JPH0830956A

JPH0830956A - 磁気記録媒体

Info

Publication number: JPH0830956A
Application number: JP6157178A
Authority: JP
Inventors: Hiroshi Miura; 浩志三浦
Original assignee: Sony Corp
Current assignee: Sony Corp
Priority date: 1994-07-08
Filing date: 1994-07-08
Publication date: 1996-02-02
Anticipated expiration: 2019-09-15
Also published as: JP3564734B2

Abstract

(57)【要約】【目的】塗膜層の表面のさらなる鏡面化を達成し、安
定した走行性、優れた電磁変換特性，高密度記録特性を
確保する。【構成】中心線平均粗さＳＲ_a が２１ｎｍ以下であ
り、かつ最大突起高さＳＲ _p が１５０ｎｍ以上である非
磁性支持体上に、強磁性粉末と結合剤を主体とする磁性
塗膜を含む塗膜層を形成する際の塗膜層の厚さを１．５
μｍ以下とし、磁性塗膜のガラス転移温度を５０℃以上
とする。なお、上記非磁性支持体の中心線平均粗さＳＲ
_a を５ｎｍ以上，２１ｎｍ以下、最大突起高さＳＲ_p を
１５０ｎｍ以上，５００ｎｍ以下とすることが好まし
い。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、磁気テープ等の磁気記
録媒体に関し、特に強磁性粉末や結合剤を主体とする磁
性塗料を非磁性支持体上に塗布することで磁性層が形成
されている、いわゆる塗布型の磁気記録媒体に関する。

【０００２】

【従来の技術】ビデオテープレコーダー等に使用される
磁気記録媒体としては、ポリエステルフィルム等の非磁
性支持体上に磁性粉末や樹脂結合剤、有機溶剤、各種添
加剤等を混合分散して作製される磁性塗料を塗布するこ
とで磁性層が形成される、いわゆる塗布型の磁気記録媒
体や、非磁性支持体上に強磁性粉末を真空薄膜形成技術
によって直接被着成膜することで磁性層が形成される、
いわゆる金属薄膜型の磁気記録媒体が提案されている
が、生産性、汎用性に優れることから前者の塗布型の磁
気記録媒体が主流を占めている。

【０００３】このような塗布型の磁気記録媒体において
は、高密度記録特性を良好なものとし、高画質化等を達
成するために、磁性粉末の高保磁力化、微細化、分散性
の向上及び磁性層を含む塗膜層の表面の鏡面化が必要と
されている。そして、このうち鏡面化は、従来、主にカ
レンダー処理における処理条件を厳しく（高温、高圧、
低速化）することによりなされている。なお、上記のよ
うな磁気記録媒体においては、処理効率を上げるため、
非磁性支持体上の磁性層を含む塗膜層の厚さは２μｍ以
上とされている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、塗布型
の磁気記録媒体においては、高密度記録特性への要求が
高まっており、それに伴い塗膜層の表面のさらなる鏡面
化が求められている。そして、上述のカレンダー処理の
条件の変更による塗膜層の単純な鏡面化により対応しよ
うとすると、塗膜層の表面の微細な形状を制御すること
ができず、摩擦係数の増加を招き、走行性の不良といっ
た事態を引き起こしてしまう。

【０００５】そこで本発明は従来の実情に鑑みて提案さ
れたものであり、塗膜層の微細な形状が制御された状態
で表面のさらなる鏡面化が達成され、安定した走行性を
有し、電磁変換特性，高密度記録特性に優れた磁気記録
媒体を提供することを目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上述の目的を達成するた
めに本発明者等が鋭意検討した結果、表面性の制御され
た非磁性支持体上に、磁性塗膜を含んだ塗膜をその厚さ
を規定して形成し、さらに磁性塗膜のガラス転移温度を
規制すれば、塗膜層の表面のさらなる鏡面化が達成さ
れ、走行性に優れ、電磁変換特性，高密度記録特性に優
れた磁気記録媒体を得ることができることを見い出し
た。

