JPH06131655A - 磁気テ−プ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 本発明は、サブミクロン領域での高記録密度
化を達成可能ならしめる高性能可能な磁気テープに関す
るものであり、特にＨＤ−ＶＴＲやデジタルＶＴＲ用テ
ープ等に使用可能な磁気テープを提供することを目的と
する。 【構成】 針状窒化鉄を含む第１磁性層と、磁気的分離
された板状ヘキサゴナルフェライトを含む第２磁性層と
が非磁性支持体上に連続的に塗布形成されているもので
ある。 【効果】 短波長領域から長波長領域までバランスのと
れた再生出力を高いレベルで実現するとともに、低ノイ
ズ化を実現出来る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、従来市販されている磁
気テープとの互換を満たしつつ、さらにサブミクロン領
域での高記録密度化を達成可能ならしめる高性能な磁気
テープに関するものであり、特にデジタルＶＴＲやＨＤ
−ＶＴＲ用テープ等に使用可能な磁気テープに関するも
のである。

【０００２】

【従来の技術】ＶＴＲ用磁気テ−プに記録される信号
は、輝度信号、色信号、リニアオーディオ信号、ＦＭオ
ーディオ信号及びコントロール信号などがある。家庭用
ＶＴＲの場合、輝度信号と色信号及びＦＭオーディオ信
号は同一トラックに重畳されている。輝度信号は、記録
波長が１μｍ程度と比較的短く、ＦＭで直接記録される
ため磁性層の極表層部に記録される。色信号は、記録波
長が長く、磁性層深部にまで記録されることが従来より
知られている。家庭用ＶＴＲの中でもＶＨＳ方式の場
合、ＦＭオーディオ信号は専用の広ギャップヘッドで記
録された後映像信号がオーバーライトされるので、記録
された一部が消去される。そのためその残留成分のみが
信号として残る。

【０００３】他方、従来、テ−プ特性向上に対しては高
Ｈｃ化、磁性粉粒子の高充填率化、磁気テープ表面の超
平滑化などによって達成されてきた。例えば、酸化鉄系
テ−プでは低ノイズ・高密度充填を達成したＳＶＨＳテ
−プが登場し、さらに高磁気エネルギーを有するメタル
テープが８ｍｍＶＴＲ用として実用化されてきた。しか
し、磁気テ−プの高Ｈｃ化による映像出力の向上は色信
号領域に対応する低周波数での出力低下を引き起こし、
磁気テ−プを総合的にみた場合アンバランスなテープに
なってしまう。また、高Ｈｃ化によって記録電流の増加
を招くことから互換性の点で問題が残る。テープ業界に
おいては低周波数から中高周波数領域に渡って高出力で
あって、輝度信号、カラー信号、オーディオ信号特性に
富む重層磁性層からなるＶＴＲテープが開発され、既に
市場に展開されている。加えて現在の磁気記録は、一般
に記録媒体の面内方向の磁化を用いる方式のため、高記
録密度化を図ろうとすると記録媒体内の減磁界が増加す
るために一定以上の高記録密度を得る事は困難である。

