JP3734953B2 - 磁気記録媒体 - Google Patents
磁気記録媒体 Download PDFInfo
- Publication number
- JP3734953B2 JP3734953B2 JP08533498A JP8533498A JP3734953B2 JP 3734953 B2 JP3734953 B2 JP 3734953B2 JP 08533498 A JP08533498 A JP 08533498A JP 8533498 A JP8533498 A JP 8533498A JP 3734953 B2 JP3734953 B2 JP 3734953B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- weight
- parts
- carbon black
- dispersion
- magnetic recording
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Landscapes
- Manufacturing Of Magnetic Record Carriers (AREA)
- Paints Or Removers (AREA)
- Magnetic Record Carriers (AREA)
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、非磁性支持体の表面側に磁性層、背面側にバックコート層を備えた磁気テープなどの磁気記録媒体、特にバックコート層が特定の組成からなる配合物及び配合物の特定の混練処理により得られた磁気記録媒体に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より磁気記録媒体において、そのバックコート層を特定の組成のものとするものが種々提案されている。
例えば、「非磁性支持体の一方の磁気記録層を形成し、他方の面にバックコート層を形成してなる磁気記録媒体であって、前記バックコート層が、樹脂結合剤１００重量部に対し吸油量が５０〜７０ｃｃ／１００ｇ、ｐＨ６．０〜１２のカーボンブラックを４０〜１８０重量部含有することを特徴とする磁気記録媒体。」（特開平４−４４６２６号公報）、 「非磁性支持体の表面側に磁性層、背面側にバックコート層を備えてなる磁気記録媒体において、上記バックコート層中に、平均粒子径０．０１〜０．０３５μｍの微粒子状カーボンブラックと、平均粒子径０．０８〜０．５μｍの粗粒子状カーボンブラックと、グラファイト粒子および四フッ化エチレン樹脂粉末より選ばれる少なくとも１種の粉末とを含有することを特徴とする磁気記録媒体。」（特開昭６４−５０２３０号公報）、
「非磁性支持体の表面側に磁性層、背面側にバックコート層を備えてなる磁気記録媒体において、上記バックコート層中に、平均粒子径０．０１〜０．０３５μｍの微粒子状カーボンブラックと、平均粒子径０．１〜０．５μｍのグラファイト化カーボンブラックとを含有することを特徴とする磁気記録媒体。」（特開平１−１３４７１７号公報）、
「非磁性支持体の一面に磁性層を有し、他面にカーボンブラックと結合剤及び必要により無機質粉末を含み、且つ厚さが２μｍ以上のバック層を有する磁気記録媒体において、該バック層は平均粒子サイズが１０〜３０ｍμの微粒子のカーボンブラックと１５０〜５００ｍμの粗粒子のカーボンブラックの少なくとも２種を含み、且つ、前記２種のカーボンブラックと無機質粉末の総和（Ｐ）と結合剤（Ｂ）の比（Ｐ／Ｂ）が重量比で１／０．５〜１／３．５の範囲であることを特徴とする磁気記録媒体。」（特公平４−８１２５６号公報）、
「非磁性支持体上に強磁性粉末とカーボンブラックとを結合剤中に分散させた磁性層を設けた磁気記録媒体であって、
前記結合剤はアミン変性ビニル単位及び酸性官能基含有ビニル単位とを有する共重合体を含有し、
前記カーボンブラックの比表面積が９０〜３３０ｍ2／ｇであり、ＤＢＰ吸油量が４５〜１２０ｍｌ／１００ｇである磁気記録媒体。」（特開平７−１５３０５５号公報）等である。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来の磁気記録媒体では、種々の欠点がある。例えば前記特開平４−４４６２４号公報記載の磁気記録媒体のバックコート層は、耐久走行性が良好で、ドロップアウトが少ないとしているが、吸油量５０〜７０ｃｃ／１００ｇのカーボンブラックは、分散時のＰ／Ｂを２．５／１以上と、最終的なねらいとしているＰ／Ｂよりもかなり高い比率で行なわないと、凝集物が残り、充分な分散が行えない。
特開昭６４−５０２３０号公報記載の磁気記録媒体のバックコート層は表面平滑性が良好で、かつ金属、プラスチック製両ガイドピンに対する摩擦係数が低いとしているが、微粒子カーボンブラック／粗粒子カーボンブラックの重量比がこの範囲では、粗粒子カーボンブラックの重量比が高すぎて、バックコート層の粗大突起成分が多くなり、磁性層への裏写りによるＳ／Ｎの低下がおこる。
特開平１−１３４７１７号公報記載の磁気記録媒体のバックコート層は表面平滑性が良好で、かつ金属、プラスチック製両ガイドピンに対する摩擦係数が低いとしているが、微粒子カーボンブラック／粗粒子グラファイト化カーボンブラックの重量比がこの範囲では、粗粒子グラファイト化カーボンブラックの重量比が高すぎて、バックコート層の粗大突起成分が多くなり、磁性層への裏写りによるＳ／Ｎの低下がおこる。
前記特公平４−８１２５６号公報記載の磁気記録媒体のバックコート層は効率的な塗料作成方法については詳しい記載がなされておらず、また実施例に記載されている結合剤では、現在要求されている高密度記録に対して、充分なＳ／Ｎ特性と耐久性を確保できない。
又、前記特開平７−１５３０５５号公報記載の磁気記録媒体では、比表面積が９０〜３３０ｍ2／ｇであり、ＤＢＰ吸油量が４５〜１２０ｍｌ／１００ｇのカーボンブラックと強磁性粉末をアミン変性ビニル単位と、酸性官能基変性ビニル単位とを有する結合剤中に分散させた磁性層をもつ磁気記録媒体は、帯電防止効果と、電磁変換特性に優れるとあるが、塗料作成方法が本発明とは異なる。
そして、バックコート塗料の作成は、一般に、ボールミル、サンドグラインダーミル、アトライターミルなどのメディア攪拌型分散機により行なわれるが、短時間では均一な分散が行なわれないために、生産効率が悪い。そこで、加圧ニーダー等で組成成分の混練を行った後、サンドグラインダーミル等で分散を行うと効率の良い生産が行なえる様になる。但し、この場合サンドグラインダーミルでの分散時の分散適性粘度、分散に適した顔料（カーボンブラック）量と結合剤量との比（以下Ｐ／Ｂと略す）から、塗布を行うための塗布適性粘度、最終Ｐ／Ｂとするために、レットダウン（ＬＤ）をおこなうが、この際にＬＤショックを起こし易く、せっかく分散工程で充分な分散を行っても、ＬＤショックによる光沢の低下、凝集の発生によりバックコート層の表面性を悪化させてしまうことが多く、塗料の安定性が充分であるとは言えない。表面性の悪いバックコート層では、バックコート層から磁性層への裏写りによるＳ／Ｎの低下が起こる。
しかしまたその一方で、バックコート層の表面を平滑化することにより、ＶＨＳカセットなどに組み込まれているテープガイドに対する走行開始時のトルクが上昇し、リワインド不良等の問題が発生する可能性が高くなる。
よって本発明では、塗料作成時の生産効率が良く、塗料安定性も良好で、かつ、ＶＨＳカセット等のガイドに対する摩擦性も良好な磁気記録媒体を提供することにある。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
本発明者等は前記の課題を解決すべく鋭意研究の結果、結合剤が特定の樹脂結合剤であり、カーボンブラックを特定量含有する組成配合物であって、且つ該組成配合物の混練を特定の条件下で行なうことにより前記の課題が解決できることを見出し、本発明に到達したものである。
即ち、本発明は、（１）非磁性支持体の表面側に磁性層、背面側にバックコート層を備えてなる磁気記録媒体において、該バックコート層が、樹脂結合剤（Ｂ）１００重量部に対して、平均粒子径が１８〜２５ｎｍ、ＤＢＰ吸油量が９０〜１２５ｃｃ／１００ｇであるカーボンブラック（Ｐ）を５０〜１２０重量部（Ｐ／Ｂ＝０．５／１〜１．２／１）含有し、かつ平均粒子径１５０〜５００ｎｍの大粒径カーボンブラックまたはカーボングラファイトを前記カーボンブラック１００重量部に対して０．３〜２．５重量部含有し、樹脂結合剤の配合成分として少なくとも、アミン変性ビニル単位及び酸性官能基含有ビニル単位とを同時に有する塩化ビニル系共重合体を含有する組成配合物を不揮発分濃度＝４５〜６０％、Ｐ／Ｂ＝１．５／１〜３．５／１を満足するように混練を行った後、希釈分散を行うことによって形成された、ことを特徴とする磁気記録媒体、（２）塩化ビニル系共重合体のアミン変性ビニル単位の含有量が０．０３〜２．３ｗｔ％である前記（１）記載の磁気記録媒体、（３）塩化ビニル系共重合体の酸性官能基含有ビニル単位の含有量が０．０５〜１．８ｗｔ％である前記（１）記載の磁気記録媒体、に関する。
本発明のバックコート層に用いるカーボンブラック（Ｐ）は平均粒子径が１８〜２５ｎｍ、ＤＢＰ吸油量が９０〜１２５ｃｃ／１００ｇのものであり、これを樹脂結合剤（Ｂ）１００重量部に対して、５０〜１２０重量部（Ｐ／Ｂ＝０．５／１〜１．２／１）含有するものである。更に本発明では平均粒子径１５０〜５００ｎｍの大粒径カーボンブラックまたはカーボングラファイトを前記カーボンブラック１００重量部に対して０．３〜２．５重量部含有するものである。
微粒子カーボンブラックの平均粒子径が１８ｎｍ未満では分散性（光沢）が上がらないし、２５ｎｍを超えるものでは表面平滑性が悪化し、磁性層のＳ／Ｎが低下する。
本発明の微粒子カーボンブラックのＤＢＰ吸油量は９０〜１２５ｃｃ／１００ｇである。ＤＢＰ吸油量が９０ｃｃ／１００ｇ未満では混練工程で、できた凝集物が解砕されにくいために、分散工程を高Ｐ／Ｂで行なわないと分散できない。しかし、希釈工程でＰ／Ｂと不揮発分濃度（以下本発明において、配合物の合計重量に溶剤の重量を加えた配合処方の全重量と配合物の合計重量との割合を不揮発分濃度とし、ＮＶと略記する）を下げることとなるが、この際に最終Ｐ／Ｂとの差が大きくなるため、粘度調整（レットダウン）（ＬＤ）時に、ＬＤショックを起こし易い。
