JP3089954B2 - 磁気記録媒体 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、磁気記録媒体に関し、
特にデジタル信号を記録／再生するのに好適な磁気記録
媒体に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】磁気記録システムにおいて、記録の高密
度化が進んでおり、記録される信号の波長は媒体上にお
いても飛躍的に短くなっている。また、テープの厚みも
薄くなり、単位体積当たりの記録密度は非常に高くなっ
ているのが現状である。一方、装置の小型化も進んでお
り、機能の簡略化に伴ってヘリカルスキャン方式のＶＴ
Ｒのヘッド走査においても編集を可能とするため全幅消
去ヘッドを設けることなく、テープ上の既記録信号上に
新たに他の信号を記録する所謂オーバーライト方式が導
入されている。

【０００３】また、記録される信号も従来のアナログ信
号からデジタル信号に移行しつつあり、このデジタル信
号は各種の変調方式があるが一般に短波長記録時の再生
信号の大きなシステムにおいてエラーレートが良好とな
る傾向にある。

【０００４】以上のことから磁気記録媒体としては、短
波長記録時の再生出力が大きく、しかも良好なオーバー
ライト特性を示す必要があるが、未だ両者を共に満足す
るものが提案されていないのが現状である。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】上記したように、磁気
記録システムにおいて、高密度記録に際して、記録媒体
の磁性層に使用する磁性粉を針状とし、かつ磁場により
配向を行うことは有効な手段である。また、用いる磁性
粉の保磁力を高いものとし、媒体の保磁力（Ｈｃ）を大
きくすることは短波長信号の記録再生時に再生出力の向
上に繋がるが、いたずらに保磁力を高くしても信号を記
録する磁気ヘッドのコア材の飽和磁束密度（Ｂｓ）が不
十分となり、出力の向上には寄与しないばかりか、目的
とするオーバーライト特性が極端に悪化する。

【０００６】使用する磁性粉の粒径については高密度記
録時のノイズレベルを低く押さえるために小さいもの
（ＳBET の大なるもの）を採用する必要があるが、極端
に細かいものを用いた場合、磁性粉の飽和磁化量の低
下、磁性粉の分散性の悪化、配向の困難性など磁性層の
磁気特性が悪くなってしまう。

【０００７】また磁性層の厚みに関しては、厚みを薄く
することはオーバーライト特性に大きな効果がある。再
生出力に関しては低域の出力は著しく低下するが、高域
の出力にはそれほど影響がなく、デジタル記録のような
高域の出力が重要なものについては問題がない。

【０００８】本発明は短波長信号記録時の再生出力が高
く、良好なオーバーライト特性を実現し、特にデジタル
信号を記録した時に優れた特性を示す磁気記録媒体を提
供することを目的とするものである。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明は上記課題に鑑み
てなされたものであり、請求項１に係る発明は、「支持
体上に磁性層を塗布してなる塗布型磁気記録媒体におい
て、長軸長が０．０６〜０．１０μｍ、保磁力が２０５
０〜２４８０ Ｏｅのメタル系の針状磁性粉を含み、磁
性層の厚みを、０．１１〜０．２５μｍとし、その長手
方向の角形比（Ｒｓ）を０．５５〜０．７３、磁性層表
面に対して垂直方向の角形比（Ｒｓ）を０．２２〜０．
６７とするとともに、前記磁性層と反対のバック面にバ
ックコート層を設け、前記支持体としてその両面の表面
粗さが１．０〜４．９ｎｍのアラミド、ポリイミド、ポ
リエチレンナフタレートのいずれかを用い、前記磁性層
の表面粗さを１．７ｎｍ〜４．８ｎｍ、前記バックコー
ト層の表面粗さを１．６〜４．９ｎｍとしたことを特徴
とする磁気記録媒体。」を提供するものであり、

【００１０】請求項２に係る発明は、「記録される信号
の波長が磁性層上において０．４〜２５．０μｍである
請求項１記載の磁気記録媒体。」を提供するものであ
る。

【００１１】

【実施例】本発明者は高密度デジタル磁気記録媒体につ
いて検討を行った結果、長軸長が０．０６〜０．１０μ
ｍ、保磁力（Ｈｃ）が２０５０〜２４８０（Ｏｅ）の針
状の微細な磁性粉を十分に分散して磁気記録媒体を作製
し、波長０．４μｍ程度の高域の記録再生を行った結果
良好な再生出力を得ることができた。

