JPS63300424A - 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〕 この発明はビデオテープ、オーディオテープなどの磁気
テープを代表例とする磁気記録媒体に関する。

〔従来の技術〕

磁気テープなどにあっては、ポリエステルフィルムなど
の非磁性支持体の片面に磁性塗膜や金属蒸着膜などから
なる磁性層を設ける一方、その背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。

〔発明が解決しようとする問題点〕

しかるに、このようなバックコート層を設けた磁気テー
プなどでは、たとえば磁性層とバックコート層とが対接
するテープ巻回状態においてバックコート層の表面状態
が磁性層表面に転写されるために、バックコート層の表
面粗度の大きいものでは、磁性層の表面性状が著しく劣
化し、Ｃ／Ｎ比などの電磁変換特性が大きく低下してし
まう問題があった。

また、逆に磁性層の組成、特に磁性層が磁性塗膜からな
る場合のこの塗膜の組成により、これと接触状態にある
バックコート層の摩擦係数に悪影響が生じて潤滑性の低
下をきたし、充分な走行安定性が得られなくなる場合も
あった。この問題の回避のため、磁性層の組成に応じて
バックコート層の組成を変更するなどの工夫が試みられ
ているが、かかる工夫は磁気テープなどの工業的製法と
しては、その生産効率やコストの面で大きな不利を招（
ことになる。

したがって、磁気テープなどのバックコート層としでは
、その表面粗度が小さくて、つまり表面平滑性にすぐれ
て、電磁変換特性に悪影響を与えず、しかも磁性層の組
成などに左右されることのない常に低い摩擦係数を有し
て走行安定性の改善という所期の目的を充分に発揮させ
うるちのであることが望まれるが、従来のこの種テープ
などでは上記の両特性、すなわち電磁変換特性と走行安
定性とを共に高度に満足させることは難しかった。

この発明は、上記の事情に照らし、表面平滑性にすぐれ
るとともに磁性層の組成などに左右されることのない常
に低い摩擦係数を有するバックコートｉを形成すること
により、電磁変換特性と走行安定性とを共に高度に満足
する磁気テープなどの磁気記録媒体を提供することを目
的としている。

〔問題点を解決するための手段〕

この発明者らは、上記の目的を達成するために鋭意検討
した結果、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特定のものを二種組み合わせ
使用することにより、バックコート層の表面平滑性と低
摩擦係数とに共に好結果が得られるものであることを知
り、この発明を完成するに至った。

すなわち、この発明は、片面に磁性層を有する非磁性支
持体の雪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てなる磁気記録媒体において
、上記のカーボンブラックが酸性のファーネスブラック
とアルカリ性のサーマルブラックとからなることを特徴
とする磁気記録媒体に係るものである。

（発明の構成・作用〕 この発明において使用するファーネスブラックは、過剰
空気の存在下で石油などを炉（ファーネス）で燃焼させ
たときに得られる“スス”として回収されるものである
。また、この発明において使用するサーマルブラックは
、天然ガスなどを空気や炎を使わずに熱分解させること
によって得られるものである。

上記の両力−ボンブラックのうち、ファーネスブラック
はその粒子径が一般に小さいという特徴を有しているた
め、バックコート層の表面平滑性の向上に大きく寄与す
るものである。一方、サーマルブラックは上記のファー
ネスブラックに比し粒子表面に沿ってよりきれいな炭素
原子の配列構造が形成されるために潤滑性付与効果が大
きく、バックコート層の摩擦係数の低減に大きく寄与す
るものである。

この発明者らは、上記の両力−ボンブラックのそれぞれ
の性能に着目してこれらを併用することにより、つまり
ファーネスブラックとサーマルブラックとを組み合わせ
使用することにより、バックコート層の表面平滑性と低
摩擦係数とを共に満足させるようにしたものであるが、
その際にファーネスブラックとして特に酸性のものを、
またサーマルブラックとして特にアルカリ性のものを用
いることが上記両特性を満足させる上で極めて重要であ
るという知見を得た。

すなわち、ファーネスブラックは粒子径が小さいために
結合剤中への分散性に問題をきたしやすいが、酸性のも
のを用いるとこの分散性が改善され、また酸性のファー
ネスブラックに対してアルカリ性のサーマルブラックを
組み合わせ使用すると、両力−ボンブラックの化学的親
和力が大きくなって上記ファーネスブラックの分散性が
より一層改善されるとともに、サーマルブラックを含む
カーボンブラック全体の分散性にも好結果が得られる。

