JPS61172216A - 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】 ［産業上の利用分野］ この発明はバックコート層を備えるとともに磁気記録素
子として金属磁性粉末が用いられた磁気テープその他の
磁気記録媒体に関する。

［従来の技術］ ビデオテープやオーディオテープなどの磁気記録媒体は
、近年の高密度記録化に伴って高周波数領域の出力やＳ
Ｎ比などの電磁変換特性を改善するために、平滑な非磁
性支持体を用いてかつその主面に形成する磁性層をさら
に平滑仕上げすることが行われている。しかるに、上述
のように表面が平滑になるほど対接物との接触面積が増
大して摩擦係数が大きくなるから、上記支持体背面と記
録再生機器のガイド部との間あるいは巻回状態における
支持体背面と磁性層表面との間で接触抵抗が太き（なり
、走行性が悪化して正常な記録再生が行われなくなると
いう難点を生じる。

そこで、従来より平滑な非磁性支持体の背面に非磁性無
機粉末およびバインダを含むバックコート層を設けて粗
面化することにより、走行性を向上させる手段が採られ
ている。そして上記非磁性無機粉末としては、たとえば
Ａｌ２Ｏ５，５ｉ０２、Ｃａ鵠、α−Ｆｅ２０３、Ｔｌ
Ｏ□、ＴｉＣ１ＳｉＣなど種々のものが使用されている
（文献不詳）。

〔発明が解決しようとする問題点〕

しかしながら、近年の高密度記録化の要望に対処するた
めに磁気記録素子として金属磁性粉末、と（に窒素吸着
法（以下、ＢＥＴ法という）による比表面積が４０ｄ／
ｙ以上の微粒子からなる金属磁性粉末を用いた場合、こ
れを含む磁性層が酸化物磁性粉末を用いたものに比較し
て非常に柔らかく傷付き易くなる。その結果、バックコ
ート層に硬度の高い非磁性無機粉末を含有させた際、記
録再生の繰り返しによって磁性層の表面が巻回状態で接
触するバックコート層にて傷付けられ、スペース損失を
生じて磁気ヘッドとの接触が悪くなり、出力が走行回数
とともに劣化することが判明した。

従ってこの発明は、金属磁性粉末を含む磁性層ならびに
バックコート層を備えた磁気記録媒体において上記問題
点を解決すること、つまり記録再生の繰り返しによって
磁性層が傷付きにくく出力低下をきたさない磁気記録媒
体を提供することを目的としている。

ｃ問題点を解決するための手段〕 この発明者らは、上記目的において鋭意検討を重ねた結
果、磁性層中に金属磁性粉末とともに、該金属磁性粉末
よりも硬度が高（かつバックコート層に配合される非磁
性無機粉末の最高硬度よりも高い硬度を有する非磁性無
機粉末を配合した場合、磁性層が傷付きにくくなり、記
録再生を繰り返しても高出力が維持されることを見い出
し、この発明をなすに至った。

すなわちこの発明は、非磁性支持体の主面に金属磁性粉
末および非磁性無機粉末とバインダを含む磁性層が形成
され、背面に非磁性無機粉末およびバインダを含むバッ
クコート層が形成され、上記磁性層に含まれる非磁性無
機粉末がバックコート層に含まれる非磁性無機粉末の最
高硬度よりも高くかつ上記金属磁性粉末の硬度よりも高
い硬度の粉末を含むことを特徴とする磁気記録媒体に係
る。

〔発明の構成・作用〕

この発明において磁気記録媒体の磁性層に含ませる非磁
性無機粉末は、前述の如くバックコート　。

層に含ませる非磁性無機粉末の最高硬度のものよりも硬
度が高く、かつ上記磁性層に含ませる金属磁性粉末より
も硬度が高い粉末を含む必要がある。

すなわち、磁性層中に硬い粉末が存在することにより、
磁気テープなどの記録再生における巻き取りと繰り出し
にて磁性層とバックコート層とが合接・解離を繰り返し
ても、バックコート層中に存在する低い硬度の無機粉末
では傷を生じなくなるとともに、磁性層自体の耐摩耗性
も向上する。また磁性層に含ませる非磁性無機粉末が金
属磁性粉末より低い硬度のもののみからなる場合は、上
記のようにバックコート層による傷損を防止する上で無
意味であるばかりか、磁性層自体の耐摩耗性を却って低
下させることになるので好ましくない。

