JPH0770043B2

JPH0770043B2 - 磁気記録媒体

Info

Publication number: JPH0770043B2
Application number: JP62218729A
Authority: JP
Inventors: 忠石黒; 正昭藤山
Original assignee: Fuji Photo Film Co Ltd
Current assignee: Fujifilm Holdings Corp
Priority date: 1987-08-31
Filing date: 1987-08-31
Publication date: 1995-07-31
Anticipated expiration: 2010-07-31
Also published as: JPS6460819A

Description

【発明の詳細な説明】［発明の分野］本発明は、改良されたバック層を有する磁気記録媒体に
関する。さらに詳しくは、本発明は、電磁変換特性を低
下させることなく耐摩耗性を向上させ、且つ、走行摩擦
による削れの少ないバック層を有し、しかもドロップア
ウト特性の優れた磁気記録媒体に関する。

［発明の背景］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、ディスク状、
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テープ状のもの
は、オーディオ用、ビデオ用およびコンピュータ用など
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（長尺状）の磁気記録媒体
を単に「磁気テープ」と記載することもある）。

近年、高密度記録への要求が高まるにつれて、真空蒸
着、スパッタリング、イオンプレーティング、などのベ
ーパーデポジション法或いは電気メッキ法、無電解メッ
キ法などのメッキ法により形成された金属薄膜型磁気記
録層（磁性層）の磁気記録媒体が注目され、実用化され
ている。

このような磁気記録媒体においては、特に短波長領域で
の出力を改善するために磁性層の表面が平滑に仕上げら
れている。さらに、最近は良好な走行性能や耐久性を有
する磁気テープを得るために上記磁性層が設けられてい
ない非磁性支持体面にバック層（バックコート層）が備
えられた磁気テープが開発され、利用されている。

しかしながら、従来技術によって設けられた上記バック
層は、磁気テープの走行時の磁気ヘッド等への接触によ
る「削れ」のために磁気記録のドロップアウト（DO）が
増加し、摩擦係数が大きくなり、また磁気テープのエッ
ジ折れなどが生じ易く、バック層の性能を更に改良する
ことが要求されている。

また、バック層が設けられた磁気テープでは、磁気テー
プがロール状に巻かれて積み重ねられると、磁性層にバ
ック層表面の凹凸が転写し、磁性層の電磁変換特性、特
にC/N特性が損なわれるという問題があり、バック層の
表面を更に改良することが要求されている。

［発明の目的］本発明の目的は、電磁変換特性を低下させることなく耐
摩耗性を向上させ、且つ、摩擦係数が増加することなく
走行耐久性に優れ走行摩擦による削れの少ないバック層
を有し、しかもドロップアウト特性の優れた磁気記録媒
体を提供することにある。

［発明の要旨］本発明は、非磁性支持体の一方の側の表面に磁性層を備
え、そして他方の側の表面に、結合剤中に無機質粉末が
分散されてなるバック層を備えた磁気記録媒体におい
て、該バック層の無機質粉末が、粒子径0.01〜1.0μｍ、板
状比10〜50の板状無機質粉末と該板状無機質粉末100重
量部に対して50〜300重量部のカーボンブラックとを含
み、且つ該バック層の厚さが0.01〜1.5μｍの範囲にあ
ることを特徴とする磁気記録媒体にある。

［発明の詳細な記述］非磁性支持体の一方の側の表面に磁性層を備え、そして
他方の側の表面にバック層を備えた磁気記録媒体は既に
公知である。本発明は、そのバック層に新規で改良され
た特徴的構成を有しており、上記磁気記録媒体のバック
層以外の部分については、それぞれの材料、形状等に関
する従来技術を本発明においても利用することができ
る。

例えば、非磁性支持体としては、ポリエチレンテレフタ
レート等のプラスチック、金属、セラミックス等の、テ
ープ、ディスク、ドラム等の形状のものが、必要に応じ
コロナ放電処理、プラズマ処理等の前処理をして使用で
きる。

