JPH0757249A - 磁気テープ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【構成】 非磁性支持体上に磁性層を形成してなる磁気
テープであって、テープ長手方向の弾性率が６〜20GPa
、テープ幅方向の弾性率が６〜20GPa 、且つテープ全
厚が７μm 以下である磁気テープ。 【効果】 磁気テープとヘッドのあたりが良好で、エン
ベロープ特性に優れる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は磁気テープに関する。更
に詳しくは、ビデオテープ、電子計算機の外部記録媒体
等として用いられる磁気テープに関する。

【０００２】

【従来の技術】従来知られている磁気記録媒体の一種と
して磁気テープがあるが、これは非磁性支持体上に磁性
塗料を塗布して或いは蒸着等により磁性粉末を直接非磁
性支持体上に付着させて磁性層を形成し、適当な幅のテ
ープ状に裁断して製造されるものであり、音声や映像の
記録再生媒体や電子計算機用のプログラム、データ等を
保存する外部記録媒体等に汎用されている。

【０００３】近年、これらの磁気テープにおいてコンパ
クト化、大記憶容量化が要求されており、これに対応す
るためには磁性粉末の粒径ができるだけ小さくしかも高
保磁力であることが要求され、その観点から鉄を主体と
する強磁性金属粉末（いわゆるメタル粉末）が使用され
ている。また、その一方でテープ全厚を薄くして、長尺
化による記憶容量をかせいでいる。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながらテープ全
厚を薄くした場合テープ剛性が不足し、テープとヘッド
のあたり（テープとヘッドの接触の程度）が不良となり
電磁変換特性が低下し、また磁気テープ自体の耐久性も
低下する。

【０００５】この問題を解決するために、従来ベースフ
ィルムとして使用されているポリエチレンテレフタレー
トに代えて、より剛性の高いポリエチレンナフタレート
やアラミド樹脂等の合成樹脂を用いて磁気テープを作製
することが行なわれているが、テープの全厚が７μm 未
満の場合は依然テープの剛性が不充分であり、良好なヘ
ッドあたりが得られず、エンベロープ特性が悪くなった
りする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明者らは上記課題を
解決するために鋭意研究した結果、テープ長手方向と幅
方向の弾性率が特定範囲にあり、且つテープ全厚が７μ
m 以下である磁気テープが、良好なヘッドあたりを示
し、エンベロープ特性が良好となることを見出し、本発
明を完成するに至った。

【０００７】すなわち本発明は、非磁性支持体上に磁性
層を形成してなる磁気テープであって、テープ長手方向
の弾性率が６〜20GPa 、テープ幅方向の弾性率が６〜20
GPa、且つテープ全厚が７μm 未満であることを特徴と
する磁気テープを提供するものである。ここで弾性率は
20℃で測定した場合の値である。

【０００８】本発明の磁気テープでは、テープ長手方向
の弾性率(E₁)とテープ幅方向の弾性率(E₂)が｜E₁−E₂｜
＜５(GPa) の関係を満たすことが望ましい。テープの長
手方向と幅方向で弾性率の差が大きくなると、テープと
ヘッドのあたりが悪くなる。また、各弾性率が６ GPa未
満或いは20 GPaを越えると、テープ剛性が不足してテー
プのヘッドあたりが悪くなる。

【０００９】また、本発明の磁気テープのベースフィル
ム、磁性層等を含めたテープ全厚は７μm 未満、好まし
くは４〜７μm である。この範囲において良好なヘッド
あたりが得られる。

【００１０】本発明の磁気テープはいわゆる塗布型でも
金属薄膜型でもいずれの方法で磁性層が形成されたもの
であってもよい。本発明の磁気テープは、通常、リール
に巻き取って或いは適当なカセットケース（ハウジン
グ）に組み込まれて使用される。

【００１１】本発明の磁気テープのうち塗布型のもの
は、非磁性支持体上に磁性粉末と結合剤を主成分とする
磁性塗料を塗布して磁性層を形成し、その後、常法に従
って配向、乾燥、裁断等の工程を経て得られる。また、
必要に応じてバックコート層、トップコート層等を形成
してもよく、これらは従来公知の方法に従って形成すれ
ばよい。

