JPH0762896B2

JPH0762896B2 - 磁気記録媒体

Info

Publication number: JPH0762896B2
Application number: JP60182630A
Authority: JP
Inventors: 千昭水野; 康雄玉井; 博小川; 真二斉藤
Original assignee: Fuji Photo Film Co Ltd
Current assignee: Fujifilm Holdings Corp
Priority date: 1985-08-20
Filing date: 1985-08-20
Publication date: 1995-07-05
Anticipated expiration: 2010-07-05
Also published as: DE3628142C2; DE3628142A1; US4781964A; JPS6243826A

Description

【発明の詳細な説明】［発明の分野］本発明は、テープ状の磁気記録媒体に関する。更に詳細
には、本発明は、繰返し使用時において優れた走行性能
と耐久性を有し、かつ優れた電磁変換特性を有するオー
ディオカセットテープ、ビデオカセットテープなどのテ
ープ状磁気記録媒体に関する。

［発明の背景］従来、テープ状の磁気記録媒体（たとえば、カセットに
装着されたオーディオテープ、ビデオテープ）は室内の
如き温度変化が緩かな環境で使用あるいは保管されてい
た。しかし近年では、ラジオ付きカセットレコーダー、
カーステレオ、小型ビデオテーレコーダーなどが広く使
用される様になり、高温、高温・高湿あるいは低温など
の厳しい環境で使用、保管されることが多くなってきて
いる。たとえば、自動車部品の高温及び低温試験方法
（JIS D0204）によると夏期昼間に放置された自動車の
内部の最高温度は104℃に達すると報告されている。

この様な高温に曝されたテープ状磁気記録媒体は収縮し
てカールしたり、片耳がより大きく収縮して長さ方向の
弓状変形を起し、或いは収縮時の巻き締まり力によって
ハブを変形させたり、押出してしまうなどのトラブルを
発生させる原因となる。音楽などを録音したオーディオ
テープは、このような状態になると、再生の際に出力レ
ベルが大きく変動して正常に再生されなくなるだけでな
く、走行不良も発生する。特に、薄い支持体を使用した
テープ状磁気記録媒体（例えば、オーディオコンパクト
カセットのＣ−80、Ｃ−90、Ｃ−120タイプのテープ）
の場合、カセットハーフ内に収納されるテープが長くな
るため、ハブへの巻き数が多くなり、収縮による上記の
障害が顕著に現われる。

オーディオカセットテープは、近年音楽録音用として使
用されるため、周波数特性がよく伸び、原音再生能力が
特にすぐれていることが要求されている。従って、上記
のような障害の発生は実用上において大きな問題とな
る。

一方、ビデオカセットテープにおいては記録波長を短く
したり、トラック幅を狭くするなどの方法により、非常
に高密度の記録が行なわれるようになってきている。こ
のため、出力が高く、A/N比の高い原画再生能力のすぐ
れたテープが要求されている。また全厚が20μｍ以下と
薄くなる一方、ポータブルVTRの普及によって走行耐久
性については従来と比較にならないほど良いVTRテープ
が要求されている。

すなわち、オーディオテープ、ビデオテープともに従来
より更にすぐれた電磁変換特性及び走行性、耐久性を有
するものが強く要求されている。

［発明の目的］本発明の目的は第一に、繰返し使用時に良好な走行性能
を有するテープ状磁気記録媒体を提供することにある。

本発明の目的は第二に、繰返し使用時にテープ変形が殆
ど発生せず、良好な記録信号の再生ができるテープ状磁
気記録媒体を提供することにある。

本発明の目的は第三に、高温に遭遇した場合の熱収縮に
よる磁気記録媒体の変形が少なく、出力レベルの安定し
たテープ状磁気記録媒体を提供することにある。

本発明の目的は第四に、熱収縮率が小さく、寸法安定性
を有し、記録信号の周波数シフトの小さいテープ状磁気
記録媒体を提供することにある。

本発明の目的は第五に、薄手のオーディオカセットテー
プ、ビデオカセットテープなどのテープ状磁気記録媒体
で、熱収縮率が少なく、安定した走行性、出力レベル及
び寸法安定性を有するものを提供することにある。

［発明の要旨］本発明は、可撓性支持体の表面に磁気記録層が形成され
てなる磁気記録媒体であって、該支持体として、110℃
で４時間放置後の長手方向の熱収縮率が1.5％以下のも
のを用い、磁気記録層の長手方向のヤング率（Em）が72
0〜2000kg/mm²の範囲内で、かつその長手方向のヤング
率（Em）と可撓性支持体の長手方向のヤング率（Eb）と
の比（Em/Eb）が1.20〜3.20の範囲にあり、110℃で４時
間放置後の長手方向の熱収縮率が0.8％以下であること
を特徴とする磁気記録媒体にある。