【０００７】すなわち、本発明は、非磁性支持体上に強
磁性粉末と結合剤を主体とする磁性塗膜を含む塗膜層が
形成されてなる磁気記録媒体において、非磁性支持体の
中心線平均粗さＳＲ_a が２１ｎｍ以下であり、かつ最大
突起高さＳＲ_p が１５０ｎｍ以上であり、非磁性支持体
上に塗布される磁性塗膜を含む塗膜層の厚さが１．５μ
ｍ以下であり、磁性塗膜のガラス転移温度が５０℃以上
であることを特徴とするものである。

【０００８】なお、本発明の磁気記録媒体においては、
非磁性支持体の中心線平均粗さＳＲ _a が５ｎｍ以上，２
１ｎｍ以下であり、かつ最大突起高さＳＲ_p が１５０ｎ
ｍ以上，５００ｎｍ以下であることが好ましい。

【０００９】本発明は、非磁性支持体上に磁性粉末と結
合剤を主体とする磁性塗膜が形成されてなる、いわゆる
塗布型の磁気記録媒体に適用されるものである。

【００１０】すなわち、本発明の磁気記録媒体の非磁性
支持体及び磁性塗膜を構成する強磁性粉末、結合剤とし
ては、通常この種の磁気記録媒体において使用されるも
のがいずれも使用可能である。

【００１１】例示するならば、非磁性支持体としては、
ポリエチレン類，ポリエステル類，ポリオレフィン類，
セルロース類，ビニル樹脂類，ポリイミド類，ポリカー
ボネート類に代表されるような高分子材料によって構成
される高分子基板やアルミニウム合金，チタン合金から
なる金属基板、アルミガラス等からなるセラミックス基
板、ガラス基板等が挙げられる。

【００１２】また、強磁性粉末としては、酸化鉄系強磁
性粉末、酸化クロム系強磁性粉末、金属系強磁性粉末、
六方晶系フェライト粉末等が例示される。

【００１３】さらに結合剤としては、塩化ビニル，酢酸
ビニル，ビニルアルコール，塩化ビニリデン，アクリル
酸エステル，メタクリル酸エステル，スチレン，ブタジ
エン，アクリロニトリル等の重合体、或いはこれらを二
種類以上組み合わせた共重合体、ポリウレタン樹脂、ポ
リエステル樹脂、エポキシ樹脂等が例示される。

【００１４】なお、上記強磁性粉末と結合剤を主体とす
る磁性塗膜は、強磁性粉末と結合剤を有機溶剤に混合分
散して調整される磁性塗料を上記非磁性支持体上に塗布
することにより形成される。

【００１５】この強磁性粉末と結合剤を混合分散させる
有機溶剤としても、通常この種の磁気記録媒体に使用さ
れているものが使用でき、例えば、アセトン，メチルエ
チルケトン，メチルイソブチルケトン，シクロヘキサノ
ン等のケトン系、酢酸メチル，酢酸エチル，酢酸ブチ
ル，乳酸エチル，酢酸グリコールモノエチルエーテル等
のエステル系、グリコールジメチルエーテル，グリコー
ルモノエチルエーテル，ジオキサン等のグリコールエー
テル系、ベンゼン，トルエン，キシレン等の芳香族炭化
水素、ヘキサン，ヘプタン等の脂肪族炭化水素、メチレ
ンクロライド，エチレンクロライド，四塩化炭素，クロ
ロホルム，エチレンクロルヒドリン，ジクロルベンゼン
等の塩素化炭化水素等が挙げられる。

【００１６】そして、本発明では、以上のような構成の
磁気記録媒体において、安定した走行性を有し、高密度
記録特性，電磁変換特性に優れた磁気記録媒体を実現す
るために、非磁性支持体の表面性、磁性塗膜を含む塗膜
層の厚さ、磁性塗膜のガラス転移温度を規定するもので
ある。