【００１２】本発明に用いられる非磁性支持体の原料は
ポリエチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレー
ト、アラミド樹脂等が挙げられる。また、非磁性支持体
の厚さは特に限定しないが、 3.0〜5.0 μm 程度のもの
が用いられる。

【００１３】本発明に用いられる磁性粉末は、通常この
分野で用いられる何れを使用することもできる。特に好
ましい磁性粉末としては、鉄を主体とする針状金属粉末
（メタル粉末）が挙げられる。

【００１４】メタル粉末としては、従来公知の鉄を主体
とするものが使用でき、鉄粉末、或いは鉄とコバルト、
ニッケル等の合金粉末、更にこれらにアルミニウム、ク
ロム、マンガン、珪素、亜鉛、遷移金属元素、希土類金
属元素等を含む合金粉末が挙げられる。また、メタル粉
末は、平均長軸長が0.2 μm 以下で且つ保磁力が1500Oe
以上、特に1700〜2000 Oe のものが好ましい。保磁力
以外の磁気特性は特に限定されない。またメタル粉末は
針状のものが好ましく、針状比は３以上が好ましい。針
状比が３未満では磁場配向が低下する傾向を示す。

【００１５】また、本発明に用いられる磁性粉末として
は、上記のようなメタル粉末の他にコバルト被着酸化鉄
及び六方晶強磁性粉末を挙げることができる。

【００１６】コバルト被着酸化鉄としては、Co被着Fe₃O
₄、Co被着Fe₂O₃、Co被着FeO_x(1.34≦ｘ＜1.50）が使用
でき、特にCo被着FeO_xが好ましい。また、本発明に用い
られるコバルト被着酸化鉄は、針状の酸化鉄を核とし
て、通常のコバルト被着の方法で製造されたものが使用
できる。コバルト被着酸化鉄の磁気特性はコバルトの添
加量、Fe²⁺量を製造条件等で操作することにより所定の
ものに調節できる。コバルトの添加量は通常１〜20重量
％（原料の酸化鉄に対して）、好ましくは２〜15重量％
であり、Fe²⁺の量は通常0.5 〜30重量％（コバルト被着
酸化鉄全体における割合）、好ましくは１〜25重量％で
ある。本発明に使用されるコバルト被着酸化鉄は針状の
ものが好ましく、軸比は３〜10のものが好ましい。ま
た、本発明に使用されるコバルト被着酸化鉄としては平
均長軸長が0.2 μm 以下で且つ保磁力が1300 Oe 以上、
特に1500〜2000 Oe のものが好ましい。

【００１７】六方晶強磁性粉末としては、バリウムフェ
ライト、ストロンチウムフェライト、カルシウムフェラ
イト、又はこれらフェライトを構成する鉄原子の一部を
Co、Ti、Zr、Ni、In、Cu、Ge、Nbの群れから選ばれる少
なくとも一種の元素で置換したもの等を挙げることがで
きる。ここで、六方晶強磁性粉末とは、六方晶系の結晶
構造を有する磁性金属化合物の粉末をいう。このような
六方晶強磁性粉末はできるだけ粒形及び粒径分布が揃っ
ていることが望ましい。具体的には、六角板状の結晶の
場合、対角線の長さをｄ、板の厚みをｔとすると、該長
さ(ｄ)が0.03〜0.2 μm で、対角線の長さに対する板の
厚み（ｄ／ｔ）は通常３〜10のものが入手可能である。
本発明に使用される六方晶強磁性粉末としては保磁力が
1400 Oe以上、特に1400〜2000 Oe のものが好ましい。