［発明の説明］本発明の磁気記録媒体は、可撓性支持体の表面に磁気記
録層が形成されてなる基本構成を有するテープ状の磁気
記録媒体であって、磁気記録層の長手方向のヤング率
（Em）と可撓性支持体の長手方向のヤング率（Eb）との
比（Em/Eb）が、特定の比率範囲にて磁気記録層側のヤ
ング率が高いように調整され、熱収縮率が低い支持体を
用い、かつその低熱収縮率の支持体の使用と、上記の磁
気記録層と支持体とのヤング率の調整によって、磁気記
録媒体としての熱収縮率が低く調整された点に特徴を有
する。従って、本発明の磁気記録媒体の形成に利用する
各種材料は、本発明の規定を満足するように組合わせる
との条件にて、公知の各種材料から選ぶことができる。

テープ状磁気記録媒体の支持体として用いられる材料に
ついては各種知られており、本発明の可撓性支持体もそ
のような公知の材料から形成することができる。ただ
し、本発明の磁気記録媒体の製造に用いられる支持体は
110℃、４時間放置後の長手方向の熱収縮率が1.5％以下
でなければならない。

上記のような熱収縮率の低い支持体は、プラスチックフ
ィルムの延伸処理における延伸条件の調整、あるいは熱
処理の付与などにより得ることができる。

本発明の磁気記録媒体の支持体として好ましいもの例と
しては、長手方向のヤング率が450〜650kg/mm²、幅方向
のヤング率が450〜550kg/mm²の如く、方向によるヤング
率の差を小さくしたポリエステルフィルム、或いは延伸
したポリエステルフィルムを110℃以上の雰囲気で熱処
理することにより得られる熱収縮率を減少させたポリエ
ステルフィルム或いはポリカーボネートフィルム、ポリ
アミドフィルム、ポリサルホンフィルム、ポリプロピレ
ンフィルム、ポリエーテルサルホンフィルム等を挙げる
ことができる。特に、ポリエステルフィルムが好まし
い。

可撓性支持体の一方の表面には磁気記録層が設けられる
が、その表面と反対側の支持体の表面（裏面）の中心線
平均表面粗さ（Ra:JIS−B0601の５項で定義されている
中心線平均粗さ、カセットオフ値は0.25mm）が0.1〜0.0
1μｍであることが好ましく、特に0.02〜0.08μｍ、更
に0.03〜0.06μｍであることが好ましい。

支持体の表面に設けられる磁気記録層は、強磁性微粉末
がバインダー（結合剤）が分散されてなる層である。本
発明において使用される強磁性微粉末に特に制限はない
が、たとえば、γ−Fe₂O₃、Co含有γ−Fe₂O₃、Fe₃O₄、C
o含有Fe₃O₄、CrO₂、Co−Ni−Ｐ合金、Co−Ni−Fe合金等
が一般的に使用される。

バインダーとしては、公知の熱可塑性樹脂、熱硬化性樹
脂又は反応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10000〜200000、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、セルロースジアセ
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、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。

熱硬化性樹脂または反応型樹脂としては、塗布液の状態
では分子量が200000以下であり、塗布、乾燥後の硬化に
より分子量が無限大となるものが一般的に使用される。
そのような熱硬化性樹脂または反応型樹脂の例として
は、フェノール樹脂、エポキシ樹脂、ポリウレタン硬化
型樹脂、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、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との混合物、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と
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
イソシアネートとの混合物、ポリアミン樹脂、およびこ
れらの混合物を挙げることができる。

なお、磁気記録層に分散剤、潤滑剤などの各種の添加剤
を配合することは通常実施されていることであり、本発
明の磁気記録媒体の磁気記録層の形成に際しても、それ
らの公知技術を適宜利用することができる。

磁気記録層の各成分を有機溶媒に溶解・分散させた塗布
液を調製し、これを支持体表面に塗布して磁気記録層を
形成して磁気記録媒体とする手段については既に各種知
られており、本発明の磁気記録媒体の製造に際しても、
それらの公知の手段を利用することができる。

本発明のテープ状の磁気記録媒体では、磁気記録層の長
手方向のヤング率（Em）と支持体の長手方向のヤング率
（Eb）との比（Em/Eb）が、これまでに知られているテ
ープ状の磁気記録媒体のEm/Eb比に比較して大きく、か
つ特定の数値範囲にあることを特徴とする。