【００１７】本発明の磁気記録媒体に用いられる非磁性
支持体の表面性は、中心線平均粗さＳＲ_a が２１ｎｍ以
下であり、かつ最大突起高さＳＲ_p が１５０ｎｍ以上で
あり、好ましくは中心線平均粗さＳＲ_a が５ｎｍ以上，
２１ｎｍ以下、最大突起高さＳＲ_p が１５０ｎｍ以上，
５００ｎｍ以下である。上記非磁性支持体の中心線平均
粗さＳＲ_a が５ｎｍ未満であると、粘着特性が劣化し、
２１ｎｍよりも大であると、この上に形成される磁性塗
膜の表面性が悪化し、良好な電磁変換特性が得られな
い。また、上記非磁性支持体の最大突起高さＳＲ_p が１
５０ｎｍ未満であると、摩擦係数が高くなり、良好な走
行特性が得られず、５００ｎｍより大であると、電磁変
換特性が劣化する。

【００１８】なお、ここで言う最大突起高さＳＲ_p と
は、測定面積内における平均中心面と最大の山の距離を
示す。上記中心線平均粗さＳＲ_a 及び最大突起高さＳＲ
_p は以下のようにして測定される。すなわち、小坂研究
所製３次元粗度計ＥＴ−３０ＨＫ（機種名）を使用
し、非接触（ＨＩＰＯＳＳ）で表面形状を測定する。こ
のとき、２５μｍ（カットオフ値）以上の波長成分は、
うねりとして考えて排除し、これらを排除したときの中
心線平均粗さＳＲ_a 及び最大突起高さＳＲ_p を測定して
いる。

【００１９】また、上で述べている粘着特性とは、製造
された磁気記録媒体を所定の条件下で放置した後の磁気
記録媒体間の粘着性を示すものである。

【００２０】そして、非磁性支持体上に形成される磁性
塗膜を含む塗膜層の厚さは１．５μｍ以下であることが
望ましい。塗膜層の厚さが１．５μｍよりも厚いと、非
磁性支持体の表面性を塗膜層の表面に反映させることが
難しい。

【００２１】さらに、非磁性支持体上に形成される磁性
塗膜のガラス転移温度は５０℃以上とすることが望まし
い。磁性塗膜のガラス転移温度が５０℃未満であると、
磁性塗膜を含む塗膜層の厚さが１．５μｍ以下であって
も、非磁性支持体の表面性を塗膜層の表面に反映させる
ことが難しくなる。

【００２２】なお、本発明の磁気記録媒体においては、
通常の塗布型の磁気記録媒体と同様に、磁性塗膜中に結
合剤、強磁性粉末の他に、添加剤として分散剤、潤滑
剤、研磨剤、帯電防止剤、防錆剤等が加えられていても
良い。

【００２３】また、上記磁気記録媒体には、必要に応じ
て、バックコート層やトップコート層等が形成されても
良い。この場合、バックコート層、トップコート層の成
膜条件は、通常のこの種の磁気記録媒体の製造方法に適
用されている方法であれば良く、特に限定されるもので
はない。

【００２４】

【作用】塗布型の磁気記録媒体において、非磁性支持体
上に磁性塗膜を含む塗膜層を形成し、いわゆるカレンダ
ー処理を行うと、塗膜層が圧縮されて空隙が減少し、磁
性塗膜の非磁性支持体への密着性が高まる。このとき、
塗膜層の厚さが厚すぎると、塗膜層の表面は非磁性支持
体の表面の影響を受けず、塗膜層の表面の微細な形状を
制御することができない。一方、塗膜層の厚さを薄くす
れば、非磁性支持体の影響を受け、塗膜層の表面は非磁
性支持体の表面と同様の形状となり、塗膜層の表面の微
細な形状が制御される。

