JP2791485B2

JP2791485B2 - 電磁変換特性が良好で摺動性ノイズの少ない磁気記録媒体

Info

Publication number: JP2791485B2
Application number: JP3048489A
Authority: JP
Inventors: ▲しょう▼ 小山; 説子河原; 武政双木; 茂寿川邊; 昌弘梅村
Original assignee: Konica Minolta Inc
Current assignee: Konica Minolta Inc
Priority date: 1989-02-08
Filing date: 1989-02-08
Publication date: 1998-08-27
Anticipated expiration: 2013-08-27
Also published as: JPH02208822A

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、磁気フロッピー
ディスク等の磁気記録媒体に関し、特に高域（高周波帯
域）における電磁変換特性が良好で、しかも走行耐久性
の良好な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、高密度記録への要求が
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
うことが必要とされてきて、より粒子径の小さい磁性粉
が用いられるようになってきた。

磁性体粒子を微粒子化し、そのBET値を高めると、磁
性層の表面が平滑化されて、高密度の記録ができ、磁気
記録媒体の電磁変換特性が向上するが、このように磁性
層の表面を平滑にすると、磁気記録テープ、特にビデオ
テープの走行中において磁性層と磁気ヘッドとの摩擦抵
抗が増大する結果、短期間の使用で磁気記録媒体の磁性
層が損傷を受けて摺動性ノイズが増加し、また磁気ヘッ
ドには該テープからもたらされる白濁状の異物質が付着
するようになる。

つまり、従来、高域における電磁変換特性を向上させ
ることと、繰り返し走行後の摺動性ノイズの増加を抑制
させ、かつ記述の白濁状物質の付着を抑制することと
は、相互に矛盾する事柄であった。

〔発明の目的〕

本発明はかかる従来の欠点を是正し、高域における電
磁変換特性が良好で、しかも繰り返し走行させた後にお
いても摺動性ノイズの発生が少なく、かつ、磁気ヘッド
に白濁状物質の付着が少ない磁気記録媒体を提供するこ
とを目的とするものある。

〔発明の構成〕

そして、このような本発明の目的は、次に述べる本発
明により達成することができる。

本発明は、非磁性支持体上に、強磁性粉末を結合剤中
に分散させて成る複数の磁性層を有する磁気記録媒体に
おいて、最上層の磁性層中に平均粒径が0.3μｍ以下の
研磨剤を含有し、最上層以外の磁性層中の研磨剤の平均
粒径が0.3μｍ以上であり、かつ前記最上層の膜厚が0.1
〜1.5μｍであることを特徴とする磁気記録媒体を要旨
とするものである。

磁気記録媒体の層構成は、一般に下塗り層の上に磁性
層、そして必要に応じて、その上に第２の磁性層があ
り、その反対側には下塗り層の上にバック層がある、下
塗り層は磁性層あるいはバック層と支持体との密着性を
向上させるために設けるものである。

既に述べたように、電磁変換特性を向上させるために
は磁性層の面を平滑化させることが必要とされ、一方、
ノイズ、特に摺動性ノイズの発生を抑制させると共に白
濁物質の磁気ヘッドへの付着を防止させるためには、磁
性層の面をある程度粗くしなければならない。

この二つの要件を同時に満足させるためには、単一層
では殆ど不可能なので、本発明の磁気記録媒体における
磁性層は通常、２層またはそれ以上の多層から成る構成
となっている。

そして、このような層構成からなる本発明の磁気記録
媒体においては、最上層の磁性層中に平均粒径が0.3μ
ｍ以下の研磨剤を含有し、最上層以外の磁性層中の研磨
剤の平均粒径は0.3μｍ以上であり、かつ前記最上層の
膜厚が0.1〜1.5μｍにする事が必要であり、そして、さ
らに最上層に含有する研磨剤の粒子のうち、粒径が１μ
ｍ以上の粒子（粗粒子という）の頻度が通常５％以下で
あり、そして、最上層以外の磁性層中に含有する粗粒子
の頻度が通常５％以上であるようにすることが好まし
い。磁気記録媒体の層構成をこのようにすることによ
り、上記の二要件を同時に満足させることができる。

