JPH04368614A - 磁気記録媒体およびその製造方法 - Google Patents

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】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明はビデオテ−プ、オ−ディ
オテ−プ等の磁気記録媒体およびその製造方法に関し、
特に温湿度によって寸法変化が少なく耐久性の優れた磁
気記録媒体とその製造方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】磁気記録媒体は、有機溶剤を用いた磁性
塗料もしくはバックコ−ト塗料を長尺の有機支持体上に
塗布した後、高温下で有機溶剤を蒸発、乾燥させる塗布
型のものが広く用いられており、電磁変換特性、耐久性
、走行性、寸法安定性に優れたものが要求される。

【０００３】近年、磁気記録媒体の高密度化が進み、特
にテ−プ状の磁気記録媒体においてはコンパクト化、長
時間化の要求が高まっている。またデッキについても小
型軽量化への移行に伴い、その使用環境は温度、湿度と
も使用条件の範囲が拡大されてきており、耐久性と寸法
安定性は従来のものに比べて劣化しやすい傾向になって
いる。したがって、磁気記録媒体が苛酷な環境下で使用
されたり放置された場合でも寸法変化が小さく、かつ耐
久性に優れたものが強く求められている。

【０００４】長時間化の要求を達成する有力な方法とし
ては磁気記録媒体の全厚みを薄く構成してカセット中に
収納されるテ−プの全長を長くする方法が検討されてい
る。しかし、厚みの減少により磁気記録媒体の剛性が低
下して耐久性が悪くなる。また、厚みを減少させると熱
収縮や熱変形が生じやすく、カッピング（横すなわち巾
方向のカ−ル）、スキュ−歪、トラッキングずれ、出力
低下等が問題となる。

【０００５】上記特性の改善策としては、既に種々の提
案がなされている。例えば、有機支持体の成膜時に特定
方向に延伸する事によって構成分子を配向させ、有機支
持体のヤング率を向上させる方法がよく用いられる。ま
た、カレンダ処理後または裁断後に熱処理する方法、前
もって有機支持体を熱処理する方法、低熱収性フィルム
の使用など様々であり、さらには必要に応じてこれらの
改善策を併用することが提案されている。このような提
案は例えば、特公昭５５−２９５０１号公報、特開昭６
２−６２４３３号公報等に開示されている如くである。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記提
案のような場合には必ずしもその良い性質ばかりが発現
するとは限らず、特に広い環境下での使用や放置に伴う
熱収縮や熱変形の課題に対して、十分改善するには至っ
ていない。

【０００７】例えば、カレンダ処理後または裁断後に熱
処理する方法が提案されているが、この方法は不可逆変
化領域での寸法変化はある程度改善されるものの、可逆
変化領域での寸法変化が大きくなりスキュ−歪としてあ
らわれるため実用上問題となる。さらにトラッキングず
れによる出力低下を招き、画像破れ等を起こすおそれが
あった。さらには、磁気記録媒体がカッピングしたり片
伸びする等の欠点があった。

【０００８】また、前もって有機支持体を熱処理する方
法も提案されているが、この方法は上記課題に加えて、
熱処理時間が１０〜１００ｈｒと長いため生産効率が著
しく低い。さらに、工程が増すために有機支持体にゴミ
つきやシワが生じ易く、ドロップアウト等の弊害を生じ
て製品歩留りを低下させる問題があった。

【０００９】このように、すべての特性に良好な磁気記
録媒体を得るためには解決しなければならない多くの課
題があった。

【００１０】本発明は上記従来の課題を解決し、かつ温
湿度による可逆変化領域と不可逆変化領域の寸法変化を
改善して耐熱寸法安定性を向上し、さらに塗膜剛性を高
めて耐久性を飛躍的に向上させた磁気記録媒体およびそ
の製造方法を提供することを目的とする。

【００１１】

【課題を解決するための手段】本発明は上記目的を達成
するために、加熱処理を施して磁気記録媒体の縦方向の
ヤング率が６００ｋｇ／ｍｍ２以上、そのヤング率が２
３℃、６０％ＲＨの温湿度条件下におけるヤング率と４
０℃、８０％ＲＨの温湿度条件下におけるヤング率との
比が０．７以上であり、縦方向の温度膨張係数が１×１
０−６／℃以上、その湿度膨張係数が１×１０−６／％
ＲＨ以上で、さらに６０℃、９０％ＲＨの温湿度条件下
に７２時間放置した際の縦方向の収縮率を０．５％未満
にする。 さらに加熱処理を施す際の巻取り張力を７０ｋｇ／ｃｍ
２以上、１３０ｋｇ／ｃｍ２未満、加熱温度を６０℃以
上、１２０℃未満とし、加熱時間を１０秒以上、６０秒
未満の範囲内にすることによって達成される。

