JPH11273053A - 磁気記録媒体 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 電磁変換特性が良好であり、かつ、良好な電
磁変換特性及び走行耐久性を経時変化なく長期にわたり
保持できる保存性に優れた高密度記録可能な磁気記録媒
体を提供する。 【解決手段】 媒体の全厚を１３．０μｍ以下とすると
共に磁性層の平均厚みを１．１μｍ以上とする。バック
コート層に平板状無機質粉末とカーボンブラックとを含
有させる。非磁性支持体の厚みＤｂ及びバックコート層
の厚みＤｒが下式１を満足し、かつ、非磁性支持体のヤ
ング率Ｅｂ及びバックコート層のヤング率Ｅｒが下式２
を満足するようにする。 ６≦Ｄｂ／Ｄｒ≦１０ … 式１ ０．３≦Ｅｂ／Ｅｒ≦０．８ … 式２

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は塗布型の磁気記録媒
体に関するものであり、特に良好な電磁変換特性及び走
行耐久性を経時変化なく長期にわたり保持でき、塗膜の
保存性に優れた高密度記録可能な磁気記録媒体を提供す
ることを目的としている。

【０００２】

【従来の技術】磁気記録は、近年、特に高密度化が進
み、記録波長は短くなり、トラック幅は狭くなる方向に
進んでいる。例えばビデオテープ等の磁気テープは、業
務用はもちろんのこと、民生用でもＤＶＣ（デジタルビ
デオカセット）に代表されるデジタル化が急速に進んで
来ている。それに伴い、電磁変換特性に加え、経時変化
のない保存性に優れた磁気記録媒体が求められている。
同時にＤＶＣ規格の発展形のものが発売され、コストパ
フォーマンス競争も激しくなってきている。さらに、こ
のような状況の中で当社のデジタルＳテープも発売さ
れ、競争の度合いを増してきている。

【０００３】業務用媒体には、従来よりユーザーから要
求される品質特性に関して、できる限りの技術改良が続
けられている。そして民生用以上に、スチル等の使用に
耐える走行耐久性に加え、記録したソースの保存性にも
十分考慮されたものになっている。特に耐スチル性につ
いては、広い環境下でのカメラ撮りや編集作業時の相当
回数の使用を想定した走行耐久性が要求される。ハード
側からの開発はもちろんであるが、ソフト側である媒体
に対する要求も強くなってきている。

【０００４】この高密度化等の要求に対して、磁性層に
金属薄膜を用いた磁気記録媒体が提案されている。生産
性、腐食等の実用信頼性の点では、強磁性粉末を結合剤
（バインダー樹脂）中に分散して、支持体上に塗布した
いわゆる塗布型の磁気記録媒体が優れる。しかしなが
ら、金属薄膜に対して塗布型媒体は磁性体の充填度が低
いために、電磁変換特性が劣る。このため、塗布型媒体
においては、強磁性粉末の磁気特性の改良、表面の平滑
化、磁性層薄膜化など、性能向上に向けて種々の方法が
提案されているが、高密度化に対して十分なものではな
い。さらに、長時間の繰り返し使用あるいは長時間の保
存後使用において、初期の電磁変換特性並びに走行耐久
性を保持することが難しく、塗膜の保存性も過酷な条件
下においては十分なものではない。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】そこで、これらの問題
点を解決するために、特開平５ー２１７１４９号公報に
開示されているように、上層磁性層の平均厚みが１．０
μｍ以下であり、かつ、下層非磁性層に平均粒径が規定
された非磁性粉末等を含有した磁気記録媒体が提案され
ている。また、特開平７ー９３７４０号公報に開示され
ているように、支持体上にＡｌとＳｉの元素重量比及び
表面に存在する平均比率が規定されたα酸化鉄粉末を含
有する下層、強磁性粉末を含有する層を上層として設け
た磁気記録媒体が提案されている。しかし、いずれも十
分に問題点を解決したものではない。特に、経時変化の
少ない保存性の改善に関しては、これら含めてまだまだ
不十分な点が多い。