【００２５】従って、本発明の磁気記録媒体のように、
非磁性支持体の中心線平均粗さＳＲ _a を２１ｎｍ以下、
最大突起高さＳＲ_p を１５０ｎｍ以上とし、好ましくは
非磁性支持体の中心線平均粗さＳＲ_a を５ｎｍ以上，２
１ｎｍ以下、最大突起高さＳＲ_p を１５０ｎｍ以上，５
００ｎｍ以下とし、該非磁性支持体上に塗布される磁性
塗膜を含む塗膜層の厚さを１．５μｍ以下とすると、カ
レンダー処理により塗膜層が圧縮されたときに、塗膜層
の表面が非磁性支持体の表面と同様の形状となり、適度
な起伏を有した平滑な面となる。ただし、本発明のよう
に、磁性塗膜のガラス転移温度を５０℃以上としない
と、塗膜層の厚さが規制されていても、塗膜のつぶれが
大きいため、非磁性支持体の表面の影響を受けにくくな
り、塗膜層の表面を適度な起伏を有した平滑な面とする
ことができなくなる。

【００２６】

【実施例】以下、本発明の好適な実施例について実験結
果に基づいて説明する。先ず、表１に本実験例で用いた
非磁性支持体Ａ〜Ｖの表面性、すなわち中心線平均粗さ
ＳＲ_a 、最大突起高さＳＲ_p の値について示す。

【００２７】

【表１】

【００２８】次に本実験例において使用した磁性塗料の
組成を以下に示す。磁性粉末１００重量部（アルミニウム含有量１１．２原子％、比表面積５１．５ｍ² ／ｇ）塩化ビニル系共重合体１０重量部ポリエステルポリウレタン１０重量部アルミナ粉末１０重量部ステアリン酸エステル１重量部ミリスチン酸１重量部イソシアネート系硬化剤５重量部メチルエチルケトン１００重量部トルエン１００重量部シクロヘキサノン５０重量部そして、上記磁性塗料は、上記組成の各磁性塗料組成物
を混合し、サンドミルにて分散させて製造した。

【００２９】次に、表２に示すような条件で、以下のよ
うにして実施例１〜１２及び比較例１〜２０の磁気テー
プを製造した。

【００３０】

【表２】

【００３１】実施例１本実施例の磁気テープを製造するに際しては、磁性塗料
を磁性塗膜の厚さが１．５μｍとなるように非磁性支持
体Ａ上に塗布して乾燥させた後、カレンダー処理、硬化
処理を施して磁性層を形成した。そして、非磁性支持体
の磁性塗膜が形成されていない側にバックコート層を形
成し、８ｍｍ幅に裁断して磁気テープとした。

【００３２】実施例２〜７，１２使用する非磁性支持体を表２中に示すように非磁性支持
体Ｂ〜Ｇ，Ｓに変更した以外は実施例１と同様にして製
造を行い、磁気テープとした。

【００３３】実施例８，９磁性塗膜の厚さを表２中に示すように変更した以外は実
施例１と同様にして製造を行い、磁気テープとした。

【００３４】実施例１０，１１上述の磁性塗料のポリエステルポリウレタンの種類を変
更して磁性塗料のガラス転移温度を表２中に示すように
変更した以外は実施例１と同様にして製造を行い、磁気
テープとした。

【００３５】比較例１〜１１，１８〜２０使用する非磁性支持体を表２中に示すように非磁性支持
体Ｈ〜Ｒ，Ｔ〜Ｖに変更した以外は実施例１と同様にし
て製造を行い、磁気テープとした。

【００３６】比較例１２〜１５磁性塗膜の厚さを表２中に示すように変更した以外は実
施例１と同様にして製造を行い、磁気テープとした。

【００３７】比較例１６，１７上述の磁性塗料のポリエステルポリウレタンの種類を変
更して磁性塗料のガラス転移温度を表２中に示すように
変更した以外は実施例１と同様にして製造を行い、磁気
テープとした。

【００３８】そして、上記の各磁気テープをカセットに
組み込んだ後、磁性塗膜の表面性、摩擦係数、電磁変換
特性を測定，評価した。なお、実施例１２，比較例１８
〜２０においては粘着特性も評価した。

【００３９】なお、上記磁性塗膜の表面性は前述のよう
に非接触式３次元粗度計を用い、カットオフ値２５μｍ
で、中心線平均粗さＳＲ_a 、最大突起高さＳＲ_p の値を
測定して評価した。

