JPS6355727A

JPS6355727A - 磁気記録媒体

Info

Publication number: JPS6355727A
Application number: JP19968386A
Authority: JP
Inventors: Yasushi Nakano; 寧中野; Toru Miyake; 徹三宅
Original assignee: Konica Minolta Inc
Current assignee: Konica Minolta Inc
Priority date: 1986-08-25
Filing date: 1986-08-25
Publication date: 1988-03-10
Anticipated expiration: 2010-05-17
Also published as: JPH0746420B2

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】イ、産業上の利用分野本発明は磁気テープ、磁気シート、磁気ディスク等の磁
気記録媒体に関するものである。

口、従来技術一般に、磁気テープ等の磁気記録媒体は、磁性粉、バイ
ンダー樹脂等からなる磁性塗料を支持体上に塗布、乾燥
することによって製造される。

こうした磁気記録媒体、特にビデオテープにおいては、
例えばＢＥＴ値が太きく　　（５００ｔｒｉ　／　ｇ以
上）、かつ吸油量の大きいカーボンブラックを磁性層中
に添加し、導電性を高くし、表面比抵抗を小さくしてい
た（特公昭５７−１７２９０号）。

また、磁気テープの走行耐久性、磁性層の耐摩耗性を高
めるために、粒径５０ｍμ以上の比較的大粒径のカーボ
ンブラックが磁性層に混入されていた（特公昭５２−１
８５６１号、特公昭５３−３３２４９号、特公昭５７−
１２２０８号）。

しかしながら、いずれの技術においても、磁性層の摩擦
係数が高く、磁性塗料の粘度が高くなりやすくて塗布性
が悪く、電磁変換特性が低下し、光の遮光性が悪い。

媒体の導電性、摩擦係数、表面性（即ち、電磁変換特性
）、耐摩耗性等といった特性のうち、いくつかを同時に
満足するためにカーボンブラックを併用する技術は、従
来、特開昭５９−５４２６号、同５９−１６１４１号、
同５８−２１８０３９号、同５８−２１１３２１号、特
公昭５３−２０２０３号、同５４−９０４１号、同５７
−４９６８号等の各公報に示すものが知られている。

しかし、表面を粗すことなく　（即ち、磁気記録媒体の
電磁変換特性を落とすことなく）、導電性に優れ、かつ
摩擦係数の低い（即ち、走行性が良好で耐辛耗性に優れ
る）記録媒体を提供するには不十分であった。

ハ８発明の目的本発明の目的は、高い電磁変換特性を達成でき（表面粗
さＲａが大きくならない）、表面比抵抗が低く、ドロッ
プアウトが少なく、耐摩耗性が優れて走行耐久性テスト
時の出力低下が少なく、塗液の塗布スピードを増加させ
た場合でも塗布性が劣化せずに安定した電磁変換特性が
得られ、塗液の液物性（粘度、凝集）が安定しており、
更にスーパーカレンダー６ラインスピードを増加させる
場合にカレンダビリティが劣化せず、安定した電磁変換
特性が得られる媒体を提供することにある。

二６発明の構成及びその作用効果即ち、本発明は、比表面積がＢＥＴ値で１５ｍ／ｇ以上
、５０イ／ｇ未満であり、かつ吸油量がＤＢＰ値で２０
０　ｍ　Ｅ　／１００ｇ以下である第１のカーボンブラ
ックと；比表面積がＢＥＴ値で９＋）Ｏｒｄ　／　ｇ以
上であり、かつ吸油量がＤＢＰ値で２００　ｍ　ｌ　／
１００ｇ以上である第２のカーボンブラックとが磁性層
に含有されている磁気記録媒体に係るものである。

本発明によれば、ＢＥＴ値及び吸油量を夫々特定範囲に
有する第１のカーボンブラックと第２のカーボンブラッ
クとを併用しているので、従来技術についての既述した
欠陥が十分に解消されることが判明したのである。

本発明に使用する第１のカーボンブラック及び第２のカ
ーボンブラックは、磁性層に添加する量がｍＷ　（磁性
体１００部に対して２部以下）であっても、その効果を
発揮する点に特長がある。本来、磁性層中には、磁気記
録と関係のないフィラーは出来る限りその量を減らした
い。本カーボンはその目的にかなっており、したがって
レベルの高い電磁変換特性が達成できる。第１のカーボ
ンブラックは微量添加により、磁性層の動摩擦係数を低
くする事ができる。