【０００４】このような、記録密度の限界を越えるため
に、近年、記録媒体の表面と垂直な方向の磁化を用いる
垂直磁気記録方式が提案されている。この垂直磁気記録
方式では、高記録密度において、記録媒体中の減磁界が
少なくなる特性が有り、本質的に高密度記録に適した記
録方式と言える。垂直磁気記録方式に用いる記録媒体に
は、Ｃｏ−Ｃｒ蒸着膜等の連続膜と、六角板状のバリウ
ムフェライト微粒子等を樹脂中に分散した塗布膜があ
る。しかしながら、垂直記録媒体の場合にはその特徴で
ある垂直磁化成分による短波長再生出力の向上は期待で
きるものの、それが引き起こす再生波形の歪みがピーク
シフトやジッターの原因となりデジタルＶＴＲの世界で
は致命的な問題点となる。最近では塗布型のコストメリ
ットと耐久性等の実用性の点から、塗布膜タイプの垂直
磁気記録媒体が注目されている。塗布膜タイプの垂直磁
気記録媒体の場合、板状粒子は板面に垂直な方向に磁化
容易軸があり、塗工に際して磁化容易軸が基体面に垂直
方向に向き易くなったものを用いている。一方、バリウ
ムフェライト磁性粉体で代表されるヘキサゴナルフェラ
イト磁性粉粒子は、板状形状で、かつ超微粒子であり、
板厚が１００〜１０００オングストロームであることか
ら長手配向媒体としての可能性も秘めている。短波長領
域での記録再生特性を向上するためには媒体の表面粗さ
を実用特性が許す範囲において小さくする試みが成され
ており、また同時に媒体の残留磁束密度を上げる試みが
行われてきた。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、現在の
塗布型の磁気記録媒体の開発において、先行技術で開示
されたようにより一層の記録媒体の特性向上に対して有
効とされてきた板状形状で一軸異方性を有するバリウム
フェライト磁性粉を用いた記録媒体の場合、その反面、
長波長領域での出力は長手記録媒体と比較すると小さい
点は否めないこと、前記バリウムフェライト磁性粉は、
磁性粉粒子を従来記録媒体と同様に長手方向に高配向す
ることで短波長出力を高めることが可能となるがそれ以
上に粒子性ノイズの増大を誘発させるという課題があっ
た。

【０００６】また、バリウムフェライトは、他の酸化鉄
テープやメタルテ−プに比べて低磁化のためテ−プ全体
の飽和磁束密度は小さく従来ＶＴＲ機器との互換を図っ
ていく上で特に色信号のＳ／Ｎが悪く再生画像上の色落
ちがひどくなる課題があった。すなわち、前記従来の長
手記録媒体のテ−プ特性向上を満たしながら、互換をも
満たすオールマイティな磁気テ−プは存在しなかった
し、バリウムフェライト磁性粉などのヘキサゴナルフェ
ライト磁性粉を用いた塗布型媒体の場合、従来のＡＶ機
器との互換を満たした上で、高再生出力及び低ノイズを
実現する、より高性能な磁気記録媒体を実現できなかっ
た。

【０００７】本発明は、このような従来の磁気テープの
課題を考慮し、短波長領域から長波長領域までバランス
のとれた再生出力を高いレベルで実現するとともに、低
ノイズ化を実現できる磁気テープを提供することを目的
とするものである。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明は、非磁性支持体
の表面に針状強磁性窒化鉄粒子を含む第１磁性層及び板
状強磁性ヘキサゴナルフェライト粒子を含む第２磁性層
がこの順に配列する構成であって、望ましくは第２磁性
層中の板状強磁性ヘキサゴナルフェライト粒子表面が非
磁性酸化物で処理されているものである。本発明に用い
られる強磁性窒化鉄磁性粉としては、例えばα−ＦｅＯ
ＯＨ粒子を脱水後、水素還元することによって所望の特
性の純鉄磁性粉を得、さらに窒素気流中で窒化すること
により得られる。窒化鉄磁性粉は出発原料であるα−Ｆ
ｅＯＯＨ粒子の形状、寸法を継承しているのでそれらを
選択することによって最終磁性粉の軸比や粒子径、形状
を制御することができる。保磁力や磁化値の制御を目的
としてＮｉやＣａ、Ｃｏなどの他の金属元素を添加して
もよい。耐候性や製造時の焼結防止などを考慮してＡｌ
やＣｒ、Ｓｉなどの元素も添加できる。また、本発明に
用いられる結合剤樹脂としては、例えば、塩化ビニル−
酢酸ビニル共重合体、塩化ビニル−酢酸ビニル−ビニル
アルコール共重合体、塩化ビニル−塩化ビニリデン共重
合体、ポリウレタン樹脂、ポリエステル樹脂、フェノキ
シ系樹脂、エポキシ系樹脂などがある。これらの樹脂に
は磁性粉の分散性を向上するためにスルホン酸基、カル
ボキシル基、リン酸基などの種々の吸着性官能基を導入
することもできる。これらの樹脂は単独で用いてもよい
が通常は２種以上混合して用いられる。また、本発明の
ヘキサゴナルフェライト板状強磁性粉体は、より好まし
くはバリウムフェライト置換体であるが、マグネトプラ
ンバイト構造に属するものであれば何等差し支えない。
ヘキサゴナルフェライト板状強磁性粉体の表面は酸化物
微粒子で処理されていることが望ましく、好ましくは酸
化アルミニウムや酸化シリコンを表面全面に被着したも
の、あるいは酸化ジルコニウムを島状に被着したもので
処理されることであるが、これらに限定されるものでは
なく磁性層への磁性粉粒子の充填性を損なうことなく粒
子間相互作用を分離できるものならば差し支えない。さ
らに磁性層には、例えば、酸化アルミニウム、酸化クロ
ム、非磁性酸化鉄、シリコン酸化物などを補強剤、研磨
剤として添加したり、潤滑剤として高級脂肪酸、及び脂
肪酸エステルを、帯電防止剤としてカーボンブラックな
どを添加することも可能である。