【００１８】また、本発明に使用される結合剤として
は、ポリウレタン樹脂、特にスルホン酸基、スルホン酸
金属塩基、スルホベタイン基、カルボベタイン基、アミ
ノ基、水酸基、エポキシ基等の極性基を含有するポリウ
レタン樹脂、塩化ビニル−酢酸ビニル共重合体、塩化ビ
ニル−塩化ビニリデン共重合体、塩化ビニル−アクリロ
ニトリル共重合体等の塩化ビニル系共重合体であって、
特にスルホン酸基、スルホン酸金属塩基、アミノ基等の
極性基を含有する塩化ビニル共重合体、ブタジエン−ア
クリロニトリル共重合体、ポリアミド樹脂、ポリビニル
ブチラール、セルロース誘導体（セルロースアセテート
ブチレート、セルロースプロピオネート、ニトロセルロ
ース等）、スチレン−ブタジエン共重合体、ポリエステ
ル樹脂、各種の合成ゴム系、フェノール樹脂、エポキシ
樹脂、尿素樹脂、メラミン樹脂、フェノキシ樹脂、シリ
コン樹脂、アクリル系反応樹脂、高分子量ポリエステル
樹脂とイソシアネートプレポリマーの混合物、ポリエス
テルポリオールとポリイソシアネートの混合物、尿素ホ
ルムアルデヒド樹脂、低分子量グリコール／高分子量ジ
オール／イソシアネートの混合物、及びこれらの混合物
等が例示される。通常、結合剤は磁性塗料中に 3.0〜1
0.0重量％程度配合される。

【００１９】有機溶媒としては、シクロヘキサノン、メ
チルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、酢酸エチ
ル、酢酸ブチル、ベンゼン、トルエン、キシレン、ジメ
チルスルホキシド、テトラヒドロフラン、ジオキサン
等、使用する結合剤樹脂を溶解するのに適した溶剤が特
に制限されることなく単独又は二種以上混合して使用さ
れる。通常、有機溶媒は磁性塗料中に20〜80重量％程度
配合される。

【００２０】なお、磁性塗料中には、通常使用されてい
る各種添加剤、例えば分散剤、研磨剤、潤滑剤などを適
宜に添加使用してもよい。分散剤としては、レシチン、
ノニオン系界面活性剤、アニオン系界面活性剤、カチオ
ン系界面活性剤等が使用できる。研磨剤としては、α−
アルミナ、溶融アルミナ、酸化クロム(Cr₂O₃) 、酸化
鉄、炭化ケイ素、コランダム、ダイヤモンド等の平均粒
子径0.05〜１μm の微粉末が使用でき、通常前記したよ
うな結合剤100 重量部に対し0.5 〜100 重量部加えられ
る。潤滑剤としては、各種のポリシロキサン等のシリコ
ーンオイル、グラファイト、二硫化モリブデン等の無機
粉末、ポリエチレン、ポリテトラフルオロエチレン等の
プラスチック微粉末、高級脂肪酸、高級アルコール、高
級脂肪酸エステル、フルオロカーボン類などが前述した
結合剤 100重量部に対して0.1 〜50重量部の割合で添加
される。

【００２１】また、本発明の磁気テープのうち、金属薄
膜型のものは、磁性粉末を蒸着等により非磁性支持体上
に付着させて磁性層を形成し、その後、常法に従って配
向、乾燥、裁断等の工程を経て得られる。また、必要に
応じてバックコート層、トップコート層等を形成しても
よく、これらは従来公知の方法に従って形成すればよ
い。

【００２２】本発明の磁気テープの磁性層を蒸着等によ
り形成する場合の磁性材料としては、通常の金属薄膜型
の磁気記録媒体の製造に用いられる強磁性金属材料が挙
げられ、例えばCo, Ni, Fe等の強磁性金属、また、Fe−
Co、Fe−Ni、Co−Ni、Fe−Co−Ni、Fe−Fh、Fe−Cu、Co
−Cu、Co−Au、Co−Y 、Co−La、Co−Pr、Co−Gd、Co−
Sm、Co−Pt、Ni−Cu、Mn−Bi、Mn−Sb、Mn−Al、Fe−C
r、Co−Cr、Ni−Cr、Fe−Co−Cr、Ni−Co−Cr等の強磁
性合金が挙げられる。特に、磁性層としては鉄の薄膜或
いは鉄を主体とする強磁性合金粉末の薄膜が好ましい。
例を挙げれば、窒化鉄、炭化鉄、鉄を主体とする強磁性
合金粉末の窒化物、炭化物である。

【００２３】高密度記録のためには磁気テープの磁性層
は、斜め蒸着により基材上に形成することが好ましい。
斜め蒸着の方法は特に限定されず、従来公知の方法に準
ずる。蒸着の際の真空度は10^-4〜10^-7Torr程度である。
蒸着による磁性層は単層構造でも多層構造の何れでも良
く、特に、酸素ガス又は空気を導入して磁性層表面に酸
化物を形成することにより、耐久性の向上を図ることが
できる。