そして、このような分散性の改善により、バックコート
層の表面平滑性と低摩擦係数、特に表面平滑性に非常に
良好な結果が得られるのである。

このように、この発明においては、酸性のファーネスブ
ラックとアルカリ性のサーマルブラックとを組み合わせ
使用したことにより、バックコート層の表面平滑性を飛
躍的に向上できるから、バックコート層の表面状態に起
因した磁性層の表面性状の劣化がみられず、したがって
Ｃ／Ｎ比などの電磁変換特性を太き（損なうという心配
はもはやない。また、上記の組み合わせ使用により、バ
ックコート層の摩擦係数を磁性層の組成などに左右され
ることのない常に低い値に保つことができるから、磁性
層の組成などに応じてバックコート層の組成を変更する
といった磁気テープの生産効率やコスト面での不利を伴
う余計な工夫を要することなく、所期の目的とする走行
安定性を確実に向上しうるという卓越した効果が奏し得
られる。

このような効果を発揮させるための酸性のファーネスブ
ラックは、前記した燃焼法にて得られる“スス”として
回収されたものに適宜の酸処理、たとえば「カーボンブ
ラック便覧」　（カーボンブラック協会編）第１３７頁
に記述されているような後処理を施すことによって得る
ことができ、そのｐＨが特に４．０以下であるものが好
適である。

また、その揮発分が２．０重量％以上通常１０重量％迄
のものが結合剤中での分散性の向上を図る上で特に望ま
しい。さらに、粒子径としては、平均粒子径が１０〜３
０ｍμの範囲にあるのが、結合剤中での分散性および表
面平滑性の改善の面で好ましい。

また、前記効果を発揮させるためのアルカリ性のサーマ
ルブラックは、前記した熱分解法にて得られるもののう
ちそのｐＨが７．０以上、通常７〜９程度のものが好ま
しい。その粒子径としては、粒子表面に規則的に配列さ
せた炭素原子の配列面が潤滑性付与効果を顕著なものと
するある程度以上の面積を占めうるように、平均粒子径
が７０ｍμ以上、通常３５０ｍμ程度迄であるのが、特
に望ましい。また、揮発分は一般に２．０重量％以下程
度である。

上述の如き酸性のファーネスブラックおよびアルカリ性
のサーマルブラックの市販品の好ましき例としては、前
者のファーネスブラックではコロンビャン社製の商品名
ＲＡＶＥＮ５０００．ＲＡＶＥＮ３５００、ＲＡＶＥＮ
　１２５５、ＲＡＶＥＮ１０３５、キャボット社製の商
品名ＭＯＧＵＬＬなどあり、後者のサーマルブラックで
は旭カーボン社製の商品名旭す−マルＦＴ、コロンビャ
ン社製の商品名ＲＡ　Ｖ　Ｅ　Ｎ　　Ｍ　Ｆ　Ｐ　、セ
パカルブＭＴＣＬキャンカーブ社製の商品名サーマック
スＭＴなどがある。

この発明において酸性のファーネスブラックとアルカリ
性のサーマルブラックとの併用割合は、前者対後者の重
量比が７０／３０〜９５１５、特に好適には８０／２０
〜９０／１０となるようにするのがよい。酸性のファー
ネスブラックが多くなりすぎるとバックコート層の摩擦
係数を充分に低下させ難く、逆にアルカリ性のサーマル
ブラックが多くなりすぎると表面平滑性を損なう結果と
なり、いずれも好ましくない。

この発明においては上記割合の酸性のファーネスブラッ
クとアルカリ性のサーマルブラックとを結合剤と混練し
てバックコート層用塗料を調製し、これを片面に磁性層
を有する非磁性支持体の背面に塗布、乾燥して所望厚み
のバックコート層を形成することにより、この発明の磁
気テープなどの磁気記録媒体を製造する。

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、従来公知のものをいずれも使用でき、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、またこれら樹脂に架橋剤とし
てのポリイソシアネ−ト化合物などを加えたものなどが
挙げられる。