【０００９】

【作用】本発明は、第一磁性層には低保磁力かつ高磁化
値の窒化鉄粉末を用いることで充分に高い飽和磁束密度
を達成することができ、かつ長波長域での記録特性を増
大することができる。これにより低域出力、カラー信
号、オーディオ信号などの記録周波数の低い領域での高
Ｓ／Ｎを達成することが可能となる。また、第二磁性層
には表面を磁気的分離した板状のヘキサゴナルフェライ
トを用いることで短波長出力を高レベルで達成するとと
もに粒子間相互作用の影響によるノイズの増大を低く抑
制性できる。これにより従来ＶＴＲ機器における揮度信
号のＳ／Ｎも高くすることが出来る。

【００１０】このようにして本発明の構成によれば従来
のヘキサゴナルフェライトを用いた高配向記録媒体で生
じていたノイズを低減し、かつ急峻な磁化反転特性によ
り短波長再生出力を向上できる。第一磁性層は窒化によ
り安定化した針状磁性粉を用いていることから残留磁束
密度をそれほど低下させることなく長波長域の記録特性
を向上できる。本発明の磁気テ−プのような構成とする
ことで従来ＡＶ機器との互換性を満足させつつ、高性能
化が達成されることになり、使用する記録周波数領域に
おいて出力向上、かつノイズ低減化、記録感度の向上を
達成し、耐候性に富む重層構造の磁気テ−プを供給する
ことが出来る。

【００１１】

【実施例】以下、本発明の磁気テープの実施例について
説明する。

【００１２】（実施例１）まず、支持体に接する第一磁
性層として以下の材料を用いて塗料化を行った。 針状窒化鉄磁性粉（ＢＥＴ比表面積４５ｍ²／ｇ 長軸長０．３μｍ 軸比１０ Ｈｃ＝６３．７ＫＡ／ｍ 飽和磁化値１１０emu/g） −−−−−１００重量部 スルホン酸金属塩基含有塩化ビニル系樹脂（日本ゼオン製ＭＲ−１１０） −−−−− ８重量部 カーボンブラック（東海カーボン製シーストＧＳ） −−−−− ３重量部 ＭＩＢＫ −−−−− １６重量部 トルエン −−−−− １６重量部 シクロヘキサノン −−−−− ５重量部 上記材料を２軸型連続ニーダーを用いて一定時間混練し
た。得られた混練物にさらに以下に示す組成の材料を添
加し、ディゾルバーにて希釈した後１０リットルサンド
ミルにて分散を行い、磁性塗料を得た。 混練物 −−−−−１４８重量部 α−アルミナ（０．５μｍ粒状） −−−−− ３重量部 スルホン酸金属塩基含有ポリウレタン樹脂（東洋紡製UR−8300） ８重量部 ＭＥＫ −−−−− ６３重量部 トルエン −−−−− ６３重量部 シクロヘキサノン −−−−− ２１重量部 得られた磁性塗料全量に対してさらに以下の組成の材料
を添加し、ディゾルバーにて３０分撹はん後、第一磁性
層用塗料を得た。

