。

非磁性粉末の形状も、球状、針状、板状、サイコロ状な
どの種々の形状のものを用いることができる。

バツク層用の塗布液に用いる有機溶剤としては、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系；酢酸メチル、酢酸エチ
ル、酢酸ブチル、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；エチルエーテル、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などのエーテル系；ベ
ンゼン、トルエン、キシレンなどのの芳香族炭化水素；
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、エチレンクロルヒドリン、ジクロル
ベンゼンなどの塩素化炭化水素等が選択して使用でき
る。

すなわち、たとえば、カーボンブラツクおよび／または
無機質充填材などの非磁性粉末、樹脂成分、そして所望
により添加する他の添加剤が有機溶媒に分散あるいは溶
解された塗布液を調製し、この塗布液を支持体表面に塗
布したのち、乾燥して溶剤を蒸発させ、さらに樹脂成分
を硬化させることによりバツク層が形成される。

また、バツク層の厚さは、得られた磁気テープにおける
バツク層の厚さが通常３μｍ以下となるようにする。特
に、本発明の結合剤を用いたバツク層は、上記厚さを1.
5μｍ以下（好ましくは0.2〜1.2μｍ）とすると好適で
ある。特に家庭用ビデオテープあるいはオーデイオテー
プの場合、上記厚さを1.5μｍより厚くするとテープが
カールすることがある。

なお、支持体への磁性層の塗布とバツク層の塗布とはい
ずれを先に行なつてもよく、また同時に行なつてもよ
い。特に本発明は、支持体のそれぞれの面に磁性層およ
びバツク層を同時に塗布する方法が好適である。

本発明の磁気テープのバツク層には、潤滑剤が存在して
いてもよい。潤滑剤をバツク層に存在させる方法として
は、バツク層の塗布液に潤滑剤を溶解もしくは分散させ
る方法、潤滑剤の有機溶剤溶液をバツク層の上に塗布し
乾燥する方法および潤滑剤の有機溶剤溶液を磁性層表面
に塗布したのち、その磁性層と前記バツク層とを重ね合
せる方法などが挙げられる。

潤滑剤としては、高級脂肪酸、金属石鹸、高級脂肪酸ア
ミド、高級脂肪酸エステル、鉱油、油脂系の有機化合
物、シリコンオイル、無機微粉末、プラスチックの微粉
末、α−オレフイン重合物およびフルオロカーボン類並
びにこれらの混合物が挙げられる。これらの中で高級脂
肪酸あるいは高級脂肪酸エステルを主成分とする潤滑剤
を使用することが好ましい。高級脂肪酸および高級脂肪
酸エステルとしては全炭素数12以上のものが好ましく、
特に炭素数12〜18の脂肪酸、およびそのような脂肪酸と
炭素数１〜12のアルコールとのエステルが好ましい。

本発明に用いられる磁性層の強磁性微粉末としては、強
磁性酸化鉄微粉末、Coドープの強磁性酸化鉄微粉末、強
磁性二酸化クロム微粉末、強磁性合金粉末、バリウムフ
エライトなどが使用できる。強磁性酸化鉄、二酸化クロ
ムの針状比は、３／１〜30／１程度、好ましくは５／１
以上平均長は0.2〜2.0μｍ程度の範囲が有効である。強
磁性合金粉末は金属分が75wt％以上であり、金属分の80
wt％以上が強磁性金属（即ち、Fe、Co、Ni、Fe−Ni、Co
−Ni、Fe−Co−Ni）で長径が約1.0μｍ以下の粒子であ
る。

また結合剤としては従来公知の熱可塑性樹脂、熱硬化性
樹脂又は電子線などによる放射線架橋型樹脂やこれらの
混合物が使用される。

熱可塑性樹脂としては軟化温度が150℃以下、平均分子
量が10,000〜200,000、重合度が約200〜2000程度のもの
で、例えば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、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、ポリ弗化ビニル、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
ロース等）、スチレンブタジエン共重合体、ポリエステ
ル樹脂、各種の合成ゴム系の熱可塑性樹脂（ポリブタジ
エン、ポリクロロプレン、ポリイソプレン、スチレンブ
タジエン共重合体など）及びこれらの混合物等が使用さ
れる。

本発明で用いられる非磁性支持体の素材としては、ポリ
エチレンテレフタレート、ポリエチレン2,6−ナフタレ
ートなどのポリエステル類；ポリエチレン、ポリプロピ
レンなどのポリオレフイン類、セルローストリアセテー
トなどのセルロース誘導体、ポリカーボネート、ポリイ
ミド、ポリアミドイミドなどプラスチック、アルミニウ
ムなどの金属を蒸発したプラスチツク類も使用できる。