１２５ｃｃ／１００ｇ超えるものではＬＤショックを起こしにくいが、分散光沢が上がり難く、表面粗さも悪化傾向にある。
この微粒子カーボンブラックの含有量は結合剤１００重量部に対して５０重量部未満では結合剤の割合が高くなり、摩擦係数が高くなり、磁性層とのブロッキングが起こりやすい。又１２０重量部を越えるものでは結合剤の割合が少なくなり、バックコート層が脆くなり、削れ性が悪くなる。
よってカーボンブラックの含有量としては、結合剤１００重量部に対して５０〜１２０重量部の範囲（以下本発明において、微粒子カーボンブラックと結合剤との重量比を、結合材料を基準にして示し、これをＰ／Ｂと略記する。）Ｐ／Ｂ＝０．５／１〜１．２／１が適当である。
バックコート塗料の作成は、分散工程を経た後、粘度調整（レットダウン）工程を経て作成される。カーボンブラックの分散性を高めるためには、分散工程で、分散の最適粘度、最適Ｐ／Ｂとなるように調整されなければならず、その後の塗布性に適した粘度への粘度調整工程で、溶剤、樹脂添加によるレットダウン（ＬＤ）が行なわれる。分散工程では、最終塗料よりも、粘性は高めに、Ｐ／Ｂも高めに設定した方が効率の良い分散が行なわれる。
しかし、分散時のＰ／Ｂと最終Ｐ／Ｂの差が大きいと、ＬＤ時にレットダウンショックを起こし易く、せっかく分散工程で充分な分散を行っても、ＬＤ後は光沢の低下、凝集が発生してバックコート層の表面性を悪化させてしまう。
よって、表面平滑性が良好で、ＬＤショックが少なく、分散工程で均一に分散された状態を維持しながら、最終Ｐ／Ｂにレットダウンできるカーボンブラックに関しては、カーボンブラックの平均粒子径が１８〜２５ｎｍで、かつＤＢＰ吸油量が９０〜１２５ｃｃ／１００ｇがよい。
このようなカーボンブラックとしては、三菱化学（株）社製の＃９９０Ｂ、＃６５０Ｂ、＃４０Ｂ、などのカーボンブラックが挙げられる。
バックコート層の表面性は、磁性層への裏写りを考慮すると、平滑性が要求される。また一方で、平滑化されることにより、ＶＨＳカセットなどに組み込まれているテープガイドに対する走行開始時のトルクが上昇し、リワインド不良等の問題が発生する。
このため、前述のカーボンブラック塗料に、平均粒子径１５０〜５００ｎｍの大粒径カーボンブラックもしくはカーボングラファイトを、微粒子カーボンブラック１００重量部に対し、０．３〜２．５重量部含有させると、Ｓ／Ｎ特性に対しても、テープガイドに対する摩擦特性もどちらも良好な磁気記録媒体を得ることができる。
大粒径カーボンブラックまたはカーボングラファイトの粒子径が１５０ｎｍ未満では金属、プラスチック等のガイドに対する摩擦係数が高くなる。５００ｎｍを超えるものでは粗大突起による磁性層への裏写りにより、Ｓ／Ｎが低下する。
大粒径カーボンブラック、カーボングラファイトの添加量は前記本発明の微粒子径のカーボンブラックの０．３〜２．５重量部である。該添加量が０．３重量部未満では金属、プラスチック等のガイドに対する摩擦低下の効果が見られない。又２．５重量部を超えるものでは裏写りによるＳ／Ｎの低下がおこる。
それ故、バックコート層に添加する、大粒径カーボンブラック、カーボングラファイトは粒子径１５０〜５００ｎｍで、その添加量は、微粒子カーボンブラック１００重量部に対し、０．３〜２．５重量部が良い。
このような大粒径カーボンブラックまたはカーボングラファイトはコロンビヤン・カーボン日本（株）社製のSevacarb MT-CI, Huber社製 MT N990などのカーボンブラックまたは三菱化学(株)社製の＃４１００Ｂなどのカーボングラファイトが挙げられる。
また、近年テープガイドはクロムメッキ等が施された金属ガイドと、ポリアセタール等のプラスチックガイドの２つの材質仕様のものがあり、双方の材質のガイドに対して低トルクを実現させるためには、カーボングラファイトの方がより好ましい。
バックコート塗料は、一般に、ボールミル、サンドグラインダーミル、アトライターミルなどのメディア攪拌型分散機を用いて、混練を行なわずに作成されるが、短時間では均一な分散が行なわれないために、生産効率が悪い。このようなメディア攪拌型分散機の処理（生産効率）を向上させるための前処理として、加圧ニーダー等で組成成分の混練を行った後、分散を行なうと効率の良い生産が行なえる様になる。
このような混練は、Ｐ／Ｂが１．５／１〜３．５／１、不揮発分濃度（ＮＶ）４５〜６０％の範囲で行なわれる。カーボンブラックに対して結合剤と溶剤が多すぎると（Ｐ／Ｂが低い及び／又はＮＶが低い場合）混練時の粘土状の高粘性塗料が柔らかくなるために、混練時のシェアがかからずに光沢が上がらない。カーボンブラックに対して結合剤と溶剤が少なすぎると（Ｐ／Ｂが高い及び／又はＮＶが高い場合）混練時の粘土状の高粘性塗料が硬くなり過ぎて、十分な混練が行なえず光沢が上がらない。いずれの場合も、上記の範囲を外れると、カーボンブラックに結合剤を十分になじませることができないため、分散機に投入して、要求される光沢（分散度）を得るためには長時間を要したり、また長時間の分散を行っても分散不良となり、Ｓ／Ｎが低下することとなる。
このような混練は、加圧ニーダー、オープンニーダー、連続ニーダー、エクストルーダー、二本ロールミル、などで行なえばよいが、混練後の希釈がし易く溶剤組成の変化などが起きにくい密閉構造を採ることの可能な混練機が好ましい。
この後の分散は、上記の混練物を、分散機で分散可能になるように、Ｐ／ＢやＮＶを混練機またはタンクで調整した後に行なわれる。このような分散に適したＰ／ＢやＮＶは、以下のようにすれば良く、Ｐ／Ｂについては、できるだけ高くすることによって分散効率が向上し、とくに０．８／１〜３．５／１が好ましく、またＮＶは塗料の組成や、分散機の種類によっても最適点は異なるが、５〜３５％の間で行なうことが好ましく、１５〜３０％の間で行なうと最も効率が高くできるためにとくに好ましい。
このような分散に使用される分散機は、サンドグラインダーミル、ボールミル、アトライターミルのようなメディア攪拌型分散機であれば、いずれも使用可能であるが、連続生産が可能であるためにサンドグラインダーミルが好ましい。また、このような分散機に用いられる分散メディアとしては、各種のガラスビーズ、各種のセラミックビーズ、金属ビーズなどがあるが、塗料への不純物混入の少ないことから無ソーダガラス系のガラスビーズが好ましく、さらに不純物混入を減少させることからジルコニアビーズが最も好ましい。
なお、この発明においては、バックコート層中に、前記各成分と共に必要に応じて補強剤として、非磁性の無機化合物粉末や、潤滑剤を添加することができる。
上記無機化合物粉末としては、従来より磁気記録媒体のバックコート層に配合されている種々の非磁性粉末の何れも使用可能であり、その具体例としてＡｌ2Ｏ3、Ｃｒ2Ｏ3、ＴｉＯ2、α−Ｆｅ2Ｏ3、ＢａＳＯ4、ＣａＣＯ3、ＢａＣＯ3、ＭｇＣＯ3、ＳｉＣなどが挙げられ、これらのうちＣａＣＯ3および／又はα−Ｆｅ2Ｏ3が特に有効であり、かつ平均粒子径０．０５〜０．５μｍ程度のものがさらに好ましく、これらは２種以上を使用することも可能である。また、これらの無機化合物粉末の配合量は、前記微粒子カーボンブラックに対して、０．３〜２０重量％程度とするのが良い。
前記潤滑剤としては、やはり従来より磁気記録媒体のバックコート層に使用されている、高級脂肪酸、脂肪酸エステル類、シリコーンオイルの何れも使用可能である。また、界面活性剤等の分散剤、その他の公知の種々の添加剤を必要に応じて使用することができる。
本発明の結合剤は、アミン変性ビニル単位と酸性官能基含有ビニル単位とを同一の分子中に含有する塩化ビニル系共重合体を用いることで、優れた分散性と塗料安定性とをもつバックコート塗料を作成することが出来、バックコートの表面平滑性を得て、優れた電磁変換特性を得ることが出来る。
本発明の結合剤に含有される前記塩化ビニル系共重合体に含まれるアミン変性ビニル単位の含有量は０．０３〜２．３ｗｔ％が好ましく、より好ましくは、０．０５〜２．０ｗｔ％、特に０．５〜１．５ｗｔ％が好ましい。アミン変性ビニル単位の含有量が多すぎると塗料の安定化が悪化しやすくなり、少なすぎるとカーボンブラックの分散性が悪化しやすくなる。また、酸性官能基含有ビニル単位の含有量は０．０５〜１．８ｗｔ％が好ましく、より好ましくは、０．１〜１．５ｗｔ％、特に０．５〜１．５ｗｔ％が好ましい。酸性官能基含有ビニル単位の含有量が多すぎると、バックコート塗料のチクソトロピー性が増加しやすくなり、塗布したバックコート層の表面平滑性が低下しやすい。また、少なすぎるとバックコート塗料の安定性が悪化して凝集物が生じやすく、バックコート層の表面性が悪化してしまう。
本発明に用いる塩化ビニル共重合体に含まれるアミン変性ビニル単位は、アミノ基を含む。アミノ基としては非置換アミノ、置換アミノのいずれであっても良く、例えば前記酸性官能基含有ビニル単位を含む塩化ビニル系共重合体と、後述するアミン化合物とともに処理することで導入することが出来る。なお、アミン変性ビニル単位には、さらに下記酸性官能基含有ビニル単位に含まれる官能基として例示した種々の官能基が含まれても良い。
酸性官能基含有ビニル単位含まれる官能基としては、カルボキシル基、スルホン酸基、硫酸基、リン酸基、ホスホン酸基等を挙げることができ、これらの官能基を少なくとも一種以上含有しているビニル単位である。これらのビニル単位としては、上記の官能基をもつものであればどのようなものであってもよい。例えばカルボキシル基を有するものとしては、マレイン酸、フマル酸、アクリル酸、およびメタクリル酸等が挙げられ、スルホン酸基を有するものとしては、スチレンスルホン酸ソーダ、ビニルスルホン酸ソーダ、メタクリルスルホン酸ソーダ、スルホエチルアクリレート等を挙げることができる。これらのうちでは、カルボキシル基を有するマレイン酸、フマル酸、スルホン酸基を有するスルホエチルアクリレートやメタクリルスルホン酸ソーダ、リン酸基を有する２−アシッドホスホオキシエチルメタクリレート等が特に好ましい。
本発明の磁気記録媒体に用いる結合剤に含有する共重合体は、前記アミン変性ビニル単位および酸性官能基変性ビニル単位を有する塩化ビニル系の共重合体で、塩化ビニル、アルキルカルボン酸ビニルエステル、さらに必要に応じてビニルアルコールを含む。