上記の結合剤と前記酸性のファーネスブラックおよびア
ルカリ性のサーマルブラックからなるカーボンブラック
との使用割合としては、後者のカーボンブラックと前者
の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望ましい。カーボンブラックの使用
量が過少では摩擦係数の低減という所期の目的を充分に
達成し難（、逆に過多となるとバックコート層の耐久性
が低下するため、いずれも好ましくない。

なお、バックコート用塗料には、上記のカーボンブラッ
クおよび結合剤のほか、シクロヘキサノン、トルエンな
どの適宜の有機溶剤やその他炭酸カルシウム、硫酸バリ
ウム、酸化亜鉛、酸化チタン、弁柄、酸化アルミニウム
、酸化クロム、脂肪酸、脂肪酸エステルなどの公知の添
加荊を任意に含ませるようにしても差し支えない。

バックコート層の厚みは、磁気記録媒体の種類によって
も異なるが、一般に０．３〜１．５μｍ、好適には０．
６〜１．０μｍ程度とすればよい。薄くなりすぎるとバ
ックコート層の耐久性やカーボンブラックの分散結着性
に劣り、また表面平滑度も低下し、逆に厚くなりすぎる
とテープなどの全体厚が厚くなりすぎて可接性などを損
なう結果となるため、いずれも好ましくない。

このようなバックコート層を形成するべき非磁性支持体
としては、磁気記録媒体の種類に応じてポリエステルフ
ィルムなどの公知の各種支持体が用いられる。また、そ
の片面に設けられる磁性層は、磁性塗膜であっても金属
蒸着膜からなるものであってもよい。磁性塗膜の場合は
、γ−Ｆｅ２０ｓ　、Ｆ　ｅ　３０４　、Ｃｏ含有のｒ
−Ｆｅ、０３、バリウムフェライトなどの酸化物系磁性
粉、Ｃｏ、Ｆ　ｅ　％　Ｎ　ｔまたはこれらの合金の如
き金属磁性粉などからなる磁性粉末と前記したバックコ
ート層用の結合剤と同様の結合剤とを含む磁性塗料を乾
燥厚みが通常２．５〜５．０μｍ程度となるように塗布
、乾燥することにより形成される。また、金属蒸着膜の
場合は、Ｃｏ、Ｎｉ、Ｆｅまたはこれらの合金などの磁
性金属を公知の蒸着技術によりＯ１１〜０．２μｍ程度
の厚みに蒸着することにより形成される。これら磁性層
の表面には必要に応じてトップコート層が設けられる。

〔発明の効果〕

以上のように、この発明においては、カーボンブラック
として酸性のファーネスブラックとアルカリ性のサーマ
ルブラックとを二種組み合わせ使用し、これらを結合剤
中に分散結着させたバックコート層を設けるようにした
ことにより、バックコート層の表面平滑性を改善できる
とともに磁性層の組成などに左右されることのない常に
低い摩擦係数を確保でき、したがって電磁変換特性と走
行安定性とを共に高度に満足する磁気テープなどの磁気
記録媒体を提供することができる。

また、上記の如く、バックコート層の摩擦係数がこの層
と接触する磁性層の組成などに左右されるおそれがない
ことから、上記磁性層の組成などに応じてバックコート
層の組成を変更するといった余計な工夫を必要とせず、
そのために磁気記録媒体の生産効率やコスト面での不利
をきたす心配が全くない。

〔実施例〕

以下に、この発明の実施例を記載してより具体的に説明
する。なお、以下において、部とあるは重量部を意味す
るものとする。

実施例１ アルミナ粉（平均粒子径０．２５μｍ）　　４部ミリス
チン酸　　　　　　　　　　　０．５部ニトロセルロー
ス　　　　　　　　　１２．５部ポリウレタン樹脂　　
　　　　　　　７．５部シクロヘキサノン　　　　　　
　　　９４部トルエン　　　　　　　　　　　　　９４
部上記の組成物をボールミルで９６時間混合分散させた
のち、ポリイソシアネート化合物（日本ポリウレタン社
製の商品名コロネートＬ）５部を加え、さらにボールミ
ルで約１時間混合分散して磁性塗料を！ＰＩ製した。こ
の塗料を１４μｍ厚のポリエステルフィルムの片面に乾
燥後の厚みが約４．０μｍとなるように塗布、乾燥した
のち、鏡面化処理を施して磁性層を形成した。

一方、下記の組成物をボールミルで１６８時間時間分散
させたのち、ポリイソシアネート化合物（日本ポリウレ
タン社製の商品名コロネートし）１５部を加え、さらに
ボールミルで約１時聞分合分散してバックコート層用塗
料を調製した。

