JPH0668433A

JPH0668433A - 研磨材含有磁気テープ

Info

Publication number: JPH0668433A
Application number: JP3157275A
Authority: JP
Inventors: Albrecht Koller; アルブレヒト、コラー; Hans-Heinrich Credner; ハンス−ハインリッヒ、クレドナー
Original assignee: BASF Magnetics GmbH; Emtec Magnetics GmbH
Current assignee: Emtec Magnetics GmbH
Priority date: 1990-07-12
Filing date: 1991-06-28
Publication date: 1994-03-11
Also published as: EP0470363B1; DE59100940D1; DE4022221A1; EP0470363A1; US5256497A

Abstract

(57)【要約】【目的】ビデオヘッドの著しく過大な研磨をもたらす
ことなく、その粗面ピーク部分の研磨をもたらし、しか
も磁気テープの磁気的および機械的特性に悪い影響を与
えることのない研磨剤含有磁気テープを提供すること。【構成】非磁性基体層と、磁性硬質ピグメントおよび
非磁性ピグメントをポリマー結合剤中に分散含有する、
上記基体層上に施こされた磁性層とを有し、磁気テープ
カセットおよび記録／再生装置における磁性層と接触す
る部分を研磨、浄化する作用を有する磁気テープであっ
て、上記磁性ピグメントが、少くとも２６ｍ²／ｇのＢ
ＥＴ値を有する針状のＣｒＯ₂であり、上記非磁性ピグ
メントが、少くとも９のモース硬さ、０．１から２μｍ
の１次粒度および１から１３０ｍ²／ｇのＢＥＴ値を有
し、磁気テープ磁性層が０．０２μｍより小さいＲａ値
を有することを特徴とする磁気テープ。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【技術分野】本発明は非磁性基体層と、磁性硬質ピグメ
ントおよび２μｍより小さい粒度の非磁性ピグメントな
らびにポリマー結合剤および必要に応じて他の添加剤、
例えば分散剤、硬化剤可塑剤、滑剤を含有する、上記基
体層上に施こされた分散磁性層とを有し、磁気テープカ
セットおよび記録／再生装置における磁性層と接触する
部分を研磨、浄化する作用を有する磁気テープに関する
ものである。

【０００２】磁気記録媒体、例えば磁気テープが長期間
にわたり使用されると、摩耗が生じ、これにより生ずる
粉体が磁気ヘッド表面に堆積する。雰囲気中の粉埃も同
じく堆積して磁気ヘッドを汚ごす。この種の堆積物はオ
ーディオおよびビデオの質を劣化させる一因をなし、さ
らにこれは記録および再生の間のレベル降下をもたら
す。レベル降下の他の原因はいわゆるヘッド劣化であ
る。これは本質的に単結晶性の磁気ヘッド表面を、磁気
ヘッド上を引張られる磁気テープの歪効果の下に、多結
晶状態に変える原因となり得る。

【０００３】磁気テープの製造における一般的開発目的
は、磁気特性を阻害しないように、記録層中における非
磁性材料の含有率をなるべく小さくすることである。

【０００４】しかるにかかわらず、磁性酸化鉄（一般に
コバルトでドーピングされる）を記録粒子として使用す
る場合、磁性ピグメントを結合し、磁気テープの機械的
走行挙動をもたらすために必要なポリマー結合剤のほか
に非磁性ピグメントを使用するについては以下に述べら
れる２理由がある。

【０００５】第１は多くの場合磁気テープの耐摩耗性は
非磁性ピグメントの添加により始めて満足すべきものと
なること、第２に、磁気テープをビデオ記録、すなわち
録画に使用する場合、磁性酸化鉄のモース硬さは、フェ
ライト製のビデオ磁気ヘッドの恒常的かつ軽微な研磨を
必要とするが、これを達成するに不充分である。この磁
性層組成に硬質研磨材を添加することにより、テープと
ヘッドの間の良好な磁気的接触をもたらすために望まし
い最少限のかつ均斉なヘッド研磨を達成することができ
る。この磁性層組成は例えば米国特許３６３０９１０
号、４３７９８００号および西独特許３９１０４８８号
明細書に記載されている。