【０００６】本発明は、以上のような問題点に着目し、
これらを有効に解決すべく創案されたものであり、その
目的は、電磁変換特性が良好であり、かつ、良好な電磁
変換特性及び走行耐久性を経時変化なく長期にわたり保
持できる保存性に優れた高密度記録可能な磁気記録媒体
を提供することにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】そこで、課題を解決する
ために本発明は、非磁性支持体の一方の面に設けられた
非磁性層と、この非磁性層上に設けられた磁性層と、前
記非磁性支持体の他方の面に設けられた非磁性粉末と結
合剤とを含むバックコート層とを備えた磁気記録媒体に
おいて、媒体の全厚が１３．０μｍ以下であると共に前
記磁性層の平均厚みが１．１μｍ以上であり、前記非磁
性粉末が平板状無機質粉末とカーボンブラックとを含
み、前記非磁性支持体の厚みＤｂ及び前記バックコート
層の厚みＤｒが下式１を満足し、かつ、前記非磁性支持
体のヤング率Ｅｂ及び前記バックコート層のヤング率Ｅ
ｒが下式２を満足するものであることを特徴とする磁気
記録媒体、 ６≦Ｄｂ／Ｄｒ≦１０ … 式１ ０．３≦Ｅｂ／Ｅｒ≦０．８ … 式２ を提供するものである。

【０００８】

【発明の実施の形態】本発明者は、かかる事情に鑑みて
鋭意検討した結果、磁性層の特定の厚みを選択し、か
つ、特定の非磁性粉末を含有するバックコート層からな
る構造を形成することにより、保存性等に優れた高密度
記録可能な磁気記録媒体が得られることを見出し、本発
明に至った。

【０００９】すなわち、本発明は、非磁性支持体の一方
の面に、少なくとも非磁性層とこの非磁性層上に設けら
れた磁性層とを形成し、他方の面に非磁性粉末と結合剤
とを含むバックコート層を備えた磁気記録媒体におい
て、磁気記録媒体の全厚が１３．０μｍ以下であり、か
つ、前記磁性層の平均厚みが１．１μｍ以上であり、か
つ、前記非磁性粉末が平板状無機質粉末とカーボンブラ
ックとを含むものであることを特徴とする磁気記録媒体
を提供するものである。

【００１０】さらに、本発明の磁気記録媒体は、前記非
磁性支持体の厚みＤｂ及び前記バックコート層の厚みＤ
ｒが下式１を満足し、かつ、前記非磁性支持体のヤング
率Ｅｂ及び前記バックコート層のヤング率Ｅｒが下式２
を満足するものである。 ６≦Ｄｂ／Ｄｒ≦１０ … 式１ ０．３≦Ｅｂ／Ｅｒ≦０．８ … 式２

【００１１】非磁性支持体上に設けられる非磁性層は潤
滑剤、無機質粉末等を含有する。非磁性層上に設けられ
る磁性層は、強磁性粉末、潤滑剤、カーボンブラック等
を含有する。非磁性支持体の非磁性層及び磁性層を設け
た面とは反対側の面には、非磁性粉末、カーボンブラッ
ク等を含有するバックコート層が設けられる。

【００１２】本発明においては、磁性層の平均厚みは
１．１μｍ以上に設定されている。磁気記録媒体の全厚
は１３．０μｍ以下である。磁性層厚が１．１μｍより
薄い場合は、次の問題点が現われてくる。 ・帯電による異物付着等によるドロップアウト上昇を抑
える為に、磁性層にカーボンブラックを含ませている。
しかし、磁性層厚を１．１μｍより薄くしていくと表面
電気抵抗が高くなり、帯電性が増加しドロップアウトが
上昇してしまう。さらに繰り返しテープを走行させる
と、この傾向は顕著になる。 ・磁性層厚が１．１μｍより薄くなると、相対的に潤滑
剤量が減少し、スチル等の走行耐久性が劣化してしま
う。潤滑剤量を増加させると、磁性層の強度が低下す
る。また、保存性も劣化してしまう。 ・これらの特性のバランスを取ろうとしても、磁性層厚
が１．１μｍより薄いと、出力等の電磁変換特性が劣化
してしまう。

【００１３】本発明におけるバックコート層に含有され
る非磁性粉末としては、平板状無機質粉末が用いられ
る。例えば、α−Ｆｅ₂ Ｏ₃ 、Ｂａ−Ｆｅ、カオリン、
雲母、酸化亜鉛等を単独あるいは複数組み合わせたもの
が使用される。平均粒子径が０．５〜３．０μｍで、板
状比が３０〜５０であるものが好ましい。さらに、非磁
性粉末としてカーボンブラックも用いられる。例えば、
ファーネスブラック、サーマルブラック、カラー用ブラ
ック、アセチレンブラック等を単独あるいは複数種類組
み合わせたものが使用される。平均粒子径は２０ｎｍ〜
３００ｎｍであることが好ましい。

【００１４】本発明においは、前記非磁性支持体の厚み
Ｄｂ及び前記バックコート層の厚みＤｒの関係を上式１
で規定している。この比率（Ｄｂ／Ｄｒ）が６未満にな
ると、相対的にバックコート層が厚くなるので、媒体と
しての強度は向上するが柔軟性が低下してしまう。その
ために、磁気テープの走行経路ずれ等によるエッジダメ
ージが発生しやすくなる。一方、前記比率が１０を超え
ると、相対的にバックコート層が薄くなるので、媒体と
しての強度が低下し、エッジダメージがさらに発生しや
すくなる。