【００１２】

【作用】本発明は上記した構成により、すなわち温湿度
膨張係数を限定することにより可逆変化領域での寸法変
化を小さくし、記録時と再生時の温湿度差による成分を
抑えて実用特性が維持される。さらに収縮率を限定する
ことにより不可逆変化領域での寸法変化を小さくし、永
久歪を抑えて残留熱歪特性が維持される。

【００１３】またヤング率を限定することにより塗膜強
度が維持されると共に伸び率を抑えて可逆変化領域の寸
法変化を小さくする効果を有する。

【００１４】また磁性層とバックコ−ト層を形成したウ
ェブロ−ルに加熱処理を施すことにより製造工程（磁性
塗料の塗布、乾燥、カレンダ等）で受けた熱履歴を弛緩
し、収縮率と温湿度膨張係数を低下させない。さらに上
記加熱処理は磁性塗膜の架橋反応を完全にさせる作用が
あり、ヤング率を高めて塗膜剛性を向上し、耐久性を改
善させる。さらに硬化処理工程を省くことができるため
生産効率が高く低コストになる効果がある。さらに加熱
処理条件の範囲を限定することによりカッピングや片伸
びを小さくし、製品歩留りを向上するのに効果を発揮す
る。

【００１５】このように本発明は製品歩留りを低下させ
ることなく、磁気記録媒体の環境変化に対する寸法安定
性と耐久性を飛躍的に向上させることが可能となるもの
である。

【００１６】

【実施例】以下、本発明の実施例について具体的に述べ
る。

【００１７】磁気記録媒体の寸法安定性を向上させるに
は、温湿度差による収縮率、ヤング率、温度膨張係数、
湿度膨張係数の変化量を小さくさせることが必要であり
、特にテ−プ状の磁気記録媒体おいては縦方向の変化量
を少なくすることが重要である。本発明者らは限定した
有機支持体を用いて磁性層とバックコ−ト層を形成し、
さらにウェブロ−ルに適度の加熱処理を施すことによっ
て製品歩留りを損なうことなく寸法安定性を改善させる
ことが可能となり、苛酷な環境下で使用されたり放置さ
れた場合にも寸法変化が小さく、かつ耐久性に優れた磁
気記録媒体が得られることを見いだした。

【００１８】本発明において使用されるポリエステルフ
ィルムとしては、ポリエチレンテレフタレ−ト、ポリエ
チレン２、６ナフタレ−ト等の芳香族ポリエステルフィ
ルムが挙げられる。また、本発明において使用される芳
香族ポリアミドフィルムとしては、ポリパラフェニレン
テレフタルアミド、ポリパラベンゾアミド、ポリアミド
ヒドラジド、ポリアミドイミド等がある。ただし、有機
支持体の縦方向の収縮率、ヤング率、温湿度膨張係数は
できるだけ上記限定範囲に近い値のものを使用するのが
好ましく、これらの有機支持体を得るには縦方向の延伸
条件の温度調整、さらに熱固定処理条件の温度と時間調
整、或はこれらの条件を組合わせる操作等によって得る
ことができる。

【００１９】なお、有機支持体の特性が上記限定範囲の
値を大きく外れていると後工程で加える熱処理等をもっ
てしても、磁気記録媒体の縦方向の収縮率、ヤング率、
温湿度膨張係数を（限定）望ましい範囲内にとどめるこ
とが困難となり、苛酷な環境下で使用された場合に寸法
変化によるトラッキングずれ、スキュ−歪、再生出力低
下等の原因となる。

【００２０】特に磁気記録媒体の温湿度膨張係数が上記
限定範囲以下となるとデッキ側（シリンダー）の温湿度
膨張係数との差が大きくなり、常温常湿環境下で記録し
て高温低湿環境下で再生した場合、テープの膨張分より
シリンダーによるテープの見掛け収縮分による加算量の
方が大きくなり、温湿度差による成分を抑えきれずに収
縮によるスキュー歪が大きくなりすぎる。また記録再生
が逆の環境下では膨張によるスキュー歪が大きくなりす
ぎて実用特性が維持されない。