これらの構成単位のうち、アルキルカルボン酸ビニルエステルとしては、原料価格等の関係から、酢酸ビニル等を用いることが好ましいが、プロピオン酸ビニル、バーサチック酸ビニル等を用いることもできる。また、ビニルアルコールは前記アルキルカルボン酸ビニルエステルのアルキルカルボン酸部分をケン化することで得られる。アルキルカルボン酸ビニルエステルの含有量は、０．５〜１０ｗｔ％，より好ましくは１．０〜５．０ｗｔ％である。また必要に応じて含有しても良い成分としてビニルアルコールの含有量は、０〜８．０ｗｔ％、より好ましくは３．０〜６．０ｗｔ％である。これらを除く残部は実質的に塩化ビニルであることが好ましい。アルキルカルボン酸ビニルエステルの含有量が多すぎると、バックコート塗料としたときカーボンブラックとの親和性が低下しやすくなり、分散性が悪化しやすい。また少なすぎると、樹脂の溶解性が悪化しやすくなる。必要に応じて添加してもよいビニルアルコールの含有量が多すぎると、ケン化率が高いことになり、共重合体の熱安定性が低下しやすく、保存特性が悪化しやすくなる。
共重合体の平均重合度は、好ましくは２００〜８００、より好ましくは３００〜５００である。平均重合度が高すぎると共重合体の溶解性、分散性が悪化しやすく、低すぎるとバックコート層強度が低下しやすくなり、バックコート層のケズレなどが発生し、ドロップアウト等の増加につながる。
なお、このような共重合体にはさらに０．５ｗｔ％程度以下の範囲で他の単量体成分、例えばアリルグリシジルエーテルや２−ヒドロキシメチルメタクリレート等が含まれてもよい。
本発明で用いる共重合体は、どのように製造されたものであってもよい。例えば、塩化ビニル、アルキルカルボン酸ビニルエステル、さらに例えばマレイン酸やフマル酸等、前記例示した酸性官能基含有ビニル単位に含まれる官能基を有する単量体を懸濁重合法、乳化重合法、溶液重合法、塊状重合法等を用いて共重合させる。得られた中間生成物の共重合体を、アルコール等の有機溶剤とともにＫＯＨ，ＮａＯＨ等のアルカリあるいは塩酸、硫酸等の酸を触媒としてケン化を行なう。この際、後述するアミン化合物を添加し、一定時間所望のケン化度が得られるまで適当な温度で攪拌することで得られる。なお、このようにして得られた共重合体には、ビニルアルコールが含まれる。また、前記得られた中間生成物の共重合体をアルコール等の適当な溶剤および後述するアミン化合物を添加して適当な温度で反応させることで、ビニルアルコールを含まない共重合体を得ることができる。
前述のアミン変性に用いられるアミン化合物としては、脂肪族アミン、脂環状アミン、芳香族アミン、アルカノールアミン、アルコキシアルキルアミン、等の第１級、第２級もしくは第３級アミンがあり具体的にはメチルアミン、エチルアミン、プロピルアミン、ブチルアミン、シクロヘキシルアミン、エタノールアミン、ナフチルアミン、アニリン、ｏ−トルイジン、ジエチルアミン、ジオクチルアミン、ジイソブチルアミン、ジエタノールアミン、メチルエタノールアミン、ジメチルエタノールアミン、ジブチルエタノールアミン、メチルジエタノールアミン、２−メトキシエチルアミン、Ｎ−メチルアニリン、トリメチルアミン、トリエチルアミン、トリイソブチルアミン、トリデシルアミン、Ｎ−メチルブチルアミン、Ｎ−メチルジフェニルアミン、ヘキサメチレンテトラミン、トリエタノールアミン、トリブチルアミン、ジメチルプロピルアミン、ピリジン、α−ピコリン、β−ピコリン、γ−ピコリン、２，４−ルチジン、キノリン、モルホリン、タウリン酸ナトリウム、スルファニル酸カリウム、セチルアミンスルホン酸、ジアミノプロパンおよびヘキサメチレンジアミン等が挙げられる。
このような共重合体を結合剤中に含有することで、すぐれた分散性と塗料安定性とをもつバックコート塗料を得ることができる。なお、上記共重合体にかえて、アミン変性ビニル単位を有する共重合体と、酸性官能基含有ビニル単位を有する共重合体とを用い、それぞれ混合して用いても、本発明で用いるアミン変性ビニル単位と酸性官能基含有ビニル単位とを同一の共重合体中に含有するものを用いた場合と同等の効果は得られない。
本発明に用いられる結合剤は、前記共重合体を結合剤総重量の２０〜８０ｗｔ％含有し、さらに必要に応じて他の樹脂を１種以上併用することが好ましい。併用する樹脂として好ましいのは、一層の分散性向上やバックコート層の削れ等の物理的特性の向上を目的として添加するポリウレタン樹脂が挙げられる。
ポリウレタン樹脂としては通常このような磁気記録媒体に用いられるものはいずれも使用できるが、カーボンブラック等の分散性をさらに向上させる点からは極性基を有するものを用いることが好ましい。極性基をもたないポリウレタンを用いるとカーボンブラック等の分散性が低下し、Ｒa等で示される表面性が悪化して磁性層に影響し、電磁変換特性を低下させる原因となる。
極性基としては、イオウを含有するスルホン酸基、硫酸基またはそれらのエステルもしくは塩、リンを含有するホスホン酸基、ホスフィン酸基、リン酸基またはそれらのエステルもしくは塩、あるいはカルボン酸基等を一種以上含むものが好ましく、特に好ましいのはスルホン酸基（−ＳＯ3Ｙ）、カルボン酸基（−ＣＯＯＹ）、ホスホン酸基（−ＰＯ3Ｙ）等である。ただし、ＹはＨ、アルカリ金属のいずれであってもよい。これらの極性基はポリマー１分子あたり０．１〜５ケ程度含まれていることが好ましい。
ポリウレタン樹脂の含有量は樹脂の総計に対して２０〜８０重量％が好ましい。含有量が多すぎるとブロッキングしやすく、走行耐久性が悪化する傾向をもつ。一方少なすぎるとバックコート塗膜が硬くてもろくなりやすく、バックコート削れ等の原因になりやすい。
結合剤を硬化する架橋剤としては、各種ポリイソシアナート、特にジイソシアナート等を用いることが好ましい。特に、トリレンジイソシアナート、ヘキサメチレンジイソシアナート、メチレンジイソシアナートの１種以上が好ましい。このような、架橋剤を用いることで、前記共重合体の窒素原子、水酸基、活性水素基等と反応し、またポリウレタンやポリエステルの活性水素基等と架橋反応してバックコート層の硬化が行なわれる。架橋剤の含有量は結合剤樹脂１００重量部に対して、１０〜３０重量部とすることが好ましい。
用いる支持体に特に制限はなく、目的に応じて各種の可撓性樹脂の中から選択した材料を、各種規格に応じてテープ状などの所定形状および寸法とすればよい。例えば可撓性樹脂としてはポリエチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート、等のポリエステルやポリアミドなどのフィルム状材料が挙げられる。 用いられる有機溶剤としては、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、トルエン等の芳香族系、などの溶剤の１種、または２種以上を目的に応じて選択すればよい。
バックコート層の塗設に際し、公知の方法で塗料を塗設、乾燥した後、通常は表面平滑処理を行ない、その後、硬化を行なえばよい。バックコート層の乾燥後の膜厚は、０．２〜２．０μｍとすることが望ましい。
バックコート層の面とは反対側に形成される磁性層に、特に制限はなく、強磁性粉末として、例えばγ−Ｆｅ2Ｏ3、Ｃｏ含有γ−Ｆｅ2Ｏ3、Ｆｅ3Ｏ4、Ｃｏ含有Ｆｅ3Ｏ4、ＣｒＯ2等の酸化物粉末や、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｎｉ或いはこれらの合金微粉末等を磁性層中に結合剤と一緒に含有させた、いわゆる塗布型の磁性層、或いは真空蒸着、スパッタリング等により形成される連続薄膜型の磁性層をいずれも用いることができる。磁性層とバックコート層はいずれを先に非磁性支持体上に形成しても良い。この一方で、磁性層を連続薄膜型の磁性層とする場合には通常、磁性層を形成した後にバックコート層を形成する。
【０００５】
【実施例】
バックコート層の塗料の作成
（バインダー溶液調製）
・塩化ビニル系共重合体（表より選択） … ４５重量部
・ポリエステルポリウレタン樹脂（−ＳＯ3Ｎａ基含有） … ４５重量部
・ＭＥＫ …１００重量部
・トルエン … ８０重量部
・シクロヘキサノン …１００重量部
上記組成物をハイパーミキサーにて４時間攪拌し、溶解した。
（混練混合処理〜分散処理）
・微粒子カーボンブラック(表のＡの中から選択されたもの)…１００重量部
・粗大粒子（表のＢの中から選択されたもの） …１．５重量部
・α−Ｆｅ2Ｏ3（戸田工業社製ＴＦ１００） …０．８重量部
・バインダー溶液 …１５０重量部
上記組成物を加圧ニーダーに投入し、２時間の混練後、下記組成物を投入し、分散処理に最適の粘度に調整した。
・バインダー溶液 …２００重量部
・ＭＥＫ …１３５重量部
・トルエン …１２０重量部
・シクロヘキサノン …１３５重量部
上記溶液と混練物とを混合処理後、サンドグラインダーミルにて分散処理を行った。
（粘度調整工程）
・バインダー溶液 … ６６重量部
・ステアリン酸 … １重量部
・ミリスチン酸 … １重量部
・ステアリン酸ブチル … １重量部
・ＭＥＫ …２３５重量部
・トルエン …２８５重量部
・シクロヘキサノン …２３５重量部
上記組成物をハイパーミキサーに投入し、１時間混合攪拌を行い粘度調整溶液とした。
粘度調整溶液と、分散処理後のスラリーを混合後、サンドグラインダーミルにて分散を行った後、循環濾過を行い、この塗料１００重量部に対し、イソシアネート化合物（日本ポリウレタン社製コロネートＬ）１．０重量部を加え、攪拌混合し、バックコート層形成のための塗料とした。
このようなバックコート層形成のための作成手法を準じて、結合剤、微粒子カーボンブラックＡ、粗大粒子Ｂの種類や混合比率を変えて塗料を作成した。
なお、溶剤種の比率は各工程において同一となるようにした。
磁性層の塗料の作成
（バインダー溶液調製）
・塩化ビニル系共重合体（日本ゼオン社製ＭＲ１１０） … １０重量部
・ポリエステルポリウレタン樹脂 … ５重量部
(東洋紡社製 ＴＳ５００４，−ＳＯ3Ｎａ基含有）
・ＭＥＫ … ２１重量部
・トルエン … ２１重量部
・シクロヘキサノン … ２１重量部
上記組成物をハイパーミキサーにて６時間攪拌し、溶解した。
（混練混合処理〜分散処理）
・Ｃｏ被着γ酸化鉄磁性粉（ＢＥＴ３５ｍ2／ｇ) …１００重量部
・α−Ａｌ2Ｏ3（住友化学工業社製ＨＩＴ−５０） … ５重量部
・Ｃｒ2Ｏ3（日本化学工業社製Ｕ−１） … ５重量部
・バインダー溶液 … ４０重量部
上記組成物を加圧ニーダーに投入し、２時間の混練後下記組成物を投入し、分散処理に最適の粘度に調整した。
・バインダー溶液 … ４０重量部
・ＭＥＫ … １５重量部