【００４０】また、上記摩擦係数は、常温常湿の環境下
にてＳＵＳ３０４よりなるガイドピンに対する摩擦係数
を求めた。

【００４１】さらに、上記電磁変換特性は、磁気テープ
に７ＭＨｚの単一周波数信号を記録・再生してＲＦ出力
を測定し、実施例１の磁気テープの再生出力を０ｄＢと
した場合の相対値を求めることにより評価した。

【００４２】さらにまた、粘着特性は、各磁気テープを
８ｍｍカセットに組み込み、そのリール部分を９０℃の
水に２時間浸漬させ、２時間真空乾燥し、常温下で１２
時間放置した後に磁気テープを引き出した場合に無負荷
の状態で引き出せるものを○、負荷のかかるものを×と
して評価した。

【００４３】実施例１〜１２及び比較例１〜２０の磁気
テープの表面性、摩擦係数、電磁変換特性を表３に示
す。なお、実施例１２及び比較例１８〜２０については
粘着特性も併せて示す。

【００４４】

【表３】

【００４５】表２，３から、中心線平均粗さＳＲ_a が５
ｎｍ以上，２１ｎｍ以下であり、最大突起高さＳＲ_p が
１５０ｎｍ以上，５００ｎｍ以下の非磁性支持体Ａ〜
Ｇ，Ｓを用いた実施例１〜７，１２等においては、いず
れも最大突起高さＳＲ_p が１５０ｎｍ未満の非磁性支持
体Ｈ〜Ｊを用いた比較例１〜３等に比べ摩擦係数の値が
小さいことがわかる。また、上記実施例１〜７，１２等
は、最大突起高さＳＲ_pが５００ｎｍよりも大である非
磁性支持体Ｔ，Ｕを用いた比較例１８，１９に比べ電磁
変換特性が良好であることもわかる。

【００４６】一方、最大突起高さＳＲ_p が１５０ｎｍ以
上，５００ｎｍ以下であっても、中心線平均粗さＳＲ_a
が２１ｎｍよりも大きい非磁性支持体Ｌ〜Ｎを用いた比
較例５〜７等においては、電磁変換特性が劣化してい
る。また、中心線平均粗さＳＲ _a が５ｎｍ未満である非
磁性支持体Ｖを用いた比較例２０においては、粘着特性
が良好ではなく、非磁性支持体Ｕを用いた比較例１９に
おいても同様である。

【００４７】すなわち、非磁性支持体として、中心線平
均粗さＳＲ_a が５ｎｍ以上，２１ｎｍ以下、最大突起高
さＳＲ_p が１５０ｎｍ以上，５００ｎｍ以下であるもの
を使用することにより、安定した走行性及び良好な電磁
変換特性，高密度記録特性を有する磁気記録媒体を得る
ことが可能である。

【００４８】また、表２，３から、磁性塗膜の厚さが
１．５μｍ以下とされている実施例１，８，９等におい
ては、用いた非磁性支持体の表面性がよく反映されてお
り、磁性塗膜の最大突起高さＳＲ_p が非磁性支持体のそ
れと大変近い値となっていることがわかる。ところが、
磁性塗膜の厚さが１．５μｍよりも厚い比較例１２〜１
５においては、用いた非磁性支持体の表面性があまり反
映されておらず、磁性塗膜の最大突起高さＳＲ_p が非磁
性支持体と近い値とならないことがわかる。

【００４９】従って、表面性を制御した非磁性支持体上
に厚さ１．５μｍ以下の磁性塗膜を形成すれば、非磁性
支持体の表面性を磁性塗膜の表面性に反映させて該表面
性を制御することができ、磁性塗膜の最大突起高さＳＲ
_p を１５０ｎｍ以上，５００ｎｍ以下として、安定した
走行性を得ることが可能である。

