JP3014009B2 - 磁気記録媒体 - Google Patents

磁気記録媒体

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JP3014009B2 JP3002130A JP213091A JP3014009B2 JP 3014009 B2 JP3014009 B2 JP 3014009B2 JP 3002130 A JP3002130 A JP 3002130A JP 213091 A JP213091 A JP 213091A JP 3014009 B2 JP3014009 B2 JP 3014009B2
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公一 水谷
孝俊 大久保
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明はビデオテープ、オーディ
オテープ、コンピューターテープなどのテープ状磁気記
録媒体に関する。更に詳しくは電磁気変換特性が優れ摩
擦係数が低く走行耐久性が良好な磁気記録媒体に関す
る。
【0002】
【従来の技術】磁気テープなどでは、ポリエステルフィ
ルムなどの非磁性支持体の一面に磁性塗膜や金属蒸着膜
などから得られる磁性層を設ける一方、他面にカーボン
ブラックを結合剤中に分散結着させたバックコート層を
設けるようにしている。このバックコート層はカーボン
ブラックの潤滑性によって支持体背面の摩擦係数の低下
に寄与して走行安定性に好結果を与えるものである。し
かして、多くの用途たとえば、オーディオ用、ビデオ用
あるいはコンピューター用の磁気テープにおいては、バ
ックコート層は比較的荒いのに対して、感度出力(特に
高周波領域での出力)を改善するために磁性層の表面が
平滑に仕上げられている。
【0003】
【発明の背景】しかし磁性層の表面を平滑に仕上げて
も、このような粗面のバックコート層を設けた磁気テー
プなどでは、磁気層とバックコート層とが接触するテー
プ巻回(巻きほどし及び巻戻し)時にバックコート層の
表面状態が磁性層表面に転写される。従って、折角磁性
層の表面を平滑に仕上げても、バックコート層の表面粗
度が大きいと、磁性層の表面に損傷を与える。その結
果、磁気テープのC/N比などの電磁気変換特性が大き
く低下してしまうという問題があった。
【0004】さりとて単純にバックコート層を平滑にし
過ぎると、磁気層とバックコート層との現実の接触面積
が増大して摩擦係数が高くなり過ぎ、その結果走行耐久
性が劣化する。そこで摩擦係数が低く、しかも十分に平
滑で平滑な磁気層を損傷しないバックコート層を有する
磁気テープが望まれていた。
【0005】上記の要望に応えるべく、特開昭60−3
8725号は、バックコート層が平均粒子サイズ10〜
30mμと150〜500mμのカーボンブラックの少
なくとも2種を含む磁気記録媒体(先行技術1)を、特
開昭63−300424号公報は、バックコート層が平
均粒子径10〜30mμのファーネスブラックと70m
μより大きいサーマルブラックを含む磁気記録媒体(先
行技術2)を、特開昭60−229226号公報は、バ
ックコート層が微粒子の充填剤を含む部分とその一部に
島状の粗粒子の充填剤を含む部分とからなる磁気記録媒
体(先行技術3)を開示している。
【0006】
【発明が解決しようとする問題点】しかし、先行技術1
及び2はバックコート層について述べてはいるものの、
単に粒度の異なる炭素系粒子を混合しただけのものであ
って、バックコート層について平均粗さ、突起の高さ、
突起の密度を規定していない。これらの因子をコントロ
ールしないと、磁気テープの充分な走行安定性及びバッ
クコート層の平滑さは得られない。このことは後記の比
較例1の結果からも明らかである。また、先行技術3は
炭素質粒子が島状化をもたらすために使用されるバック
コート層を記載している。しかしながら、平滑性と走行
安定性との両条件を共に満足するように上記の島状化を
つくることは困難である。
【0007】本発明は、上記の事情に鑑み、表面平滑性
に優れかつ低い摩擦係数を有するバックコート層を形成
することにより、磁性層のS/N特性を損わず、平滑性
と走行安定性とを共に高度に満足するテープ状の磁気記
録媒体を提供することを目的としている。
【0008】
【課題を解決するための手段】本発明者らは、上記の目
的を達成すべく鋭意研究を続け、その結果、バックコー
ト層中に潤滑性成分として含ませるカーボンブラックと
して粒度の異なるものを二種類組み合わせ使用すること
により、平滑面中に粗粒子を中心とする突起をもたせる
ことが可能になり、これによりバックコート層に良好な
表面平滑性と低摩擦係数とを兼備せしめうることを知
り、本発明を完成するに至った。
【0009】すなわち、本発明は、非磁性支持体の一面
に磁性層を設け他面にカーボンブラックを結合剤中に分
散結着させた複数の突起を有するバックコート層を設け
てなる磁気記録媒体において、上記バックコート層の中
心線平均粗さが30nm以下であり、かつ30nm以上
の高さの突起(30nm以上の高さの突起の面密度
%以上であり、しかも100nm以上の高さの突起
100nm以上の高さの突起の面密度が2%以下で