・トルエン … １５重量部
・シクロヘキサノン … １５重量部
混合処理後、サンドグラインダーミルにて分散処理を行った。
（粘度調整工程）
・ステアリン酸 …０．５重量部
・ミリスチン酸 …０．５重量部
・ステアリン酸ブチル …０．５重量部
・ＭＥＫ … ６５重量部
・トルエン … ６５重量部
・シクロヘキサノン … ６５重量部
上記組成物をハイパーミキサーに投入し、１時間混合攪拌を行い粘度調整溶液とした。粘度調整溶液と、分散処理後のスラリーを混合後、サンドグラインダーミルにて分散を行った後、循環濾過を行い、この塗料１００重量部に対し、イソシアネート化合物（日本ポリウレタン社製コロネートＬ）０．８重量部を加え混合攪拌し、磁性層形成のための塗料とした。
【０００６】
評価方法
（光沢度）
村上色彩技術研究所製デジタル光沢度計ＧＭ−３Ｄ型を用いて、バックコート層形成用塗料の希釈前後の塗料の光沢度（％）を測定し、この値を分散性の評価値とした。なお、光沢度の測定に際し、光学条件はＪＩＳ−Ｚ−８７４１記載の方法に準じて行い、測定角度＝６０゜における光沢度を測定した。
（塗料の安定性）
分散時の光沢度をａとし、そのバックコート層形成用塗料を、塗布適性粘度まで希釈（レットダウン）した後の光沢をｂとし、これらの差であるｂ−ａ値を、そのバックコート層形成用塗料のレットダウンショックに対する安定性として評価した。
ｂ−ａが＋又は変化しなければ、安定性は良いが、−の値が大きいほど希釈により凝集物が発生（顕微鏡にて確認済み）し、塗布後の表面性が悪く、バックコート層から磁性層への裏写りにより、磁性面の表面性も悪化するため、電磁変換特性に悪影響を及ぼす。
（電磁変換特性）
・Ｙ−Ｓ／Ｎ：ローデアンドシュワルツ社製ノイズメーターＵＰＳＦ２と日本ビクター社製ＶＴＲ ＢＲ７０００Ａとを用い、５０％ホワイト信号を記録、再生し、ＶＨＳ標準テープ（ＶＲＴ−２）との差を測定し、ｄＢで表示した。
・Ｃ−Ｓ／Ｎ：ローデアンドシュワルツ社製ノイズメーターＵＰＳＦ２と日本ビクター社製ＶＴＲ ＢＲ７０００Ａとを用い、クロマ信号を記録、再生し、ＶＨＳ標準テープ（ＶＲＴ−２）との差を測定しｄＢ表示した。
Ｙ−Ｓ／Ｎ、Ｃ−Ｓ／Ｎともに比較例１６を基準（０ｄＢ）として表示した。
（バックコート層削れ）
低温（０℃）、常温常湿（２０℃、６０％ＲＨ），高温高湿（４０℃、８０％ＲＨ）の３つの環境下にて、それぞれ１００回往復走行を行った後、バックコート層面の削れ、傷の状態を目視及び光学顕微鏡にて観察し、傷が発生した物をＮＧとした。１環境下、各試料について３６巻のテープを準備し、前記条件で走行の後、ＮＧ発生巻数を集計して下記基準にて評価した。
◎：ＮＧ発生巻数＝０巻
○：ＮＧ発生巻数＝１〜２巻
△：ＮＧ発生巻数＝３〜５巻
×：ＮＧ発生巻数＝６巻以上
（金属ガイドに対するトルク）
ＶＨＳカセットにクロムメッキされた真鍮ガイドを装着し、上記各テープサンプル（１６０分用、テープ長さ３３０ｍ）を組み込み、日本ビクター社製ＶＴＲＢＲ−Ｓ６０５を使用して、巻頭より１分間走行後、巻き戻しに要するトルクを測定した。トルク測定は、直流電圧を用いてＶＴＲの巻き戻し時に使用するモーターの電圧を変えることによりサンプルが完全に巻き戻るときの値を測定し、換算することによって金属ガイドに対するリワインドトルクとした。トルク値が２６０ｇｆ・ｃｍを超えるとＶＴＲでの走行停止の発生率が高くなる。評価基準は以下の通り。
◎：２４０ｇｆ・ｃｍ未満
○：２４０以上〜２５０ｇｆ・ｃｍ未満
△：２５０以上〜２６０ｇｆ・ｃｍ未満
×：２６０ｇｆ・ｃｍ以上
（プラスチックガイドに対するトルク）
ＶＨＳカセットにカーボンを含んだポリアセタール製ガイドを装着し、上記各テープサンプル（１６０分用、テープ長さ３３０ｍ）を組み込み、日本ビクター社製ＶＴＲ ＢＲ−Ｓ６０５を使用して、巻頭より１分間走行後、巻き戻しに要するトルクを測定した。トルク測定は、直流電圧を用いてＶＴＲの巻き戻し時に使用するモーターの電圧を変えることによりサンプルが完全に巻き戻るときの値を測定し、換算することによってプラスチックガイドに対するリワインドトルクとした。トルク値が２６０ｇｆ・ｃｍを超えるとＶＴＲでの走行停止の発生率が高くなる。評価基準は上記金属製ガイドの場合と同様とした。
（ブロッキングテスト）
直径３．５ｃｍのガラス管と、長さ１ｍの上記テープサンプルを準備し、テープの片端をバックコート側が、ガラス管に接触するように配置し、セロテープで固定する。テープのもう一端に、５００ｇの分銅をつけ、エッジをそろえて巻き付けた後、終端をセロテープで止める。４０℃、８０％ＲＨの環境へ２４時間放置した後、２０℃６０％の環境へ６時間放置する。テープの先端に５ｇの分銅を付け、ガラス管を回し、テープを解いて行ったときの粘着状態を調べた。判定基準は以下の通りとした。
○：ブロッキング無し
×：ブロッキング有り
（表面粗さＲａ）
ランク・テーラ・ホブソン社製表面粗さ測定装置タリステップを用い、倍率１万倍、測定波長λ＝３．３〜１６７μｍで行ない、ＪＩＳ Ｂ 0601(1982)に準拠して求めた。なお測定サンプル長は０．５ｍｍ、ｎ＝５の平均値とし、単位はｎｍに換算した。
【０００７】
【表１】
【０００８】
【表２】
【０００９】
【表３】
【００１０】
実験例１
（塩化ビニル種の検討）
上記バックコート層の塗料の作成方法に準じて、塩化ビニル種の検討を行った。塩化ビニル種は上記の表に従い、バックコート生産条件は下記のようにした。カーボンはＡ８を使用した。
・混練条件：Ｐ／Ｂ＝２．７／１、ＮＶ＝５５％にて加圧ニーダーを使用して行った。
・分散条件：Ｐ／Ｂ＝１．２／１、ＮＶ＝２２％でサンドグラインダーミルにてガラスビーズを用いて分散した。
・希釈条件：Ｐ／Ｂ＝１／１、ＮＶ＝１２％になるように希釈した。
【００１１】
【表４】
【００１２】
塩化ビニル系共重合体にアミン変性ビニル単位と酸性官能基含有ビニル単位とを両方有する塩化ビニル系共重合体Ａは、分散工程での希釈後の塗料安定性が極めて良好で、塗布後の塗膜の表面性にも優れ、良好な電磁変換特性が得られる。
一方、アミン変性ビニル単位だけを有する塩化ビニル系共重合体Ｄは、希釈工程における塗料安定性が悪く、二次凝集を起こすため塗布後の塗膜の表面性が悪化し、結果として電磁変換特性が悪化する。また、酸性官能基含有ビニル単位だけを有する塩化ビニル系共重合体Ｃは希釈工程での塗料安定性に問題は生じないが、良好な分散が得られていないため、電磁変換特性は悪化する。さらに、塩化ビニル系共重合体Ｃと塩化ビニル系共重合体Ｄとを等量混合した場合においても、単一の共重合体に複数の基を有する場合には及ばない。
さらに、いずれの官能基も有しない塩化ビニル系共重合体Ｂは分散光沢が最も低く実用性がなく、塩ビをニトロセルロースに変更しても分散光沢、電磁変換特性が悪化するとともにバックコート削れも発生する。
実験例２
（混練条件の検討１）
上記バックコート層の塗料の作成方法に準じて、以下の塗料を混練条件、分散条件、希釈条件を下記のように設定して作成した。カーボンはＡ８を使用した。
・混練条件：下表のＰ／Ｂ、ＮＶにて加圧ニーダーを使用して行った。
・分散条件：Ｐ／Ｂ＝１．２／１、ＮＶ＝２２％でサンドグラインダーミルにてガラスビーズを用いて分散した。
・希釈条件：Ｐ／Ｂ＝１／１、ＮＶ＝１２％になるように希釈した。
【００１３】
【表５】
【００１４】
実験例３
（混練条件の検討２）
上記のバックコート層の塗料の作成方法に準じて、以下の塗料を混練の有無を検討した。混練は加圧ニーダーを使用し、分散条件はＰ／Ｂ＝１．２／１、ＮＶ＝２２％にて行い、希釈条件はＰ／Ｂ＝１／１、ＮＶ＝１２％とした。カーボンはＡ８を使用した。
【００１５】
【表６】
【００１６】
Ｐ／Ｂ＝１．５／１〜３．５／１、ＮＶ＝４５〜６０％の範囲をはずれると、粘土状の高粘性塗料にならなかったり、粘土状になってもその状態が柔らかすぎたり、硬すぎたりして、十分な混練が行えず、また、混練を行わずに塗料を分散機だけで作成すると、塗料の生産効率が悪い（２日を越える）。さらに、結合剤樹脂にニトロセルロースを用いた場合には、混練後に分散を行っても、アミン変性ビニル単位と酸性官能基含有ビニル単位とを有する塩化ビニル系共重合体を用いて、塗料を作成した場合に比べて生産効率が悪い。
実験例４
（大粒径カーボンブラック・カーボングラファイト（以下粗大粒子）の検討）前述した、バックコート層の塗料の作成方法に準じて、粗大粒子Ｂの種類と添加量を変更して塗料を作成した。塩化ビニルは表３のＡを使用した。
・混練条件：Ｐ／Ｂ＝２．４／１、ＮＶ＝５５％にて加圧ニーダーを使用して行った。
・分散条件：Ｐ／Ｂ＝１．２／１、ＮＶ＝２２％でサンドグラインダーミルにてガラスビーズを用いて分散した。
・希釈条件：Ｐ／Ｂ＝１／１、ＮＶ＝１２％になるように希釈した。
【００１７】
【表７】
【００１８】
粗大粒子の粒子径に関しては、１５０ｎｍ未満では金属、プラスチックガイドともに摩擦係数が高く、５００ｎｍを超えると粗大突起による磁性層への裏写りにより、Ｓ／Ｎが低下する。
粗大粒子の添加量に関しては、０．５重量部未満では金属、プラスチックガイドともに摩擦係数低減の効果が見られず、２．５重量部を超えると裏写りによりＳ／Ｎが低下する。よって、バックコート層に添加する大粒径カーボンまたはカーボングラファイトは粒子径１５０〜５００ｎｍで、添加量０．５〜２．５重量部がよい。
実験例５
（微粒子カーボンブラックの検討）
前述した、バックコート層の塗料の作成方法に準じて、微粒子カーボンブラックＡの種類を変更して塗料を作成した。塩化ビニルは表３のＡを使用した。
・混練条件：Ｐ／Ｂ＝２．７／１、ＮＶ＝５５％にて加圧ニーダーを使用して行った。
・分散条件：Ｐ／Ｂは下表に従い、ＮＶ＝２２％でサンドグラインダーミルにてガラスビーズを用いて分散した。
・希釈条件：Ｐ／Ｂは下表に従い、ＮＶ＝１２％になるように希釈した。
微粒子カーボンブラックの平均粒子径に関しては、１８ｎｍ未満であったり、２５ｎｍを超えると分散光沢が上がらないために、表面平滑性が悪化し磁性層の電磁変換特性が低下する。
微粒子カーボンブラックのＤＢＰ吸油量との関係では９０ｃｃ／１００ｇ未満では、高Ｐ／Ｂ（例えばＰ／Ｂが２．０／１を越えるようにした場合）で分散を行わないと分散が充分でなく、光沢が上がらない。
一方、１２５ｃｃ／１００ｇを超えるカーボンブラックは、レットダウンショックは起こしにくいものの、分散光沢が上がりにくく、表面粗さも悪化する傾向となり、電磁変換特性が悪化する。