そのようなEm/Eb比の調整は、可撓性支持体のヤング率
と磁気記録層のヤング率のいずれか一方あるいは双方の
調整を行なうことにより可能となる。

可撓性支持体のヤング率の調整としては、材料の選択、
支持体の延伸処理、熱処理などの各種処理の条件の選択
により行なうことができる。

磁気記録層のヤング率の調整は、たとえば強磁性微粒子
とバインダーとの配合比率、バインダーのヤング率の調
整、添加剤の種類と添加率の調整などを利用して行なう
ことができる。ただし、実用的にはバインダーの組成の
調整を利用するのが便利である。たとえば、比較的ヤン
グ率の高い樹脂と比較的ヤング率の低い樹脂とを組合せ
て、所望のヤング率の磁気記録層を調製することができ
る。

磁気記録層のヤング率の調整は支持体のヤング率を考慮
して行なわれるが、磁気記録層の長手方向のヤング率
（Em）は、720〜2000kg/mm²の範囲に設定され、好まし
くは750〜1500kg/mm²の範囲に設定される。

すなわち所望の手段により、磁気記録層の長手方向のヤ
ング率（Em）と可撓性支持体の長手方向のヤング率（E
b）とを調整し、その比（Em/Eb）を1.20〜3.20の範囲に
することができる。なお、上記のEm/Eb比は1.25〜2.50
の範囲にあることが特に好ましい。

本発明の磁気記録媒体は、110℃、４時間放置後の長手
方向の熱収縮率が0.8％以下であり、特に0.5％以下であ
ることが好ましい。このような低い熱収縮率のテープ状
磁気記録媒体は高温に保存、放置したのちも優れた電磁
変換特性を維持する。

［発明の効果］本発明の磁気記録媒体は次の如き利点を有する。

（１）室内の如き温度、湿度の変化が緩かな環境におい
て繰返し使用しても、テープの変形が少なく良好な走行
性能が得られる。特に、薄いテープ状磁気記録媒体（た
とえば、オーディオカセットテープのＣ−80、Ｃ−90、
Ｃ−120等、および長時間記録用ビデオカセットテー
プ）でも良好な走行性能が得られる。

（２）100℃以上の温度に放置、保存しても変形が少な
く、安定な出力レベルが確保される。

（３）熱収縮率が小さく、記録信号の周波数シフトを、
聴感上あるいは視感上識別できない小さな範囲に押える
ことができる。

（４）ハブにテープを巻いた状態において100℃以上の
高温で保存しても、ハブの内径寸法変化（収縮）を小さ
くすることができる。従ってカセットの記録再生装置へ
の装填および取り出しがスムーズにできる。

（５）オーディオカセットテープにおいて、ハブにテー
プを巻いた状態で100℃以上の高温で保存してもテープ
熱収縮率が小さいので巻き締まりによるハブの押し出し
現象が起こらず、従って走行不能の発生が低減される。

（６）100℃以上の高温で保存しても、テープの変形が
少なく、繰返し走行における走行停止のトラブルを少な
くすることが出来る。

以下に実施例と比較例を挙げて本発明をさらに具体的に
説明する。各例において「部」は「重量部」を示す。

［実施例１］磁気記録層形成用塗布液組成 γ−Fe₂O₃（Hc:400Oe、針状比:10/1平均粒子長0.4μ
ｍ） 100 部硬質樹脂（塩化ビニル・酢酸ビニル・ビニルアルコール
共重合体重合比90:3:7、重合度:360） 20.6部軟質樹脂（熱可塑性ポリウレタン分子量:50000） 4.4
部カーボンブラック（粒子サイズ10mμ） 2 部オレイン酸 1 部ジメチルポリシロキサン（重合度：約60） 0.1部 α−オレフィンオキシド（炭素数18） 1 部メチルエチルケトン 150 部シクロヘキサノン 50 部上記の組成物をボールミルで48時間混練分散した後、３
μｍの平均孔径を有するフィルターで濾過して磁性塗料
（磁気記録層形成用塗布液）を得た。