【０００６】磁性ピグメントＣｒＯ₂を使用する場合に
はこれと逆の事態となる。すなわち、この磁性ピグメン
トの高いモース硬さのため、ヘッドにはピグメントによ
る過度の研磨がもたらされるおそれがある。これに対処
するため、比較的軟質の無機ピグメント、例えばＺｎＯ
を使用し、かつ／もしくは有機材料で磁性ピグメントを
被覆する試みがなされている（例えば「トランザクショ
ンズ、オン、マグネティックス」Ｖｏｌ．−Ｍａｇ．２
３、Ｎｏ．１、１９８７年１月の１０３−１０５頁参
照）。カレンダー処理による磁気テープの表面平滑化
も、望ましい最小限度のヘッド研磨をもたらす制御効果
がある。この観点からすれば、非磁性硬質ピグメントの
使用は、ＣｒＯ₂が使用されている場合に問題となる。
西独特許２５５４１４６号は、ビデオモニターを有する
ビデオレコーダにおける磁気ヘッド浄化法において、磁
性ピグメントＣｒＯ₂に対し、モース硬さ９のＡｌ₂Ｏ₃
を非磁性ピグメントとして添加することを開示してい
る。ビデオテスト画像を上記開示により製造された磁気
テープに録画し、このテープをビデオレコーダに装填
し、テスト画像が適当に再生されるまで再生浄化操作し
たが、この時点で直ちにレコーダを停止しテストカセッ
トを取出さねばならなかった。上記処理は極めて臨界的
であって、適当に行なわれない場合にはビデオヘッドに
掻傷を与えるに至ることは明らかである。この磁気テー
プのＲａ値は０．０５から０．１２μｍを示し、ビデオ
テープとして使用するには著しい粗面である。

【０００７】さらに米国特許４１３８２２９号および４
３９７９１１号は、磁性ピグメントを含有せず、硬度お
よび粒度の相違する無機ピグメントあるいは無機および
有機ポリマー粉末混合物を含有する磁気記録ヘッド用の
浄化テープを開示している。

【０００８】これとは無関係に、若干の研磨効果がビデ
オヘッドに限らず好ましいことが見出されている。すな
わち或る程度の研磨は磁気テープ、ことにビデオカセッ
トにおいてその磁気層と接触する他の部材についても有
利である。このような部材、例えばテープガイド部材あ
るいはテープ変向部材の粗面ピーク部分（バレイ部分に
対し）ないし山部分（粗面の谷部分に対し）が接触する
テープ磁性層を損傷し、これにより再生の間の可視的、
可聴的干渉がもたらされるに至るからである。

【０００９】しかるに実験の結果は、この問題の粗面ピ
ーク部分は磁性ピグメントによっては解消され得ないこ
とを示した。信号の記憶に使用される磁性ピグメント
は、信号干渉を最少限とし、高記録密度をもたらすため
に著しく微細な粒度のものから構成されているからであ
る。一定の適度の硬度を有し、微細なこの種の磁性ピグ
メントは、磁性層と接触するカセットにおける各部材に
対して軽微な研磨効果はもたらすが、問題となる各部材
接触表面の粗面ピーク部分は、テープの著しく長時間の
走行後においても僅かに平滑化され得るに過ぎない。従
って、ビデオカセットテープはその全長にわたって掻傷
を受け、その結果このテープは使用に耐えなくなる。前
述したように、長手方向にもたらされるこの掻傷はその
深さに応じて連続的かつ可視的な厄介なストリーキング
を画面上にもたらすからである。

【００１０】予想したように、比較的硬質のＣｒＯ₂ピ
グメントを使用して骨の折れる軽微な研磨を、比較的軟
質の酸化鉄粒子の場合よりも迅速に行なったが、上記両
タイプのピグメントでは研磨処理は緩慢であるにかかわ
らず、ビデオカセット中のテープ走行の間におけるその
長手方向の掻傷を回避することはできなかった。従っ
て、公知のピグメントは、磁気テープと接触すべき各部
材をあらかじめ完全に平滑した場合にのみ使用され得る
が、これではビデオカセットの製造コストは入念な平滑
化処理に応じて高額なものとなる。

【００１１】そこでこの分野の技術的課題は、ビデオヘ
ッドの著しく過大な研磨をもたらすことなく、その粗面
ピーク部分の研磨をもたらし、しかも磁気テープの磁気
的および機械的特性に悪い影響を与えることのない研磨
剤含有磁気テープを提供することである。