【００１５】本発明においては、前記非磁性支持体のヤ
ング率Ｅｂ及び前記バックコート層のヤング率Ｅｒの関
係を上式２で規定している。前記比率（Ｅｂ／Ｅｒ）が
０．３未満になると、相対的にバックコート層のヤング
率が大きくなるので柔軟性が低下し、一定の曲率をもっ
たヘッドとの当たりが悪くなり、出力等が低下してしま
う。一方、前記比率が０．８を超えると、相対的にバッ
クコート層のヤング率が小さくなるので、回転ドラムヘ
ッド等の通過時に発生する空気層によって磁気テープが
浮きやすくなり、スペーシングの増加により出力低下が
大きくなってしまう。これら前記ヤング率の制御は種々
な方法があり、特に限定されるものではない。

【００１６】磁性層の含有する強磁性粉末としては公知
の材料を用いることができる。例えば、γ−ＦｅＯｘ
（ｘ＝１．３３〜１．５）、Ｃｏ変性γ−ＦｅＯｘ（ｘ
＝１．３３〜１．５）、ＦｅまたはＮｉまたはＣｏを主
成分（７５％以上）とする強磁性合金微粉末、バリウム
フェライト、ストロンチウムフェライトなどの六方晶フ
ェライト等が使用できる。これらの強磁性粉末には所定
の元素以外にＡｌ、Ｓｉ、Ｓ、Ｓｃ、Ｔｉ、Ｖ、Ｃｒ、
Ｃｕ、Ｙ、Ｍｏ、Ｒｈ、Ｐｄ、Ａｇ、Ｓｎ、Ｓｂ、Ｔ
ｅ、Ｂａ、Ｔａ、Ｗ、Ｒｅ、Ａｕ、Ｈｇ、Ｐｂ、Ｂｉ、
Ｌａ、Ｃｅ、Ｐｒ、Ｎｄ、Ｐ、Ｃｏ、Ｍｎ、Ｚｎ，Ｎ
ｉ、Ｓｒ、Ｂ等の元素を含有しても良い。

【００１７】非磁性層の含有する無機質粉末としては、
酸化チタン、硫酸バリウム、シリカ、アルミナ、非磁性
の酸化鉄、炭酸カルシウム等が好ましく用いられる。ま
た、前記非磁性の無機質粉末には、これらの分散性等を
向上させるための有機及び／または無機処理を施しても
良い。前記無機質粉末の形状は好ましくは針状で、平均
長軸径が０．０５〜０．３０μｍ、平均短軸径が０．０
１０〜０．０５０μｍ、及び軸比（長軸径／短軸径）が
３〜３０である。

【００１８】前記非磁性層に含有されるカーボンブラッ
クとしては、導電性カーボン等を用いることができる。
また、カーボンブラックを磁性塗料等に添加する前にあ
らかじめ結合剤等で分散しても構わない。これらのカー
ボンブラックは単独、または組み合わせて用いることも
できる。

【００１９】バインダー樹脂に用いる樹脂としては、磁
気記録媒体に使用可能な公知の樹脂が使用可能である。
例えば、ポリエステル樹脂、ポリウレタン樹脂、塩化ビ
ニル系共重合体、アクリル酸エステルーアクリロニトリ
ル共重合体、アクリル酸エステルースチレン共重合体、
ポリビニルブチラール、セルロース誘導体、フェノール
樹脂、フェノキシ樹脂、エポキシ樹脂、ポリアミド樹
脂、シリコン樹脂等が挙げられる。

【００２０】磁性層、非磁性層及びバックコート層中に
は、その他の添加剤を含有させても問題ない。潤滑剤と
しては、脂肪酸、脂肪酸エステル、シリコーン等の液状
潤滑剤が挙げられる。

【００２１】磁気記録媒体の製法に関しては、従来公知
の製法を用いることができるが、分散に関しては分散初
期に塗料粘度の高い状態で混練を行う、いわゆる”固練
り”を行うことが望ましい。この混練の方法は特に制限
はなく、また各成分の添加順序などは適宜設定すること
ができる。非磁性塗料、磁性塗料及びバックコート塗料
の調整には通常の混練機、例えばロールミル、連続ニー
ダー、高圧ニーダー、高速度衝撃ミキサー、サンドミル
等を用いることができる。非磁性支持体上への前記非磁
性層、磁性層等を塗布する方法としてはダイコート、ス
ピンコート、スプレイコート、グラビアコート等が好ま
しい。