【００２１】本発明で用いられる塗料の塗布方法として
は、ドクタ−法、グラビア法、リバ−スロ−ル法、ダイ
法などいずれでもよい。

【００２２】本発明に用いられる磁性塗料は、磁性粉、
結合剤、有機溶剤等によって構成される。

【００２３】磁性粉は、磁性酸化鉄、コバルト含有磁性
酸化鉄、コバルト被着磁性酸化鉄、メタル、バリュウム
フェライト、二酸化クロム、炭化鉄等が用いられる。

【００２４】結合剤としては、繊維素系樹脂、ポリウレ
タン系樹脂、ポリ塩化ビニル系樹脂、ポリエステル系樹
脂、アクリル系樹脂、ゴム系樹脂などの熱可塑性樹脂に
イソシアネ−ト化合物を組み合わせたものや、放射線感
能性不飽和二重結合を有する樹脂（化合物）を組み合わ
せたものなど従来知られているものが使用可能である。

【００２５】有機溶剤としてはＭＥＫ、ＭＩＢＫ、トル
エン、シクロヘキサノンなどを単独もしくは混合して用
いることができる。

【００２６】さらに必要に応じて、帯電防止剤、研磨剤
、潤滑剤などを用いることができる。本発明に用いられ
るバックコ−ト塗料は、非磁性粉末、結合剤、さらに必
要に応じて加えられる帯電防止剤、研磨剤、潤滑剤など
によって構成される。

【００２７】次に本発明の加熱処理は、有機支持体上に
磁性層とバックコ−ト層を形成したウェブロ−ルに加熱
処理を施すことによって成される。前記加熱処理は例え
ば加熱装置や塗工機の乾燥ゾ−ンの利用等、従来からの
公知の手段が適用できる。

【００２８】この加熱処理の目的としては、第１に架橋
反応の促進によるヤング率の向上、第２に収縮率を小さ
くするための低熱収化を目的としたものであり、加熱処
理の条件としてはウェブロ−ルに働く巻取り張力を７０
〜１３０ｋｇ／ｃｍ２の範囲とし、かつ加熱温度を６０
〜１２０℃の範囲内にし、さらに加熱時間の条件として
は１０〜６０秒、好ましくは１０〜３０秒の範囲とする
ことが好ましい。

【００２９】巻取り張力が７０ｋｇ／ｃｍ２を下回ると
巻取りの際に蛇行が生じたり、たるみによってウェブロ
−ルの走行性が不安定になるおそれがある。逆に１３０
ｋｇ／ｃｍ２を超えるとウェブロ−ルの残留熱歪除去効
果を損ねることになる。

【００３０】また、加熱温度が６０℃を下回ったり加熱
時間が１０秒以下になるとウェブロ−ルの残留熱歪除去
が十分でなく、逆に加熱温度が１２０℃を上回ったり加
熱時間が６０秒以上になると塗膜にシワが生じたり、磁
性層内の滑剤蒸発が生じるなどして耐久性や走行性を損
ねることになる。

【００３１】このように本発明は、上記の構成によって
温湿度による寸法変化を小さくした磁気記録媒体を得る
ことができる。しかも、生産効率が高く塗膜品質を損な
わずに耐熱寸法安定性と耐久性を飛躍的に向上させるこ
とが可能となる。

【００３２】以下、コンパクトビデオカセットテ−プを
例にとりさらに詳細に述べる。なお、本発明はこれらの
実施例に限定されるものではない。

【００３３】（実施例１）均一に混合分散された下記組
成を有する磁性塗料を塗膜の厚さが２．５μｍになるよ
うに下記のポリエチレンテレフタレ−トフィルム（ＰＥ
Ｔ）に塗布した後、配向および乾燥処理をおこなった。

【００３４】 　　磁性塗料 　　　　Ｃｏ被着γ−Ｆｅ２Ｏ３　　　　　　　　　　
　　　　　　　　１００　　重量部　　　　カ−ボンブ
ラック　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　１　　重量部　　　　アルミナ　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　７　　重量部　　　　塩化ビニル酢酸ビニル共重合
体　　　　　　　　　　　　１１　　重量部　　　　ポ
リウレタン　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　１１　　重量部　　　　脂肪酸　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　２　　重量部　　　　脂肪酸エステル
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　１　　重量部　　　　ポリイソシアネ−ト　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　５　　重
量部　　　　ＭＥＫ　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　１２９　　重量部　
　　　トルエン　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　８６　　重量部　　　　
シクロヘキサノン　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　４３　　重量部　　ＰＥＴ 　　　　幅　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　５５０ｍｍ　　　　
厚み　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　１２．３μｍ　　　　ヤング率
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　タテ　　
　　　６６０ｋｇ／ｍｍ２　　　　温度膨張係数　　　
　　　　　　　　　　　　　　タテ　　　　　　　　　
５×１０−６／℃　　　　湿度膨張係数　　　　　　　
　　　　　　　　　　タテ　　　　　　　　　７×１０
−６／％ＲＨ　　　　収縮率（６０℃、９０％ＲＨの温
湿度条件下に７２時間放置）　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　タテ　　
　０．５０％　　次に、均一に混合分散された下記組成
を有するバックコ−ト塗料を磁性層と反対面に膜厚が０
．５μｍになるように塗布し、乾燥処理をおこなった。