【００１２】

【発明の要約】しかるに上述した技術的課題は、非磁性
基体層と、磁性硬質ピグメントおよび非磁性ピグメント
をポリマー結合剤中に分散含有する、上記基体層上に施
こされた磁性層とを有し、磁気テープカセットおよび記
録／再生装置における磁性層と接触する部分を研磨、浄
化する作用を有する磁気テープであって、上記磁性ピグ
メントが、少くとも２６ｍ²／ｇのＢＥＴ値を有する針
状のＣｒＯ₂であり、上記非磁性ピグメントが、少くと
も９のモース硬さ、０．１から２μｍの１次粒度および
１から１３０ｍ²／ｇのＢＥＴ値を有し、磁気テープ磁
性層が０．０２μｍより小さいＲａ値を有することを特
徴とする磁気テープにより解決され得ることが本発明者
らにより見出された。本発明によれば、磁気テープが接
触する部材表面の粗面ピークは短時間のテープ走行です
べて研磨除去し得る。しかるにもかかわらず、平滑化さ
れた接触面（粗面ピーク除去後のビデオヘッド、テープ
変向ガイドピン）に対する追加的研磨作用は、磁性Ｃｒ
Ｏ₂粒子の軽微な研磨効果に比し、全く無視し得る程度
のものである。従って本発明は、テープと接触する部材
の粗面ピーク除去、すなわち平滑化が行なわれた後は、
研磨処理が自然的に停止され得る、自己制御方法をもた
らし得る。

【００１３】そこで、以下においてさらに詳述される
が、適当な非磁性ピグメントの添加により、ＣｒＯ₂タ
イプの硬質磁性ピグメントの使用が可能になる。このこ
とは例えばビデオプログラムの高速熱複製の場合、著し
い粗面構造の金属製テープ変向ピンのような廉価な部材
を使用したカセットにおいても干渉のない良質の画像を
もたらす点において、末端使用者にとってもカセット製
造業者にとっても、ことに好都合である。

【００１４】もちろん、非磁性ピグメントを添加する場
合、ビデオヘッドが掻傷を受けないように、粗粒が磁性
層中に混入しないように留意することが重要である。ま
た選択的研磨処理を妨げないように、過度に微細な非磁
性ピグメントは使用できない。

【００１５】本発明磁気テープによれば著しく相違する
規格のオーディオおよびビデオ磁気テープレコーダ
（３．８１ｍｍ、１／４インチ、８ｍｍ、１／２イン
チ、Ｂｅｔｈａｃａｍ、Ｒ−ＤＡＴ、１インチ、２イン
チ）を使用しても、掻傷をもたらすことなく、秀れた浄
化効果をもたらし得る。

【００１６】

【発明の構成】分散層、すなわち磁性層は、それ自体公
知の方法により、好ましくはほぼ８のモース硬さを有す
るＣｒＯ₂を使用して製造され得る。その保磁力は２５
ｋＡ／ｍより大、ＢＥＴ値は少くとも２６ｍ²／ｇであ
ることが好ましい。他の硬質磁性ピグメント、例えば針
状炭化鉄もしくは窒化鉄、あるいはこれとＣｒＯ₂との
混合物も使用可能である。このようなピグメントは、例
えば西独特許３５１２２７０号、３６３４２８３号、３
６３４４８７号、ヨーロッパ特許３１２０３２号、３４
０６８９号、２２７１０４号に開示されている。少くと
も９のモース硬さを有する無機、非磁性ピグメント、例
えばＡｌ₂Ｏ₃もしくはクロームグリーン、Ｃｒ₂Ｏ₃も、
いわゆる硬質研磨材として使用され得る。これらピグメ
ントは、０．１から２μｍ、ことに１μｍより小さい１
次粒度、１から１３０ｍ²／ｇ、ことに５から２５ｍ²／
ｇのＢＥＴ表面を有することが望ましい。本発明におい
てはＳｉＣ、ざくろ石もしくはＳｉＯ₂粒子も使用され
得る。０．３μｍの平均１次粒度を有する立方晶系酸化
アルミニウムピグメントは、ことに本発明の目的に適合
する。添附の図面代用写真（第１図）は、針状二酸化ク
ロム粒子を含有する磁性層中にこの立方晶系酸化アルミ
ニウムの非磁性ピグメントが分散埋没されている状態を
示している（２００００倍率、走査電子顕微鏡）。

【００１７】使用されるポリマー結合剤は、磁気テープ
に使用される典型的な硬質もしくは軟質結合剤、あるい
はその混合物のいずれでもよい。ビニルクロライド、ビ
ニルアセテートおよびビニルアルコールの共重合体、ビ
ニリデンクロライドとアクリロニトリルの共重合体、ポ
リビニルホルマールのようなポリビニルアセタールある
いはニトロセルロースのようなセルロース誘導体および
フェノキシ樹脂、エポキシ樹脂、ポリエステルポリウレ
タン、ポリエーテルポリウレタン、ポリカーボネートポ
リウレタンなどがその例である。