【００２４】なお、本発明においては、磁性層は一層或
いは多層とすることができるが、蒸着で多層の磁性層を
形成する場合、磁性層の厚さは、二層の場合、下層の磁
性層の厚さが 0.5〜2.0 μm 、上層の磁性層の厚さが
0.1〜1.0 μm が好ましく、三層の場合、下層の磁性層
の厚さが 0.5〜2.0 μm 、中間の磁性層の厚さが 0.5〜
2.0 μm 、上層の磁性層の厚さが 0.1〜1.0 μm が好ま
しい。また、磁性層の数は高周波記録に対応するには、
多い方が良いが、実用的な範囲としては二〜五層が適当
と考えられる。

【００２５】また、本発明の磁気テープは、非磁性支持
体と磁性層の間に非磁性粉末を含有する非磁性層を有す
ることが好ましい。非磁性層を形成することにより磁気
テープの剛性を調節してテープとヘッドのあたりを調節
したり、テープの耐久性を向上させることができる。非
磁性粉末としては、無機粉末、有機粉末のいずれでもよ
く、無機粉末としては、カーボンブラック、グラファイ
トカーボン、アルミナ、酸化鉄、酸化チタン、硫酸バリ
ウム、炭酸カルシウム等が挙げられる。また、有機粉末
としては、ポリスチレンパウダー、ナイロンパウダー、
ベンゾグアナミン樹脂ビーズ、ポリアクリル酸系のポリ
マービーズ、ポリ塩化ビニル樹脂ビーズ等のポリマービ
ーズが使用できる。これらの平均粒子径は0.2 μm 以下
が好ましい。これらの非磁性粉末の粒径や非磁性層中の
含有量をコントロールすることで磁気テープの弾性率を
調節できる。非磁性層も磁性層と同様、上記の非磁性粉
末と結合剤を主成分とする塗料を非磁性支持体に塗布す
ることで形成され、結合剤は前記したものが使用でき
る。

【００２６】非磁性支持体と磁性層の間に非磁性層を形
成する場合は、非磁性層用の塗料を非磁性支持体上に塗
布し、該非磁性層が湿潤状態のうちに該非磁性上に磁性
層を設けることが好ましい。

【００２７】本発明の磁気テープに非磁性層を形成し、
且つ磁性層を塗布により形成する場合は、両者は同時塗
布（ダイコート方式）、二度塗り（グラビアコート方式
等）のいずれでもよい。

【００２８】

【実施例】以下実施例にて本発明を説明するが、本発明
はこれらの実施例に限定されるものではない。

【００２９】実施例１並びに比較例１〜３及び比較例５ 下記の磁性塗料を、グラビアロールにて乾燥後の厚さが
表１に示す厚さになるように表１に示すベースフィルム
上に塗布し、5000 Gの磁場強度で長手配向した後、乾燥
して磁性層を形成し、更にカレンダー処理（80℃）後、
50℃で24時間エージングした。なお磁性塗料の成分中、
コロネート Lは塗布直前に添加した。

【００３０】 ＜磁性塗料＞ ・メタル粉末 100 重量部 〔Fe：Ni：Al＝90重量％：８重量％：２重量％、平均長軸長＝0.18μm 、 保磁力＝1530 Oe 、比表面積＝55m²／ｇ、〕 ・塩化ビニル樹脂〔日本ゼオン(株)製、MR 110〕 10 重量部 ・ポリウレタン樹脂〔東洋紡(株)製、UR8300〕 5 重量部 ・ポリイソシアネート 4 重量部 〔コロネート L、日本ポリウレタン工業 (株) 製の硬化剤〕 ・ブチルステアレート 1 重量部 ・ミリスチン酸 4 重量部 ・α−Al₂O₃ 5 重量部 ・カーボンブラック 5 重量部 ・メチルエチルケトン 75 重量部 ・トルエン 75 重量部 ・シクロヘキサノン 100 重量部。

【００３１】続いて、下記成分をサンドミルにて混合し
て調製したバックコート層用塗料を、前記フィルムの磁
性層を設けた面の反対の面に、乾燥厚み 0.5μm となる
ように塗布し、その後、50℃で24時間エージングした。

