JPH02257424A

JPH02257424A - 電磁変換特性に優れ、摺動ノイズ及びｄ／ｏの少ない磁気記録媒体

Info

Publication number: JPH02257424A
Application number: JP7931389A
Authority: JP
Inventors: Noboru Koyama; 昇小山; Setsuko Kawahara; 河原　説子
Original assignee: Konica Minolta Inc
Current assignee: Konica Minolta Inc
Priority date: 1989-03-29
Filing date: 1989-03-29
Publication date: 1990-10-18

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】〔産業上の利用分野〕本発明は、磁気テープ、磁気ディスク、磁気７０ツピー
デイスク等の磁気記録媒体、特に電磁変換特性その他の
特性に優れていて、ビデオテープとして好適に用いられ
る磁気記録媒体に関する。

〔発明の背景〕

近年、磁気記録媒体においては、高密度化への要望が高
まり、特に、たとえばビデオテープにおいては記録周波
数の高域化への要望に伴い、非常に高密度の記録を行う
ことが要求され、支持体上に上層および下層からなる二
層構造あるいは三層以上の構造（以下、これらを総称し
て多重層構造ということもある。）から成る磁性層を設
けたものが種々提案されている。

よく知られているように、磁気記録媒体は、通常、結合
剤（バインダー）といわれる合成または天然の各種高分
子材料（いわゆる樹脂材料）中に、強磁性体の粉末、カ
ーボンブラック、研磨剤、潤滑剤、マット剤、分散剤お
よび硬化剤その他の成分を均一に分散させたものに、必
要に応じて適宜溶剤を添加し、このようにして得られた
磁性塗料を支持体上に塗布して磁性層を形成させたのち
、磁性層を磁場配向させてから乾燥することにより製造
される。

磁気記録媒体の電磁変化特性その他の特性に影響を及ぼ
す因子として種々の因子があり、その代表的なものとし
て、層構成や各層に用いられる成分の種類、使用量等が
挙げられ、これらの因子が互いに相関し合って磁気記録
媒体の特性に影響を及ぼしている。

ところで、従来、磁気記録媒体の緒特性を改善するため
、層構成とか使用される各成分の種類やその割合を種々
変化させたものが数多く提案されているが、まだ十分満
足すべき特性を備えたものが見当たらないのが現状であ
る。

〔発明の目的〕

このような実情に鑑み、本発明者らは、優れた電磁変換
特性を有すると共に、摺動ノイズおよびドロップアウト
（Ｄｌｏ）の両者がいずれも少なくて、特にビデオテー
プとして好適に用いられる磁気記録媒体を開発しようと
して種々研究した結果、次に示す磁気記録媒体がその目
的に適ったものであることを見出し、本発明に到達した
。

〔発明の構成〕

本発明は、非磁性支持体上に多重層を設けて成る磁気記
録媒体において、該非磁性支持体に隣接する層が非磁性
層であり、この非磁性層中に平均粒径が５０＋ｓμ以上
のフィラーを含有させることを特徴とする磁気記録媒体
に係るものである。

本発明の磁気記録媒体は、非磁性支持体上に非磁性層を
設け、その非磁性層の上に少なくとも１層の磁性層を設
けて成るものである。

ここで、非磁性層とは、いうまでもなく磁性体を含まな
い層であって、本発明においては、この非磁性層中に、
平均粒径が５０ｍμ以上のフィラーを含有させる。

本発明でいうフィラーとは、いわゆる充填剤であって、
たとえば、この種の磁気記録媒体において、通常、遮光
剤、帯電防止剤等として常用されているカーボンブラッ
クのようなものあるいは研磨剤、マット剤等として用い
られているＡｌ２２０３（アルミナ）　、５ｉＣ（シリ
コンカーバイド）またはＣｒＯ！（酸化クロム）のよう
な無機質の微粒子やその他、不溶性の有機質微粉末のこ
とをいう。

本発明においては、上記フィラーは、粒径が余りにも細
かいと、効果の点からみて好ましくないので、通常、５
０■μ以上の粒径のものを、非磁性支持体に隣接する非
磁性層中に含有させる。