【００５０】さらに、表２，３から磁性塗膜のガラス転
移温度が５０℃以上とされている実施例１，１０，１１
等においては、用いた非磁性支持体の表面性がよく反映
されており、磁性塗膜の最大突起高さＳＲ_p が非磁性支
持体のそれと大変近い値となっていることがわかる。と
ころが、磁性塗膜のガラス転移温度が５０℃未満とされ
ている比較例１６，１７においては、用いた非磁性支持
体の表面性があまり反映されておらず、磁性塗膜の最大
突起高さＳＲ_p が非磁性支持体と近い値とならないこと
がわかる。

【００５１】これは、磁気記録媒体をカレンダー処理す
る場合に、磁性塗膜のガラス転移温度が５０℃未満であ
ると、該磁性塗膜はガラス転移温度以上の温度に加熱さ
れることとなり、塑性変形を起こして、非磁性支持体の
表面性を反映して形成されていた突起間の隙間を埋めて
しまうためと思われる。

【００５２】従って、表面性を制御した非磁性支持体上
にガラス転移温度が５０℃以上の磁性塗膜を形成すれ
ば、非磁性支持体の表面性を磁性塗膜の表面性に反映さ
せて該表面性を制御することができ、磁性塗膜の最大突
起高さＳＲ_p を１５０ｎｍ以上，５００ｎｍ以下とし
て、安定した走行性を得ることが可能である。

【００５３】本発明のように、非磁性支持体上に強磁性
粉末と結合剤を主体とする磁性塗膜を含む塗膜層が形成
されてなる磁気記録媒体において、非磁性支持体の中心
線平均粗さＳＲ_a を２１ｎｍ以下、かつ最大突起高さＳ
Ｒ_p を１５０ｎｍ以上とし、好ましくは中心線平均粗さ
ＳＲ_a を５ｎｍ以上，２１ｎｍ以下、最大突起高さＳＲ
_p を１５０ｎｍ以上，５００ｎｍ以下とし、非磁性支持
体上に塗布される磁性塗膜を含む塗膜層の厚さを１．５
μｍ以下とし、磁性塗膜のガラス転移温度を５０℃以上
とすれば、塗膜層の表面は適度な起伏を有した平滑な面
となり、塗膜層の表面のさらなる鏡面化が達成され、電
磁変換特性，高密度記録特性に優れた磁気記録媒体を得
ることができる。

【００５４】

【発明の効果】以上の説明からも明らかなように、本発
明は、非磁性支持体上に強磁性粉末と結合剤を主体とす
る磁性塗膜を含む塗膜層が形成されてなる磁気記録媒体
において、非磁性支持体の中心線平均粗さＳＲ_a を２１
ｎｍ以下、かつ最大突起高さＳＲ_p を１５０ｎｍ以上と
し、好ましくは中心線平均粗さＳＲ_a を５ｎｍ以上，２
１ｎｍ以下、最大突起高さＳＲ_p を１５０ｎｍ以上，５
００ｎｍ以下とし、非磁性支持体上に塗布される磁性塗
膜を含む塗膜層の厚さを１．５μｍ以下とし、磁性塗膜
のガラス転移温度を５０℃以上としているため、塗膜層
の表面は適度な起伏を有した平滑な面となり、塗膜層の
表面のさらなる鏡面化が達成され、電磁変換特性，高密
度記録特性が良好なものとなる。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】非磁性支持体上に強磁性粉末と結合剤を
主体とする磁性塗膜を含む塗膜層が形成されてなる磁気
記録媒体において、非磁性支持体の中心線平均粗さＳＲ_a が２１ｎｍ以下で
あり、かつ最大突起高さＳＲ_p が１５０ｎｍ以上であ
り、非磁性支持体上に塗布される磁性塗膜を含む塗膜層の厚
さが１．５μｍ以下であり、磁性塗膜のガラス転移温度が５０℃以上であることを特
徴とする磁気記録媒体。
【請求項２】非磁性支持体の中心線平均粗さＳＲ_a が
５ｎｍ以上，２１ｎｍ以下であり、かつ最大突起高さＳ
Ｒ_p が１５０ｎｍ以上，５００ｎｍ以下であることを特
徴とする請求項１記載の磁気記録媒体。