【００１２】しかしながら、オーバーライト特性に関し
ては磁性層の厚みを０．１０μｍ程度に極めて薄くして
も十分な値を得ることができなかった。これらの不可思
議な結果より、本発明者は磁気記録媒体のあらゆる事柄
に関して再度検討を行った。

【００１３】その結果、オーバーライト特性について
は、長軸長が０．０６〜０．１０μｍ、保磁力（Ｈｃ）
が２０５０〜２４８０（Ｏｅ）の針状の微細な磁性粉を
用い、磁性層の厚みを０．１１〜０．２５μｍとし、テ
ープの長手方向の角形比（Ｒｓ）を０．５５〜０．７
３、磁性層表面に対して垂直方向の角形比（Ｒｓ）を
０．２２〜０．６７とすることで大幅に改善できること
を見出した。また再生出力についても高域において向上
が認められた。

【００１４】ここで、長手方向の角形比（Ｒｓ）につい
ては十分な磁場配向を施すことによって０．８０〜０．
９０の値を実現していた。これに対して本発明で提案し
ている長手方向の角形比（Ｒｓ）は０．５５〜０．７３
と低い値となっている。これは配向磁場を下げる等して
十分に配向を行わないとするのではなく、長手方向にあ
る程度の角度をつけた方向に磁性粉を配向させることを
意味するものである。この方向とは媒体の長手方向と磁
性層表面の垂直方向を含む面内に含まれるのであり、磁
性粉を媒体の幅方向に配向することは意味しない。

【００１５】ここで、本発明の構成について説明する。
本発明ではメタル系の針状の磁性粉を採用することによ
り、配向を施すことによって所望の方向に対して良好な
角形比の実現を可能するものである。

【００１６】磁性粉の長軸長については、０．４μｍと
いう極めて短い波長の信号を記録したときの再生信号の
Ｃ／Ｎを良好なものにするためには０．１０μｍ以下と
する必要があった。また、長軸長を０．０６μｍ以下に
すると磁性粉の飽和磁化量（σｓ）が低下し、さらに分
散性が著しく低下するなどして磁気記録媒体としての磁
気特性が低下してしまう。従って、針状の磁性粉の長軸
長は０．０６〜０．１０μｍとすることが望ましい。

【００１７】また、保磁力については短波長信号記録時
の再生出力を大きくするためには、２０００（Ｏｅ）以
上とする必要があったが２５００（Ｏｅ）を越えても再
生出力の向上が認められず、オーバーライト特性が悪化
した。従って、保磁力は２０５０（Ｏｅ）〜２４８０
（Ｏｅ）が望ましい。

【００１８】磁性層の厚みについては、０．１０μｍ以
下とすると低域のみではなく高域においても再生出力が
低下し、また０．２５μｍを越えるとオーバーライトの
悪化、及び高域におけるＣ／Ｎの悪化が認められた。従
って、磁性層の厚みについては０．１１〜０．２５μｍ
の範囲が望ましいものとなる。

【００１９】さらに、角形比については、長手方向及び
垂直方向それぞれ独立ではなく長手方向の配向を進め長
手方向の角形比を大きくすると垂直方向の角形比は小さ
くなる。今回の検討ではテープ状記録媒体の幅方向への
配向はわずかに施しても再生出力の低下が著しく、針状
の磁性粉の配向方向は媒体の磁性層の長手方向と垂直方
向を含む平面内にあることが望ましいことが分かった。
長手方向の角形比（Ｒｓ）が０．５５〜０．７３、垂直
方向の角形比（Ｒｓ）が０．２２〜０．６７のとき良好
な結果を得た。これに対して、長手方向の角形比が０．
８０を越え、垂直方向の角形比が０．２０以下であると
高域の再生出力が十分ではなくかつオーバーライトも悪
い。また、長手方向の角形比が０．４７以下で、垂直方
向の角形比が０．７２を越えると全域に亘り再生出力は
低いものとなった。ここで言う垂直方向の角形比とはＶ
ＳＭのような磁気特性測定装置において、媒体の磁性層
表面に対して垂直方向に１０Ｋ（Ｏｅ）の磁場を作用さ
せた時のＢｒ／Ｂｍ（残留磁束密度／飽和磁束密度）で
あり反磁場補正を行った後の値である。