したがって、本発明の吸油量９０〜１２５ｃｃ／１００ｇの微粒子カーボンの分散は希釈後のＰ／Ｂよりもやや高いところで行うのが良く、Ｐ／Ｂ＝０．８／１〜３．５／１の範囲で行うのが好ましい。
希釈後のＰ／Ｂに関しては、Ｐ／Ｂ＝０．５／１未満では、磁性層とのブロッキングが起こりやすく、またＰ／Ｂ＝１．２／１を超えるとバックコート層が脆くなるため削れが生じ易くなる。
よってバックコート層に添加する微粒子カーボンブラックは平均粒子径が１８〜２５ｎｍ、ＤＢＰ吸油量９０〜１２５ｃｃ／１００ｇがよく、希釈後のＰ／Ｂは０．５／１〜１．２／１がよい。
【００１９】
【発明の効果】
本発明の構成によって得られる磁気記録媒体は、塗料の安定性がよく、バックコート削れがなく、金属及びプラスチックガイドに対するリワインドトルク値が低く、電磁変換特性に悪影響を与えることなく走行性と耐久性を向上できる。
【００２０】
【表８】
【発明の属する技術分野】
本発明は、非磁性支持体の表面側に磁性層、背面側にバックコート層を備えた磁気テープなどの磁気記録媒体、特にバックコート層が特定の組成からなる配合物及び配合物の特定の混練処理により得られた磁気記録媒体に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より磁気記録媒体において、そのバックコート層を特定の組成のものとするものが種々提案されている。
例えば、「非磁性支持体の一方の磁気記録層を形成し、他方の面にバックコート層を形成してなる磁気記録媒体であって、前記バックコート層が、樹脂結合剤１００重量部に対し吸油量が５０〜７０ｃｃ／１００ｇ、ｐＨ６．０〜１２のカーボンブラックを４０〜１８０重量部含有することを特徴とする磁気記録媒体。」（特開平４−４４６２６号公報）、 「非磁性支持体の表面側に磁性層、背面側にバックコート層を備えてなる磁気記録媒体において、上記バックコート層中に、平均粒子径０．０１〜０．０３５μｍの微粒子状カーボンブラックと、平均粒子径０．０８〜０．５μｍの粗粒子状カーボンブラックと、グラファイト粒子および四フッ化エチレン樹脂粉末より選ばれる少なくとも１種の粉末とを含有することを特徴とする磁気記録媒体。」（特開昭６４−５０２３０号公報）、
「非磁性支持体の表面側に磁性層、背面側にバックコート層を備えてなる磁気記録媒体において、上記バックコート層中に、平均粒子径０．０１〜０．０３５μｍの微粒子状カーボンブラックと、平均粒子径０．１〜０．５μｍのグラファイト化カーボンブラックとを含有することを特徴とする磁気記録媒体。」（特開平１−１３４７１７号公報）、
「非磁性支持体の一面に磁性層を有し、他面にカーボンブラックと結合剤及び必要により無機質粉末を含み、且つ厚さが２μｍ以上のバック層を有する磁気記録媒体において、該バック層は平均粒子サイズが１０〜３０ｍμの微粒子のカーボンブラックと１５０〜５００ｍμの粗粒子のカーボンブラックの少なくとも２種を含み、且つ、前記２種のカーボンブラックと無機質粉末の総和（Ｐ）と結合剤（Ｂ）の比（Ｐ／Ｂ）が重量比で１／０．５〜１／３．５の範囲であることを特徴とする磁気記録媒体。」（特公平４−８１２５６号公報）、
「非磁性支持体上に強磁性粉末とカーボンブラックとを結合剤中に分散させた磁性層を設けた磁気記録媒体であって、
前記結合剤はアミン変性ビニル単位及び酸性官能基含有ビニル単位とを有する共重合体を含有し、
前記カーボンブラックの比表面積が９０〜３３０ｍ2／ｇであり、ＤＢＰ吸油量が４５〜１２０ｍｌ／１００ｇである磁気記録媒体。」（特開平７−１５３０５５号公報）等である。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来の磁気記録媒体では、種々の欠点がある。例えば前記特開平４−４４６２４号公報記載の磁気記録媒体のバックコート層は、耐久走行性が良好で、ドロップアウトが少ないとしているが、吸油量５０〜７０ｃｃ／１００ｇのカーボンブラックは、分散時のＰ／Ｂを２．５／１以上と、最終的なねらいとしているＰ／Ｂよりもかなり高い比率で行なわないと、凝集物が残り、充分な分散が行えない。
特開昭６４−５０２３０号公報記載の磁気記録媒体のバックコート層は表面平滑性が良好で、かつ金属、プラスチック製両ガイドピンに対する摩擦係数が低いとしているが、微粒子カーボンブラック／粗粒子カーボンブラックの重量比がこの範囲では、粗粒子カーボンブラックの重量比が高すぎて、バックコート層の粗大突起成分が多くなり、磁性層への裏写りによるＳ／Ｎの低下がおこる。
特開平１−１３４７１７号公報記載の磁気記録媒体のバックコート層は表面平滑性が良好で、かつ金属、プラスチック製両ガイドピンに対する摩擦係数が低いとしているが、微粒子カーボンブラック／粗粒子グラファイト化カーボンブラックの重量比がこの範囲では、粗粒子グラファイト化カーボンブラックの重量比が高すぎて、バックコート層の粗大突起成分が多くなり、磁性層への裏写りによるＳ／Ｎの低下がおこる。
前記特公平４−８１２５６号公報記載の磁気記録媒体のバックコート層は効率的な塗料作成方法については詳しい記載がなされておらず、また実施例に記載されている結合剤では、現在要求されている高密度記録に対して、充分なＳ／Ｎ特性と耐久性を確保できない。
又、前記特開平７−１５３０５５号公報記載の磁気記録媒体では、比表面積が９０〜３３０ｍ2／ｇであり、ＤＢＰ吸油量が４５〜１２０ｍｌ／１００ｇのカーボンブラックと強磁性粉末をアミン変性ビニル単位と、酸性官能基変性ビニル単位とを有する結合剤中に分散させた磁性層をもつ磁気記録媒体は、帯電防止効果と、電磁変換特性に優れるとあるが、塗料作成方法が本発明とは異なる。
そして、バックコート塗料の作成は、一般に、ボールミル、サンドグラインダーミル、アトライターミルなどのメディア攪拌型分散機により行なわれるが、短時間では均一な分散が行なわれないために、生産効率が悪い。そこで、加圧ニーダー等で組成成分の混練を行った後、サンドグラインダーミル等で分散を行うと効率の良い生産が行なえる様になる。但し、この場合サンドグラインダーミルでの分散時の分散適性粘度、分散に適した顔料（カーボンブラック）量と結合剤量との比（以下Ｐ／Ｂと略す）から、塗布を行うための塗布適性粘度、最終Ｐ／Ｂとするために、レットダウン（ＬＤ）をおこなうが、この際にＬＤショックを起こし易く、せっかく分散工程で充分な分散を行っても、ＬＤショックによる光沢の低下、凝集の発生によりバックコート層の表面性を悪化させてしまうことが多く、塗料の安定性が充分であるとは言えない。表面性の悪いバックコート層では、バックコート層から磁性層への裏写りによるＳ／Ｎの低下が起こる。
しかしまたその一方で、バックコート層の表面を平滑化することにより、ＶＨＳカセットなどに組み込まれているテープガイドに対する走行開始時のトルクが上昇し、リワインド不良等の問題が発生する可能性が高くなる。
よって本発明では、塗料作成時の生産効率が良く、塗料安定性も良好で、かつ、ＶＨＳカセット等のガイドに対する摩擦性も良好な磁気記録媒体を提供することにある。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
本発明者等は前記の課題を解決すべく鋭意研究の結果、結合剤が特定の樹脂結合剤であり、カーボンブラックを特定量含有する組成配合物であって、且つ該組成配合物の混練を特定の条件下で行なうことにより前記の課題が解決できることを見出し、本発明に到達したものである。
即ち、本発明は、（１）非磁性支持体の表面側に磁性層、背面側にバックコート層を備えてなる磁気記録媒体において、該バックコート層が、樹脂結合剤（Ｂ）１００重量部に対して、平均粒子径が１８〜２５ｎｍ、ＤＢＰ吸油量が９０〜１２５ｃｃ／１００ｇであるカーボンブラック（Ｐ）を５０〜１２０重量部（Ｐ／Ｂ＝０．５／１〜１．２／１）含有し、かつ平均粒子径１５０〜５００ｎｍの大粒径カーボンブラックまたはカーボングラファイトを前記カーボンブラック１００重量部に対して０．３〜２．５重量部含有し、樹脂結合剤の配合成分として少なくとも、アミン変性ビニル単位及び酸性官能基含有ビニル単位とを同時に有する塩化ビニル系共重合体を含有する組成配合物を不揮発分濃度＝４５〜６０％、Ｐ／Ｂ＝１．５／１〜３．５／１を満足するように混練を行った後、希釈分散を行うことによって形成された、ことを特徴とする磁気記録媒体、（２）塩化ビニル系共重合体のアミン変性ビニル単位の含有量が０．０３〜２．３ｗｔ％である前記（１）記載の磁気記録媒体、（３）塩化ビニル系共重合体の酸性官能基含有ビニル単位の含有量が０．０５〜１．８ｗｔ％である前記（１）記載の磁気記録媒体、に関する。
本発明のバックコート層に用いるカーボンブラック（Ｐ）は平均粒子径が１８〜２５ｎｍ、ＤＢＰ吸油量が９０〜１２５ｃｃ／１００ｇのものであり、これを樹脂結合剤（Ｂ）１００重量部に対して、５０〜１２０重量部（Ｐ／Ｂ＝０．５／１〜１．２／１）含有するものである。更に本発明では平均粒子径１５０〜５００ｎｍの大粒径カーボンブラックまたはカーボングラファイトを前記カーボンブラック１００重量部に対して０．３〜２．５重量部含有するものである。
微粒子カーボンブラックの平均粒子径が１８ｎｍ未満では分散性（光沢）が上がらないし、２５ｎｍを超えるものでは表面平滑性が悪化し、磁性層のＳ／Ｎが低下する。
本発明の微粒子カーボンブラックのＤＢＰ吸油量は９０〜１２５ｃｃ／１００ｇである。ＤＢＰ吸油量が９０ｃｃ／１００ｇ未満では混練工程で、できた凝集物が解砕されにくいために、分散工程を高Ｐ／Ｂで行なわないと分散できない。しかし、希釈工程でＰ／Ｂと不揮発分濃度（以下本発明において、配合物の合計重量に溶剤の重量を加えた配合処方の全重量と配合物の合計重量との割合を不揮発分濃度とし、ＮＶと略記する）を下げることとなるが、この際に最終Ｐ／Ｂとの差が大きくなるため、粘度調整（レットダウン）（ＬＤ）時に、ＬＤショックを起こし易い。
１２５ｃｃ／１００ｇ超えるものではＬＤショックを起こしにくいが、分散光沢が上がり難く、表面粗さも悪化傾向にある。
この微粒子カーボンブラックの含有量は結合剤１００重量部に対して５０重量部未満では結合剤の割合が高くなり、摩擦係数が高くなり、磁性層とのブロッキングが起こりやすい。又１２０重量部を越えるものでは結合剤の割合が少なくなり、バックコート層が脆くなり、削れ性が悪くなる。