【００２２】上記非磁性層の厚みは、０．５〜２μｍが
好ましい。非磁性層の厚みが０．５μｍ未満であると、
非磁性層による磁性層表面の平滑効果が低下する傾向に
あり、３μｍを超えると出力変動が増加する傾向にある
ので、上記範囲内とするのが好ましい。表面性を形成す
るカレンダー工程においても良好な表面平滑性を得るた
めの方法、例えば、スティールカレンダー処理等の手法
をとることが好ましい。

【００２３】以下に本発明を実施例により具体的に説明
する。ここに示す成分、割合、操作手順等は本発明の考
え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。

【００２４】 ＜実施例、比較例に用いる磁性塗料の組成＞ （１）強磁性合金粉末 １００重量部 （組成：Ｆｅ ９４％、Ｎｉ ２％ 飽和磁化量：１５０ｅｍｕ／ｇ 比表面積：５５ｍ² ／ｇ、長軸長：０．１μｍ） （２）結合剤 ・ポリウレタン ９重量部 ・塩化ビニル樹脂 ９重量部 ・ニトロセルロース ２重量部 （３）その他添加剤 ・カーボンブラック １重量部 ・α−アルミナ ３重量部 ・ブチルステアレート ２重量部 ・メチルエチルケトン １５０重量部 ・シクロヘキサノン １５０重量部

【００２５】 ＜実施例、比較例に用いる非磁性塗料の組成＞ （１）無機質粉末 １００重量部 ・αー酸化鉄粉末 （２）結合剤 ・ポリウレタン ５重量部 ・塩化ビニル樹脂 ５重量部 （３）その他添加剤 ・カーボンブラック １０重量部 ・ブチルステアレート ２重量部 ・メチルエチルケトン １２５重量部 ・シクロヘキサノン １２５重量部

【００２６】 ＜実施例、比較例に用いるバックコート塗料の組成＞ （１）非磁性粉末 ・平板状αーＦｅ₂ Ｏ₃ １００重量部 ・カーボンブラック ５重量部 （２）結合剤 ・ポリウレタン １５重量部 ・塩化ビニル樹脂 １５重量部 （３）その他添加剤 ・ブチルステアレート １重量部 ・パルミチン酸 １重量部 ・メチルエチルケトン １００重量部 ・シクロヘキサノン １００重量部

【００２７】上記３つの塗料のそれぞれについて、各成
分を連続ニーダーで混練した後、サンドミルを用いて分
散させた。得られた分散液にポリイソシアネートを２０
重量部加え撹拌して、フィルターを用いて濾過し、それ
ぞれの塗布液を調整した。得られた非磁性塗料を支持体
上に１．０μｍの厚みで、磁性塗料を非磁性塗料で塗設
された非磁性層上に所定（表１記載）の厚みになるよう
に塗布した。非磁性支持体には所定（表１記載）の厚み
のポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）フィルムを用
いた。

【００２８】次に、スティールカレンダーを用いて表面
平滑処理を行った。さらに、非磁性支持体の非磁性層及
び磁性層を設けた面とは反対側の面にバックコート層を
所定（表１記載）の厚みに設けた。そして前記フィルム
状媒体を温度５０℃環境に２４ｈｒ入れ、エージング処
理を行い、こうして作製したフィルム状媒体を幅１２．
６５ｍｍに裁断し、試料用の磁気テープ（デジタルＳテ
ープ）とした。上述の方法で作製した実施例１〜１５、
比較例１〜１４について下記の測定及び評価を行った。
その結果を表１に示す。

【００２９】

【表１】

【００３０】磁気テープに関しては、裁断しカセットハ
ーフに巻き込んだ直後の測定値を初期値とし、６０℃９
０％ＲＨ環境下で２４ｈｒ保存させた後の測定値を保存
後値とした。出力、ヘッド当たり、ドロップアウト（Ｄ
／Ｏ）等の測定に用いたデジタルＳ機器は、日本ビクタ
ー（株）製 据え置き型ＰＲ−Ｄ８０である。測定環境
は、特にことわりがない場合は、室温環境（２０℃６０
％ＲＨ）である。また走行はＰＲーＤ８０を用いて、記
録・再生・巻き戻しを１００回繰り返す内容とした。出
力は周波数２４．７５ＭＨｚの正弦波を記録し、再生し
たときの測定値で表わす。基準値０．０ｄＢは日本ビク
ター（株）内の基準テープ値とした。