【００２０】また、磁性層とは反対側の面の所謂バック
面については、カーボンブラックを含有したバックコー
ト層を設けることによって走行性が改善できることが良
く知られている。

【００２１】本発明の如く、０．４μｍ程度の短波長信
号の記録再生を行うのに適した磁気記録媒体は、磁性層
及びバック面を平滑にする必要がある。具体的にはバッ
クコート層の表面粗さＳＲａを１．６〜４．９ｎｍとす
るのが望ましい。バックコート層及びその表面性につい
ては媒体の磁性層とヘッド間の現象について直接影響を
及ぼすものではないが、磁性層への表面性の転写または
実機での使用時の走行性を考えると、本発明のものが良
好な結果を得た。

【００２２】これに対してバックコート層の表面粗さＳ
Ｒａが１．４ｎｍ以下のものはＤＡＴデッキ８ｍｍＶＴ
Ｒにおいて走行系、テープテンションの調整をおこなっ
ても走行を安定させることはできなかった。また、表面
粗さＳＲａが５．０ｎｍを越えるものは全域に亘って再
生出力が低くなり特に短波長信号記録時の再生出力の低
下が著しかった。

【００２３】更にベースとなる支持体の材料についても
検討を行った。体積記録密度を高く保つためテープの全
厚を５〜７μｍ、支持体の厚みを４〜６μｍとして検討
を行なった。この厚みにおいて、テープの耐久性、ヘッ
ド当たりに関してはアラミド樹脂、ポリイミド樹脂、ポ
リエチレンナフタレート樹脂の使用が有効であった。こ
れに対して、従来広く用いられているポリエチレンテレ
フタレート樹脂はあらゆる種類、具体的には媒体の長手
方向、幅方向のそれぞれの強度を有するあらゆるものを
使用したが、テープの耐久性、ヘッド当たりに関して十
分なものを得るには至らなかった。

【００２４】支持体の表面粗さＳＲａについては磁性層
の厚みも薄く、またバックコート層双方の表面性を平滑
にするため、支持体も平滑にすることが有効であり、支
持体の表面粗さを１．０〜４．９ｎｍとすることで磁性
層及びバックコート層の表面性を望ましいものとするこ
とができた。

【００２５】以下に本発明に係る磁気記録媒体の一実施
例を詳細に説明する。

【００２６】磁性塗料は以下に示す組成で作製した。

【００２７】 磁性粉 １００重量部 塩化ビニル系（MR-110 日本ゼオン製） １０重量部 ウレタン樹脂（UR8300 東洋紡製） １０重量部 αーアルミナ ４重量部 パルミチン酸 ２重量部 イソシアネート ３重量部 シクロヘキサノン １００重量部 メチルエチルケトン １００重量部 上記混合物を混合分散した。混合分散機としては、サン
ドミル、ボールミル、サンドグラインダ、高インペラ分
散機、高速ミキサ、二本ボールミル、三本ボールミル、
連続ニーダなどがあげられる。

【００２８】このようにして作製した磁性塗料をフイル
ム状支持体に形成した。使用した磁性粉及び支持体につ
いては表１、表２に示し、試作内容を表３にそれぞれ示
す。

【００２９】

【表１】

【００３０】

【表２】

【００３１】

【表３】

【００３２】表２に示した支持体上に表３に示した内容
の磁性層を塗布した。角形比の調整は大口径配向用ソレ
ノイドコイルを長手方向から垂直方向へ傾斜し、その傾
斜角度を変えることにより行った。バックコート層はカ
ーボンブラック、結合剤を主成分とするものを厚さ０．
５μｍに塗布した。磁性層、バックコート層の表面粗さ
は支持体の表面粗さに大きく依存するが、カレンダリン
グの条件によっても調整を行った。

【００３３】この様にして作製したものをスリッタによ
り幅８ｍｍに切断してテープ状媒体として、サンプルの
再生出力、Ｃ／Ｎ、オーバーライト、走行性、走行耐久
性をそれぞれ評価した。

【００３４】再生出力、Ｃ／Ｎについてはスチルテスタ
を用い、ヘッドスピード５ｍ／ｓｅｃ、周波数１２．５
ＭＨｚ、２００ｋＨｚの信号記録時の再生出力及び周波
数１２．５ＭＨｚの信号記録時の１２．５ＭＨｚキャリ
ア出力と１０ＭＨｚのノイズ比のＣ／Ｎ測定を行った。