【００３５】 　　バックコ−ト塗料 　　　　カ−ボンブラック　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　１００　　重量部　　　　ニトロセ
ルロ−ス樹脂　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　４０　　重量部　　　　ポリウレタン樹脂　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　４０　　重量
部　　　　ポリイソシアネート　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　２０　　重量部　　　　メチル
エチルケトン　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　６００　　重量部　　　　トルエン　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　４００
　　重量部　　　　シクロヘキサノン　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　２００　　重量部　　次
に、ス−パ−カレンダにより表面加工処理した後、下記
の条件でウェブロ−ルに加熱処理をおこなった。

【００３６】 　　　　巻取り張力　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　１００ｋｇ／ｃｍ２　　　　
加熱温度　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　９０℃　　　　加熱時間　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　２０秒　　次に、ウェブロ−ルを１／２インチ
幅のパンケ−キにスリットし、１００００番の研磨テー
プでバニッシュして、これを磁気テ−プ試料とした。

【００３７】（実施例２） （実施例１）の加熱処理において巻取り張力７０Ｋｇ／
ｃｍ２、加熱温度６０℃、加熱時間１０秒にかえた以外
はすべての条件を（実施例１）と同一にして磁気テ−プ
試料を作成した。

【００３８】（実施例３） （実施例１）の加熱処理において巻取り張力１３０Ｋｇ
／ｃｍ２、加熱温度１２０℃、加熱時間３０秒にかえた
以外はすべての条件を（実施例１）と同一にして磁気テ
−プ試料を作成した。

【００３９】（実施例４） （実施例１）のＰＥＴを厚み１１．７μｍ、ヤング率８
００ｋｇ／ｍｍ２、温度膨張係数４．５×１０−６／℃
、湿度膨張係数８×１０−６／％ＲＨ収縮率０．１５％
のポリエチレンナフタレ−トフィルムにかえた以外はす
べての条件を（実施例１）と同一にして磁気テ−プ試料
を作成した。

【００４０】（実施例５） （実施例１）のＰＥＴを厚み９μｍ、ヤング率１５００
ｋｇ／ｍｍ２、温度膨張係数８×１０−６／℃、湿度膨
張係数１０×１０−６／％ＲＨ収縮率０．１４％のポリ
パラフェニレンテレフタルアミドフィルムにかえた以外
はすべての条件を（実施例１）と同一にして磁気テ−プ
試料を作成した。

【００４１】（比較例１） （実施例１）の加熱処理において加熱処理をおこなわな
かった以外はすべての条件を（実施例１）と同一にして
磁気テ−プ試料を作成した。

【００４２】（比較例２） （実施例１）の加熱処理において巻取り張力１７０Ｋｇ
／ｃｍ２、加熱温度１４０℃、加熱時間２分にかえた以
外はすべての条件を（実施例１）と同一にして磁気テ−
プ試料を作成した。

【００４３】以上の各磁気テ−プ試料をＳ−ＶＨＳ用コ
ンパクトビデオカセットテ−プ（Ｃカセ）に組み立てた
。こうして得られた各Ｃカセについて次の測定評価を行
い、結果を（表１）に示した。 （１）　出力低下とトラックずれ ＶＨＳ方式ＶＴＲ（松下電器製：ブレンビ−ＮＶ−Ｓ１
）にＣカセを装着し、３℃、１０％ＲＨ環境下において
カラ−バ−を記録、その後、４０℃、８０％ＲＨ環境下
で再生してビデオ出力低下を測定した。トラックずれに
ついては、ヘッド切替信号とコントロ−ル信号のずれ量
をトラッキングを調整してビデオ出力が最大になる点か
ら求めた。 （２）　スキュ−歪 上記ＶＴＲにて２３℃、５０％ＲＨ環境下でビデオ信号
を記録、その後Ｃカセを６０℃、９０％ＲＨ環境下に１
０日間放置した後、２３℃、５０％ＲＨ環境下に戻して
上記ＶＴＲにて再生し、タイムインタ−バルアナライザ
−（米国ＡＤＣ社製：ＴＩＡ−１７５）を用いてスキュ
−歪を測定した。 （３）　ドロップアウトとカッピング量スキュ−歪測定
後、ＴＶ信号発生器による規定の輝度信号を記録し、再
生時のＲＦ出力が−１６ｄＢ、１５μｓｅｃ以上の信号
欠落をドロップアウトカウンタ−（シバソク社製：ＶＨ
ＯＢＺ）を用いて測定し、１分間当りの平均個数を求め
た。また、レーザ式変位計（キ−エンス社製：ＬＤ２５
００）にてテ−プ幅方向のカッピング量を測定した。 （４）　耐久性 上記ＶＴＲにＣカセを装着し、温度４０℃、相対湿度８
０％ＲＨの環境下における繰り返し走行試験を行い、ビ
デオ出力が３ｄＢ低下するまでの走行回数を測定した。 また、その時点のテ−プダメ−ジ性（折れ、片伸び等の
テ−プの変形と磁性層、バックコ−ト層の塗膜の削れ等
を総合判定したもの）を目視判定し、次の記号を用いて
評価した。

