JP2869074B2 - 磁気記録媒体 - Google Patents

磁気記録媒体

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JP2869074B2
JP2869074B2 JP63274800A JP27480088A JP2869074B2 JP 2869074 B2 JP2869074 B2 JP 2869074B2 JP 63274800 A JP63274800 A JP 63274800A JP 27480088 A JP27480088 A JP 27480088A JP 2869074 B2 JP2869074 B2 JP 2869074B2
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Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は磁気テープ等の磁気記録媒体に関し、特に走
行性,耐久性,電磁変換特性に優れる磁気記録媒体に関
する。
〔発明の概要〕
本発明は、非磁性支持体の一方の面に磁性層を有して
なる磁気記録媒体において、上記磁性層にジブチルフタ
レート(以下、DBPと称する。)吸油量が50cc/100g未満
でありpHが9.5以上、揮発分が1.2重量%以下であるカー
ボンブラックを添加することにより、走行性,耐久性,
電磁変換特性の向上を図るものである。
〔従来の技術〕
一般に磁気記録媒体は、ポリエステルフィルム等の非
磁性支持体上に強磁性粉末や結合剤,分散剤,潤滑剤等
を有機溶剤に分散混練してなる磁性塗料を塗布したり、
強磁性金属を真空蒸着等の手段により直接被着する等の
方法によりその磁性層が形成されている。
この磁性層は、表面の平滑度が高く形成されていると
電磁変換特性が向上し、高密度記録に適したものとなる
ことが知られている。しかしその反面、磁性層の表面が
余り平滑になり過ぎてもかえって装置系との接触時の摩
擦係数が増大し、十分な走行性,耐久性が達成されない
という問題があった。すなわち、磁性層の表面性の改善
と走行性,耐久性の改善とは相反する要望である。
そこで、特に塗布型の磁気記録媒体の磁性層には走行
性,耐久性等を改善する目的でアセチレンブラック,副
生ブラック,カーボンブラック等の種々のカーボン材が
添加されている。そして、この場合前記諸特性(表面
性,走行性,耐久性等)を良好に得るためには、粒径の
なるべく小さいカーボン材を選択して使用したり、長時
間にわたる分散処理を行う等の手段がとられている。
〔発明が解決しようとする課題〕
しかしながら、これまでに提案されている各種のカー
ボン材は、上述のような観点に立った場合、必ずしも満
足のいく特性を達成できるものではなかった。たとえ
ば、粒径の小さいカーボン材を使用したとしても、粒径
が小さくなるにつれて粘度が増大するので分散が困難と
なる。この分散性の低下を補うためには長時間にわたる
分散処理が必要となるが、生産性向上の観点からは好ま
しくない。
そこで本発明は、上述の問題点を解決し、走行性,耐
久性,電磁変換特性の各特性が良好な磁気記録媒体の提
供を目的とする。
〔課題を解決するための手段〕
本発明は上述の目的を達成するために提案されるもの
である。すなわち、本発明にかかる磁気記録媒体は、非
磁性支持体の一方の面に磁性層を有してなる磁気記録媒
体であって、上記磁性層がDBP吸油量が50cc/100g未満で
ありpHが9.5以上、揮発分が1.2重量%以下であるカーボ
ンブラックを含有することを特徴とするものである。
本発明においては、使用されるカーボンブラックの性
質を適切な範囲に選ぶことにより、得られる磁気記録媒
体の諸特性を向上させることができる。
上記DBP吸油量とは、カーボン材100gが吸収すること
のできるジブチルフタレート(DBP)の重量(g)を意
味し、カーボン材の分散性の指標となるものである。本
発明で使用されるカーボンブラックは、DBP吸油量が50c
c/100g未満に選ばれており、迅速な分散が可能となる。
DBP吸油量が上述の値を越えるとカーボンブラック粒子
が凝集し易くなり、特に100cc/100g以上となると顕著な
凝集が起こるので好ましくない。DBP吸油量の下限は特
に限定されるものではないが、実用的には30cc/100g程
度である。なお、DBP吸油量はASTM D2414に準拠して測
定される値である。
次にpHについては、本発明者が検討を重ねた結果、9.