ニトロセルロース　　　　　　　　　　５０部ポリウレ
タン樹脂　　　　　　　　　　３５部シクロヘキサノン
　　　　　　　　　４００部トルエン　　　　　　　　
　　　　　４００部上記のバックコート層用塗料を前記
した片面に磁性層を形成したポリエステルフィルムの雪
面に乾燥後の厚みが約１．０μｍ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、１／２インチ幅
に裁断して、この発明の磁気テープとした。

実施例２ バックコート層用塗料におけるファーネスブラックとし
てコロンビャン社製の商品名ＲＡＶＥＮ３５００　（ｐ
Ｈ−’２．５、揮発分５．３重量％、平均粒子径１６ｍ
μ）を実施例１と同量使用した以外は、実施例１と同様
にして磁気テープを作製した。

実施例３ バックコート層用塗料におけるファーネスブラックとし
てコロンビャン社製の商品名ＲＡＶＥＮ１２５５　（ｐ
Ｈ−２，５、揮発分３．５重量％、平均粒子径２３ｍμ
）を実施例１と同量使用した以外は、実施例１と同様に
して磁気テープを作製した。

実施例４ バックコート層用塗料におけるファーネスブラックとし
てキャボット社製の商品名ＭＯＧＵＬＬ（ｐ　Ｈ＝　３
．０、揮発分５．０重量％、平均粒子径２４ｍμ）を実
施例１と同量使用した以外は、実施例１と同様にして磁
気テープを作製した。

実施例５ バックコート層用塗料におけるファーネスブラックとし
てコロンビャン社製の商品名ＲＡＶＥＮ１０３５　（ｐ
　Ｈ＝３．５、揮発分２．４重量％、平均粒子径２７ｍ
μ）を実施例１と同量使用した以外は、実施例１と同様
にして磁気テープを作製した。

実施例６ バックコート層用塗料におけるファーネスブラックとし
てＲＡＶＥＮ１２５５　（実施例３で用いたのと同じも
の）を実施例１と同量使用しかつサーマルブラックとし
て旭カーボン社製の商品名旭サーマルＦＴ（ｐＨ＝８．
５、揮発分１．０重量％以下、平均粒子径７０ｍμ）を
実施例１と同量使用した以外は、実施例１と同様にして
磁気テープを作製した。

比較例１ バックコート層用塗料におけるファーネスブラック（Ｒ
ＡＶＥＮ５０００）の使用量を１００部とし、サーマル
ブラック（セパカルブＭＴＣＩ）を用いなかった以外は
、実施例１と同様にして磁気テープを作製した。

比較例２ バックコート層用塗料におけるサーマルブラック（セパ
カルブＭＴＣＩ）の使用量を１００部とし、７７−ネｘ
ブラツク（ＲＡｖＥＮ５０００）を用いなかった以外は
、実施例１と同様にして磁気テープを作製した。

比較例３ バックコート層用塗料におけるファーネスブラックとし
てキャボット社製の商品名ＭＯＮＡＲＣＨ８００（ｐ）
Ｉ−８，０、揮発分１．５重量％、平均粒子径１７ｍμ
）を実施例１と同量使用した以外は実施例１と同様にし
て磁気テープを作製した。

比較例４ バックコート層用塗料におけるファーネスブラックとし
てコロンビャン社製の商品名ＲＡＶＥＮ４５０（ｐＨ＝
８．０、揮発分１．０重量％、平均粒子径６２ｍμ）を
実施例１と同量使用した以外は、実施例１と同様にして
磁気テープを作製した。

以上の実施例１〜６および比較例１〜４の各位気テープ
につき、バックコート層の表面粗度、同摩擦係数、Ｃ／
Ｎ比およびジッターを調べた結果は、下記の第１表に示
されるとおりだった。なお、各測定は以下の如（行った
。

く表面粗度〉 触針式表面粗さ計でカットオフ０．０８　ｔｍにて中心
線平均粗さを測定した。

く摩擦係数〉 表面粗度０．５Ｓ、外径６ｍの円筒ビンに供試テープを
巻き角９０度で巻きつけ、荷重３０ｇをかけた状態でテ
ープ送り速度３．３ｃｍ／秒で送り、これをテープの同
じ部分について３回繰り返したのちの摩擦係数を測定し
た。