よってカーボンブラックの含有量としては、結合剤１００重量部に対して５０〜１２０重量部の範囲（以下本発明において、微粒子カーボンブラックと結合剤との重量比を、結合材料を基準にして示し、これをＰ／Ｂと略記する。）Ｐ／Ｂ＝０．５／１〜１．２／１が適当である。
バックコート塗料の作成は、分散工程を経た後、粘度調整（レットダウン）工程を経て作成される。カーボンブラックの分散性を高めるためには、分散工程で、分散の最適粘度、最適Ｐ／Ｂとなるように調整されなければならず、その後の塗布性に適した粘度への粘度調整工程で、溶剤、樹脂添加によるレットダウン（ＬＤ）が行なわれる。分散工程では、最終塗料よりも、粘性は高めに、Ｐ／Ｂも高めに設定した方が効率の良い分散が行なわれる。
しかし、分散時のＰ／Ｂと最終Ｐ／Ｂの差が大きいと、ＬＤ時にレットダウンショックを起こし易く、せっかく分散工程で充分な分散を行っても、ＬＤ後は光沢の低下、凝集が発生してバックコート層の表面性を悪化させてしまう。
よって、表面平滑性が良好で、ＬＤショックが少なく、分散工程で均一に分散された状態を維持しながら、最終Ｐ／Ｂにレットダウンできるカーボンブラックに関しては、カーボンブラックの平均粒子径が１８〜２５ｎｍで、かつＤＢＰ吸油量が９０〜１２５ｃｃ／１００ｇがよい。
このようなカーボンブラックとしては、三菱化学（株）社製の＃９９０Ｂ、＃６５０Ｂ、＃４０Ｂ、などのカーボンブラックが挙げられる。
バックコート層の表面性は、磁性層への裏写りを考慮すると、平滑性が要求される。また一方で、平滑化されることにより、ＶＨＳカセットなどに組み込まれているテープガイドに対する走行開始時のトルクが上昇し、リワインド不良等の問題が発生する。
このため、前述のカーボンブラック塗料に、平均粒子径１５０〜５００ｎｍの大粒径カーボンブラックもしくはカーボングラファイトを、微粒子カーボンブラック１００重量部に対し、０．３〜２．５重量部含有させると、Ｓ／Ｎ特性に対しても、テープガイドに対する摩擦特性もどちらも良好な磁気記録媒体を得ることができる。
大粒径カーボンブラックまたはカーボングラファイトの粒子径が１５０ｎｍ未満では金属、プラスチック等のガイドに対する摩擦係数が高くなる。５００ｎｍを超えるものでは粗大突起による磁性層への裏写りにより、Ｓ／Ｎが低下する。
大粒径カーボンブラック、カーボングラファイトの添加量は前記本発明の微粒子径のカーボンブラックの０．３〜２．５重量部である。該添加量が０．３重量部未満では金属、プラスチック等のガイドに対する摩擦低下の効果が見られない。又２．５重量部を超えるものでは裏写りによるＳ／Ｎの低下がおこる。
それ故、バックコート層に添加する、大粒径カーボンブラック、カーボングラファイトは粒子径１５０〜５００ｎｍで、その添加量は、微粒子カーボンブラック１００重量部に対し、０．３〜２．５重量部が良い。
このような大粒径カーボンブラックまたはカーボングラファイトはコロンビヤン・カーボン日本（株）社製のSevacarb MT-CI, Huber社製 MT N990などのカーボンブラックまたは三菱化学(株)社製の＃４１００Ｂなどのカーボングラファイトが挙げられる。
また、近年テープガイドはクロムメッキ等が施された金属ガイドと、ポリアセタール等のプラスチックガイドの２つの材質仕様のものがあり、双方の材質のガイドに対して低トルクを実現させるためには、カーボングラファイトの方がより好ましい。
バックコート塗料は、一般に、ボールミル、サンドグラインダーミル、アトライターミルなどのメディア攪拌型分散機を用いて、混練を行なわずに作成されるが、短時間では均一な分散が行なわれないために、生産効率が悪い。このようなメディア攪拌型分散機の処理（生産効率）を向上させるための前処理として、加圧ニーダー等で組成成分の混練を行った後、分散を行なうと効率の良い生産が行なえる様になる。
このような混練は、Ｐ／Ｂが１．５／１〜３．５／１、不揮発分濃度（ＮＶ）４５〜６０％の範囲で行なわれる。カーボンブラックに対して結合剤と溶剤が多すぎると（Ｐ／Ｂが低い及び／又はＮＶが低い場合）混練時の粘土状の高粘性塗料が柔らかくなるために、混練時のシェアがかからずに光沢が上がらない。カーボンブラックに対して結合剤と溶剤が少なすぎると（Ｐ／Ｂが高い及び／又はＮＶが高い場合）混練時の粘土状の高粘性塗料が硬くなり過ぎて、十分な混練が行なえず光沢が上がらない。いずれの場合も、上記の範囲を外れると、カーボンブラックに結合剤を十分になじませることができないため、分散機に投入して、要求される光沢（分散度）を得るためには長時間を要したり、また長時間の分散を行っても分散不良となり、Ｓ／Ｎが低下することとなる。
このような混練は、加圧ニーダー、オープンニーダー、連続ニーダー、エクストルーダー、二本ロールミル、などで行なえばよいが、混練後の希釈がし易く溶剤組成の変化などが起きにくい密閉構造を採ることの可能な混練機が好ましい。
この後の分散は、上記の混練物を、分散機で分散可能になるように、Ｐ／ＢやＮＶを混練機またはタンクで調整した後に行なわれる。このような分散に適したＰ／ＢやＮＶは、以下のようにすれば良く、Ｐ／Ｂについては、できるだけ高くすることによって分散効率が向上し、とくに０．８／１〜３．５／１が好ましく、またＮＶは塗料の組成や、分散機の種類によっても最適点は異なるが、５〜３５％の間で行なうことが好ましく、１５〜３０％の間で行なうと最も効率が高くできるためにとくに好ましい。
このような分散に使用される分散機は、サンドグラインダーミル、ボールミル、アトライターミルのようなメディア攪拌型分散機であれば、いずれも使用可能であるが、連続生産が可能であるためにサンドグラインダーミルが好ましい。また、このような分散機に用いられる分散メディアとしては、各種のガラスビーズ、各種のセラミックビーズ、金属ビーズなどがあるが、塗料への不純物混入の少ないことから無ソーダガラス系のガラスビーズが好ましく、さらに不純物混入を減少させることからジルコニアビーズが最も好ましい。
なお、この発明においては、バックコート層中に、前記各成分と共に必要に応じて補強剤として、非磁性の無機化合物粉末や、潤滑剤を添加することができる。
上記無機化合物粉末としては、従来より磁気記録媒体のバックコート層に配合されている種々の非磁性粉末の何れも使用可能であり、その具体例としてＡｌ2Ｏ3、Ｃｒ2Ｏ3、ＴｉＯ2、α−Ｆｅ2Ｏ3、ＢａＳＯ4、ＣａＣＯ3、ＢａＣＯ3、ＭｇＣＯ3、ＳｉＣなどが挙げられ、これらのうちＣａＣＯ3および／又はα−Ｆｅ2Ｏ3が特に有効であり、かつ平均粒子径０．０５〜０．５μｍ程度のものがさらに好ましく、これらは２種以上を使用することも可能である。また、これらの無機化合物粉末の配合量は、前記微粒子カーボンブラックに対して、０．３〜２０重量％程度とするのが良い。
前記潤滑剤としては、やはり従来より磁気記録媒体のバックコート層に使用されている、高級脂肪酸、脂肪酸エステル類、シリコーンオイルの何れも使用可能である。また、界面活性剤等の分散剤、その他の公知の種々の添加剤を必要に応じて使用することができる。
本発明の結合剤は、アミン変性ビニル単位と酸性官能基含有ビニル単位とを同一の分子中に含有する塩化ビニル系共重合体を用いることで、優れた分散性と塗料安定性とをもつバックコート塗料を作成することが出来、バックコートの表面平滑性を得て、優れた電磁変換特性を得ることが出来る。
本発明の結合剤に含有される前記塩化ビニル系共重合体に含まれるアミン変性ビニル単位の含有量は０．０３〜２．３ｗｔ％が好ましく、より好ましくは、０．０５〜２．０ｗｔ％、特に０．５〜１．５ｗｔ％が好ましい。アミン変性ビニル単位の含有量が多すぎると塗料の安定化が悪化しやすくなり、少なすぎるとカーボンブラックの分散性が悪化しやすくなる。また、酸性官能基含有ビニル単位の含有量は０．０５〜１．８ｗｔ％が好ましく、より好ましくは、０．１〜１．５ｗｔ％、特に０．５〜１．５ｗｔ％が好ましい。酸性官能基含有ビニル単位の含有量が多すぎると、バックコート塗料のチクソトロピー性が増加しやすくなり、塗布したバックコート層の表面平滑性が低下しやすい。また、少なすぎるとバックコート塗料の安定性が悪化して凝集物が生じやすく、バックコート層の表面性が悪化してしまう。
本発明に用いる塩化ビニル共重合体に含まれるアミン変性ビニル単位は、アミノ基を含む。アミノ基としては非置換アミノ、置換アミノのいずれであっても良く、例えば前記酸性官能基含有ビニル単位を含む塩化ビニル系共重合体と、後述するアミン化合物とともに処理することで導入することが出来る。なお、アミン変性ビニル単位には、さらに下記酸性官能基含有ビニル単位に含まれる官能基として例示した種々の官能基が含まれても良い。
酸性官能基含有ビニル単位含まれる官能基としては、カルボキシル基、スルホン酸基、硫酸基、リン酸基、ホスホン酸基等を挙げることができ、これらの官能基を少なくとも一種以上含有しているビニル単位である。これらのビニル単位としては、上記の官能基をもつものであればどのようなものであってもよい。例えばカルボキシル基を有するものとしては、マレイン酸、フマル酸、アクリル酸、およびメタクリル酸等が挙げられ、スルホン酸基を有するものとしては、スチレンスルホン酸ソーダ、ビニルスルホン酸ソーダ、メタクリルスルホン酸ソーダ、スルホエチルアクリレート等を挙げることができる。これらのうちでは、カルボキシル基を有するマレイン酸、フマル酸、スルホン酸基を有するスルホエチルアクリレートやメタクリルスルホン酸ソーダ、リン酸基を有する２−アシッドホスホオキシエチルメタクリレート等が特に好ましい。
本発明の磁気記録媒体に用いる結合剤に含有する共重合体は、前記アミン変性ビニル単位および酸性官能基変性ビニル単位を有する塩化ビニル系の共重合体で、塩化ビニル、アルキルカルボン酸ビニルエステル、さらに必要に応じてビニルアルコールを含む。
これらの構成単位のうち、アルキルカルボン酸ビニルエステルとしては、原料価格等の関係から、酢酸ビニル等を用いることが好ましいが、プロピオン酸ビニル、バーサチック酸ビニル等を用いることもできる。また、ビニルアルコールは前記アルキルカルボン酸ビニルエステルのアルキルカルボン酸部分をケン化することで得られる。アルキルカルボン酸ビニルエステルの含有量は、０．５〜１０ｗｔ％，より好ましくは１．０〜５．０ｗｔ％である。また必要に応じて含有しても良い成分としてビニルアルコールの含有量は、０〜８．０ｗｔ％、より好ましくは３．０〜６．０ｗｔ％である。これらを除く残部は実質的に塩化ビニルであることが好ましい。アルキルカルボン酸ビニルエステルの含有量が多すぎると、バックコート塗料としたときカーボンブラックとの親和性が低下しやすくなり、分散性が悪化しやすい。また少なすぎると、樹脂の溶解性が悪化しやすくなる。必要に応じて添加してもよいビニルアルコールの含有量が多すぎると、ケン化率が高いことになり、共重合体の熱安定性が低下しやすく、保存特性が悪化しやすくなる。
