JPS58130435A - 磁気記録媒体 - 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】 本発明は磁気記録媒体に関し、特に強磁性粉末として金
属粉末を用いたいわゆるメタルテープのビデオ特性の改
良に関する。

磁気記録媒体は、ポリエチレンテレフタレートフィルム
、ポリカーボネートフィルム、ポリイミドフィルム等の
非磁性支持体とその上に設けられた主として、強磁性体
粉末とバインダーとよりな一／　　− る磁性層で構成される。

強磁性体粉末としては、従来より用いられている酸化鉄
系微粉末また近年その飽和磁化及び抗磁力が高いゆえ磁
気記録密度の向上、再生出力の向上を目的に用いられて
いる強磁性金属粉末などがある。

強磁性金属粉末を用いた磁気記録テープ（いわゆるメタ
ルテープ）は、従来の酸化鉄系テープに比し記録密度が
高くできることから、特にビデオラと一体化した試作機
が提案されている。かかるシステムでは、記録密度は、
現行のＶＨ８方式、β方式の２倍以上を前提としており
、ヘッドシリンダーの径を現行の約ｌ／λとし、ヘッド
／テープ相対速度も約／／、２となっている。それに伴
い記録波長も半分になりｌμ以下約ｏ、６μと推定され
る。

そのような条件で録画再生にも画質が現行ＶＨ８／βシ
ステムに劣らないことが要求される。従つて、同一条件
で評価した場合、Ｃ／Ｎ比（ＦＭ搬送波を記録した場合
の再生信号出力／変調ノイズの比）で、対ＶＨ８／β用
テープ＋＋ｄＢ以上が必要とされる。

この要求を満たすために媒体に種々の条件が必要となり
、それに伴う問題が生ずる。

テープとヘッドの間隙（ｌは、スペーシングロスを考え
ると記録密度が高くなり、記録波長（λ）が短かくなる
に従ってより小さいことが望まれる。

そのため、磁性層の表面性はより高いことが要求される
。表面性が高くなり磁性層が平滑になると、■ＴＲ内の
ガイド部品、シリンダー、カセット内の機構部品との接
触抵抗が高くなり、テープが安定に走行しにくくなる。

テープの走行が不安定になると画質が低下することは勿
論、テープが傷つき易くなり耐久性に問題がでてくる。

金属磁性粉末を用いることで短波長記録時の出力は上記
のスに一シングロスなどを考慮して保証されるが、それ
と同時に再生画像の画質を保証するためにはノイズを高
くならないようにする必要がある。そのためにも磁性層
の表面性が高いことは有利である。表面性に対しては、
磁性体粉末粒子の均一な分散も重要である。

以上のように／μ以下の記録波長の高記録密度でビデオ
特性の高いメタルテープを得るためには、高い表面性の
磁性層が必要であり、かつ安定な走行性と磁性層の耐久
性を保証せねばならず、従来のＶＨ８又はβ用酸化鉄テ
ープにはない新たな工夫が磁気テープの開発上必要とな
る。

本発明の目的は、第１に、ビデオ特性の高い磁気記録媒
体を提供するにあり、第２に走行性の良好なビデオ用磁
気記録媒体を提供することにあり、第３に耐久性の′良
好なビデオ用磁気記録媒体を提供することにある。

本発明者達は種々の研究を行なった結果、磁性層が３ｏ
ｍ　　７１以上の強磁性金属粉末を含有し、且つ、比表
面積を有する脂肪酸エステルの比率がｌＪ′〜ｔＯ重ｆ
％となるように脂肪酸及び脂肪酸エステルを合せて強磁
性粉末の２〜１０重量％含有し、更に磁性層の表面粗さ
が０．０３μ以下にすることによって上記の目的が達成
されることを見い出した。

本発明に使用される強磁性金属粉末の製造法は特に限定
されないが、たとえば次の方法で製造することができる
。

（１）強磁性金属の有機酸塩を加熱分解し、還元性気体
で還元する方法。

（２）針状オキシ水酸化物あるいは、これらに他金属を
含有せしめたものあるいは、これらのオキシ水酸化物か
ら得た針状酸化鉄を還元する方法。

（３）強磁性金属を低圧の不活性ガス中で蒸発させる方
法。

（４）金属カルボニル化合物を熱分解する方法。

（５）水銀陰極を用い強磁性金属粉末を電析させたのち
水銀と分離する方法。

（６）強磁性体をつくり得る金属の塩の水溶液中で還元
性物質（水素化ホウ素化合物、次岨リン酸塩あるいはヒ
ドラジン等）を用いて還元し強磁性粉末を得る方法。

１一 本発明においては、上記方法（２）、（３）、（６）に
よって製造される強磁性金属粉末が使い易く、なかでも
方法（２）によって得られる粉末はコストと品質という
点で最も望ましい。また、本発明の強磁性金属粉末を製
造する際に、金属微粉末としての化学的安定性を改良す
るために粒子表面に酸化皮膜を設けることが望ましい。