更に驚くべき事は、通常、１ｌｆｆｉ添加で効果のある
カーボン（例えば特公昭５３−３３２４９号のＨ３−５
００：　Ｂ　Ｅ　Ｔ３７　ｒｌ　／　ｇ未満、吸油Ｗｋ
４４１ｍ　Ｉ！　／１００ｇ以上）は電磁変換特性を劣
化させるのが常であったが、本発明に使用する第１のカ
ーボンブラックはＨ３−５００等のカーボンと同量添加
しても、電磁変換特性の劣化は少ない。この違いは、吸
油量の違いが原因となっていると考えられる。

、：れまでは、カーボンの吸油量を特定せずに単にカー
ボンの平均粒子径だけを指定してきたが、それらのカー
ボンを使用したテープは低い電磁変換特性に甘んじてい
た。さて、第１のカーボンブラックは特定のＢＥＴ値及
びＤＢＰ値のため、微量添加で摩擦係数が低減できるた
め、媒体の走行安定性が確立できる。そして、耐摩耗性
に優れ、走行耐久性テストでの出力低下が少ないという
効゛果がある。

しかし、第１のカーボンブラックは単独で使用した場合
、磁性層の表面比抵抗が若干高くなる。

そこで、本発明によれば、ＢＥＴ９００　ｒｒｒ／ｇ以
上でかつ吸油量２００　ｍ　Ｉ！／１００ｇ以上の第２
のカーボンブラックを併用する事で、表面比抵抗を下げ
る事ができる。この第２のカーボンブラックも、磁性体
１００重量部に対して５部以下で有効に作用する。

また、上記の第１及び第２の両力−ボンブラックを使用
した場合、驚くべき事が発見された。即ち、両力−ボン
を使用した磁性塗液は、粘度安定性、凝集が起こりにく
い等、液物性の安定性において優れているのみならず、
塗布速度を増加させた場合、塗布性が劣化せず、高い電
磁変換特性が維持できた。

なお、上記においては、第１のカーボンブラックのＢＥ
Ｔ値は２０〜７０ｒｒｒ／ｇとするのがよく、また、第
２のカーボンブラックのＢＥＴ値は１１００ｍ２／ｇ以
上、２０００ｒｒｒ／ｇ以下とするのがよい。吸油量に
ついては、第１のカーボンブラックは１１０〜２００　
ｍ　Ｉ！　／１００ｇ、更には１８０〜２００　ｍ　４
２　／１００ｇがよく、第２のカーボンブラ、りは２２
０ｍ　７！／１００ｇ以上、４００　ｍ　Ｉ！　／　１
００ｇ以下が好ましい。

本発明において、上記の効果を得る上で、力一ポンプラ
ックの添加量については、第１及び第２のカーボンブラ
ックとも夫々、磁性粉１００重景重量対して５重量部以
下、更には３重量部以下がよく、２重量部以下がもっと
よい。

また、両力−ボンブラックの比率にも望ましい範囲があ
り、重量比で第１のカーボンブラック：第２のカーボン
ブラック＝　（１０：　９０）〜（９０：　１０）がよ
（、（３０：　７０）〜（７０：　３０）が更によく、
（４０：　６０）〜（６０：　４０）がもっとよい。

本発明で使用可能な第１のカーボンブラックとしては、
例えば電気化学工業社製Ｈ３−１００（ＢＥＴ３２ｒｒ
ｒ／　ｇ　、　Ｄ　Ｂ　Ｐ１８０ｍ　ｌ／１００ｇ１粒
径５３ｍμ）、三菱化成社製の９３５００　（Ｂ　Ｅ　
Ｔ４７Ｍ／ｇ、ＤＢＰ１８７　ｍ　／　／１００ｇ、粒
径４０ｒｎｃｒ）等が挙げられる。

第２のカーボンブラックとしては、キャボット社製のブ
ラック・パールズー２０００　（Ｂ　Ｅ　Ｔ１４７５ｍ
２／　ｇ、Ｄ　Ｂ　Ｐ３３０　ｍ　ｌ　／１００ｇ、粒
径１５ｍμ）　、コロンビアンカーボン社製のコンダク
テソクス４０−２２０（Ｂ　Ｅ　７１０６６ｍ／　ｇ　
、　Ｄ　Ｂ　Ｐ２Ｓ５　ｍ　ｌ　／１００ｇ）等が挙げ
られる。