このような磁性層中に含ませる非磁性無機粉末の使用量
は、金属磁性粉末１００重量部に対して１〜２０重量部
、好適には５〜１５重量部程度とするのがよく、この使
用量が多すぎると磁性粉密度の減少による磁気特性の低
下が無視できず、また少な過ぎると前記効果が不充分と
なる。ただし、この非磁性無機粉末中には、前記硬度範
囲の粉末とともに必要に応じて前記硬度範囲外のもの、
つまりバックコート層に含まれる非磁性無機粉末の最高
硬度より低い硬度の粉末もしくは金属磁性粉末より低い
硬度の粉末を少量、好適には非磁性無機粉末の全量中５
０重量％以下となる範囲で含んでいてもよい。

このような磁性層に含ませる非磁性無機粉末としては、
とくに限定されず、広範な種類のものより前記した硬度
範囲のものならびに必要に応じて該範囲外のものを適宜
選択すればよい。その具体例としては、ＡＩ！２０３（
モース硬度８〜９）、Ｃｒ２０３（同８．５）、ｆｆ−
Ｆｅ２Ｏ，（同６〜７）、５ｉ０２（同６〜７）、Ｔｉ
０３（同５〜６）、５ｉＣ（同８）、ＴｉＣ（同９５）
、ＣａＣ０３（同５）、ＺｎＣ０３（同４〜５）、Ｍｇ
Ｃ０３（同４〜５）、Ｂａ５０４（同３〜４）、Ｍｇ　
ＳＯ。

（同３〜４）、Ｚｎ０（同４〜５）、Ｃａ２５ｉ０４（
同５）、Ｍｏ５２（同１〜２）、グラファイト（同１〜
２）などが挙げられる。なお、これら非磁性無機粉末の
粒度は、前記硬度範囲のものについては０．０２〜１、
５　ｐｎ程度の平均粒子径とするのがよく、大き過ぎる
と磁性層の表面平滑性が悪くなり、逆に小さ過きると前
記効果が不充分となる。また前記硬度範囲外のものでは
上記表面平滑性の点から平均粒子径０．８　／”以下と
することが推奨される。

磁性層中に磁気記録素子として含ませる金属磁性粉末と
しては、Ｆｅ、　Ｎｉ、Ｃｏ、これら金属の合金、およ
びこれら金属と他の金属もしくは少量の非金属元素を含
む合金など、従来より磁気記録素子として知られるもの
をいずれも使用可能であるが、ＢＥＴ法による比表面積
が４０ｄｌｆ；’以上、最適には４５ｍ’／７以上の微
粒子からなる金属磁性粉末が好ましい。すなわち、この
ような比表面積が４０ｎｆ／９以上の金属磁性粉末は、
近年における高密度記録化の要望に対処し得る高い電磁
変換特性を付与できるとともに、微粒子状であることか
らこれを含有する磁性層が非常に柔らかく傷付き易くな
るため、この発明の適用効果が大きい。

また磁性層に用いるバインダとしては、塩化ビニル−酢
酸ビニル系共重合体、繊維素系樹脂、ポリビニルブチラ
ール樹脂、ポリエステル系樹脂、ポリウレタン、硬化剤
としてのポリイソシアネート化合物など、従来公知のも
のをいずれも使用できる。なお、このようなバインダの
使用量は、磁性層の全構成成分中１０〜３０重量％程度
を占める範囲とするのがよ（，１０重量％より少ないと
金属磁性粉末および非磁性無機粉末に対する結着力が不
充分となって粉落ちを生じ易くなり、逆に３０重量％よ
り多いと磁性粉密度が低下して磁気特性および電磁変換
特性上で問題となる。

この発明における磁性層を形成するには、従来と同様に
して行えばよ（、前記金属磁性粉末、非磁性無機粉末、
バインダ２よび必要に応じて配合される各種添加剤を有
機溶媒とともに混合して磁性塗料を調製し、この磁性塗
料をポリエステルベースフィルムなどの非磁性支持体の
主面に塗布。

乾燥したのち、カレンダー加工などの所要の表面処理を
施せばよい。なお、上記の必要に応じて配合される各種
添加剤としては、潤滑剤、分散剤、帯電防止剤などがあ
る。

かくして形成される磁性層の厚みは、磁気記録媒体の種
類によって異なるが、近年のビデオテープやオーディオ
テープ用としては通常２〜７ｐ程度とするのがよい。

一方、バックコート層に含ませる非磁性無機粉末として
は、バックコート層本来の走行性改善効果を発揮し得る
粗面を付与するとともに、好適にはバックコート層に適
度の柔軟性と硬さをもたらすものであればよ（、広範な
種類の中から１種もしくは２種以上を適宜選択して使用
できる。その具体例としては、前記した磁性層に含ませ
る非磁性無機粉末として列挙したものと同様のものが挙
げられるが、使用する粉末のうち最高硬度のものが磁性
層に含ませる非磁性無機粉末の最高硬度のものより低い
硬度であることが必要である。