＜Ｃ／Ｎ比〉 記録波長４．５　Ｍ　Ｈｚにおいて測定し、比較例３の
磁気テープを基準（ＯｄＢ）としてその相対値にて表わ
した。

くジッター〉 ＶＴＲによって供試テープにホワイト信号を記録して、
これを再生したときの水平同期信号のずれをジッターと
してジッターメーターにて測定した。

第　　１　　表 上記第１表の結果から明らかなように、この発明に係る
酸性のファーネスブラックとアルカリ性のサーマルブラ
ックとを併用してなる実施例１〜６の各磁気テープは、
バックコート層の表面粗度が小さくてＣ／Ｎ比で表され
る電磁変換特性にすぐれ、しかもバックコート層の摩擦
係数が小さくて走行安定性にすぐれている。これに対し
、比較例１〜４の各磁気テープは、上記両特性のうちの
一方を満足できても他方の特性を充分に満足させること
ができないものであることが明らかである。

実施例７ 磁性塗料におけるＣｏ含有ｒ−Ｆｅ、Ｏ，粉として比表
面積４０ｒｒｒ／ｇ、平均長軸径０．２　ｐ　ｍ、平均
軸比１／１０、保磁力９００エルステツド、飽和磁化量
７４ｅｍｕ／Ｈのものを実施例１と同量使用し、かつミ
リスチン酸の使用量を３部に変更した以外は、実施例１
と同様にして１４８部厚のポリエステルフィルムの片面
に約４．０μｍ厚の磁性層を形成した。

つぎに、バックコート層用塗料におけるファーネスブラ
ックとしてＲＡＶＥＮ１２５５　（実施例３．６で用い
たのと同じもの）を使用し、これとサーマルブラック（
セパカルブＭＴＣりとの重量比が後記の第２表に示すと
おりとなり、かつ両者の合計部数が１００部となるよう
に併用した以外は、実施例１と同様にして６種のバック
コート層用塗料を調製し、各塗料を前記した片面に磁性
層を形成したポリエステルフィルムの背面に乾燥後の厚
みが約１．０μｍとなるようにそれぞれ塗布。

乾燥してバックコート層を形成し、その後１／２インチ
幅に裁断して、陽１〜６の６種の磁気テープを作製した
。

上記の各磁気テープにつき、前記同様にして、バックコ
ート層の表面粗度、同摩擦係数、Ｃ／Ｎ比およびジッタ
ーを調べた結果は、下記の第２表に併記されるとおりで
あった。

第２表 （※）ファーネスブラック／サーマルブラックの重量比
上記第２表の結果からも明らかなように、この発明にお
いてファーネスブラックとサーマルブラックとの重量比
は７０／３０〜９５１５の範囲に設定するのが走行安定
性および電磁変換特性を共に高度に満足させる上でより
好ましいものであることが判る。また、この第２表の結
果と前記第１表の結果とから、磁性層の組成が変わって
も、それに伴って、バックコート層の組成を変えるなど
の手段を付加しなくても、バックコート層の摩擦係数を
常に低い値に保持しうるちのであることも明らかである
。

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. （１）片面に磁性層を有する非磁性支持体の背面にカー
   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
   層を設けてなる磁気記録媒体において、上記のカーボン
   ブラックが酸性のファーネスブラックとアルカリ性のサ
   ーマルブラックとからなることを特徴とする磁気記録媒
   体。
2. （２）ファーネスブラックがｐＨ４．０以下であり、サ
   ーマルブラックがｐＨ７．０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）ファーネスブラックの揮発分が２．０重量％以上
   、平均粒子径が１０〜３０ｍμである特許請求の範囲第
   （１）項記載または第（２）項記載の磁気記録媒体。
4. （４）サーマルブラックの平均粒子径が７０ｍμ以上で
   ある特許請求の範囲第（１）〜（３）項のいずれかに記
   載の磁気記録媒体。
5. （５）ファーネスブラックとサーマルブラックとの重量
   比が７０／３０〜９５／５である特許請求の範囲第（１
   ）〜（４）項のいずれかに記載の磁気記録媒体。
6. （６）カーボンブラックと結合剤との重量比が３０／７
   ０〜７０／３０である特許請求の範囲第（１）〜（５）
   項のいずれかに記載の磁気記録媒体。