なお、上記において、「比表面積」とは、単位重量あた
りの表面積をいい、平均粒子径とは全く異なった物理量
であり、例えば平均粒子径は同一であっても、比表面積
が大きなものと、比表面積が小さいものが存在する。比
表面積の測定は、例えばまず、磁性粉末を２５０℃前後
で３０〜６０分加熱処理しながら脱気して、該粉末に吸
着されているものを除去し、その後、測定装置に導入し
て、窒素の初期圧力を０．５ｋｇ／ｒｄに設定し、窒素
により液体窒素温度（−１９５℃）で吸着測定を行なう
（一般にＢ、Ｅ、Ｔ法と称されている比表面積の測定方
法。詳しくはＪ、Ａｍｅ、Ｃｈｅｍ、Ｓｏｃ、　６０３
０９（１９３８）を参照）。この比表面積（ＢＥＴ値）
の測定装置には、湯銭電池側ならびに湯銭アイオニクス
■の共同製造による「粉粒体測定装置（カンタ−ソープ
）」を使用することができる。比表面積ならびにその測
定方法についての一般的な説明は「粉体の測定」（ｊ、
Ｍ、ＤＡＬＬＡＶＡＬＬＥ、ＣＬＹＤＥＯＲＲＪｒ共著
、弁口その他訳；産業図書社刊）に詳しく述べられてお
り、また「化学便覧」　（応用編、１１７０〜１１７１
頁、日本化学会編、丸首■昭和４１年４月３０日発行）
にも記載されている（なお前記「化学便覧」では、比表
面積を単に表面積（ｒｒｒ／ｇｒ）と記載しているが、
本明細書における比表面積と同一のものであるう）。

また、上記の「吸油１（ＤＢＰ法）」については、顔料
粉末１００ｇにＤ　Ｂ　Ｐ　（Ｄｉｂｕｔｙｌ　ｐｈｔ
ｈａｌａｔｅ）を少しずつ加え、練り合わせながら顔料
の状態を観察し、ばらばらに分散した状態から一つの塊
をなす点を見出したときのＤＢＰのｍａ数をＤＢＰ吸油
量とする。

本発明の磁気記録媒体は、例えば第１図に示すように、
支持体１上に磁性層２を有している。また磁性層２とは
反対側の面にＢＣＣ２０設けられている。このＢＣｊｉ
Ｊは設けられてよいが、設けなくてもよい。磁性層２に
使用される磁性粉末、特に強磁性粉末としては、γ−Ｆ
ｅｚＯ，，、Ｇｏ含有Ｔ　　ＦｅｚＯ，、、ＦｅｚＯａ
　、Ｃｏ含有Ｆｅ１ｇ４等の磁性粉が挙げられる。これ
らのうち、Ｃｏ含有酸化鉄が望ましい。また、磁性粉の
ＢＥＴ値は３５ｍ２／ｇ以上、更には４０ｍ／ｇ以上の
場合は効果が著しい。磁性Ｎ２には、上述した第１及び
第２のカーボンブラックの他、潤滑剤（例えばシリコー
ンオイル、グラファイト、二硫化モリブデン、二硫化タ
ングステン、炭素原子数１２〜２０の一塩基性脂肪酸（
例えばステアリン酸）と炭素原子数が３〜２６個の一価
のアルコールからなる脂肪酸エステル等）をカーボンブ
ラックに対し１０〜５０重量％添加したり、帯電防止剤
（例えばグラファイト）等を添加してよい。また、非磁
性研磨材粒子も添加してよいが、これにはアルミナ（α
−Ａ　ｌ　ｔ　Ｏ：１（コランダム）等）、人造コラン
ダム、溶融アルミナ、炭化ケイ素、酸化クロム、ダイヤ
モンド、人造ダイヤモンド、ザクロ石、エメリー（主成
分：コランダムと磁鉄鉱）等が使用される。この研磨材
の含有量は磁性粉に対して２０重量部以下が好ましく、
またその平均粒子径は０．５μｍがよく、０．４μｍ以
下が更によい。