別に可撓性支持体として、下記の条件にあるポリエチレ
ンテレフタレートフィルムを用意した。

延伸倍率（縦−横−縦）:3.0−3.0−1.5 厚み:7μｍヤング率（Em:長さ方向）:610kg/mm² （幅方向）:450kg/mm² 110℃、４時間放置後の熱収縮率:1.02％中心線平均表面粗さ（Ra）:0.046μｍこのポリエチレンテレフタレートフィルム上に前記の磁
性塗料を乾燥厚が５μｍになるように塗布し、塗布層が
未乾燥の内に1000ガウスの電磁石で磁場配向処理を行
い、次いで乾燥を行なった。乾燥後、この層を85℃、25
0kg/cmでスーパーカレンダーロール処理を行なって表面
が平滑な磁気記録層を得た。

これを3.8mmにスリットしてフィリップス型コンパクト
カセットに135m組み込み、オーディオカセットテープを
得た。

［実施例２］磁気記録層形成用塗布液の組成中、硬質樹脂と軟質樹脂
の配合量をそれぞれ21.9部と3.1部に変えた以外は実施
例１と同じ塗布液を調製し、これを用い、実施例１と同
様にしてオーディオカセットテープを得た。

［実施例３］磁気記録層形成用塗布液の組成中、硬質樹脂と軟質樹脂
の配合量をそれぞれ23.0部と2.0部に変えた以外は実施
例１と同じ塗布液を調製し、これを用い、実施例１と同
様にしてオーディオカセットテープを得た。

［実施例４］磁気記録層形成用塗布液の組成中、硬質樹脂として塩化
ビニル・酢酸ビニル・ビニルアルコール共重合体（重合
比90:3:4、重合度:420）20.6部を用い、軟質樹脂の配合
量を4.4部に変えた以外は実施例１と同じ塗布液を調製
し、これを用い、実施例１と同様にしてオーディオカセ
ットテープを得た。

［実施例５］磁気記録層形成用塗布液の組成中、硬質樹脂と軟質樹脂
の配合量をそれぞれ20.0部と5.0部に変え、カーボンブ
ラック、オレイン酸、α−オレフィンオキシドの配合量
を、それぞれ１部、0.5部、0.5部に変えた以外は実施例
１と同じ塗布液を調製し、これを用い、実施例１と同様
にしてオーディオカセットテープを得た。

［比較例１］磁気記録層形成用塗布液の組成中、硬質樹脂と軟質樹脂
の配合量をそれぞれ20.0部と5.0部に変えた以外は実施
例１と同じ塗布液を調製し、これを用い、実施例１と同
様にしてオーディオカセットテープを得た。

［オーディオカセットテープの評価］各例で得られたオーディオカセットテープについて、磁
気記録層の長さ方向ヤング率（Em）を下記の方法で測定
した。

ヤング率の測定まず、カセットテープ50cmに荷重100gを加えた時の伸び
量から下記式によってテープのヤング率Et（kg/mm²）を
求める。

Et＝（△F/A）／（△L/Lo）［ただし、△Ｆ＝荷重（kg）、A:断面積（mm²）、△Ｌ
＝伸び量、Lo＝試料テープ長（mm）］次に磁気記録層のヤング率（Em）を下記の式より求め
る。

Em＝［Et×dt−Eb×db］/dm ［ただし、Et＝テープ全体のヤング率、Eb＝支持体のヤ
ング率、dt＝テープ全厚み、db＝支持体厚み、dm＝磁気
記録層厚み］次いで、各テープの下記の特性を評価した。

（１）電磁変換特性（ａ）周波性特性:10KHzと315Hzの出力の差（ｂ）MOL315:基準テープを0DBとした時の315Hzの最大
出力レベル（歪率３％）、基準テープ・Bias:NORMAL/E
Q:120μｓ、富士写真フイルム（株）ERC−90、測定機
器：ナカミチ（株）製582型）（ｃ）SOL10K:上記基準テープを0dBとした時の10KHzの
飽和出力レベル（２）繰返し走行性市販のオーディオカセットデッキ40台により、20回パ
ス、40回パスおよび60回パスの走行テストを行ない、巻
き姿の良否、走行停止の有無を評価した。

A:走行停止、巻乱れが共にない。

B:走行停止はないが、巻乱れが１〜３台で発生する。

C:巻乱れが４〜６台で発生し、その内走行ストップが１
〜２台で発生する。

（３）100回走行後のテープ変形上記（２）と同様にして100回の往復走行を行ない、そ
の時点でのテープ変形を観察し、下記の評点により評価
した。

A:テープ変形は殆ど見られない。

B:若干のテープ変形が見られるが、実用上には特に問題
がない。

C:テープのエッジが伸ばされわかめ状となるが音質には
影響が出ない。

D:テープが伸ばされてわかめ状となり、音質に影響が出
てくる。

（４）110℃、４時間放置後の熱収縮率 23℃、60％RH雰囲気下に置いた試料テープに予め、約10
cmの間隔で印を付け、マイクロメーターにてその間隔
（Ａ）を測定する。その後、測定テープに0.4g/10mm幅
の荷重をかけ、110℃に４時間放置する。その後、前記
の雰囲気（23℃、60％RH）内にとり出し、１時間後にそ
の間隔（Ａ′）を測定した。