【００１８】結合剤用溶媒としては、この分野で周知の
もの、例えばテトラヒドロフラン、ジオキサン、ジメチ
ルホルムアミド、シクロヘキサノン、メチルエチルケト
ン、トルエン、メチルイソブチルケトンおよびこれらの
任意の混合物が使用される。

【００１９】分散助剤は、多くの公知表面活性化合物、
例えば脂肪酸アミンもしくはジアミン、脂肪酸もしくは
そのアンモニウム塩、レシチン、エトキシル化脂肪酸誘
導体、脂肪族もしくは芳香族の場合によりエトキシル化
された燐酸エステル、スルホこはく酸エステル、ソルビ
タンエステル、脂肪族および芳香族のスルホン酸もしく
はスルホネート、脂肪族アルコールスルフェートなどか
ら選ばれる。

【００２０】可塑剤、滑剤、硬化剤を含む他の添加剤、
例えばジイソシアネート、および周知のタイプの硬化促
進剤も、本発明磁性記録層形成のために使用され得る。

【００２１】磁性分散層組成物をナイフコーティング、
押出しコーティング、カスケードコーティングなどの方
法で塗布し、乾燥磁性層の厚さが２から１０μｍとなる
ようにするのが好ましい。

【００２２】非磁性基体層としては、ポリエステル、ポ
リオレフィン、セルロース誘導体あるいはポリカーボネ
ートのシートが使用される。これに上記磁気層を塗布し
た後、任意の方法で乾燥し、カレンダー処理により表面
を平滑化する。この処理は、ローラ対、例えば加熱金属
ローラとプラスチックローラの間に、加圧下、表面温度
７０から１０５℃で、積層乾燥基体層を給送送過させる
ことにより行なわれる。このようにして得られた磁気テ
ープを所望の幅に切断して、必要に応じカセット中に収
納する。

【００２３】以下の実施例により本発明をさらに具体的
に説明するが、ここで使用される量はすべて重量部で示
される。磁性層用分散層は、あらかじめ表１に示される
量割合で、ターボミキサを備えた槽中で分散液になさ
れ、１から１．５ｍｍ径のセラミック摩砕球を充填した
撹拌ボールミル中で摩砕される。次いで以下に示される
組成の結合剤溶液と合併される。３．５部のジイソシア
ネート（バイエル社の製品ＤｅｓｍｏｄｕｒＬ）と
０．１部のアセチルアセトン酸鉄を６部のテトラヒドロ
フランに溶解させた架橋剤溶液を添加して、この磁性分
散液を押出コーティング装置により、ポリエチレンテレ
フタレートの１５μｍ厚さ基体層上に乾燥層厚さが２．
５μｍとなるように成層し、磁場中を成層方向において
長手方向に配向し、乾燥し、カレンダー処理に附した。

【００２４】結合剤溶液の組成溶媒テトラヒドロフラン１００シクロヘキサノン１６滑剤ステアリン酸６ブチルステアレート９結合剤ポリエステルウレタン１５ポリビニルクロリド／ビニルアセテート／ビニルアルコール共重合体（ＶＡＧＨ）４０．７μｍの平均粒径を有するＡｌ₂Ｏ₃（ルートウィッ
ヒスハーフェンのアルコア、ヘミー社製品Ｐ１０ｆｅｉ
ｎｓｔ）を実施例１、２、４、５、６および８におい
て、０．３μｍの平均１次粒径を有するＡｌ₂Ｏ₃粒子
（フランスロアネシーのバイコフスキイ、シミー社製品
ＧＥ６）を実施例３および７において非磁性無機ピグメ
ントとして使用した。

【００２５】

【表１】磁気的および機械的特性をテストするため、得られた磁
気テープを１／２インチ（１２．５ｍｍ）幅に切断し、
２時間ＶＨＳカセットとした（テープ長さ１７３ｍ）。

【００２６】これを使用して以下のテストを行なった。

【００２７】（１）ＶＨＳテープ用標準法による貯蔵デ
ータの測定、（２）カセット中における定常気候条件下
の完全５０回走行後のヘッド摩耗度の測定および（３）
廉価なテープ変向ピンに対する磁気テープ挙動のテス
ト。