【００３５】走行性、走行耐久性については、ソニー製
８ｍｍデッキ（ＥＶ−Ｓ９００）を用い、走行テストを
行った。デッキはテープテンション、走行ガイド系につ
いて薄いテープに最適となるように調整した。

【００３６】そして、走行性はドラム近傍のテープテン
ションによって評価した。また走行耐久性についてはテ
ープを繰り返し１００回走行させてテープのダメージを
目視で観察した。

【００３７】オーバーライトはスチルテスタにおいて、
まず２００ＫＨｚの信号を記録し、その後１２．５ＭＨ
ｚの信号をオーバーライトし、２００ＫＨｚの信号の残
留分を測定した。

【００３８】再生出力、Ｃ／Ｎ、オーバーライトについ
ては、実施例１を０ｄＢ（ＲＥＦ）とした。走行性、走
行耐久性の良好なものを○、やや悪いものを△、非常に
悪いものを×とした。この結果を表４に示す。

【００３９】

【表４】

【００４０】これらの結果より、試作内容によりわずか
な値の違いが有るが、本発明の請求範囲の条件を満たす
実施例のものは再生出力、Ｃ／Ｎ、オーバーライト、走
行性、走行耐久性について良好な結果を示している。

【００４１】一方、磁性粉の長軸長が短い比較例１は全
域に亘って再生出力が低く、Ｃ／Ｎが悪い。磁性粉の長
軸長が長い比較例２は高域の出力が低く、Ｃ／Ｎが悪
い。

【００４２】磁性層が薄い比較例３は全域の出力が低
く、また走行耐久性もやや問題がある。磁性層が厚い比
較例４は高域の出力がやや低くオーバーライトが悪い。

【００４３】長手方向の角形比が大きく垂直方向の角形
比が低い比較例５は高域の出力が低く、オーバーライト
が極端に悪い。長手方向の角形比が小さく垂直方向の角
形比が大きい比較例６は全域に亘って出力が低く、特に
低域での出力が低い。

【００４４】磁性層、バックコート層の表面が平滑な比
較例７は走行性、走行耐久性共に悪く、表面の粗れた比
較例８は全域の出力が低く、特に高域の出力、Ｃ／Ｎが
悪い。

【００４５】フイルム支持体としては、ポリエチレンテ
レフタレートを用いた比較例９は全域に亘って出力が低
く、Ｃ／Ｎも悪い。また、走行耐久性も悪い。

【００４６】磁性粉の保磁力が低い比較例１０は、高域
の出力、Ｃ／Ｎが低く、保磁力の高い比較例１１は低域
の出力が低く、オーバーライトも悪い結果となった。

【００４７】

【発明の効果】以上詳述した本発明に係る磁気記録媒体
によると、請求項１，２記載にあっては、短波長信号記
録時の再生出力が高く、良好なオーバーライト特性を実
現し、特にデジタル信号を記録した時に優れた特性を示
す磁気記録媒体を得ることができ、走行性が改善される
ことは勿論のこと再生出力をも高くし得、テープの耐久
性、ヘッド当たりが良くかつ磁性層及びバックコート層
の表面性に寄与し得るなどの効果がある。

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】支持体上に磁性層を塗布してなる塗布型磁
   気記録媒体において、 長軸長が０．０６〜０．１０μｍ、保磁力が２０５０〜
   ２４８０ Ｏｅのメタル系の針状磁性粉を含み、 磁性層の厚みを、０．１１〜０．２５μｍとし、 その長手方向の角形比（Ｒｓ）を０．５５〜０．７３、
   磁性層表面に対して垂直方向の角形比（Ｒｓ）を０．２
   ２〜０．６７とするとともに、 前記磁性層と反対のバック面にバックコート層を設け、 前記支持体としてその両面の表面粗さが１．０〜４．９
   ｎｍのアラミド、ポリイミド、ポリエチレンナフタレー
   トのいずれかを用い、 前記磁性層の表面粗さを１．７ｎｍ〜４．８ｎｍ、 前記バックコート層の表面粗さを１．６〜４．９ｎｍと
   したことを特徴とする磁気記録媒体。
2. 【請求項２】記録される信号の波長が磁性層上において
   ０．４〜２５．０μｍである請求項１記載の磁気記録媒
   体。