フィラーの粒径の上限に関しては用いられる種類によっ
てそれぞれ異なるので、−概に規定することはできない
が、たとえばフィラーとして、カーボンブラックが用い
られた場合は、その粒径の上限は３００〜５００μ諷程
度である。

このように、特定の粒径のフィラーを非磁性層に隣接す
る非磁性層に含有させることにより、たとえば、磁性層
中におけるフィラーの含有量を少なくさせることができ
、これにより磁性層における磁性体の密度を高めること
ができて有利である。

本発明においては、上記非磁性層の上に少なくとも１層
の磁性層を存在させるが、この磁性層に用いられる磁性
体としては、例えばγ−ＦｅｌＯｓ、Ｃ。

含有γ−Ｆｅ、Ｏ，またはＣｏ被被着−Ｆｅ２０．のよ
うなＣｏ−γ−Ｆｅ！０３、Ｆｅ５０イＣｏ含有Ｆｅ５
ＯａまたはＣｏ被着Ｆｅ、０４のようなＣｏ−γ−Ｆｅ
、ＯいＣｒｙ、等の酸化物磁性体、その他、たとえばＦ
ｅ５Ｎｉ、　Ｆｅ−Ｎｉ合金、Ｆｅ−Ｃｏ合金、Ｆｅ−
Ｎ１−Ｐ合金、Ｆｅ−Ｎｉ−Ｃｏ合金、Ｆｅ−Ｍｎ−Ｚ
ｎ合金、Ｆｅ−Ｎｉ−Ｚｎ合金、Ｆｅ−Ｃｏ−Ｎｉ−Ｃ
ｒ合金、Ｆｅ−Ｃｏ−Ｎ１−Ｐ合金、Ｃｏ−Ｐ合金、Ｃ
ｏ−Ｃｒ合金等のＦｅ、　Ｎｉ、　Ｃｏを主成分とする
メタル磁性粉等各種の強磁性体（粉末）が挙げられる。

これらの金属磁性体に対する添加物としては５ｉ１Ｃｕ
、　Ｚｎ、　Ａｌ２、Ｐ、　Ｍｎ、　Ｃｒ等の元素又は
これらの化合物が含まれていても良い。

またバリウムフェライト等の六方晶系フェライト、窒化
鉄等も使用される。

本発明においては、非磁性支持体に隣接する非磁性層中
に、結合剤（バインダー）として官能基を含有する樹脂
を含有させることが好ましい。

用いられる官能基を含有する樹脂としては、種々のもの
があるが、その好適なものとして、たとえばスルホン酸
ナトリウム含有ポリエステル樹脂が挙げられる。

従来、この種の磁気記録媒体に用いられる結合剤として
、天然または合成の種々の樹脂が提案さられているが、
本発明においては、このフィラーが含有させられた非磁
性層中に、本発明の効果を損なわない限り、官能基を含
有する樹脂と共に公知の任意の結合剤を含有させること
もできる。