２層以上の層構成からなる、いわゆる重層磁気記録媒
体の製造には、磁性塗料を用いて同時に多層を設ける方
法と、二度以上にわたった設ける方法とがある。

前者は、いわゆる湿潤重層塗布方法（ウエット・オン
・ウエット塗布方法）であり、後者は一層づつ塗布乾燥
工程をへて積み重ねる方法（ウエット・オン・ドライ塗
布方向）であるが、本発明の磁気記録媒体はいずれの方
法によっても製造することができる。

磁気記録媒体、通常、結合剤（バインダー樹脂）中
に、強磁性体の粉末（強磁性粉末）、硬化剤、分散剤研
磨剤、潤滑剤、マット剤、帯電防止剤その他各種添加剤
を、必要に応じて適当な溶剤を添加し分散させて成る磁
性塗料を支持体上に塗布した後、乾燥することによって
製造される。

本発明に用いられる強磁性粉としては、例えばγ−Fe
₂O₃,Co含有γ−Fe₂O₃またはCo被着γ−Fe₂O₃のようなCo
−γ−Fe₂O₃,Fe₃O₄,Co含有Fe₃O₄またはCo被着γ−Fe₂O₃
のようなCo−γ−Fe₃O₄,Fe₃O₄,CrO₂等の酸化物磁性体、
例えばFe,Ni,Fe−Ni合金,Fe−Co合金,Fe−Ni−Ｐ合金、
Fe−Ni−Co合金,Fe−Mn−Zn合金,Fe−Ni−Zn合金,Fe−C
o−Ni−Cr合金,Fe−Co−Ni−Ｐ合金,Co−Ｐ合金,Co−Cr
合金等Fe,Ni,Coを主成分とするメタル磁性粉等各種の強
磁性体が挙げられる。これらの金属磁性体に対する添加
物としてはSi,Cu,Zn,Al,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。

本発明に用いらるる結合剤としては、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、反復して加わる応力または屈曲力に耐え
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、これを繊維素系樹脂、塩化
ビニル系（共）重合体またはポリエステル系（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過ぎるが、これはポ
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
等が使用できる。上記の塩化ビニル系（共）重合体およ
びポリエステル系（共）重合体は部分的に加水分解され
ていてもよい。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んだ共重合体が挙げられ
る。

ポリエステル系（共）重合体として好ましくは部分加
水分解ポリエステル樹脂が挙げられる。

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
テープ物性の経時安定性を著しく高めることができる。

更に前記した結合剤の他、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適当な混合
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
族イソ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100〜
3,000の範囲のものが好適である。

また脂肪族イソ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）等及びこれらイソシアナート
と活性水素化合物の付加体等が挙げられる。これらの脂
肪族イソシアナート及びこれらイソ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ソ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分
散剤、研磨剤が使用され、また必要に応じてマット剤、
帯電防止剤等の添加剤が含有させられる。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、
アルキルサルフェート、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−COOH）を有する重合体
分散剤の塩を使用することも出来る。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。

また、潤滑剤としては、シリコーンオイル、グラファ
イト、カーボンブラックグラフトポリマー、二硫化モリ
ブデン、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。これらの潤滑剤はバインダー100重量部に対し
て0.2〜20重量部の範囲で添加される。

本発明においては研磨剤の使用を必須とするが、用い
られる研磨剤は一般に使用される材料であって、たとえ
ば鎔融アルミナ、αアルミナその他の各種アルミナ、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。マット剤としては、有機
質粉末或は無機質粉末の単独またはそれぞれの混合物が
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、α−Fe₂O
₃、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。

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、ホスホニウムま
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。

上記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、プロパノール、ブタノール等
のアルコール類；酢酸メチル、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−ナフ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ルフィン類、セルロー
ストリアセテート、セルロースジ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、Cu,Al,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30μｍ〜10mm程度であり、ド
ラム状の場合は円筒状で用いられ、使用するレコーダー
に応じてその型は決められる。