性改良のためにＢ、Ｃ，Ｎ、ｋｌ、８１ＸｐＸＳ。

Ｔｉ、Ｃｒ、Ｍｎ、ＣｕＸＺｎ＆どの非磁性もしくは非
金属の元素を少量含有させておくこともできる。粒子サ
イズは、数１００オングストロームの球状粒子がネック
レス状に連なった形状であったり、針状粒子の形骸であ
ったシするため、−概に決めにくい。

本発明者達は、ＢＥＴ方式でＮ２ガス吸着法で測定した
比表面積が、本発明の目的とする特性の改良に重要な指
標になることを見出した。そして、本発明の目的を達成
するには３０ｍ２／ｇ以上、　６− 望ましくは３３ｍ２／（７以上、特に望ましくは≠Ｏｍ
２／ｙである。比表面積が小さいと出力が充分に出なか
ったり、ノイズが高くなったりして、目的とするビデオ
特性が充分高くできない。強磁性金属粉末の抗磁力（Ｈ
ｅ）としては１ｏｏｏ〜２００００ｅであり、飽和磁化
（σＳ）は／２０ｅｍμ／ｇ以上あることが望ましい。

本発明のもう一つの重要な点は、以下に述べる条件で脂
肪酸及び脂肪酸エステルを使用することである。即ち、
磁性粉と共に使用される脂肪酸及び脂肪酸エステルの合
計量が強磁性金属粉末のλ〜ｉｏｘ＊チ、望ましくはコ
、ｊ−タ電ｔチ、特に望ましくは３〜ｌｒ’ｉｉｉ％で
あって、そのうち脂肪酸エステルがｌｊ〜６０重ｉｋ％
、望ましくはコｏ−ｔｔ重ｉｔ％、特に望ましくは２１
−３０重量％含まれることである。

脂肪酸及び脂肪酸エステルの使用量が少ないと、目的と
する走行性が維持できない。また、脂肪酸エステルの比
率が少ないと、例えば静止画像を見るだめのスチルモー
ドのとき磁性層の耐久性が保　７− 証できない。逆にあまり使用量が多くなると、磁性層が
軟らかくなり、通常走行時ヘッド目詰りを起し易くなっ
たり、また、スティック−スリップ現象を起して、正常
な走行ができなくなる。

脂肪酸としては、バルミチン酸、ステアリン酸、ミリス
チン酸、ラウリン酸の如き飽和脂肪酸；オレイン酸の如
き不飽和脂肪酸；アルキル基に側鎖のある脂肪酸などが
使用される。

脂肪酸エステルとしては、エチル、ブチル、アミル、オ
クチルの如き炭素数２以上の直鎖アルキルアルコール；
１−エチルヘキシル、コーハフチルウンデシルの如き側
鎖のあるアルキルアルコール或いはブトキシエチルの如
きエーテル結合のあるアルコールと上記の脂肪酸のエス
テル化反応でできるエステル化合物が使用される。

脂肪酸及び脂肪酸エステルの中でも、特にパルミチン酸
、ステアリン酸、ミリスチン酸、オレイン酸、アミルス
テアレート、ブチルステアレート、フトキシエチルステ
アレート、エチルステアレートが望ましい。

ｒ一 本発明では、以上の素材選択の条件を満足した上でさら
に磁性層の表面性を一定しにル以上にすることが目標達
成のために重要となる。本発明者達の実験によれば、Ｊ
ＩＳ−ＢＯＡθｌのｊ項で定義されるカットオフ値０．
２１ｍｍの中心線平均あらさで測定したときの表面粗さ
で０．０３μ以下、望ましくは０．０２ｒμ以下、特に
望ましくは０，０２μ以下であればよいことが分った。

磁性体の比表面積が前述の条件内にあれば、磁性体粉末
の分散工程、成型工程などの条件を適宜選択することで
磁性層の表面性を高め、上記の条件内に入れ目的を達成
することが可能である。

表面粗さがあまり大きいとヘッドとのスペーシングロス
などの影響で出力が高くできなかったシ或いはノイズが
大きくなりビデオＳ／Ｎがあまり高くできない。一方、
表面性があまり高くなり、表面あらさが非常に小さくな
ると、磁性層とカセット部品、ｖＴ几部品との摩擦係数
が大きくなり走行性が低下する。