【００４４】○：良好　　　　△：やや不良　　　　×
：不良（５）　ヤング率引張り試験機（テンシロン万能
試験機ＵＣＴ−１００：オリエンテック社製）を用い、
２３℃、６０％ＲＨ環境下の縦方向ヤング率Ｅ１と４０
℃、８０％ＲＨ環境下の縦方向ヤング率Ｅ２を測定し、
次式によりヤング率の比Ｅｒを求めた。

【００４５】Ｅｒ＝Ｅ２／Ｅ１ （６）　収縮率熱収縮率自動測定装置（ＬＹ−１０５：
テクノニ−ズ社製）を用い、６０℃、９０％ＲＨの温湿
度条件下に７２時間放置した際の縦方向の収縮率を測定
した。 （７）　温湿度膨張係数 熱機械分析装置（ＴＭＡシステムＴＭＣ−３０：島津社
製）を改造した温湿度膨張係数測定器（松下電器製）を
用い、温度１０℃と４５℃（湿度５５％ＲＨ一定）との
間での寸法変化を読取ることによって縦方向の温度膨張
係数（αｔ）を測定した。また前記と同様にして、湿度
４０％ＲＨと８５％ＲＨ（温度２５℃一定）との間での
寸法変化を読取ることによって縦方向の湿度膨張係数（
αｈ）を測定した。

【００４６】

【表１】

【００４７】（表１）から明らかなように、本発明によ
れば磁気記録媒体が苛酷な環境下で使用されたり放置さ
れた場合にも出力低下が少なく、トラックずれやスキュ
−歪が小さい良好な耐熱寸法安定性を得ることができる
。さらにテ−プの変形が小さく、塗膜の削れが少ない耐
久性の優れた磁気記録媒体およびその製造方法が得られ
ることがわかる。

【００４８】

【発明の効果】以上のように、本発明は磁気記録媒体の
縦方向のヤング率、温湿度膨張係数、収縮率を限定する
ことにより、寸法変化の可逆変化領域と不可逆変化領域
とを共に改善する。さらに加熱処理を施すことによりウ
ェブロ−ルの熱履歴を弛緩すると共に磁性塗膜の架橋反
応を高める作用を有するため、磁気記録媒体の環境変化
に対する寸法安定性と耐久性を飛躍的に向上させた磁気
記録媒体およびその製造方法を提供することができる。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　有機支持体上に磁性層とバックコ−ト
   層を形成した磁気記録媒体において、縦方向のヤング率
   が６００ｋｇ／ｍｍ２以上、縦方向の温度膨張係数が１
   ×１０−６／℃以上、縦方向の湿度膨張係数が１×１０
   −６／％ＲＨ以上で、さらに６０℃、９０％ＲＨの温湿
   度条件下に７２時間放置した際の縦方向の収縮率が０．
   ５％未満であることを特徴とする磁気記録媒体。
2. 【請求項２】　　２３℃、６０％ＲＨの温湿度条件下に
   おける縦方向のヤング率と４０℃、８０％ＲＨの温湿度
   条件下における縦方向のヤング率との比が０．７以上で
   あることを特徴とする請求項１記載の磁気記録媒体。
3. 【請求項３】　　有機支持体上に磁性層とバックコ−ト
   層を形成したウェブロ−ルに、カレンダ処理を施して表
   面を平滑化する磁気記録媒体の製造方法において、前記
   カレンダ処理を施した後、前記ウェブロ−ルにたいする
   巻取り張力を７０ｋｇ／ｃｍ２以上１３０ｋｇ／ｃｍ２
   未満とし、６０℃以上１２０℃未満の加熱温度で、１０
   秒以上６０秒未満加熱処理することを特徴とする磁気記
   録媒体の製造方法。