【００３２】 ＜バックコート層用塗料成分＞ ・カーボンブラック（平均粒子径0.02μm ） 32 重量部 ・カーボンブラック（平均粒子径0.06μm ） 8 重量部 ・ポリウレタン樹脂 20 重量部 （日本ポリウレタン (株) 製、ニッポラン２３０１） ・ニトロセルロース 20 重量部 （Hercules Powder CO. による粘度表示が１／２秒のもの） ・ポリイソシアネート 4 重量部 〔コロネートHX、日本ポリウレタン工業 (株) 製の硬化剤〕 ・ステアリン酸 1 重量部 ・溶剤 320 重量部。

【００３３】以上のようにして、中間層、磁性層及びバ
ックコート層が形成されたフィルムを８mm幅のテープ状
に裁断し、８mmカセットケースに装填して録画時間 120
分の８mmビデオカセットを作製した。

【００３４】実施例２ 本実施例では磁性層とベースフィルムの間に非磁性層を
有する磁気テープを作製した。すなわち、下記の組成を
有する非磁性層用塗料を、グラビアロールにて乾燥後の
厚さが表１に示す厚さになるように表１に示すベースフ
ィルム上に塗布、乾燥し、カレンダー処理（80℃）した
後、非磁性層が湿潤状態のうちに実施例１と同じ磁性塗
料を、乾燥後の厚さが表１に示す厚さとなるように塗布
して磁性層を形成し、その後の工程は実施例１と同様に
して８mmビデオカセットを作製した。なお非磁性層用塗
料の成分中、コロネート Lは塗布直前に添加した。

【００３５】 ＜非磁性層用塗料＞ ・カーボンブラック 100 重量部 ・ポリウレタン樹脂〔東洋紡(株)製、UR8300〕 5 重量部 ・ポリイソシアネート 4 重量部 〔コロネート L、日本ポリウレタン工業 (株) 製の硬化剤〕 ・メチルエチルケトン 150 重量部 ・トルエン 150 重量部 ・シクロヘキサノン 100 重量部。

【００３６】実施例３〜４及び比較例４ 表１に示すベースフィルム上に、常法によりCo−Ni（80
重量％：20重量％）を蒸着させ、次いで、実施例１と同
様にバックコート層を形成し、その後の工程は実施例１
と同様にして８mmビデオカセットを作製した。ただし、
実施例４の磁気テープのバックコート層は、蒸着により
形成された厚さ 0.1μm の酸化アルミニウム層である。

【００３７】＜８mmビデオカセットの性能評価＞ (1) 上記によって得られた８mmビデオカセットについ
て、エンベロープ検波回路を通した自己録画再生出力波
形（ＲＦ波形）の形状を観察する。ＲＦ波形の模式図を
図１ａ，ｂに示す。ここで、図１ａは正常なＲＦ波形
を、ｂはいわゆる前欠け、後欠けが発生したＲＦ波形を
示す。また、以下の式よりモジュレーションを算出し
た。 モジュレーション（％）＝１００−（１００×ｂ／ａ） ａ：１トラック間の出力の最小値 〔Ｖ〕 ｂ：１トラック間の出力の最大値 〔Ｖ〕。

【００３８】(2) また８mmにスリットしたテープの弾性
率を以下のようにして求めた。20℃の室内にてテンシロ
ンに８mmテープを装着する。サンプル片の原断面積Ａか
ら応力α＝Ｐ／Ａ（ここでＰは作用する力である）を求
め、サンプル片の原長Ｌから歪ε＝λ／Ｌ（ここでλは
サンプル片の、のび量である）を求めることにより、応
力−歪特性が求められ、これからサンプル片の弾性率Ｅ
＝α／εを求めることができる。これらの結果を表１に
示す。

【００３９】

【表１】

【図面の簡単な説明】

【図１】自己録画再生出力波形の模式図である。

【符号の説明】

１：入口 ２：出口 ３：前欠け ４：後欠け

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 非磁性支持体上に磁性層を形成してなる
   磁気テープであって、テープ長手方向の弾性率が６〜20
   GPa 、テープ幅方向の弾性率が６〜20GPa 、且つテープ
   全厚が７μm 未満であることを特徴とする磁気テープ。
2. 【請求項２】 前記非磁性支持体と前記磁性層の間に非
   磁性層を有する請求項１記載の磁気テープ。