また、磁性層のバインダー樹脂として少なくともポリウ
レタンを使用できるが、これは、ポリオールとポリイソ
シアネートとの反応によって合成できる。ポリウレタン
と共に、フェノキシ樹脂及び／又は塩化ビニル系共重合
体も含有せしめれば、磁性層に適用する場合に磁性粉の
分散性が向上し、その機械的強度が増大する。但、フェ
ノキシ樹脂及び／又は塩化ビニル系共重合体のみでは層
が硬くなりすぎるがこれはポリウレタンの含有によって
防止でき、支持体又は下地層との接着性が良好となる。

また、上記以外にも、バインダー樹脂として繊維素系樹
脂、熱可塑性樹脂、熱硬化性樹脂、反応型樹脂、電子線
照射硬化型樹脂が使用されてもよい。

また、８０層３にも、磁性層２に用いた本発明による上
記カーボンブラックを添加してよい。

また、第１図の磁気記録媒体は、磁性Ｎ２と支持体１と
の間に下引き層（図示せず）を設けたものであってよく
、或いは下引き層を設けなくてもよい（以下同様）。ま
た支持体にコロナ放電処理をほどこしてもよい。

また、支持体１の素材としては、ポリエチレンテレフタ
レート、ポリプロピレン等のプラスチック、Ａ１、Ｚｎ
等の金属、ガラス、ＢＮ、Ｓｉカーバイド、磁器、陶器
等のセラミックなどが使用される。

なお、上記の磁性層等の塗布形成時には、塗料中に架橋
剤としての多官能イソシアネートを所定量添加しておく
のが磁性層を強固にできる点で望ましい。こうした架橋
剤としては、既述した多官能ポリイソシアネートの他、
トリフェニルメタントリイソシアネート、トリス−（ｐ
−イソシアネートフェニル）チオホスファイト、ポリメ
チレンポリフェニルイソシアネート等があげられる。メ
チレンジイソシアネート系、トリレンジイソシアネート
系がよい。なお、磁性層を電子線照射等で硬化させると
きは、イソシアネート化合物の添加は省略してもよいが
添加してあってもよい。

第２図は、他の磁気記録媒体を示すものであるが、第１
図の媒体の磁性層２上にｏｃ１４が設けられている。こ
の００層４は、磁性層２を損傷等から保護するために設
けられるが、そのために滑性が十分である必要がある。

そこで、ｏｃ１４のバインダー樹脂として、上述の磁性
層２に使用したウレタン樹脂を（望ましくはフェノキシ
樹脂及び／又は塩化ビニル系共重合体を併用して）使用
する。００層４の表面粗さは特にカラーＳ／Ｎとの関連
でＲａ≦０．ＯＩｔ’ｍＳＲｍａＸ≦０．１３μｍとす
るのがよい。この場合、支持体１の表面粗さをＲａ≦０
．０１μｍ、　Ｒｍａｘ≦０．１３μｍとし、平滑な支
持体１を用いるのが望ましい。

第３図は、磁気ディスクとして構成された磁気記録媒体
を示し、支持体１の両面に上述と同様の磁性層２．０Ｃ
Ｎ４が夫々設けられており、００層４には上述のウレタ
ン樹脂を主成分とするバインダー樹脂が含有せしめられ
てよい。

ホ、実施例以下、本発明を具体的な実施例につき説明する。

但し、以下において「部」は重量部を表わす。

次の磁性塗料用の各成分を用意した。

Ｃｏ含有磁性酸化鉄　　　　　　　　　１００部塩ビー
酢ビ共重合体　　　　　　　　　１３〃（Ｕ、Ｃ，Ｃ社
のＶ　Ａ　Ｇ　Ｈ）ポリウレタン樹脂　　　　　　　　　　　　７〃（グソ
ドリフチ社のニスタン５７０１）α−Ａ１２０２　　　
　　　　　　　　　　５　〃ミリスチン酸　　　　　　
　　　　　　　１〃ステアリン酸ブチル　　　　　　　
　　　１〃レシチン　　　　　　　　　　　　　　　３
〃ポリイソシアネート　　　　　　　　　　１３〃シク
ロヘキサノン　　　　　　　　　　１３０〃トルエン　
　　　　　　　　　　　　　７０〃これらの成分をボー
ルミルで分散した磁性粉分散塗液を、ポリイソシアネー
ト添加後に厚さ１５μｍのポリエチレンテレフタレート
ベースの片面に押出しコーターにて塗布し、乾燥させ、
カレンダー表面処理をほどこした後、２インチ幅に断裁
した。