なお、このようなバックコート層に用いる非磁性無機粉
末のとくに好ましい硬度範囲としてはモース硬度１〜５
程度であり、より低い硬度ではパンクコート層の耐摩耗
性が不充分となり、逆により高い硬度では記録再生機器
のガイド部などの対接物の摩耗が大きくなるので好まし
くない。また該無機粉末の粒度は、平均粒子径００２〜
２／ｌｊｎ程度とするのがよく、大き過ぎると表面が粗
くなり過ぎて磁気記録媒体を巻回状態で保存した際にそ
の粗さが磁性層表面に転移して表面平滑性を損なわせる
という問題があり、逆に小さ過ぎると充分な走行性を付
与するに足る表面粗度が得られにくくなる。

さらに、バックコート層中には、潤滑剤などの一般に使
用される添加剤以外に、高比率でカーボンブラックを配
合することができる。すなわちこのカーボンブラックは
、帯電防止効果とともに機械的強度の向上やビデオテー
プ用としての光しゃへい性を与える効果があり、通常に
おいて前記非磁性無機粉末との合計量中で５〜９０重量
％を占める割合で配合できる。

バックコート層のバインダは、とくに限定されず、ポリ
ウレタン樹脂、・塩化ビニル−酢酸ビニル系共重合体、
ポリビニルブチラール樹脂、繊維素系樹脂、ポリビニル
アセクール樹脂、ポリエステル系樹脂などの従来公知の
ものをいずれも使用可能である。

このようなバックコート層を形成するには、従来と同様
にして行えばよく、前記非磁性無機粉末と必要に応じて
カーボンブラックを始めとする他の添加剤およびバイン
ダを有機溶媒とともに混合して塗料を調製し、この塗料
を非磁性支持体の前記磁性層とは反対側の背面に塗布、
乾燥し、必要に応じてカレンダー加工などの表面加工処
理を施せばよい。な右、このバックコート層の形成は磁
性層形成の前後いずれであってもよい。

かくして形成されるバックコート層は、好適にはその厚
みが磁性層の厚みより薄く、またバインダ比率が磁性層
のバインダ比率よりも高いことが望ましい。

すなわち、バックコート層が磁性層よりも厚いとすれば
、走行時のテープの屈曲の際、バックコート層の方が磁
性層の方よりも屈曲に対して強いので、大抵の場合に磁
性層側が凹面となりやすくヘッドタッチが悪化する傾向
が強くなる。なお、バックコート層の厚さは０５〜３　
）ａｎ程度の範囲で磁性層の厚みよりも薄く、下限は磁
性層のそれのｙ程度に設定するのがよい。

またバックコート層のバインダ比率が磁性層のバインダ
比率より高いことにより、一般にバックコート層の方が
磁性層よりも柔軟であるために、■巻回時にバックコー
ト表面の凹凸が圧接している磁性層表面に転写し磁性層
に表面荒れを起こさせるということが少なく、また■上
述したテープの屈曲に際してもバックコート層のもつ剛
性が磁性層の凹屈曲変形を促進するという問題も生じな
い。なお、このバインダ比率はバックコート層の全構成
成分中１０〜６０重量％程度を占める範囲でかつ磁性層
のバインダ比率より少なくするのがよい。

〔発明の効果］ この発明に係る磁気記録媒体は、磁性層に金属磁性粉末
とともに、バックコート層に含まれる非磁性無機粉末の
最高硬度よりも高くかつ上記金属磁性粉末の硬度よりも
高い硬度の非磁性無機粉末を含むものであるため、金属
磁性粉末を含む磁性層が本来柔らかく傷付き易いにもか
かわらず、記録再生を繰り返してもバックコート層から
傷を受けにくく、磁性層自体の耐摩耗性も向上すること
と相まって、走行回数が増大しても高出力が維持される
。