【００３１】ヘッド当たりは出力測定と同一条件で記録
・再生したときのエンベロープの平担度を測定値とし
た。平坦度は最大振幅値に対する最小振幅値の百分率
（％）である。そして、ヘッド当たり評価基準を下の内
容とした。 〇： ９０％以上 △： ５０％以上９０％未満 ×： ５０％未満

【００３２】Ｄ／Ｏは周波数１２．３７５ＭＨｚの正弦
波を記録・再生したときの１分間当たりの信号欠落数で
ある。欠落基準は、長さが０．５μｓｅｃ以上、出力低
下が８ｄＢ以上とした。そして、Ｄ／Ｏ評価基準を下の
内容とした。 〇： ５００未満 △： ５００以上１０００未満 ×：１０００以上

【００３３】表面電気抵抗は、断面が半径１０ｍｍの４
分の１の円をなす２本の棒状金属電極を１２．７ｍｍ離
して置き、これらの上に直角に磁気テープの磁性面を接
して置いてテープの両端に各５０ｇの分銅をつるし、絶
縁抵抗計を用いて、直流５００Ｖの電圧をかけたときの
抵抗値である。そして、表面電気抵抗評価基準を下の内
容とした。 〇： １×１０¹⁰Ω／sq未満 △： １×１０¹⁰Ω／sq以上 １×１０¹²Ω／sq未満 ×： １×１０¹²Ω／sq以上

【００３４】エッジダメージは走行後に磁気テープを目
視で観察し、下の基準で評価した値とした。 〇： 無し △： 断続的な傷有り ×： 連続的な傷有り

【００３５】表１から明らかなように、磁性層の厚みが
１．１μｍより薄い比較例１〜４は、初期で表面電気抵
抗が高く、さらに走行によって高くなっている。そのた
めに、Ｄ／Ｏが多い。また、エッジダメージの発生も見
られ、好ましくない。バックコート層に板状無機質粉末
を含まない比較例５は、テープ強度が確保できず、ヘッ
ド当たりが悪く、出力が低い上に、エッジダメージも見
られる。

【００３６】バックコート層にカーボンブラックを含ま
ない比較例６は、走行後の表面電気抵抗が高い。そのた
めにＤ／Ｏが多くなっている。また、エッジダメージの
発生も見られ、好ましくない。非磁性支持体とバックコ
ート層の厚み比率が前記式１の範囲外にある比較例７〜
１０は、エッジダメージが発生している。また保存によ
りヘッド当たりが悪くなっている。さらに、条件によっ
ては出力まで低下しているものもある。

【００３７】非磁性支持体とバックコート層のヤング率
比率が前記式２の範囲外にある比較例１１〜１４は、エ
ッジダメージが発生している。またヘッド当たりが初期
でも悪いものがある上に、保存によってヘッド当たりが
さらに悪くなり、出力が低下してしまっている。

【００３８】これに対して請求項１に記載の各条件を満
たす実施例１〜１５は、出力、ヘッド当たり、Ｄ／Ｏ、
表面電気抵抗、エッジダメージのいずれの初期値も十分
に優れた値である。さらに、実施例１〜１５は、保存後
においても出力、ヘッド当たり、表面電気抵抗のいずれ
も初期値と同等の優れた値を維持している。よって、各
実施例は、電磁変換特性が良好であり、かつ、良好な電
磁変換特性及び走行耐久性を経時変化なく長期にわたり
保持できる保存性に優れた高密度記録可能な磁気記録媒
体となっている。

【００３９】

【発明の効果】以上の通り、本発明の磁気記録媒体は、
電磁変換特性が良好であり、かつ、良好な電磁変換特性
及び走行耐久性を経時変化なく長期にわたり保持できる
保存性に優れており、高密度記録に好適な磁気記録媒体
を提供できる。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】非磁性支持体の一方の面に設けられた非磁
   性層と、この非磁性層上に設けられた磁性層と、前記非
   磁性支持体の他方の面に設けられた非磁性粉末と結合剤
   とを含むバックコート層とを備えた磁気記録媒体におい
   て、 媒体の全厚が１３．０μｍ以下であると共に前記磁性層
   の平均厚みが１．１μｍ以上であり、 前記非磁性粉末が平板状無機質粉末とカーボンブラック
   とを含み、 前記非磁性支持体の厚みＤｂ及び前記バックコート層の
   厚みＤｒが下式１を満足し、 かつ、前記非磁性支持体のヤング率Ｅｂ及び前記バック
   コート層のヤング率Ｅｒが下式２を満足するものである
   ことを特徴とする磁気記録媒体。 ６≦Ｄｂ／Ｄｒ≦１０ … 式１ ０．３≦Ｅｂ／Ｅｒ≦０．８ … 式２