5以上が好適であることを見出した。すなわち、従来、
磁気記録媒体用に使用されるカーボン材としては比較的
pHの低いものが一般的であったが、これらは概して耐久
性に劣るという欠点があった。これに対して、pHが9.5
以上のカーボン材は、いずれの結合剤に対して良好な親
和性を発揮し、その結果として磁気記録媒体の耐久性が
改善される。特に、併用する結合剤として中性ないし酸
性の材料を選んだ場合に、その効果が顕著である。な
お、ここで言うpHは、ASTM D 1512に準拠して測定され
るものである。
上述のDBP吸油量とpH以外に満たされていることが好
ましい要件としては、揮発分含量と粒径が挙げられる。
まず、揮発分含量は1.2重量%以下であることが好ま
しい。揮発分含量は、カーボン材の表面における水酸
基,カルボキシル基等の酸性官能基の存在量、あるいは
不純物であるナトリウム,塩素,硫黄等の可溶性イオン
の存在量に依存して決まるものであり、これらの存在量
が多いほど揮発分含量も高くなる。つまり、揮発分含量
の高いカーボン材は、概してpHが低く本発明に適用する
カーボン材としては不適当であり、また不純物が遊離し
てヘッドの腐食等を招く原因となることから好ましくな
い。なお、揮発分含量はJIS K6221に準拠して測定され
るものである。
さらに、本発明で使用されるカーボン材の平均粒径は
60μm未満とする。この値よりも大きい場合には、磁性
層の表面性が劣化する虞れがある。なお、平均粒径はAS
TM D1765に準拠して測定される値である。
以上の要件をすべて満たすカーボン材としては、たと
えばトナー用に開発されたカーボンブラック等が入手可
能である。
なお上記カーボンブラックの添加量は、磁性粉に対し
て0.1〜30重量%に選ばれる。上記範囲より少ない場合
には添加の効果が現れず、また上記範囲より多い場合に
は電磁変換特性が劣化する虞れがある。
その他、非磁性支持体、磁性層に混入される磁性粉
末,結合剤,および必要に応じて使用される分散剤,研
磨剤,帯電防止剤,防錆剤等、あるいは塗布型の磁気記
録媒体において磁性塗料を調製するために使用される溶
剤は従来公知のものがいずれも適用可能で、何ら限定さ
れるものではない。
たとえば上記非磁性支持体の素材としては、通常この
種の磁気記録媒体に使用されるものを使用することがで
き、例示すればポリエチレンテレフタレート等のポリエ
ステル類、ポリエチレン,ポリプロピレン等のポリオレ
フィン類、セルローストリアセテート,セルロースダイ
アセテート,セルロースアセテートブチレート等のセル
ロース誘導体、ポリ塩化ビニル,ポリ塩化ビニリデン等
のビニル系樹脂、ポリカーボネート,ポリイミド,ポリ
アミド,ポリアミドイミド等のプラスチック、紙、アル
ミニウム,銅等の金属、アルミニウム合金,チタン合金
等の軽合金、セラミックス、単結晶シリコン等である。
上記非磁性支持体の形態としては、フィルム,テープ,
シート,ディスク、カード,ドラム等のいずれでも良
い。
上記磁性粉末としては、強磁性酸化鉄粒子,強磁性二
酸化クロム,強磁性合金粉末,窒化鉄等が挙げられる。
結合剤としては、塩化ビニル−酢酸ビニル共重合体、
塩化ビニル−酢酸ビニル−ビニルアルコール共重合体、
塩化ビニル−酢酸ビニル−マレイン酸共重合体、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−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、熱可塑性ポリウ
レタン樹脂、フェノキシ樹脂、ポリ弗化ビニル、塩化ビ
ニリデン−アクリロニトリル共重合体、ブタジエン−ア
クリロニトリル共重合体、アクリロニトリル−ブタジエ
ン−メタクリル酸共重合体、ポリビニルブチラール、セ
ルロース誘導体、スチレン−ブタジエン共重合体、ポリ
エステル樹脂、フェノール樹脂、エポキシ樹脂、熱硬化
性ポリウレタン樹脂、尿素樹脂、メラミン樹脂、アルキ