熱収縮率＝［（Ａ−Ａ′）/A］×100 （５）110℃、４時間放置後の10KHz出力レベル変動試料テープに予め10KHz、−10dBの信号を記録した後、
テープをハブに巻いた状態にて110℃に４時間放置し、
その後、室温雰囲気に取り出し、１時間後信号の再生を
行ない、その出力レベルの変動を読み取った。

試料テープ１種類について20巻の測定を行ない、出力レ
ベルの変動値6dB以上の発生率を求めた。

（６）110℃、４時間放置後の周波数シフト試料テープに予め3KHz、−10dBの信号を記録したのち、
テープをハブに巻いた状態にて110℃に４時間放置し、
その後、室温雰囲気に取り出し、１時間後信号の再生を
行ない、再生信号の周波数を調べ記録信号3KHzに対する
シフト率を求めた。

（７）110℃、４時間放置後の繰返し走行性 110℃にて４時間放置した試料テープについて前記
（２）の繰返し走行性の20回パス試験を行なった。評価
も同様に行なった。

（８）110℃、４時間放置後のハブ内径の収縮率試料テープをハブに巻き付いた状態でハブの内径を測定
し、その後それを110℃に４時間放置した。次いで室温
に取り出し、１時間後ハブの内径を測定してその収縮率
（％）を求めた。

得られた評価の結果を第１表と第２表に示す。このうち
第２表は、110℃、４時間放置後の評価を示す。

［比較例２］支持体として、常法に従って同一延伸倍率で三回延伸処
理したポリエチレンテレフタレートを用意した。

延伸倍率（縦−横−縦）:3.0−3.0−3.0 厚み:7μｍヤング率（Em:長さ方向）:680Kg/mm² （幅方向）:680Kg/mm² 110℃、４時間放置後の熱収縮率：％中心線平均表面粗さ（Ra）:0. μｍ上記の支持体を用いた以外は実施例１と同様にして、そ
の支持体の上に磁気記録層を形成し、スリットし、オー
ディオカセットテープを得た。

［比較例３］比較例２で用意した支持体を用いた以外は比較例１と同
様にして、その支持体の上に磁気記録層を形成し、スリ
ットし、オーディオカセットテープを得た。

［オーディオカセットテープの評価］比較例２、３で得たオーディオカセットテープについ
て、前記の方法によりヤング率および各種特性を測定し
た。得られた結果を第３表に示す。

上記の結果から、熱収縮率が本発明の規定を越えて高い
支持体を用い、得られるオーディオテープの熱収縮率が
本発明の規定を越えて高いものは、常温での使用に限っ
ては特に問題はないが、特に夏季の暑い時期に自動車内
あるいは日照下に放置されるような条件に一旦置かれる
と、出力レベルが変動し、周波数シフトも発生し、かつ
繰返し走行性が低下することがわかる。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者斉藤真二神奈川県小田原市扇町２丁目12番１号富士写真フイルム株式会社内 (56)参考文献特開昭53−66202（ＪＰ，Ａ)

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】可撓性支持体の表面に磁気記録層が形成さ
れてなる磁気記録媒体であって、該支持体として、110
℃で４時間放置後の長手方向の熱収縮率が1.5％以下の
ものを用い、磁気記録層の長手方向のヤング率（Em）が
720〜2000kg/mm²の範囲内で、かつその長手方向のヤン
グ率（Em）と可撓性支持体の長手方向のヤング率（Eb）
との比（Em/Eb）が1.20〜3.20の範囲にあり、110℃で４
時間放置後の長手方向の熱収縮率が0.8％以下であるこ
とを特徴とする磁気記録媒体。
【請求項２】Em/Ebが1.25〜2.50の範囲にある特許請求
の範囲第１項記載の磁気記録媒体。
【請求項３】110℃で４時間放置後の長手方向の熱収縮
率が0.5％以下である特許請求の範囲第１項記載の磁気
記録媒体。
【請求項４】可撓性支持体の裏面の中心線平均表面粗さ
（Ra）が0.01〜0.1μｍの範囲にある特許請求の範囲第
１項記載の磁気記録媒体。