あることを特徴とする磁気記録媒体に係るものである。
【0010】本発明において、バックコート層の中心線
平均粗さ30nm以下を達成するためには、10〜30
nmの微粒子のカーボンブラックの多量の使用、また
0nm以上の高さの突起(30nm以上の高さの突起の
面密度2%以上を達成するためには、150〜100
0nmの粗粒子の使用によっている。さらに、100n
m以上の高さの突起(100nm以上の高さの突起の面
密度2%以下を達成するためには、微粒子と粗粒子の
使用比率が99.9:0.1〜70:30であることが
好ましい。
【0011】また本発明のバックコーティング層には、
カーボンブラック以外に無機質粉末を耐久性改良のため
添加することができる。好ましい無機質粉末としてCa
CO 3 、TiO2 、ZnO、Cr2 3 α−Al2 3
などを挙げることができる。
【0012】本発明においては無機粉末と、上記割合の
2種のカーボンブラック粒子と、有機溶剤で希釈した結
合剤とを混練して好ましいバックコート層用途料を調製
し、これを一面に磁性層を設ける非磁性支持体の背面に
塗布、乾燥して所望厚のバックコート層を形成すること
により、本発明のテープ状磁気記録媒体を製造する。
【0013】バックコート層用塗料の調製に用いられる
結合剤としては、従来当業界で知られた結合剤又はその
組合せ、たとえば熱可塑性樹脂、熱硬化性樹脂あるいは
これらの混合物のいずれも使用できるが、好ましいもの
としては、たとえばポリウレタン系樹脂、セルロース系
樹脂、ブチラール系樹脂、ポリエステル系樹脂、塩化ビ
ニル−酢酸ビニル系樹脂、アセタール系樹脂など、また
これらの樹脂に橋かけ剤としてのポリイソシアネート化
合物などを加えたものなどが挙げられる。
【0014】上記の結合剤と前記カーボンブラックとの
配合割合は、後者のカーボンブラックと前者の溶剤希釈
前結合剤との重量比が30/70〜70/30の範囲と
なるようにするのが好ましい。カーボンブラックの配合
割合が過少では摩擦係数の低減が充分に達成され難く、
反対に過多ではバックコート層の耐久性が低下するから
である。
【0015】なお、バックコート用塗料には、上記の諸
成分のほかに脂肪酸、脂肪酸エステルなどの潤滑剤や界
面活性剤などの分散剤などの公知の添加剤を必要に応じ
て含ませるようにしても何等支障ない。
【0016】バックコート層の厚さは、磁気記録媒体の
種類によっても異なるが、薄くなり過ぎるとバックコー
ト層の耐久性や表面平滑度が低下し、反対に厚くなりす
ぎると可接性を損うだけでなく最近の磁気テープの全厚
をできるだけ薄くする傾向に反することになり好ましく
ない。普通0.5〜1.5μmが好ましい。
【0017】本発明の磁気記録媒体においては、バック
コート層は、 (1) バックコートの中心線平均粗さが30nm以下であ
り、 (2) 30nm以上の高さの突起(30nm以上の高さの
突起の面密度が2%以上であり、 (3) 100nm以上の高さの突起(100nm以上の高
さの突起の面密度が2%以下であるように構成されて
いる。
【0018】この中、条件(1) を満たしていることによ
って、バックコート層から磁性層への凹凸の転写が最小
に抑えられる。また、条件(2) を満たす結果として、磁
性層に接触するのは主として突起部となる。従って、バ
ックコート層と磁性層との間の現実の接触は減少し、そ
れによってより低い摩擦係数を与える。しかしながら、
このような突起は磁気テープの反復走行により徐々に摩
耗しがちである。(3)の条件を満たすことでそのような
突起の摩耗を減らすことができる。
【0019】そして、これら3条件(1) 、(2) 及び(3)
が全て満たされ、かつ微粒子と粗粒子の組合せが綜合さ
れて、表面平滑性に優れ常に低い摩擦係数を有するバッ
クコート層が形成され、その結果島状化のような再現性
困難な手段を必要としないで、磁性層のS/N特性が損
われることのない、電磁気変換特性と走行耐久性とを共
に高度に満足する磁気記録テープを得ることができる。
【0020】
【実施例】次に本発明を実施例によって具体的に説明す
るが、本発明はこれに限定されるものではない。なお、
以下において、部は重量部を示す。
【0021】<実施例1>厚さ14μmのPETフィル
ムの表面に、Co含有マグヘマイトを含む磁性層を塗布
し、反対側にバックコート層を、乾燥後の厚さが0.6
6μmになるように塗布した。バックコート層用塗料の
組成は次の通りである。
【表1】 組成物1 組成物2 組成物3 カーボンブラックA 99部 − − (粒径 0.02μm カーボンブラックB − 1部 − (粒径 0.35μm ニトロセルロース 51部 − − ポリウレタン − 22部 − 分散剤(レシチン) 3部 − − メチルエチルケトン 408部 − − トルエン 204部 271部 − シクロヘキサノン 68部 90部 − ポリイソシアネート − − 20部
【0022】塗料を調製するため組成物1の成分を約1
時間攪拌混合した後、サンドミルで分散した。同様に、
組成物2の成分も充分に分散させ、両者を混合し、最後
に組成物3の成分を加えて調合した。PETフィルムの
両面にそれぞれ塗布乾燥後、カレンダー処理を行い、
0.5インチ巾にスリットしたものを試料とした。
【0023】<実施例2>バックコート層の厚さが0.