〔実施例〕

以下に、この発明の実施例を比較例と対比して説明する
。なお、以下において部とあるのは重量部を意味する。

実施例１〜６ 針状Ｆｅ金属磁性粉末（平均長軸径０２昨、１００部平
均軸比７、ＢＥＴ法比法面表面積４８７Ｆ１シフ１モー
ス硬 塩化ビニル−酢酸ビニル−ビニルアルコール　　　１２
部共重合体（米国ＵＣＣ社製商品名ＶＡＧＨ）ウレタン
エラストマー　　　　　　　　　８部（大日本インキ社
製商品名バンデツクスＴ−５２０５）ポリイソシアネー
ト化合物　　　　　　　　　　２部（日本ポリウレタン
社製商品名コロネートＬ）後記表に記載の非磁性無機粉
末Ａ　　　　４〜１０部ステアリン酸　　　　　　　４
部 ステアリン酸ｎ−ブチル　　　　　　　　１部カーボン
ブラック　　　　　　　１部 トルエン−シクロヘキサノン−メチルエチル　　　１６
０８ケトン混合溶媒（重量比１：１：１） 上記組成物をボールミル中で９６時間混合分散して磁性
塗料を調製した。この磁性塗料を厚さ１４μのポリエス
テルベースフィルムの主面に乾燥後の厚みが４μとなる
ように塗布，乾燥して磁性層を形成し、カレンダー加工
を施した。次に、カーボンブラック　　　　　１００部 後記表に記載の非磁性Ｓ機粉末Ｂ　　　　　１００部ウ
レタンエラストマー　　　　　　　　３０部（大日本イ
ンキ社製商品名バンデツクスＨＩ−２０００）ポリイソ
シアネート化合物（前出）　　　　　２０部ステアリン
酸　　　　　　　２部 ステアリン酸ｎ−ブチル　　　　　　　１部上記の組成
物をボールミル中で９６時間混合分散して塗料を調製し
、この塗料を前記ポリエステルベースフィルムの磁性層
とは反対側の背面に乾燥後の厚さがＩＰとなるように塗
布、乾燥してバックコート層を形成したのち、％インチ
幅に裁断して磁気テープを作製した。

比較例１〜５ 磁性層用の非磁性無機粉末Ａの種類ないし量およびバッ
クコート層用の非磁性無機粉末Ｂの種類を後記衣で示す
ような組み合わせに代えた以外は、実施例１〜６と同様
にして磁気テープを作製した。

以上の実施例および比較例にて得られた各磁気テープに
ついてそれぞれ５ＭＨｚにおける初期出力を測定したの
ち、６０分再生長さとしてビデオカセットに組み込み、
このビデオカセットをビデオテープレコーダにセットし
てテープ速度１．９８ｍ／分にて連続的に１００時間反
復走行させたのち、５　ＭＨｚにおける出力を測定した
。この走行による出力変化（ｄＢ）［（走行後の出力）
−（初期出力）］を、前記実施例および比較例にて用い
た磁性層用の非磁性無機粉末Ａおよびバックコート層用
の非磁性無機粉末Ｂとともに下表に示す。

上表の結果から明らかなように、磁性層中にバックコー
ト層の非磁性無機粉末より硬くかつ金属磁性粉末より硬
い非磁性無機粉末を含むこの発明の磁気テープ（実施例
１〜６）は、バックコート層の非磁性無機粉末よりも柔
かなものを併用した場合（実施例３）も含めて、いずれ
も長時間のテープ走行によってもほとんど出力低下がな
く、安定した高出力が得られることが判る。

これに対して、磁性層に含まれる非磁性無機粉末がバッ
クコート層のものよりも柔らかい磁気テープ（比較例１
〜３）では、長時間のテープ走行によるバックコート層
との接触の繰り返しにて磁性層表面に傷を生じ、出力低
下が大きいことが判る。さらに、磁性層に含まれる非磁
性無機粉末がバックコート層のものと同等あるいは高い
硬度であっても金属磁性粉末に較べて高い硬度を有しな
い磁気テープ（比較例４，５）では、バックコート層と
の接触による傷の発生はないが、磁性層自体の耐摩耗性
が低下して磁気ヘッドやガイド部との接触によって傷や
摩耗を生じ易くなるため、やはり長時間のテープ走行と
ともに大きな出方低下をきたすことが判る。

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. （１）非磁性支持体の主面に金属磁性粉末および非磁性
   無機粉末とバインダを含む磁性層が形成され、背面に非
   磁性無機粉末およびバインダを含むバックコート層が形
   成され、上記磁性層に含まれる非磁性無機粉末がバック
   コート層に含まれる非磁性無機粉末の最高硬度よりも高
   くかつ上記金属磁性粉末の硬度よりも高い硬度の粉末を
   含むことを特徴とする磁気記録媒体。
2. （２）金属磁性粉末が窒素吸着法による比表面積４０ｍ
   ＾２／ｇ以上である特許請求の範囲第（１）項記載の磁
   気記録媒体。
3. （３）バックコート層が磁性層よりも高いバインダ比率
   を有する特許請求の範囲第（１）項または第（２）項記
   載の磁気記録媒体。
4. （４）バックコート層の厚さが磁性層の厚さよりも薄い
   特許請求の範囲第（１）〜（３）項のいずれかに記載の
   磁気記録媒体。