また、磁性層としては、非磁性支持体上に、例えば、
鉄、コバルト、ニッケル又はそれらを主成分とする合金
あるいはそれらの酸化物などの強磁性体を、真空蒸着、
スパッタリング、イオンプレーティング、などのベーパ
ーデポジション法或いは電気メッキ法、無電解メッキ法
などのメッキ法により形成させた金属薄膜型磁性層が挙
げられる。また、強磁性微粉末が結合剤に分散されてな
る組成物を塗布などにより形成させた磁性層であっても
よい。強磁性微粉末としては、γ−酸化鉄系強磁性粉
末、コバルト含有γ−酸化鉄系強磁性粉末、強磁性金属
微粉末、バリウムフェライト、ストロンチウムフェライ
トなどが用いられる。また、磁性層には任意にそれ自体
公知の各種の添加材および添加剤を含有させることが出
来る。

本発明の磁気記録媒体の特徴的構成はバック層の構成に
あるため、以下においてはバック層の構成を中心にして
説明する。

本発明の磁気記録媒体のバック層は、結合剤中に、板状
比10〜50の板状無機質粉末とカーボンブラックとを含む
無機質粉末が分散されてなり、1.5μｍ以下かつ0.01μ
ｍ以上の厚さを有するものである。

上記板状無機質粉末の、「粒子径」及び「板状比」は、
次のように定義されるものである。

「粒子径」上記粉末は平板状であり、その平面形状は特に限定され
ることなく、円形、楕円形、三角形、四角形、その他の
多角形等任意の形状であってよい。「粒子径」は、かか
る形状に於いて最大差渡し長さと最小差渡し長さとの平
均値である。そして最小差渡し長さに対する最大差渡し
長さの比は10〜１、特に５〜１であることが好ましい。

「板状比」「板状比」は、上記粉末の厚さに対する粒子径の比（粒
子径／厚さ）である。

上記板状無機質粉末としては、粒子径が0.01〜1.0μ
ｍ、特に0.2〜0.8μｍであり、板状比が10〜50、特に10
〜30である無機質粉末が好ましい。該板状無機質粉末の
粒子径が上記範囲より大きいと、該無機質粉末の分散性
及びバック層の強度が低下する傾向がある。また、板状
比が上記範囲より小さく針状乃至塊状に近ずいても、ま
た逆に、上記範囲より大きくても、共に走行摩擦による
バック層の削れが増加し、磁気記録媒体の電磁変換特性
が低下すると共にドロップアウトが増加する。

本発明における板状無機質粉末の種類としては特に制限
はなく、天然に産するものあるいは合成されたもの等を
使用することができる。天然産の板状無機質粉末の例と
しては、カオリナイト、イライト、セリサイト、バーミ
ュライト及びモンモリロナイト等の粉末で平板状である
ものを挙げることができ、又合成された板状無機質粉末
の例としては、Al₂O₃、Fe₂O₃、Cr₂O₃、ZnO、MgCO₃、BaS
O₄及びAl（OH）_３などの粉末で平板状であるものを挙げ
ることができる。特に好ましい板状無機質粉末は、板状
の酸化鉄系の非磁性粉末、例えばα−Fe₂O₃の板状粉末
である。

上記のような粒子径及び板状比を有する板状無機質粉末
は、それ自体公知の方法によって容易に製造することが
できる。例えばα−Fe₂O₃の板状粉末は、トリエタノー
ルアミン鉄（III）錯体を水熱反応によって徐々に分割
することによって得ることができる。その際共存させる
陰イオンの種類によって生成するα−Fe₂O₃の形状は変
り、例えば、過塩素酸塩溶液からは円盤上粒子が得ら
れ、酢酸ナトリウムを含む溶液からはほぼ六角形の板状
粒子が得られる。

また、上記カーボンブラックとしては、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
ンブラック等を使用することができる。カーボンブラッ
クの性状としては、平均粒子サイズが５〜1000mμ（電
子顕微鏡）、窒素吸着法比表面積が１〜800m²/g、pHが
４〜11（JIS K6221）、ジブチルフタレート吸油量が10
〜800ml/100g（JIS K6221）であるものが好ましい。カ
ーボンブラックのサイズに関しては、塗布膜の表面電気
抵抗を下げる目的で５〜100mμのカーボンブラックを、
塗布膜の強度を制御する目的で50〜1000mμのカーボン
ブラックを、また、塗布膜の表面粗さを制御する目的で
スペーシングロス減少のための平滑化のために、より微
粒子のカーボンブラック（100mμ以下）を、粗面化して
摩擦係数を下げる目的で粗粒子のカーボンブラック（50
mμ以上）を用いる。微粒子のカーボンブラックと粗粒
子のカーボンブラックとを併用してもよい。また、カー
ボンブラックの表面の一部がグアファイト化若しくはグ
ラフト化しているものも使用することができる。