ド樹脂、尿素−ホルムアルデヒド樹脂またはこれらの混
合物などが挙げられる。なかでも、柔軟性を付与すると
されているポリウレタン樹脂,ポリエステル樹脂,アク
リロニトリル−ブタジエン共重合体等が好ましい。これ
らは、イソシアネート化合物を架橋剤としてより耐久性
を向上させたり、あるいは、適当な極性基を導入したも
のであっても良い。
また磁性塗料を調製するための溶剤としては、アセト
ン,メチルエチルケトン,メチルイソブチルケトン,シ
クロヘキサノン等のケトン系溶媒、酢酸メチル,酢酸エ
チル,酢酸ブチル,乳酸エチル,酢酸グリコールモノエ
チルエステル等のエステル系溶剤、グリコールモノエチ
ルエーテル、ジオキサン等のグリコールエーテル系溶
剤、ベンゼン,トルエン,キシレン等の芳香族炭化水素
系溶剤、メチレンクロライド,エチレンクロライド,四
塩化炭素,クロロホルム,エチレンクロロヒドリン,ジ
クロロベンゼン等の有機塩素化合物系溶剤が挙げられ
る。
また、上述の非磁性支持体の他方の面、すなわち磁性
層を形成しなかった面には、必要に応じてバックコート
層を設けても良い。この場合、バックコート層を形成す
るためのバックコート塗料を調製する際に、本発明で使
用される前述のカーボンブラックを添加しても良い。そ
の他の非磁性粉末,結合剤,溶媒等は従来公知の材料を
使用することができる。
〔作用〕
本発明によれば、まず磁性層に添加されるカーボンブ
ラックのDBP吸油量を50cc/100g未満と規定することによ
り、磁性層中におけるカーボンブラックの良好な分散性
が期待でき、磁性層の表面性を向上させることができ
る。さらにpHが9.5以上であるにもかかわらず結合剤等
との相互作用の大きいカーボンブラックを選択すること
により、磁気記録媒体の耐久性を向上させることができ
る。このようにして、従来は困難であった表面性と走行
性,耐久性との両立が実現される。
〔実施例〕 以下、本発明の好適な実施例について実験例にもとづ
いて説明する。
実施例1〜実施例3 まず、以下の組成にしたがって磁性層を形成するため
の磁性塗料組成物を調製した。
Co被着γ‐Fe2O3 100重量部 (比表面積45m2/g) 塩化ビニル−酢酸ビニル−ビニルアルコール共重合体10
重量部 (U.C.C.社製,商品名ビニライトVAGH) ポリウレタン樹脂 10重量部 (日本ポリウレタン社製,商品名N-2304) ステアリン酸ブチル 1重量部 アルミナ (住友化学社製,商品名AKP-30) 2重量部 メチルエチルケトン−メチルイソブチルケトン−トルエ
ン(1:1:1) 228重量部 上記の磁性塗料組成物に後述の第1表に示す各カーボ
ンブラックを5重量部添加し、ボールミルで48時間混合
した。これを14μm厚のPET(ポリエチレンテレフタレ
ート)フィルム上に乾燥後の塗膜の膜厚が5μmとなる
ように塗布し、1/2インチ幅に裁断してビデオテープを
作成した。
比較例1〜比較例6 本比較例は、DBP吸油量とpHのいずれかあるいは両方
が本発明で規定される条件を満足していないカーボンブ
ラックを使用してビデオテープを作成した例である。
これらのビデオテープは、上述の磁性塗料組成物に後
述の第1表に示す各カーボンブラックを5重量部添加す
ることにより、同様に作成した。
これらの実施例および比較例において作成された各ビ
デオテープについて、粉落ち、スチル特性、C/N比、摩
擦係数を測定した。各測定法は、以下のとおりである。
まず粉落ちについては、60分シャトル100回走行後の
ヘッドドラム,ガイド等への粉落ち量を目視にて観察
し、減点法(絶対値が大きいほど粉落ちは多い。)で評
価した。2.0以下を良好な値とする。
C/N比は、基準テープに対する最適記録電流により各
ビデオテープに4MHzの正弦波信号を記録してこの周波数
を中心とする変調ノイズの周波数分布を測定し、3.9MHz
における再生出力レベルとノイズレベルの比(dB)とし