このような結合剤の好適なものとして、たとえば、耐摩
耗性のあるポリウレタンが挙げられる。

これは、他の物質に対する接着力が強く、反復して加わ
る応用力または屈曲に耐えて機械的に強靭であり、且つ
耐摩耗性、耐候性が良好である。

またポリウレタンの他に、繊維素系樹脂及び塩化ビニル
系共重合体を併用すれば、磁性層中の磁性粉の分散性が
向上してその機械的強度が増大する。

但し、繊維素系樹脂及び塩化ビニル系共重合体のみでは
層が硬くなりすぎるが、これは上述のポリウレタンの存
在によって防止できる。

使用可能な繊維素系樹脂には、セルロースエーテル、セ
ルロース無機酸エステル、セルロース有機酸エステル等
が挙げられる。

上記のポリウレタン、塩化ビニル系共重合体は部分的に
加水分解されていてもよく、またポリエステル樹脂との
共重合体やポリマーブレンド等も使用可能である。

塩化ビニル系共重合体として、好ましくは、塩化ビニル
−酢酸ビニルを含む共重合体または塩化ビニル−酢酸ビ
ニル−ビニルアルコールを含む共重合体が挙げられる。

またフェノキシ樹脂も使用することができる。

フェノキシ樹脂は機械的強度が大きく、寸法安定性にす
ぐれ、耐熱、耐水、耐薬品性がよく、接着性がよい等の
長所を有する。

これらの長所は前記したポリウレタンと長短相補って磁
気記録媒体の物性の経時安定性を著しく高めることがで
きる。

更に前記したバインダーの他、熱可塑性樹脂、熱硬化性
樹脂、反応型樹脂、電子線照射硬化型樹脂との混合物が
使用されてもよい。

本発明の磁気記録媒体の磁性層の耐久性を向上させるた
めに、磁性塗料に各種硬化剤を含有させることができ、
例えばイソシアナートを含有させることができる。芳香
族インシアナートとしては、例えばトリレンジイソシア
ナート（ＴＤＩ）等及びこれらイソシアナート活性水素
化合物との付加体などがあり、平均分子量としては１０
０〜３．０００の範囲のものが好適である。

また脂肪族インシアナートとしては、ヘキサメチレンジ
イソシアナート（ＨＭＤＩ）等及びこれらインシアナー
トと活性水素化合物の付加体等が挙げられる。これらの
脂肪族インシアナート及びこれらインシアナートと活性
水素化合物の付加体などの中でも、好ましいのは分子量
が１００〜３．０００の範囲のものである。脂肪族イソ
シアナートのなかでも非脂環式のインシアナート及びこ
れら化合物と活性水素化合物の付加体が好ましい。

上記磁性層を形成するのに使用される磁性塗料には、通
常、潤滑剤、研磨剤、マット剤、帯電防止剤等の添加剤
を含有させ、必要に応じて分散剤を使用する。

潤滑剤としては、シリコンオイル、クラファイト、カー
ボンブラックグラフトポリマー、二硫化モリブテン、二
硫化タングステン、ラウリル酸、ミリスチン酸、炭素原
子数１２〜１６の一塩基性脂肪酸と該脂肪酸の炭素原子
数と合計して炭素原子数が２１〜２３個の一価のアルコ
ールから成る脂肪酸エステル（いわゆる蝋）等も使用で
きる。

これらの潤滑剤は、結合剤１００重量部に対して、通常
、０．２〜２０重量部の範囲で添加される。

研磨剤としては、一般に使用される材料で熔融アルミナ
、σアルミナ等の各種アルミナ、炭化珪素、酸化クロム
、コランダム、人造コランダム、人造ダイヤモンド、ざ
くろ石、エメリ（主成分：コランダムと磁鉄鉱）等が使
用される。

研磨剤は、通常、平均粒子径０．０５〜５μｍの大きさ
のものが使用され、特に好ましくは０．１〜２μｍであ
る。

これらの研磨剤は、通常、結合剤１００重量部に対して
１〜２０重量部の範囲で添加される。

マット剤としては、有機質粉末或は無機質粉末を夫々に
或は混合して用いられる。

本発明に用いられる有機質粉末としては、アクリルスチ
レン系樹脂、ベンゾグアナミン系樹脂粉末、メラミン系
樹脂粉末、フタロシアニン系顔料が好ましいが、ポリオ
レフィン系樹脂粉末、ポリエステル系樹脂粉末、ポリア
ミド系樹脂粉末、ポリイミド系樹脂粉末、ポリ弗化エチ
レン樹脂粉末等も使用でき、無機質粉末としては酸化珪
素、酸化チタン、酸化アルミニウム、炭酸カルシウム、
硫酸バリウム、酸化亜鉛、酸化錫、酸化アルミニウム、
酸化クロム、炭化珪素、炭化カルシウム、σ−Ｆｅ＠Ｏ
ｓ、タルク、カオリン、硫酸カルシウム、窒化硼素、弗
化亜鉛、二酸化モリブデンが挙げられる。