また非磁性支持体の形態はフイルム、テープ、シート、
などいずれでもよく、形態に応じて種々の材料が必要に
応じて選択される。

以下の実施例、及び比較例において本発明の特徴、効果
を具体的に示す。なお「部」はすべて重量部を示す。

下記組成物をボールミルで50時間混練した。この塗布液
を実施例および比較例に用いた。

強性磁性Fe合金粉末（1500、BET比表面積50m^２／ｇ） 100部塩化ビニル系共重合体 10部ポリウレタン樹脂（日本ポリウレタン（株）製N2304）６部ブチルステアレート１部 Al_２Ｏ_３（平均粒子サイズ:0.50μｍ）２部カーボンブラツク２部メチルエチルケトン 100部トルエン 120部混練後日本ポリウレタン製コロネートL5部を加え、さら
に10分間ボールミルで混練することにより、磁性層用塗
布液を得た。該塗布液をさらにトルエンで希釈し厚さ14
μｍのポリエチレンテレフタレート支持体上に、ドクタ
ーブレードを用いて乾燥膜厚が４μｍになるように塗布
した。次いでコバルト磁石を用いて配向させたのち乾燥
した。

下記組成をボールミルで50時間混練処理することによ
り、バツク層用塗布液を得た。

カーボンブラツク 100部（二次平均粒子径:17mμ 商品名：コンダクテツクスSC、コロンビアンカーボン社製）ビニル系共重合体（表−１参照） 50部塩化ビニル系共重合体（VAGH、UC社製） 50部ポリウレタン系樹脂（Ｎ−2304、日本ポリウレタン（株）製） 50部トルエン 50部メチルエチルケトン 700部混練後日本ポリウレタン製コロネートＬ 15部を加え、
さらに10分間ボールミルで混練した後、磁性層を塗布し
た反対の面に乾燥膜厚１μｍとなるように塗布し、乾燥
した、その後磁性層の面を平滑にするためカレンダー処
理を施し、60℃で72時間の条件で結合剤の熱硬化処理を
した。

さらに、１／２吋巾にスリツトしてサンプルテープを作
成した。

ビル系共重合体を表１の如く選び実施例１〜９、比較例
のサンプルを得た。評価結果を表２にまとめた。

評価方法ビデオＳ／N:ビデオテープレコーダー松下電器産業製NV
8310を使用し、50％セツトアツプの灰色信号を録画し、
シバソク製925C型Ｓ／Ｎメーターでノイズを測定し、実
施例１を0dBとしたをきの相対値で示した。

動摩擦係数：上記ビデオテープレコーダーを用いて、回
転シリンダーの送り出し側のテープテンシヨンをＴ_１、
巻き取り側のテープテンシヨンＴ_２としたとき、次式に
より動摩擦係数（μ）を定義し、このμにより走行テン
シヨンの評価を行つた。

Ｔ_２／Ｔ_１＝exp（μ＊π）測定は23℃、65％RH 帯電位の測定：上記ビデオテープレコーダーを走行させ
たときの回転シリンダー出口でのテープの帯電電位をTR
EK社モデル344型、表面電位計により測定した。

ドロツプアウト数の測定：ビクター社製ドロツプアウト
カウンターVD−3Dを用い、上記ビデオテープレコーダー
100パス走行後の１分間あたりの15×10⁻ ^６秒以上のド
ロツプアウト数ををしらべた。

〔発明の効果〕本発明のバツク層を設えた実施例１乃実施例９の磁気テ
ープは、従来のバツク層を設えた比較例の磁気テープよ
りビデオＳ／Ｎで良好な特性を示している。また、帯電
電位においても小さくなつており（その絶対値がより小
さい）その結果としてドロツプアウトの数が少なくなつ
ている。これは、本発明のバツク層を設えた磁気テープ
では帯電が起りにくくなつたために塵埃が付着しにくく
なつた効果であると推定される。さらに、動摩擦係数も
低下しており、本発明のバツク層の効果があらわれてい
ることが確認された。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】非磁性支持体の一方の側の表面に磁性層を
設け、かつ他方の側の表面には非磁性粉末が結合剤に分
散されてなるバツク層を設けた磁気記録媒体において、
該バツク層の結合剤が、ジアルキルアミノアルキル基を
有するビニル化合物及び又はジアルキルアミノアルキル
基の４級塩を有するビニル化合物から選ばれる１種以上
と、該ビニル化合物と共重合可能なビニル基含有モノマ
ーから選ばれる１種以上との共重合体であることを特徴
とする磁気記録媒体。
【請求項２】前記ジアルキルアミノアルキル基を有する
ビニル化合物（Ａ）及び又はジアルキルアミノアルキル
基の４級塩を有するビニル化合物（Ｂ）あるいは（Ｃ）
が下記一般式で示されることを特徴とする特許請求の範
囲第（１）項記載の磁気記録媒体。一般式