て求めた。なお今回の実験においては、比較例1のビデ
オテープのC/N比を0dBとしたときの相対的な値として表
した。
スチル特性はビデオテープに4.2MHzの映像信号を記録
し、この再生出力が50%に減衰するまでの時間(分)と
して表した。120分以上を良好な値とする。
摩擦係数は、温度25℃,相対湿度60%の条件下で荷重
50g、テープ走行速度0.4mm/秒として磁性層表面と表面
粗度1sのステンレス鋼との間の摩擦力を測定することに
より求めた。0.3未満を良好な値とする。
結果を第1表に示す。
第1表より、実施例1〜実施例3にかかるビデオテー
プは粉落ち、C/N比、スチル特性、摩擦係数のいずれの
特性にも優れており、耐久性,電磁変換特性,走行性の
いずれをも満足できるレベルで達成していることがわか
る。
これに対し、DBP吸油量,pH共に本発明で規定する条件
を満たしていないカーボンブラックを使用した比較例1
ないし比較例4、あるいはpHのみが本発明で規定する条
件を満たしていないカーボンブラックを使用した比較例
5および比較例6のビデオテープでは、いずれも上述の
諸特性が同時に満足されてはいない。
実施例4〜実施例9 以上の各実施例および各比較例ではカーボンブラック
の添加量を全て5重量部(すなわち磁性粉に対して5重
量%)としたが、本実施例では実施例1の場合について
カーボンブラックの添加量を0.05〜40重量部(すなわち
磁性粉に対して0.05〜40重量%)の範囲で6段階に変化
させて同様にビデオテープを作成し、諸特性の変化を調
べた。
結果を第2表に示す。なおこの表には、カーボンブラ
ックの添加量を5重量%とした前述の実施例1の結果も
併せて記載する。
第2表より、実施例4〜実施例9では概して優れた諸
特性を有するビデオテープが作成された。しかし詳細に
検討すると、特に良好な諸特性が達成されているのはカ
ーボンブラック添加量を磁性粉に対して0.1〜30重量%
とした実施例1,および実施例5ないし実施例8である。
これに対し、カーボンブラック添加量が0.05重量%と少
ない実施例4では、C/N比、スチル特性は優れているも
のの粉落ちおよび摩擦係数が増大しており、耐久性や走
行性が改善されていないことがわかる。またカーボンブ
ラック添加量が40重量%と多い実施例9では、粉落ち、
スチル特性、摩擦係数は優れているもののC/N比が低下
しており、磁性粉の含有量が相対的に減少した分だけ電
磁変換特性が低下したものと考えられる。したがって、
本発明においては、カーボンブラック添加量を磁性粉に
対して0.1〜30重量%とすると特に好ましい結果が得ら
れることがわかる。
〔発明の効果〕
以上の説明からも明らかなように、本発明を適用すれ
ば走行性,耐久性,電磁変換特性のいずれの特性にも優
れた磁気記録媒体を提供することが可能となる。したが
って、高密度記録,高速記録に適し、高品質の記録・再
生を行う磁気記録媒体の提供が可能となる。

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】非磁性支持体の一方の面に磁性層を有して
    なる磁気記録媒体において、 上記磁性層はジブチルフタレート吸油量が50cc/100g未
    満でありpHが9.5以上、揮発分が1.2重量%以下であるカ
    ーボンブラックを含有することを特徴とする磁気記録媒
    体。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JPS5919232A (ja) * 1982-07-22 1984-01-31 Fuji Photo Film Co Ltd 磁気記録体
JPS59110028A (ja) * 1982-12-13 1984-06-25 Matsushita Electric Ind Co Ltd 磁気記録媒体

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