上記支持体と磁性層の中間には接着性を向上させる中
間層を設けても良い。

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、スクィズコート、含浸コート、リバースロ
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、スプレイコート、エ
キ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500〜5000.
Oe程度であり。乾燥温度は約40〜120℃程度、乾燥時間
は約0.5〜10分程度である。

また、必要に応じて、表面平滑化処理を施したり、所
望の形状に裁断したりして、本発明の磁気記録媒体を製
造する。

次に、実施例により本発明を説明するが、本発明が次
の実施例により限定されるものではないことは言うまで
もない。

〔実施例〕

実施例１〜６および比較例１〜４第１表〜第２表に記載した処方の磁性塗料を常法によ
り製造した。

上記磁性塗料成分を混練し、各成分を混合物中によく
分散させた後、日本ポリウレタン（株）製“コロネート
L"を５部重量部添加して磁性塗料を製造した。

上記磁性塗料成分を混練し、各成分を混合物中によく
分散させた後、日本ポリウレタン（株）製“コロネート
L"を５重量部添加して磁性塗料を製造した。

次いで得られた磁性塗料をポリエチレンテレフタレー
ト支持体上に最上層と下層の膜厚を種々変化させて重層
塗布した後、乾燥して種々の磁気記録媒体を製造した。

このようにして得られた各試料について、その電磁変
換特性（Ｙ−CN）と摺動ノイズおよび磁気ヘッドに付着
した白濁物質の程度を測定した。

各実験試料について、最上層の膜厚と下層の膜厚の測
定値および使用した研磨剤の平均粒径、粗粒子の頻度等
の測定値を第３表に、そして電磁変換特性等を測定した
結果を第４〜５表に示す。

第４表および第５表から明らかなように、最上層およ
び下層に用いる研磨剤の粒径、更にはそれぞれの層の膜
厚を本発明で規定する値にすることにより、高域におけ
るCNが特に優れているのにもかかわらず、従来のように
単層では解決できなかった摺動ノイズが大幅に改善さ
れ、またヘッドに対する汚れについても著しい改善がみ
られた。

◎実施例および比較例における特性の測定方法＜Ｙ−CN＞（１）磁気記録テープの巻取り側の巻き厚が約3mmにな
るまで早送りし、ここから6MHzを10分間記録する。これ
を３回再生する。記録レベルは比較テープの最適記録レ
ベルの＋20％の値とする。

（２）上記（１）で6MHzを録再した部分に.4.5,6,8MHz
信号を約３分間ずつ記録する。記録レベルは各々比較テ
ープの最適記録レベルの＋20％の値とする。RF再生出力
（Ｃという）とC/Nを比較テープの値と比較する。

＜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。

（ii）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（１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（0dB）、１パス、10パス各々のノイズの値を読
み取る。

＊すべての測定は室温20±２℃、相対湿度10±２％の環
境条件下で、VTRの上部カバーを取り外して行う。

〔発明の効果〕

本発明にしたがえば、高域における電磁変換特性が良
好で、しかも繰り返し走行させた後においても摺動性ノ
イズの発生が少なく、かつ、磁気ヘッドに白濁状物質の
付着が少ない磁気記録媒体を得ることができる。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者梅村昌弘東京都日野市さくら町１番地コニカ株式会社内審査官北岡浩 (56)参考文献特開昭60−52924（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) G11B 5/716 G11B 5/708 G11B 5/704

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】非磁性支持体上に、強磁性粉末を結合剤中
に分散させて成る複数の磁性層を有する磁気記録媒体に
おいて、最上層の磁性層中に平均粒径が0.3μｍ以下の
研磨剤を含有し、最上層以外の磁性層中の研磨剤の平均
粒径が0.3μｍ以上であり、かつ前記最上層の膜厚が0.1
〜1.5μｍであることを特徴とする磁気記録媒体。
【請求項２】最上層に含有する研磨剤の粗粒子（粒径１
μｍ以上の粒子）の頻度は５％以下であり、最上層以外
に含有する研磨剤の粗粒子（粒径１μｍ以上の粒子）の
頻度は５％以上である特許請求の範囲第（１）項記載の
磁気記録媒体。