【００１３】第二磁性層は、構成元素中のＦｅ元素を一
部すず、マグネシウム、珪素からなる金属元素と置換し
たバリウムフェライト板状磁性粉をその表面に0.5%の酸
化ジルコニウムを溶液合成法により被着したものを用い
て、以下に示した塗料化組成により磁性塗料を作製し
た。 バリウムフェライト置換体粉末（平均板径：0.04μｍ、板状比（板径／板厚）： 3.5、保磁力７１．６ＫＡ／ｍ） −−−−−１００重量部 塩化ビニル系重合体 −−−−− ６重量部 ポリウレタン −−−−− ６重量部 溶剤 ＭＩＢＫ −−−−− ９１重量部 トルエン −−−−− ９１重量部 シクロヘキサノン −−−−− ９１重量部 非磁性支持体として厚さ７μｍのポリエチレンテレフタ
レートフィルムの一面に下記に示した各磁性層用磁性塗
料をウェット オン ウェット（WET ON WET）方式により塗布し、未
乾燥状態でソレノイド磁界処理を施し、フィルム走行方
向に磁化容易軸を持つように配向処理し、引続き温度８
０度の雰囲気中に２分間通して乾燥し、実施例１の磁気
テープを作製した。

【００１４】実施例１において、第一磁性層２．０μ
ｍ、第二磁性層０．４μｍとした。ここで、第二磁性層
の膜厚は０．３μｍより薄くなると均一膜厚の構成が困
難となるとともに、記録再生時の磁気ヘッドとのコンタ
クトが悪くなり実効上充分な記録再生が行われなくな
る。また、第二磁性層の膜厚が１．０μｍより大きくな
ると低・中域の記録信号が第一磁性層にまで充分記録さ
れなくなり、第二磁性層由来の周波数特性が優位となっ
てしまう。その故、第二磁性層の膜厚は０．３μｍ〜
１．０μｍが好ましい。一方、上下両磁性層の保磁力に
ついてもバランス良く設定することが望ましく、本実施
例においては長波長領域での記録性能向上を目的として
第一磁性層のＨｃは７９．６ＫＡ／ｍ以下にすることが
望ましい。

【００１５】（実施例２）実施例１において、第一磁性
層の塗料化に用いた窒化鉄磁性粉をＨｃが５７．３ＫＡ
／ｍ、磁化値１２２emu/g、軸比６になるように鉄元素
以外にＣｏとＮｉを含有させた合金系磁性粉にし、第二
磁性層の板状磁性粉を実施例１で用いた磁性粉中に含ま
れる置換金属元素の量によりＨｃを制御した磁性粉で、
Ｈｃが１１８．２ＫＡ／ｍのものを使用した以外は同じ
塗料化フォーマットにより、重層型の磁気テ−プを作製
した。このとき、第一磁性層を塗布した後、直ちにテ−
プ表面を鏡面加工処理を施した後で第二磁性層を塗布す
る逐次塗工法を用いた。その際、第一磁性層の膜厚は
２．０μｍ、第二磁性層は０．３μｍとし、実施例２の
塗膜を得た。

【００１６】（比較例１）第一磁性層に鉄メタル磁性粉
の保磁力を１２５．６ＫＡ／ｍのものを用い、第二磁性
層には実施例１で使用したのと同一のバリウムフェライ
ト置換板状磁性粉とした以外は実施例１と同様にし、塗
料化は実施例１に従い、ニーダー及びサンドミルを用い
て混合分散を行って、磁性塗料を作製した後、所定量の
潤滑剤と硬化剤を撹はん添加した後、非磁性支持体面上
に、前記各磁性塗料をダイコーターをウェット オン ト゛ライ（we
t on dry）方式により、塗工速度約１００ｍ／min にて
塗布し、第一磁性層を２．０μｍ塗布し、直ちにその上
に第二磁性層を０．３μｍ塗布し、塗布した直後の磁場
配向を塗布膜の走行基体と同方向に配向されるように磁
界を印加させることにより磁性粉粒子を配列した磁性塗
膜を作製し、比較例１の塗布膜を得た。