マット剤は、通常、平均粒径５０μｍのものが用いられ
、好ましくは５０〜２００μＩである。帯電防止剤とし
ては、カーボンブラックをはじめ、グラファイト、酸化
錫−酸化アンチモン系化合物、酸化チタン−酸化錫−酸
化アンチモン系化合物などの導電性粉末；サポニンなど
の天然界面活性剤；アルキレンオキサイド系、グリセリ
ン系、グリシドール系などのノニオン界面活性剤、高級
アルキルアミン類、第４級アンモニウム塩類、ピリジン
、その他の複素環類、ホスホモラムまたはスルホニウム
類などのカチオン界面活性剤、カルボン酸、スルホン酸
、燐酸、硫酸エステル基、燐酸エステル基等の酸性基を
含むアニオン界面活性剤；アミノ酸類、アミノスルホン
酸類、アミノアルコールの硫酸または燐酸エステル類等
の両性活性剤などがあげられる。

本発明に使用される分散剤としては、燐酸エステル、ア
ミン化合物、アルキルサルｙ　ｘ　　）　、脂肪酸アミ
ド、高級アルコール、ポリエチレンオキサイド、スルホ
琥珀酸、スルホ琥珀酸エステル、公知の界面活性剤等及
びこれらの塩があり、また、陰性有機基（例えば−〇〇
〇〇）を有する重合体分散剤の塩を使用することもでき
る。

これら分散剤は１種類のみで用いても、或は２種類以上
を併用してもよい。

磁性塗料に配合される溶媒或はこの塗料の塗布時の希釈
溶媒としては、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類、メ
タノール、エタノール、グロバノール、ブタノール等の
アルコール類、酢ａメチル、酢酸エチル、酢酸ブチル、
乳酸エチル、エチレングリコールモノアセテート等のエ
ステル類、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等
のエーテル類、ベンゼン、トルエン、キシレン等の芳香
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、ジクロルベンゼン等の
ハロゲン化炭化水素等のものが使用できる。

また、支持体としては、ポリエチレンテレフタレート、
ポリエチレン−２，６−す７タレート等のポリエステル
類、ポリプロピレン等のポリオレフィン類、セルロース
トリアセテート、セルロースダイアセテート等のセルロ
ース誘導体、ポリアミド、ポリカーボネートなどのプラ
スチックが挙げられるが、０１％　Ａ（１％Ｚｎ等の金
属、ガラス、窒化硼素、Ｓｉカーバイド等のセラミック
なども使用できる。

これらの支持体の厚みはフィルム、シート状の場合は約
３〜１００μｍ程度、好ましくは５〜５０μｍであり、
ディスク、カード状の場合は３０ｕｒｘ−１０＋ａｍ程
度であり、ドラム状の場合は円筒状で用いられ、使用す
るレコーダに応じてその型は決められる。

支持体上に上記磁性層を形成するための塗布方法として
は、エアードクタコート、ブレードコート、エアー′ナ
イフコート、スクイズコート、含浸コート、ソバースロ
ールコート、トランスファロールコート、グラビアコー
ト、キスコート、キャストコート、スプレィコート、エ
クストルージョンコート等が利用できるが、これらに限
らない。

これらのコート法によって支持体上に磁性層を構成させ
る場合、−層ずつ塗布乾燥工程を積み重ねる方式（いわ
ゆるウェット・オン・ドライ塗布方式）と乾燥されてい
ない湿潤状態にある層の上に次の層を同時または逐次重
ねて塗布する方式（いわゆるウェット・オン・ウェット
塗布方式）とがあるが、本発明の磁気記録媒体の製造に
当たっては、いずれの方式を採ることもできる。

本発明の磁気記録媒体の最上層の磁性層の膜厚を余りに
も厚くすることは、効果の点からみて好ましくないので
、通常、該膜厚は１．５μｍ以下にすることが望ましい
。

なお、磁性層の上下あるいは磁性層と磁性層の中間に、
本発明の効果を損なわない限り、非磁性層を設けること
もできる。

このような方法により、支持体上に塗布された磁性層は
、必要により層中の強磁性金属酸化物粉末を配向させる
処理を施したのち、形成した磁性層を乾燥する。

この場合、配向磁場は交流または直流で約ｌθ〜５００
０ガウス程度であり、乾燥温度は約３０〜１２０℃程度
、乾燥時間は約０．１−１０分間程度である。また、必
要に応じて表面平滑化処理を算したり、所望の形状に裁
断したりして、本発明の磁気記媒体を製造する。