70μmになるように塗布した以外は、実施例1と同様
にして試料を得た。
【0024】<比較例1>バックコート層の厚さが0.
80μmになるように塗布した以外は、実施例1と同様
にして試料を得た。
【0025】<実施例3>カーボンブラックAを98
部、カーボンブラックBを2部使用し、バックコート層
の厚さが0.68μmとなるように塗布した以外は実施
例1と同様にして試料を得た。
【0026】<実施例4>カーボンブラックAを95
部、カーボンブラックBを5部使用し、バックコート層
の厚さが0.70μmになるように塗布した以外は、実
施例1と同様にして試料を得た。
【0027】<比較例2>カーボンブラックAを80
部、カーボンブラックBを20部使用し、バックコート
層の厚さが0.75μmとなるように塗布した以外に実
施例1と同様にして試料を得た。
【0028】<比較例3>カーボンブラックAを30部
使用し、カーボンブラックBを使用せず、平均粒径70
μmの酸化チタン70部を使用し、且つバックコート層
の厚さが0.68μmになるよう塗布した以外は実施例
1と同様にして試料を得た。
【0029】<実施例5>カーボンブラックAを99.
6部、カーボンブラックBを0.4部使用し、バックコ
ート層の厚さが0.62μmになるように塗布した以外
は実施例1と同様にして試料を得た。
【0030】以上の実施例1〜5及び比較例1〜3で得
た磁気テープ試料につき、各種の項目ついて評価を行
い、第1表に示す結果を得た。
【0031】測定方法及び評価方法は次の通りである。 評価方法:
【0032】(1) 突起の高さ:WYKO社製三次元表
面粗さ計を用いて、表面の凹凸を測定し、peak t
o valleyの値の数値群から、中心線粗さ(R
a)を算出した。
【0033】(2) 突起の割合(面密度): 突起の数と高さから高さの累積積分曲線を作成し、ガウ
ス分布が直線になるように規格化して累積確率曲線と
し、特定の高さ以上の突起の個数を求めて、面積に対す
る割合に換算した。
【0034】(3) 摩擦係数:VHS(登録商標)カセ
ットハーフに用いられるガイドピンにテープを120°
巻きつけ、3.3cm/秒の速度でテープを走らせた。引
っ張る側の張力を50gとなるよう調節し、26℃、8
0%RHの条件下で200往復走行させた、200回目
走行時の引張られる側の張力Tgを求め、次式により摩
擦係数μを求めた。
【数1】μ=(3/2π)×ln(T/50)
【0035】この値は走行耐久性の指標となる。
【0036】(4) トロップアウト:VHS方式ビデオ
テープレコーダー(松下電器産業製NV−8200F)
を用い、映像信号の瞬間的な欠落(サイズ:10μs−
15dB)をドロップアウトカウンターで観測し、毎分
あたりの個数として表示した。
【0037】(5) ノイズ: 7MHzのシグナルを記録させた後再生し、6.9MH
zのレベルの音量を測定した。磁性層が粗いほどノイズ
が大きくなる。
【表2】
【0038】
【発明の効果】本発明の磁気記録媒体によれば、従来の
粒度の異なるカーボンブラックを配合したものに比べて
磁性層のS/N比を低下することなく摩擦係数を減少さ
せることができ耐久性が向上し、その上島状化したもの
と違って再現性に問題なく製造上の難点も解消される。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 水谷 公一 神奈川県相模原市南橋本3丁目8番8号 住友スリーエム株式会社内 (72)発明者 大久保 孝俊 神奈川県相模原市南橋本3丁目8番8号 住友スリーエム株式会社内 (56)参考文献 特開 平4−1914(JP,A) 特開 平3−224125(JP,A) 特開 平3−242821(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) G11B 5/735

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 非磁性支持体の一面に磁性層を設け他面
    にカーボンブラックを結合剤中に分散結着させた複数の
    突起を有するバックコート層を設けてなる磁気記録媒体
    において、上記バックコート層の中心線平均粗さが30
    nm以下であり、かつ30nm以上の高さの突起が2%
    以上であり、しかも100nm以上の高さの突起が2%
    以下であることを特徴とする磁気記録媒体。
JP3002130A 1991-01-11 1991-01-11 磁気記録媒体 Expired - Lifetime JP3014009B2 (ja)

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