【００１７】（比較例２）第一磁性層は実施例１と同様
にし、第２磁性層の板状ヘキサゴナルフェライト粒子を
表面処理しないで塗料化した。塗料化は実施例１に従
い、ニーダー及びサンドミルを用いて混合分散を行っ
て、磁性塗料を作製した後、所定量の潤滑剤と硬化剤を
撹はん添加した後、非磁性支持体面上に、前記第一磁性
塗料をダイコーターを用いて、塗工速度約１００ｍ／mi
nにて塗布し、直ちにその上に第二磁性層を０．３μｍ
塗布し、塗布した直後の磁場配向を走行基体と同方向に
磁束を持つ配向磁石の間隙を通過させ、磁性塗膜を作製
し、比較例２の塗布膜を得た。

【００１８】得られた塗膜は1/2インチ幅にスリット
し、改造型のＳＶＨＳデッキを用いて電磁変換特性を測
定した。電磁変換特性の評価は、ギャップ長０．１９μ
ｍ、トラック幅１０μｍの超構造窒化膜積層タイプヘッ
ドを搭載し、テ−プ・ヘッド間の相対速度５．８ｍ／se
cで自己録再し、記録周波数１００ｋＨｚ及び１２ＭＨ
ｚのＲＦ出力で代表させた。また、Ｃ／Ｎは、１２ＭＨ
ｚ±０．１ＭＨｚでＲＢＷ３０ＫＨｚで測定評価した。
一方、耐候保存性については５０℃,８０％ＲＨの条件
下に１カ月放置した前後でのＣ／Ｎ変化、テープ外観な
どから評価した。以上の測定結果は、それぞれ（表１）
に示し、ＲＦ出力及びＣ／Ｎは比較例２を０ｄＢとし、
すべて相対値として示した。

【００１９】

【表１】

【００２０】上記実施例から、第一磁性層の低保磁力窒
化鉄磁性粉を用いた場合にも充分な記録性能が得られる
ことだわかった。また、表面処理により磁気的分離がな
されたことにより磁性粉粒子を強制的に配列した場合に
も出力を低下させることなくヘキサゴナルフェライト磁
性粉粒子間のスタッキング現象を抑制することができ粒
子性ノイズの低減が可能となった。

【００２１】その結果、（表１）に示したように長波長
から短波長信号にいたるまで高いＲＦ出力となり、本発
明で開示したような重層化の効果は明らかであり、かつ
両磁性層の最適化により高い記録特性と低ノイズ化を実
現することが出来た。保存安定性についても本実施例は
比較例の場合と比較して非常に優れていることがわか
る。

【００２２】一方、比較例１においては、従来のメタル
テープ用磁性粉を用いた場合には低域において充分な記
録特性が達成できず、比較例２においては従来のような
板状ヘキサゴナルフェライト粒子を用いた場合ではノイ
ズの増大を招き充分なＣ／Ｎを達成することが出来なか
った。

【００２３】以上の結果からわかるように、本発明を用
いた実施例は、これを用いない比較例のサンプルに比べ
て短波長領域での出力向上と広周波数帯域に渡る安定し
た出力、低ノイズ化などを高いレベルで両立させること
が可能となった。

【００２４】このようにして、本発明は従来の面内長手
記録媒体を凌駕する記録密度特性が得られる。

【００２５】

【発明の効果】以上述べたところから明らかなように、
本発明によれば、短波長領域から長波長領域までバラン
スのとれた再生出力を高いレベルで実現するとともに、
低ノイズ化を実現することが可能となる。したがって、
本発明は従来磁気テ−プとの互換を満たすにとどまら
ず、今後のデジタル記録に対しても十分に対応可能で、
かつより一層高密度記録に適する磁気記録媒体を提供で
きる長所を有する。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 非磁性支持体の表面に針状強磁性窒化鉄
   粒子を含む第１磁性層及び板状強磁性ヘキサゴナルフェ
   ライト粒子を含む第２磁性層が形成されていることを特
   徴とする磁気テープ。
2. 【請求項２】 第２磁性層に含まれる板状強磁性ヘキサ
   ゴナルフェライト粒子の表面が、非磁性酸化物粒子によ
   り処理されていることを特徴とする請求項１記載の磁気
   テ−プ。