次に、実施例により本発明を説明するが、いうまでもな
く本発明はこの実施例により限定されるものではない。

〔実施例〕

第１表（非磁性層用塗料）、第２表（最上層以外の磁性
層用塗料）および第３表（最上層の磁性層用塗料）に記
載した組成の塗料を良く混練したのち、第１表の非磁性
層用塗料を除く磁性塗料の各々に硬化剤としてポリイソ
シアネート【日本ポリウレタン工業（株）製、商品名　
コロネートＬ］を５重量部添加して、塗布用塗料を調製
した。

次いで、各塗料を、常法にしたがい支持体上に重層塗布
したのち、磁場配向処理をし、乾燥処理をして磁気記録
媒体を製造した。

このようにして得られた磁気記録媒体について、電磁変
換特性その他の特性の測定を行った。

使用したフィラーの種類その他の製造条件を第３表に、
そして磁気記録媒体の特性等を第４表に示す。

第１表く非磁性層用塗料Ａ〉゛第２表く最上層以外の磁性層用塗料Ｂ〉第４表くフィラ
ーの種類その他の製造条件〉第５表く磁気記録媒体の特
性〉第３表く最上層用磁性層用塗料Ｃ〉第５表から明らかなように、本発明（各実施例）の磁気
記録媒体は、ルミＳ／Ｎ、クロマ出力等ノ電磁変換特性
がいずれも高い水準を有しつつ、摺動性ノイズが少なく
、かつドロップアウトも少なくて優れたものであるが、
本発明に従わない磁気記録媒体（各比較例）は、電磁変
換特性は良好であっても、摺動性ノイズやドロップアウ
トが多い。

〈実施例および比較例における特性の測定方法〉・ルミ
Ｓ／Ｎ磁気記録媒体にホワイト１００％の信号を基準レベルで
入力。再生ビデオ信号を９２５ＤＩ　（シバツク製、ノ
イズメーター）に入力し、得られるノイズ絶対値よりル
ミＳ／Ｎを読み取る。

・クロマ出力５００Ｋｌｌｚ％ＲＦ信号における再生時の出力を求め
た。

く摺動ノイズ〉（ｉ）テープを走行させずに再生を行い、システムノイ
ズをスペクトラムアナライザで測定する。

（ｉ）サンプルテープを１分間再生を行い、摺動ノイズ
をスペクトラムアナライザで測定する（ｌパス）。

（ｉｉｉ）サンプルテープを１分間ずつ１０回再生を行
い、摺動ノイズをスペクトラムアナライザで測定する。

（１０パス）（ｉｖ）９ＭＨｚ付近のノイズレベルをシステムノイズ
を基準としてＣ０ｄＢ）、ｌパス、ｌＯパス各々のノイ
ズの値を読み取る。

本すべての測定は室温２０±２°Ｃ１相対湿度ｌＯ±２
％の環境条件下で、ＶＴＲの上部カバーを取り外して行
う。

くドロップアウト〉磁気記録媒体上の一定区間（１０〜３０ｍ）に１００％
ホワイト信号を入力、再生し、その時、−１４ｄＢレベ
ルでｌＯμｓのドロップアウトを（株）シバツクのカウ
ンター（モデルＶＨＯＩＢＺ）で１分間単位で計測し、
測定部分全長の平均値を計測値とする。

〔発明の効果〕

本発明の磁気記録媒体は、ルミＳ／Ｎ、クロマ出力等の
電磁変換特性がいずれも高い水準を有しつつ、摺動性ノ
イズが少なく、かつドロップアウトも少なくて優れてい
る。

Claims

【特許請求の範囲】

（１）非磁性支持体上に多重層を設けて成る磁気記録媒
体において、該非磁性支持体に隣接する層が非磁性層で
あり、その非磁性層中に平均粒径が５０ｍμ以上のフィ
ラーを含有させることを特徴とする磁気記録媒体。