上記強磁性粉末は、バインダーと混練［７て磁性−タ　
　− 塗布液とする。

本発明に使用されるバインダーは特に制限されず、従来
使用されている熱可塑性樹脂、熱硬化性樹脂、反応型樹
脂或いはこれらの混合物がある。

これらのバインダーを例示すれば、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、アクリル酸エ
ステル−アクリロニトリル共重合体、アクリル酸エステ
ル−塩化ビニリデン共重合体、メタクリル酸エステル−
アクリロニトリル共重合体、メタクリル酸エステル−塩
化ビニリデン共重合体、メタクリル酸エステル−スチレ
ン共重合体、ウレタンニジストマー、ブタジェン−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、スチレン−ブタジェン共
重合体、ポリエステル樹脂、各種の合成ゴム系の熱可塑
性樹脂；或いはフェノール−ホルマリン−系樹脂、ホル
ムアルデヒド系樹脂、尿素樹脂、メラミン樹脂、各種ア
ルキッド系樹脂、エポキシ樹脂と各種硬化剤末端イソシ
アネ−／ｆ）− −ト硬化型樹脂、ポリイソシアネートプレポリマーの如
き熱硬化性樹脂又は反応型樹脂がある。強磁性金属粉末
と結合剤との混合割合は、重量比で粉末１００に対し、
バインダーｆ、２１である。

本発明の磁性層は必要によりシリコンオイル（たとえば
、ポリシロキサン）、グラファイト、二硫化モリブデン
、二硫化モリブデンなどの無機粉末、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、フ
ルオロカーボン類の如き潤滑剤；溶酸アルミナ、炭化ケ
イ素、酸化クロム（Ｃｒ２０３）、コランダム、ダイヤ
モンドの如き研摩剤；及びメチルエチルケトン、シクロ
ヘキサノン等のケトン類、アルコール類、酢酸エチル、
酢酸ブチル等のエステル類、ベンゼン、トルエン、キシ
レン等の芳香族系溶剤、その他グ塩化炭素、クロロホル
ム等の塩素化炭化水素系溶剤等の有機溶剤を含むことが
できる。

非磁性支持体としては、合成樹脂（たとえば、ポリエス
テル、ビニル系ポリマー、セルロース系誘導体）、非磁
性の金属、紙などが使用でき、その形態はフィルム、テ
ープ、シート等で使用される。

支持体上に塗布された磁性層には、Ｓ／Ｎ等の磁気特性
を高めるために平滑化処理（たとえば乾燥前のスムーズ
ニング処理又は乾燥後のカレンダリング処理）が施され
る。

上記に例示した添加剤、支持体或いは製造方法について
は特公昭！；ｔ−２１，１９０号に記載されている。

本発明によれば、ビデオ特性の高いメタルテープを得る
ととができる。即ち、比表面積の大きい微細な粉末を用
いて、さらに磁性層の表面性を高めることにより、ヘッ
ドとの間隙損失を軽減して出力の低下を抑え、また変調
ノイズも少なくすることができ、ビデオＳ／Ｎを上昇さ
せることができる。

強磁性金属粉末の形状は、酸化鉄の針状粒子の形骸であ
ったり、また球状粒子の連鎖であったり、更に反応工程
中にある脱水過程で空隙が生じたシして粒子サイズは一
概に決めにくい。本発明者等の実験結果では比表面積で
考えた方が磁性層の特性とよく相関することが分った。

ビデオ特性は、強磁性金属粉末の選択、磁性層の表面性
のコントロールで確保できるが、それにともなって得ら
れるテープのＶＴＲ内での走行性が難しくなる。さらに
比表面積の大きい磁性体を選ぶと磁性層の耐久性が低下
し、ヘッド目詰りによる出力低下スチルモードでの磁性
層の破壊が生じ易くなることが分った。

それらの問題は本発明の方法のように脂肪酸、脂肪酸エ
ステルを添加すれば軽減できることが分った。

以上のように本発明によれば走行性、耐久性を保証した
ビデオ％性の高いメタルテープを得ることができる。

以下、本発明を実施例によって更に具体的に説明する。

なお、実施例中１部」は「重量部」を示す。

実施例 ３ｗｔ％のコバルトを含有する針状α−Ｆ　ｅ　０ＯＨ
−ｌ　３− を加熱分解して得たα−Ｆｅ２０３を水素還元して黒色
の強磁性金属粉末を得た。この粉末を炉から出す前に炉
内の酸素分圧を徐々にあげて徐酸化処理を施した。この
粉末の磁気特性及び比表面積を表−７に示す。比表面積
は針状α−ＦｅＯＯＨの合成条件を選択して変化させた
。