該板状無機質粉末と該カーボンブラックとの配合割合
は、板状無機質粉末100重量部に対してカーボンブラッ
ク50〜300重量部、特に、50〜200重量部であることが好
ましい。カーボンブラックの配合割合が上記範囲よりも
少ないと、磁気記録媒体の帯電性が増大するために埃が
付着し易く、ドロップアウトが増大する。また、上記範
囲よりも多いと耐久性が低下してバック層削れを起しド
ロップアウト増加となる。

本発明のバック層の形成に使用される結合剤としては特
に制限はなく、従来磁気記録媒体用の結合剤として使用
されている公知の熱可塑性樹脂、熱硬化性樹脂、反応型
樹脂、及びこれらの混合物を使用することができる。

上記熱可塑性樹脂としては、軟化温度が150℃以下、平
均分子量が１万〜30万、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、メタアクリル酸エステルアクリロニト
リル共重合体、メタアクリル酸エステル塩化ビニリデン
共重合体、メタア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、ナイロン−シリコン系樹脂、ニ
トロセルロース−ポリアミド樹脂、ポルフッ化ビニル、
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、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
等が挙げられる。

また、上記熱硬化性樹脂又は、反応型樹脂としては、塗
布液の状態では20万以下の分子量であり、塗布、乾燥後
に加熱することにより、分子量が極めて大きくなるもの
であり、例えば、フェノール樹脂、フェノキシ樹脂、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、エポキシ−ポリアミド樹脂、ニトロセルロー
スメラミン樹脂、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の混
合物、ポリアミン樹脂及びこれらの混合物等が挙げられ
る。

更にこれらの結合剤は、それ自体公知のその他の官能基
を有していてもよく、それらの官能基の中でも特に、−
SO₃M、−SO₂M、−COOM、−NH₂、−N⁺R₄、−OH、リン酸
基、リン酸エステル基からなる群から選ばれた少なくと
も一種の官能基（但し、Ｍは水素原子又はアルカリ金属
原子を示し、Ｒは炭素原子数10以下の低級アルキル基を
示す）を有しているものが好ましい。これらの官能基は
樹脂1g当り１×10^-6〜１×10^-2当量含まれていることが
好ましい。上記結合剤としては、ガラス転移温度Tgが40
℃以上、特に60℃以上のものが好ましい。

上記結合剤には、更に、イソシアネート基を二個以上有
する化合物（ポリイソシアネート）を含有させてもよ
い。このようなポリイソシアネートとしては、例えば、
トリレンジイソシアネート、4,4′−ジフェニルメタン
ジイソシアネート、ヘキサメチレンジイソシアネート、
オキシリレンジイソシアネート、ナフチレン−1,5−ジ
イソシアネート、ｏ−トルイジンジイソシアネート、イ
ソホロンジイソシアネート、トリフェニルメタントリイ
ソシアネート等のイソシアネート類、これらイソシアネ
ート類とポリアルコールとの反応生成物、及び、これら
イソシアネート類の縮合によって生成したポリイソシア
ネート等を挙げることができる。上記ポリイソシアネー
ト類は、例えば、日本ポリウレタン（株）から、コロネ
ートＬ、コロネートHL、コロネート2030、コロネート20
31、ミリオネートMR、ミリオネートMLT、武田薬品工業
（株）から、タケネートＤ−102、タケネートＤ−110
N、タケネートＤ−200、タケネートＤ−202、住友バイ
エル（株）から、デスモジュールＬ、デスモジュール
Ｌ、デスモジュールIL、デスモジュールＮ、デスモジュ
ールHL、などの商品名が販売されている。