共重合体の平均重合度は、好ましくは２００〜８００、より好ましくは３００〜５００である。平均重合度が高すぎると共重合体の溶解性、分散性が悪化しやすく、低すぎるとバックコート層強度が低下しやすくなり、バックコート層のケズレなどが発生し、ドロップアウト等の増加につながる。
なお、このような共重合体にはさらに０．５ｗｔ％程度以下の範囲で他の単量体成分、例えばアリルグリシジルエーテルや２−ヒドロキシメチルメタクリレート等が含まれてもよい。
本発明で用いる共重合体は、どのように製造されたものであってもよい。例えば、塩化ビニル、アルキルカルボン酸ビニルエステル、さらに例えばマレイン酸やフマル酸等、前記例示した酸性官能基含有ビニル単位に含まれる官能基を有する単量体を懸濁重合法、乳化重合法、溶液重合法、塊状重合法等を用いて共重合させる。得られた中間生成物の共重合体を、アルコール等の有機溶剤とともにＫＯＨ，ＮａＯＨ等のアルカリあるいは塩酸、硫酸等の酸を触媒としてケン化を行なう。この際、後述するアミン化合物を添加し、一定時間所望のケン化度が得られるまで適当な温度で攪拌することで得られる。なお、このようにして得られた共重合体には、ビニルアルコールが含まれる。また、前記得られた中間生成物の共重合体をアルコール等の適当な溶剤および後述するアミン化合物を添加して適当な温度で反応させることで、ビニルアルコールを含まない共重合体を得ることができる。
前述のアミン変性に用いられるアミン化合物としては、脂肪族アミン、脂環状アミン、芳香族アミン、アルカノールアミン、アルコキシアルキルアミン、等の第１級、第２級もしくは第３級アミンがあり具体的にはメチルアミン、エチルアミン、プロピルアミン、ブチルアミン、シクロヘキシルアミン、エタノールアミン、ナフチルアミン、アニリン、ｏ−トルイジン、ジエチルアミン、ジオクチルアミン、ジイソブチルアミン、ジエタノールアミン、メチルエタノールアミン、ジメチルエタノールアミン、ジブチルエタノールアミン、メチルジエタノールアミン、２−メトキシエチルアミン、Ｎ−メチルアニリン、トリメチルアミン、トリエチルアミン、トリイソブチルアミン、トリデシルアミン、Ｎ−メチルブチルアミン、Ｎ−メチルジフェニルアミン、ヘキサメチレンテトラミン、トリエタノールアミン、トリブチルアミン、ジメチルプロピルアミン、ピリジン、α−ピコリン、β−ピコリン、γ−ピコリン、２，４−ルチジン、キノリン、モルホリン、タウリン酸ナトリウム、スルファニル酸カリウム、セチルアミンスルホン酸、ジアミノプロパンおよびヘキサメチレンジアミン等が挙げられる。
このような共重合体を結合剤中に含有することで、すぐれた分散性と塗料安定性とをもつバックコート塗料を得ることができる。なお、上記共重合体にかえて、アミン変性ビニル単位を有する共重合体と、酸性官能基含有ビニル単位を有する共重合体とを用い、それぞれ混合して用いても、本発明で用いるアミン変性ビニル単位と酸性官能基含有ビニル単位とを同一の共重合体中に含有するものを用いた場合と同等の効果は得られない。
本発明に用いられる結合剤は、前記共重合体を結合剤総重量の２０〜８０ｗｔ％含有し、さらに必要に応じて他の樹脂を１種以上併用することが好ましい。併用する樹脂として好ましいのは、一層の分散性向上やバックコート層の削れ等の物理的特性の向上を目的として添加するポリウレタン樹脂が挙げられる。
ポリウレタン樹脂としては通常このような磁気記録媒体に用いられるものはいずれも使用できるが、カーボンブラック等の分散性をさらに向上させる点からは極性基を有するものを用いることが好ましい。極性基をもたないポリウレタンを用いるとカーボンブラック等の分散性が低下し、Ｒa等で示される表面性が悪化して磁性層に影響し、電磁変換特性を低下させる原因となる。
極性基としては、イオウを含有するスルホン酸基、硫酸基またはそれらのエステルもしくは塩、リンを含有するホスホン酸基、ホスフィン酸基、リン酸基またはそれらのエステルもしくは塩、あるいはカルボン酸基等を一種以上含むものが好ましく、特に好ましいのはスルホン酸基（−ＳＯ3Ｙ）、カルボン酸基（−ＣＯＯＹ）、ホスホン酸基（−ＰＯ3Ｙ）等である。ただし、ＹはＨ、アルカリ金属のいずれであってもよい。これらの極性基はポリマー１分子あたり０．１〜５ケ程度含まれていることが好ましい。
ポリウレタン樹脂の含有量は樹脂の総計に対して２０〜８０重量％が好ましい。含有量が多すぎるとブロッキングしやすく、走行耐久性が悪化する傾向をもつ。一方少なすぎるとバックコート塗膜が硬くてもろくなりやすく、バックコート削れ等の原因になりやすい。
結合剤を硬化する架橋剤としては、各種ポリイソシアナート、特にジイソシアナート等を用いることが好ましい。特に、トリレンジイソシアナート、ヘキサメチレンジイソシアナート、メチレンジイソシアナートの１種以上が好ましい。このような、架橋剤を用いることで、前記共重合体の窒素原子、水酸基、活性水素基等と反応し、またポリウレタンやポリエステルの活性水素基等と架橋反応してバックコート層の硬化が行なわれる。架橋剤の含有量は結合剤樹脂１００重量部に対して、１０〜３０重量部とすることが好ましい。
用いる支持体に特に制限はなく、目的に応じて各種の可撓性樹脂の中から選択した材料を、各種規格に応じてテープ状などの所定形状および寸法とすればよい。例えば可撓性樹脂としてはポリエチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート、等のポリエステルやポリアミドなどのフィルム状材料が挙げられる。 用いられる有機溶剤としては、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、トルエン等の芳香族系、などの溶剤の１種、または２種以上を目的に応じて選択すればよい。
バックコート層の塗設に際し、公知の方法で塗料を塗設、乾燥した後、通常は表面平滑処理を行ない、その後、硬化を行なえばよい。バックコート層の乾燥後の膜厚は、０．２〜２．０μｍとすることが望ましい。
バックコート層の面とは反対側に形成される磁性層に、特に制限はなく、強磁性粉末として、例えばγ−Ｆｅ2Ｏ3、Ｃｏ含有γ−Ｆｅ2Ｏ3、Ｆｅ3Ｏ4、Ｃｏ含有Ｆｅ3Ｏ4、ＣｒＯ2等の酸化物粉末や、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｎｉ或いはこれらの合金微粉末等を磁性層中に結合剤と一緒に含有させた、いわゆる塗布型の磁性層、或いは真空蒸着、スパッタリング等により形成される連続薄膜型の磁性層をいずれも用いることができる。磁性層とバックコート層はいずれを先に非磁性支持体上に形成しても良い。この一方で、磁性層を連続薄膜型の磁性層とする場合には通常、磁性層を形成した後にバックコート層を形成する。
【０００５】
【実施例】
バックコート層の塗料の作成
（バインダー溶液調製）
・塩化ビニル系共重合体（表より選択） … ４５重量部
・ポリエステルポリウレタン樹脂（−ＳＯ3Ｎａ基含有） … ４５重量部
・ＭＥＫ …１００重量部
・トルエン … ８０重量部
・シクロヘキサノン …１００重量部
上記組成物をハイパーミキサーにて４時間攪拌し、溶解した。
（混練混合処理〜分散処理）
・微粒子カーボンブラック(表のＡの中から選択されたもの)…１００重量部
・粗大粒子（表のＢの中から選択されたもの） …１．５重量部
・α−Ｆｅ2Ｏ3（戸田工業社製ＴＦ１００） …０．８重量部
・バインダー溶液 …１５０重量部
上記組成物を加圧ニーダーに投入し、２時間の混練後、下記組成物を投入し、分散処理に最適の粘度に調整した。
・バインダー溶液 …２００重量部
・ＭＥＫ …１３５重量部
・トルエン …１２０重量部
・シクロヘキサノン …１３５重量部
上記溶液と混練物とを混合処理後、サンドグラインダーミルにて分散処理を行った。
（粘度調整工程）
・バインダー溶液 … ６６重量部
・ステアリン酸 … １重量部
・ミリスチン酸 … １重量部
・ステアリン酸ブチル … １重量部
・ＭＥＫ …２３５重量部
・トルエン …２８５重量部
・シクロヘキサノン …２３５重量部
上記組成物をハイパーミキサーに投入し、１時間混合攪拌を行い粘度調整溶液とした。
粘度調整溶液と、分散処理後のスラリーを混合後、サンドグラインダーミルにて分散を行った後、循環濾過を行い、この塗料１００重量部に対し、イソシアネート化合物（日本ポリウレタン社製コロネートＬ）１．０重量部を加え、攪拌混合し、バックコート層形成のための塗料とした。
このようなバックコート層形成のための作成手法を準じて、結合剤、微粒子カーボンブラックＡ、粗大粒子Ｂの種類や混合比率を変えて塗料を作成した。
なお、溶剤種の比率は各工程において同一となるようにした。
磁性層の塗料の作成
（バインダー溶液調製）
・塩化ビニル系共重合体（日本ゼオン社製ＭＲ１１０） … １０重量部
・ポリエステルポリウレタン樹脂 … ５重量部
(東洋紡社製 ＴＳ５００４，−ＳＯ3Ｎａ基含有）
・ＭＥＫ … ２１重量部
・トルエン … ２１重量部
・シクロヘキサノン … ２１重量部
上記組成物をハイパーミキサーにて６時間攪拌し、溶解した。
（混練混合処理〜分散処理）
・Ｃｏ被着γ酸化鉄磁性粉（ＢＥＴ３５ｍ2／ｇ) …１００重量部
・α−Ａｌ2Ｏ3（住友化学工業社製ＨＩＴ−５０） … ５重量部
・Ｃｒ2Ｏ3（日本化学工業社製Ｕ−１） … ５重量部
・バインダー溶液 … ４０重量部
上記組成物を加圧ニーダーに投入し、２時間の混練後下記組成物を投入し、分散処理に最適の粘度に調整した。
・バインダー溶液 … ４０重量部
・ＭＥＫ … １５重量部
・トルエン … １５重量部
・シクロヘキサノン … １５重量部
混合処理後、サンドグラインダーミルにて分散処理を行った。
（粘度調整工程）
・ステアリン酸 …０．５重量部
・ミリスチン酸 …０．５重量部
・ステアリン酸ブチル …０．５重量部
・ＭＥＫ … ６５重量部
・トルエン … ６５重量部
・シクロヘキサノン … ６５重量部