表　　ｌ 上記の強磁性金属粉末３００部と下記の組成物金ボール
ミルで１０時間混線分散した。

−／！− ポリエステルポリウレタン（エチ レンアジペートとλ、≠−トリ レンジイソシアネートとの反応 物、スチレン相当平均分子量 約１３万）　　　　　　　　　　　３３部塩化ビニル−
酢２ビニルー無水マ レイン酸共重合体（マレイン酸 含有量３．ＯＷｔ、チ重合度　約 グＯＯ）　　　　　　　　　　　３０部α−アルミナ　
　　　　　　　　　　１１部カーボンブラック　　　　
　　　　　　　３部酢酸ブチル　　　　　　　　　　　
　３００部メチルイソブチルケトン　　　　　　３００
部分散後各実施例に従って脂肪酸（オレイン酸３部及び
バルミチン酸３部）、脂肪酸エステル（アミルステアレ
ート参部）を添加してなお１３〜３０分混練する。更に
、２．２部のトリイソンアネート化合物〔３モルのトリ
レンジイソシアネートと／　モ／ｌ／＋７）　）　リメ
チロールプロパンの付加体（分子量約７ｂｏ、ＮＣＯ含
有ｔ／３．３Ｗｔ、チ、商品名：バイエルＡ、Ｇ、社ｍ
ｒデスモジュールＬ−７！Ｊ）の７タｗｔ、チ酢酸エチ
ル溶液を加え１時間高速剪断分散して磁性塗布液を調製
した。

得られた塗布液を厚さｌ≠、！μのポリエチレンテレフ
タレートフィルム上に乾燥膜厚がａ、Ｏμとなるように
塗布した。

次いで、直流磁場中で配向処理して１ＯＯ０Ｃの熱風を
送って乾燥した。乾燥後、カレンダリング処理を施して
、／／、２インチ巾にスリットしてビデオ用の磁気テー
プを得た。最終的な塗布層は３、グμであった。

磁気特性は、撮動試料型磁束計（東英工業製造商品名ｒ
ｖｓＭ−＋ｎ型」）による測定値である。

ビデオ特性は、記録再生ヘッドをセンダスト合金に改造
したＶＨ８方式ＶＴＲ（松下電器製造、商品名「’ＮＶ
−４ざ００」）を用いて！ＭＨ２（７）再生出力の測定
値である。標準テープはＶＨ８用テープＴ１２０Ｅ（富
士写真フィルム■製造）である。各実施例のテープの特
性を表−２に示す。

その時得られる磁気テープの表面粗さ、磁気特性、電磁
変換特性を表２に示す。

ヘッド；　センダストヘッド（トラック中夕Ｏμ、ギャ
ップ０．３１μ） 表面あらさ：　　ＪＩＳ−Ｂｏｇｏｔのｒ項テ定義され
るカットオフ値Ｏ１λｊｍｍの中心線あらさでの測定値 ビデオ出カニ　≠ＭＨ２の信号の再生出力Ｃ／Ｎ　：　
　≠ＭＨｚの搬送波を入れたときの≠ＭＨｚの出力と３
　Ｍ　ＨＺの変調ノイズレベルとの比。

実施例１〜３は、いずれもＣ／Ｎが＋４ｄＢを越える高
い値を示したのに対し、比較例１−２は、６、ｏｄＢに
も達しなかった。

走行性は良性で、５ｔｉｃｋ　　Ｓ目ｐ　などの異常に
示さなかった。

またスチルモードでの再生の際いずれも３０分以上異常
力く再生できた。

比較例３ 実施例２において、脂肪酸、脂肪酸エステルの量をオレ
イン酸１部、パルミチン酸７部及びアミルステアレート
２部として磁気テープを調製した。

これをＶＴＲ内で走行させたところスティックスリップ
（Ｓｔｉｃｋ　５ｌｉｐ）を起し正常な走行ができなか
った。

比較例４ 実施例コにおいて、脂肪酸（オレイン酸３部及びパルミ
チン酸５部）と脂肪酸エステル（アミルステアレー）７
部）を使用する以外同様にして磁気テープを調製した。

スチルモードでの再生がほとんどできず、７〜１分でヘ
ッド目づまりを起し再生不能となった。

比較例５ 実施例−において、ボールミル時間をｇ時間としたとす
る以外同様にして磁気テープを調製した。

得られた磁気テープの表面あらさけ、０．０３ｒμとガ
リ、ビデオ出力Ｃ／Ｎが大巾に低下した（３〜グｄＢ）
。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 非磁性支持体上に、強磁性金属粉末およびバインダーを
   主成分とする磁性層を設けてなる磁気記録媒体において
   、該強磁性金属粉末は３ｏｍ２／ｆ以上の比表面積を有
   し、且つ前記磁性層は、脂肪酸と脂肪酸エステルとを合
   せて、強磁性金属粉末の２〜１０重量％を含有しく脂肪
   酸エステルの量は脂肪酸との合計量の／ｊ−４０重ｆ％
   である）、更に磁性層の表面粗さが０．０３μ以下であ
   ることを特徴とする磁気記録媒体。