この時、磁性層の膜厚は平均４．０μであった。

各ビデオテープについては次の測定を行なったところ、
第４図に示す結果が得られた。

ＲＦ出カニＲＦ高出測定用ＶＴＲデツキを用いて４ＭＨ
ｚでのＲＦ高出を測定し、１００回再生後の、当初の出
力に対して低下している値を示した（単位：ｄＢ）ルミＳ／Ｎ：測定器はシバツク社製ノイズメーター（９
２５Ｄ／１）を使用し、試料隘３を基準テープ（ＯｄＢ
）とし、それに対する差で表示した。バイパスフィルターは４．２ＭＨｚ、ローパスフィルターは１０ＫＨｚで行った。

ＶＴＲはＪＶＣＨＲ−Ｄ１２０を使用した。

摩擦係数：ヘッドシリンダーの入口、出口に於けるテー
プテンションを測定して表面比抵抗：表面電位計で測定。

ドロップアウト：再生画面上でのキズの発生個数。

第４図の結果から、本発明に基いて２種のカーボンブラ
ックを併用した場合（試料陽３．８）、比較例に比べて
次の点で優れていることが分る。

（１）高い電磁変換特性を達成できる（表面粗さＲａが
大きくならない）。

（２）表面比抵抗が低く、ドロップアウトが少ない。

（３）耐摩耗性が優れ、走行耐久性テスト時の出力低下
が少ない。

（４）塗液の塗布スピードを増加させた場合、塗布性が
劣化せず、安定した電磁変換特性が得られる。

（５）スーパーカレンダーのライン・スピードを増加さ
せる場合、カレンダビリティが劣化せず、安定した電磁
変換特性が得られる。

（６）塗液の液物性（粘度、凝集）が安定している。

次に、上記の試料！ｌｈ３に準じて試料を作成する際、
カーボンブラックの各物理量との関係で測定した結果を
第５図〜第８図に示した。

第５図：第１のカーボンブラック（Ｈ３−１００）を固
定して、第２のカーボンブラックのＢＥＴ値に応じたル
ミＳ／Ｎを示した。

第６図：第１のカーボンブラック（Ｈ５−１００）を固
定して、第２のカーボンブラックのＤＢＰ吸油量に応じ
た表面比抵抗を示した。

第７図：第２のカーボンブラック（Ｂ　Ｐ　２０００）
を固定して、第１のカーボンブラックのＢＥＴ値に応じた動摩擦係数を示した。

第８図：第２のカーボンブラック（Ｂ　Ｐ　２０００）
を固定して、第１のカーボンブラックのＤＢＰ吸油量に応じたルミＳ／Ｎを示した。

以上より、第１のカーボンブラックのＢＥＴ値を１５ｎ
ｆ／ｇ以上、５０ｒｒｒ／ｇ未満にしないと低摩擦が得
られず、またその吸油量も２００　ｍ　ｌ　／　１００
ｇ以下でＳ／Ｎが著しく向上すること、更に第２の力　
　゛−ボンブラックのＢＥＴ値を９００ｍ２／ｇ以上と
すればルミＳ／Ｎを向上させ、またその吸油量も１１０
ｍ　ｌ　／１００ｇ以上とすることによって表面比抵抗
を低下させることができる。このように、本発明の範囲
に限定することの優位性が顕著であることが分る。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明の実施例を示すものであって、第１図、第
２図、第３図は各側による磁気記録媒体の一部分の各拡
大断面図、第４図は各側によるテープの磁性塗料組成をまとめて示
す表、第５図、第６図、第７図、第８図はカーボンブラックの
物理量を変化させたときの各特性を示すグラフである。なお、図面に用いられている符号において、２−・−・
−・−・磁性層３−−−−−−−・−・・・−・バックコート層（ＢＣ
層）である。代理人　弁理士　　逢　坂　　宏第１図第２図第３図第６図

Claims

【特許請求の範囲】

１、比表面積がＢＥＴ値で１５ｍ＾２／ｇ以上、５０ｍ
＾２／ｇ未満であり、かつ吸油量がＤＢＰ値で２００ｍ
ｌ／１００以下である第１のカーボンブラックと；比表
面積がＢＥＴ値で９００ｍ＾２／ｇ以上であり、かつ吸
油量がＤＢＰ値で２００ｍｌ／１００ｇ以上である第２
のカーボンブラックとが磁性層に含有されている磁気記
録媒体。