本発明の磁気記録媒体のバック層における結合剤と無機
質粉末との配合割合は、無機質粉末100重量部当り結合
剤40〜200重量部、特に50〜130重量部であることが好ま
しい。結合剤の配合割合が上記範囲よりも少ないと、磁
気記録媒体の走行耐久性が劣化し、また、上記範囲より
も多いと、無機質粉末の充填密度が低くなるため、磁気
記録媒体のバック層において所望の表面電気抵抗が得ら
れないとか、摩擦係数が増加する傾向がある。

本発明の磁気記録媒体のバック層の厚さは1.5μｍ以
下、好ましくは、0.5〜1.0μｍである。バック層の厚さ
が上記範囲よりも大きいとテープの走行性が不安定とな
る。

非磁性支持体の磁性層形成面の反対側表面へのバック層
の形成方法は既に知られており、本発明の磁気磁気記録
媒体のバック層も、基本的には同様な走査により支持体
表面に形成することができる。すなわち、たとえば、前
記無機質粉末および前記結合剤成分、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
後、乾燥して溶媒を蒸発させ、さらに結合剤成分を硬化
させることによりバック層が形成される。

上記塗布液を調製する際の、有機溶媒、分散混練方法及
び装置、塗布液の支持体への塗布方法及び装置等につい
ては、それ自体公知の従来技術を利用することができ
る。

なお、支持体への磁性層の付設とバック層の付設とはい
ずれを先に行なってもよく、また同時に行なってもよ
い。さらに、磁性層またはバック層のいずれか一方の層
（好ましくは磁性層）を塗布したのち、乾燥工程、さら
に所望により加熱硬化工程を経て塗布層（好ましくは磁
性層）を硬化させ、もう一方の層（好ましくはバック
層）を塗布し、同様に乾燥工程および加熱硬化処理工程
を経て磁気テープ原反とすることもできる。

本発明の磁気記録媒体のバック層の表面には、潤滑剤が
存在していてもよい。潤滑剤をバック層の表面に存在さ
せる方法としては、バッ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薄膜状
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ック層と
を重ね合せる方法などが挙げられる。

潤滑剤の例としては、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−オレフィン重合物、常温で液状の不飽和脂肪
族炭化水素、フルオロカーボン類およびこれらの混合物
が挙げられる。

次に本発明の実施例および比較例を示す。

各例において「部」は「重量部」を示す。

［実施例１〜３］厚さ14μｍのポリエチレンテレフタレートベース（非磁
性支持体）の表面に以下に記載する組成および方法で調
製した磁性塗料を乾燥後の厚さが6.0μｍとなるように
塗布し、配向、乾燥、カレンダリングした。

次いで、磁性塗料が塗布されていないポリエチレンテレ
フタレート面に乾燥後の厚さが1.0μｍになるよう以下
に記載する組成および方法で調製したバック層塗布液を
塗布した。

塗布後、乾燥および表面平滑化処理を行ない、ただちに
巻き取りを行なった。

巻き取られた原反をその状態で40℃の温度で48時間加熱
硬化処理を行ない、次いでこの原反を１インチ幅にスリ
ットし、試料テープを作成した。

この試料テープを下記の方法によって評価し、その結果
を第１表に示す。

磁性塗料組成 Co含有γ−Fe₂O₃粉末（窒素吸着比表面積:40m²/g粉末の
Hc:850Oe） 300 部塩化ビニル−酢酸ビニル共重合体（VMCH、ユニオンカー
バイド社製） 40 部ポリウレタン樹脂（UR8300、東洋紡績（株）製） 17
部カーボンブラック（平均粒子サイズ:20mμ） 15 部レシチン 1.5部オレイン酸３部ラウリン酸オクチル４部ラウリン酸３部酢酸ブチル 700 部メチルエチルケトン 300 部上記の組成物の一部をボールミルに入れ、充分混練した
後残部をボールミルに入れ充分混練し、ポリイソシアネ
ート化合物（コロネート3040、日本ポリウレタン（株）
製）24部を加えて、さらに混練分散して磁性塗料を調製
した。