【００２８】このテストは以下のようにして行なった
（第２図参照）。

【００２９】送りスプール（１）からもたらされる被験
磁気テープ（１）をその磁性層面と接触する案内ローラ
（３、４）に案内され、廉価な市販カセットから取出し
たテープ変向ピン（５）を走過することにより一定の緊
張が与えられ、巻取スプール（６）に巻取られる（テー
プ走行速度５ｍｍ／秒）。変向ピン（５）とローラ
（４）の間においてテープ磁性層面上に直交するように
指向された立体顕微鏡（７）を使用して、テープに対し
て接線方向の光線下に、欠陥が消失するまでのテープ長
さを視覚的に測定した。廉価なテープ変向ピンを具備す
るビデオカセットを使用して、記録テスト信号に対し
て、テレビジョン画面にもはや欠陥が認められなくなる
までの時間を測定する併行テストを行なった。

【００３０】表２信号対雑音比テープ欠陥消失までヘッド摩耗のテープ走行長さｄＢｄＢ_rel （ｍ）（μｍ）実施例１５２．３０．２１．６３．４実施例２５２．２０．１０．９３．８実施例３５２．００．２１．１３．３実施例４５１．９ −０．２０．６４．０実施例５５３．００．９１．２４．４実施例６５２．８０．７１．０４．９実施例７５２．６０．６１．２４．３実施例８５２．７０．６０．７５．３対比例１５２．１０＞１７３３．４対比例２５３．００．９＞１７３４．５表２から認められるように、本発明実施例１から８の場
合には、短かいテープ走行長さでテープ欠陥は消失する
が、対比例１および２においてはテープ欠陥はその全長
走行後もなお消失しなかった。顕微鏡で視覚的に認めら
れる掻傷およびテレビジョン画面上に観察される干渉間
の相関関係はよく一致する。なお表２からは、１から４
％の酸化アルミニウムを添加しても、輝度信号対雑音比
における劣化をもたらさず、ヘッド研磨度は走行１００
時間当たり０．５から６μｍのＶＨＳ仕様の範囲内にあ
るが、廉価な、従って粗面のテープ変向ピンを使用して
も、これと接触するべき磁性層の掻傷による干渉は急速
に消失する。

【００３１】磁気層面の平均粗面度（Ｒａ値）は、実施
例１から８による磁気テープでも、対比例１および２に
よる市販の通常の磁気ビデオテープでも、０．００５か
ら０．０１５μｍの範囲であった。

【００３２】磁性ピグメントに対して０．５から１０重
量％、ことに１から４重量％の硬質非磁性ピグメントの
添加が本発明の目的からして好ましい。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明により針状二酸化クロム粒子を含有する
磁性層中に非磁性硬質ピグメントとして立方晶系酸化ア
ルミニウムピグメントが分散埋没されている状態を示す
図面代用写真（２０００倍率、走査電子顕微鏡）であ
る。

【図２】本発明による研磨材含有磁気テープ（実施例１
から８）と市販の同様の磁気テープ（対比例１および
２）のテスト方法を示す図面である。

【符号の簡単な説明】

１給送スプール２被験磁気テープ３案内ローラ４案内ローラ５テープ変向ピン６巻取スプール７立体顕微鏡

【手続補正書】

【提出日】平成５年８月４日

【手続補正１】

【補正対象書類名】図面

【補正対象項目名】図１

【補正方法】変更

【補正内容】

【図１】

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者ハンス−ハインリッヒ、クレドナードイツ連邦共和国、8021、ホーエンシェフトラルン、シュタインベルク、７

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】非磁性基体層と、磁性硬質ピグメントお
よび非磁性ピグメントをポリマー結合剤中に分散含有す
る、上記基体層上に施こされた磁性層とを有し、磁気テ
ープカセットおよび記録／再生装置における磁性層と接
触する部分を研磨、浄化する作用を有する磁気テープで
あって、上記磁性ピグメントが、少くとも２６ｍ²／ｇ
のＢＥＴ値を有する針状のＣｒＯ₂であり、上記非磁性
ピグメントが、少くとも９のモース硬さ、０．１から２
μｍの１次粒度および１から１３０ｍ²／ｇのＢＥＴ値
を有し、磁気テープ磁性層が０．０２μｍより小さいＲ
ａ値を有することを特徴とする磁気テープ。
【請求項２】請求項（１）による磁気テープであっ
て、上記非磁性ピグメントが、１μｍより小さい１次粒
度と、磁性ピグメントに対して０．５から１０重量％の
量において５から２．５ｍ²／ｇのＢＥＴ値を有するＡ
ｌ₂Ｏ₃あるいはＣｒ₂Ｏ₃であることを特徴とする磁気テ
ープ。
【請求項３】請求項（１）による磁気テープであっ
て、非磁性ピグメントが立方晶系Ａｌ₂Ｏ₃であることを
特徴とする磁気テープ。