バック層塗布液組成ニトロセルロース 25部ウレタン樹脂（日本ポリウレタン（株）製:N−2301） 1
5部ポリイソシアネート（日本ポリウレタン（株）製：コロ
ネートＬ） 40部カーボンブラック（コンタクテックス、SC平均粒子径:3
0mμ） 10部板状α−Fe₂O₃粉末（各実施例の粒子径及び板状比は第
１表に示す通り） 10部メチルエチルケトン 480部上記の組成物をボールミルに入れ、混練調製した後、ポ
リイソシアネート化合物（コロネート2030、日本ポリウ
レタン（株）製）25部を加えて、均一に混練分散を行な
った後、粘度を調整してバック層塗布液とした。

［試料テープの評価］電磁変換特性（C/N）各試料をVHS型VTRにかけて、再生RF出力に対するノイズ
の比を測定した。C/N値は、VHS型ビデオテープ「スーパ
ーXG−Ｔ−120」（富士写真フィルム（株）製）のC/N値
を0dBとしたときの相対値で示した。

バック層の削れ量未使用の各試料をVHS型VTRにかけて200回走行操作した
ときのバック層表面の削れ状態を、倍率50倍の顕微鏡に
よりキズの本数を数え、キズ０本を○、１〜３本を△、
４〜９本を×、10本以上を××として評価表示した。

ドロップアウト数 250パス繰り返し走行後の、ドロップアウト数を示し
た。ドロップアウトは、ドロップアウトカウンターで15
×10^-6sec以上の期間で再生出力レベルを16dB以上低下
した個数/5分を表示した。

［比較例１及び２］板状無機質粉末として、板状比が本発明の範囲外である
板状α−Fe₂O₃（粒子径及び板状比は第１表に示す通
り）を使用したほかは実施例１におけると同様にして、
試料テープを作成した。

この試料テープの評価結果を第１表に示す。

［比較例３及び４］板状α−Fe₂O₃の代りに、粒状（比較例３）又は針状
（比較例４）のα−Fe₂O₃を使用したほかは実施例１に
おけると同様にして、試料テープを作成した。

この試料テープの評価結果を第１表に示す。

［比較例５及び６］板状α−Fe₂O₃の代りに、塊状のCaCO₃（比較例５）又は
塊状のα−Al₂O₃（比較例６）を使用したほかは実施例
１におけると同様にして、試料テープを作成した。

この試料テープの評価結果を第１表に示す。

［比較例７］板状α−Fe₂O₃を使用せず、カーボンブラックの使用量
を20重量部に変えたほかは実施例１におけると同様にし
て、試料テープを作成した。

この試料テープの評価結果を第１表に示す。

第１表の結果から明らかなように、各実施例で得られた
試料テープは、電磁変換特性が低下することなく、バッ
ク層の削れが極めて少なく、ドロップアウト数も極めて
少ない。これに対し、比較例１及び２で得られた試料テ
ープは、電磁変換特性が低下しバック層の削れ及びドロ
ップアウト数が増大しており、比較例４及び５で得られ
た試料テープは、電磁変換特性が低下しバック層の削れ
が及びドロップアウト数が極めて増大しており、比較例
３及び６で得られた試料テープは、電磁変換特性が低下
しドロップアウト数が増大しており、比較例７で得られ
た試料テープは、バック層の削れが極めて増大してい
る。

［発明の効果］本発明の磁気記録媒体は、電磁変換特性が低下せず耐摩
耗性が向上しており、且つ、摩擦係数が増加することな
く走行耐久性に優れ走行摩擦によるバック層の削れが少
なく、しかもドロップアウト特性の優れた磁気記録媒体
である。

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
備え、そして他方の側の表面に、結合剤中に無機質粉末
が分散されてなるバック層を備えた磁気記録媒体におい
て、該バック層の無機質粉末が、粒子径0.01〜1.0μｍ、板
状比10〜50の板状無機質粉末と該板状無機質粉末100重
量部に対して50〜300重量部のカーボンブラックとを含
み、且つ該バック層の厚さが0.01〜1.5μｍの範囲にあ
ることを特徴とする磁気記録媒体。
【請求項２】該板状無機質粉末が、板状の酸化鉄系粉末
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３】該板状無機質粉末が、α−Fe₂O₃の板状粉
末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】該バック層における該結合剤と該無機質粉
末との配合割合が、該無機質粉末100重量部当り該結合
剤40〜200重量部である特許請求の範囲第１項記載の磁
気記録媒体。