上記組成物をハイパーミキサーに投入し、１時間混合攪拌を行い粘度調整溶液とした。粘度調整溶液と、分散処理後のスラリーを混合後、サンドグラインダーミルにて分散を行った後、循環濾過を行い、この塗料１００重量部に対し、イソシアネート化合物（日本ポリウレタン社製コロネートＬ）０．８重量部を加え混合攪拌し、磁性層形成のための塗料とした。
【０００６】
評価方法
（光沢度）
村上色彩技術研究所製デジタル光沢度計ＧＭ−３Ｄ型を用いて、バックコート層形成用塗料の希釈前後の塗料の光沢度（％）を測定し、この値を分散性の評価値とした。なお、光沢度の測定に際し、光学条件はＪＩＳ−Ｚ−８７４１記載の方法に準じて行い、測定角度＝６０゜における光沢度を測定した。
（塗料の安定性）
分散時の光沢度をａとし、そのバックコート層形成用塗料を、塗布適性粘度まで希釈（レットダウン）した後の光沢をｂとし、これらの差であるｂ−ａ値を、そのバックコート層形成用塗料のレットダウンショックに対する安定性として評価した。
ｂ−ａが＋又は変化しなければ、安定性は良いが、−の値が大きいほど希釈により凝集物が発生（顕微鏡にて確認済み）し、塗布後の表面性が悪く、バックコート層から磁性層への裏写りにより、磁性面の表面性も悪化するため、電磁変換特性に悪影響を及ぼす。
（電磁変換特性）
・Ｙ−Ｓ／Ｎ：ローデアンドシュワルツ社製ノイズメーターＵＰＳＦ２と日本ビクター社製ＶＴＲ ＢＲ７０００Ａとを用い、５０％ホワイト信号を記録、再生し、ＶＨＳ標準テープ（ＶＲＴ−２）との差を測定し、ｄＢで表示した。
・Ｃ−Ｓ／Ｎ：ローデアンドシュワルツ社製ノイズメーターＵＰＳＦ２と日本ビクター社製ＶＴＲ ＢＲ７０００Ａとを用い、クロマ信号を記録、再生し、ＶＨＳ標準テープ（ＶＲＴ−２）との差を測定しｄＢ表示した。
Ｙ−Ｓ／Ｎ、Ｃ−Ｓ／Ｎともに比較例１６を基準（０ｄＢ）として表示した。
（バックコート層削れ）
低温（０℃）、常温常湿（２０℃、６０％ＲＨ），高温高湿（４０℃、８０％ＲＨ）の３つの環境下にて、それぞれ１００回往復走行を行った後、バックコート層面の削れ、傷の状態を目視及び光学顕微鏡にて観察し、傷が発生した物をＮＧとした。１環境下、各試料について３６巻のテープを準備し、前記条件で走行の後、ＮＧ発生巻数を集計して下記基準にて評価した。
◎：ＮＧ発生巻数＝０巻
○：ＮＧ発生巻数＝１〜２巻
△：ＮＧ発生巻数＝３〜５巻
×：ＮＧ発生巻数＝６巻以上
（金属ガイドに対するトルク）
ＶＨＳカセットにクロムメッキされた真鍮ガイドを装着し、上記各テープサンプル（１６０分用、テープ長さ３３０ｍ）を組み込み、日本ビクター社製ＶＴＲＢＲ−Ｓ６０５を使用して、巻頭より１分間走行後、巻き戻しに要するトルクを測定した。トルク測定は、直流電圧を用いてＶＴＲの巻き戻し時に使用するモーターの電圧を変えることによりサンプルが完全に巻き戻るときの値を測定し、換算することによって金属ガイドに対するリワインドトルクとした。トルク値が２６０ｇｆ・ｃｍを超えるとＶＴＲでの走行停止の発生率が高くなる。評価基準は以下の通り。
◎：２４０ｇｆ・ｃｍ未満
○：２４０以上〜２５０ｇｆ・ｃｍ未満
△：２５０以上〜２６０ｇｆ・ｃｍ未満
×：２６０ｇｆ・ｃｍ以上
（プラスチックガイドに対するトルク）
ＶＨＳカセットにカーボンを含んだポリアセタール製ガイドを装着し、上記各テープサンプル（１６０分用、テープ長さ３３０ｍ）を組み込み、日本ビクター社製ＶＴＲ ＢＲ−Ｓ６０５を使用して、巻頭より１分間走行後、巻き戻しに要するトルクを測定した。トルク測定は、直流電圧を用いてＶＴＲの巻き戻し時に使用するモーターの電圧を変えることによりサンプルが完全に巻き戻るときの値を測定し、換算することによってプラスチックガイドに対するリワインドトルクとした。トルク値が２６０ｇｆ・ｃｍを超えるとＶＴＲでの走行停止の発生率が高くなる。評価基準は上記金属製ガイドの場合と同様とした。
（ブロッキングテスト）
直径３．５ｃｍのガラス管と、長さ１ｍの上記テープサンプルを準備し、テープの片端をバックコート側が、ガラス管に接触するように配置し、セロテープで固定する。テープのもう一端に、５００ｇの分銅をつけ、エッジをそろえて巻き付けた後、終端をセロテープで止める。４０℃、８０％ＲＨの環境へ２４時間放置した後、２０℃６０％の環境へ６時間放置する。テープの先端に５ｇの分銅を付け、ガラス管を回し、テープを解いて行ったときの粘着状態を調べた。判定基準は以下の通りとした。
○：ブロッキング無し
×：ブロッキング有り
（表面粗さＲａ）
ランク・テーラ・ホブソン社製表面粗さ測定装置タリステップを用い、倍率１万倍、測定波長λ＝３．３〜１６７μｍで行ない、ＪＩＳ Ｂ 0601(1982)に準拠して求めた。なお測定サンプル長は０．５ｍｍ、ｎ＝５の平均値とし、単位はｎｍに換算した。
【０００７】
【表１】
【表２】
【表３】
実験例１
（塩化ビニル種の検討）
上記バックコート層の塗料の作成方法に準じて、塩化ビニル種の検討を行った。塩化ビニル種は上記の表に従い、バックコート生産条件は下記のようにした。カーボンはＡ８を使用した。
・混練条件：Ｐ／Ｂ＝２．７／１、ＮＶ＝５５％にて加圧ニーダーを使用して行った。
・分散条件：Ｐ／Ｂ＝１．２／１、ＮＶ＝２２％でサンドグラインダーミルにてガラスビーズを用いて分散した。
・希釈条件：Ｐ／Ｂ＝１／１、ＮＶ＝１２％になるように希釈した。
【００１１】
【表４】
塩化ビニル系共重合体にアミン変性ビニル単位と酸性官能基含有ビニル単位とを両方有する塩化ビニル系共重合体Ａは、分散工程での希釈後の塗料安定性が極めて良好で、塗布後の塗膜の表面性にも優れ、良好な電磁変換特性が得られる。
一方、アミン変性ビニル単位だけを有する塩化ビニル系共重合体Ｄは、希釈工程における塗料安定性が悪く、二次凝集を起こすため塗布後の塗膜の表面性が悪化し、結果として電磁変換特性が悪化する。また、酸性官能基含有ビニル単位だけを有する塩化ビニル系共重合体Ｃは希釈工程での塗料安定性に問題は生じないが、良好な分散が得られていないため、電磁変換特性は悪化する。さらに、塩化ビニル系共重合体Ｃと塩化ビニル系共重合体Ｄとを等量混合した場合においても、単一の共重合体に複数の基を有する場合には及ばない。
さらに、いずれの官能基も有しない塩化ビニル系共重合体Ｂは分散光沢が最も低く実用性がなく、塩ビをニトロセルロースに変更しても分散光沢、電磁変換特性が悪化するとともにバックコート削れも発生する。
実験例２
（混練条件の検討１）
上記バックコート層の塗料の作成方法に準じて、以下の塗料を混練条件、分散条件、希釈条件を下記のように設定して作成した。カーボンはＡ８を使用した。
・混練条件：下表のＰ／Ｂ、ＮＶにて加圧ニーダーを使用して行った。
・分散条件：Ｐ／Ｂ＝１．２／１、ＮＶ＝２２％でサンドグラインダーミルにてガラスビーズを用いて分散した。
・希釈条件：Ｐ／Ｂ＝１／１、ＮＶ＝１２％になるように希釈した。
【００１３】
【表５】
実験例３
（混練条件の検討２）
上記のバックコート層の塗料の作成方法に準じて、以下の塗料を混練の有無を検討した。混練は加圧ニーダーを使用し、分散条件はＰ／Ｂ＝１．２／１、ＮＶ＝２２％にて行い、希釈条件はＰ／Ｂ＝１／１、ＮＶ＝１２％とした。カーボンはＡ８を使用した。
【００１５】
【表６】
Ｐ／Ｂ＝１．５／１〜３．５／１、ＮＶ＝４５〜６０％の範囲をはずれると、粘土状の高粘性塗料にならなかったり、粘土状になってもその状態が柔らかすぎたり、硬すぎたりして、十分な混練が行えず、また、混練を行わずに塗料を分散機だけで作成すると、塗料の生産効率が悪い（２日を越える）。さらに、結合剤樹脂にニトロセルロースを用いた場合には、混練後に分散を行っても、アミン変性ビニル単位と酸性官能基含有ビニル単位とを有する塩化ビニル系共重合体を用いて、塗料を作成した場合に比べて生産効率が悪い。
実験例４
（大粒径カーボンブラック・カーボングラファイト（以下粗大粒子）の検討）前述した、バックコート層の塗料の作成方法に準じて、粗大粒子Ｂの種類と添加量を変更して塗料を作成した。塩化ビニルは表３のＡを使用した。
・混練条件：Ｐ／Ｂ＝２．４／１、ＮＶ＝５５％にて加圧ニーダーを使用して行った。
・分散条件：Ｐ／Ｂ＝１．２／１、ＮＶ＝２２％でサンドグラインダーミルにてガラスビーズを用いて分散した。
・希釈条件：Ｐ／Ｂ＝１／１、ＮＶ＝１２％になるように希釈した。
【００１７】
【表７】
粗大粒子の粒子径に関しては、１５０ｎｍ未満では金属、プラスチックガイドともに摩擦係数が高く、５００ｎｍを超えると粗大突起による磁性層への裏写りにより、Ｓ／Ｎが低下する。
粗大粒子の添加量に関しては、０．５重量部未満では金属、プラスチックガイドともに摩擦係数低減の効果が見られず、２．５重量部を超えると裏写りによりＳ／Ｎが低下する。よって、バックコート層に添加する大粒径カーボンまたはカーボングラファイトは粒子径１５０〜５００ｎｍで、添加量０．５〜２．５重量部がよい。
実験例５
（微粒子カーボンブラックの検討）
前述した、バックコート層の塗料の作成方法に準じて、微粒子カーボンブラックＡの種類を変更して塗料を作成した。塩化ビニルは表３のＡを使用した。
・混練条件：Ｐ／Ｂ＝２．７／１、ＮＶ＝５５％にて加圧ニーダーを使用して行った。
・分散条件：Ｐ／Ｂは下表に従い、ＮＶ＝２２％でサンドグラインダーミルにてガラスビーズを用いて分散した。
・希釈条件：Ｐ／Ｂは下表に従い、ＮＶ＝１２％になるように希釈した。
微粒子カーボンブラックの平均粒子径に関しては、１８ｎｍ未満であったり、２５ｎｍを超えると分散光沢が上がらないために、表面平滑性が悪化し磁性層の電磁変換特性が低下する。
微粒子カーボンブラックのＤＢＰ吸油量との関係では９０ｃｃ／１００ｇ未満では、高Ｐ／Ｂ（例えばＰ／Ｂが２．０／１を越えるようにした場合）で分散を行わないと分散が充分でなく、光沢が上がらない。
一方、１２５ｃｃ／１００ｇを超えるカーボンブラックは、レットダウンショックは起こしにくいものの、分散光沢が上がりにくく、表面粗さも悪化する傾向となり、電磁変換特性が悪化する。
したがって、本発明の吸油量９０〜１２５ｃｃ／１００ｇの微粒子カーボンの分散は希釈後のＰ／Ｂよりもやや高いところで行うのが良く、Ｐ／Ｂ＝０．８／１〜３．５／１の範囲で行うのが好ましい。
希釈後のＰ／Ｂに関しては、Ｐ／Ｂ＝０．５／１未満では、磁性層とのブロッキングが起こりやすく、またＰ／Ｂ＝１．２／１を超えるとバックコート層が脆くなるため削れが生じ易くなる。
よってバックコート層に添加する微粒子カーボンブラックは平均粒子径が１８〜２５ｎｍ、ＤＢＰ吸油量９０〜１２５ｃｃ／１００ｇがよく、希釈後のＰ／Ｂは０．５／１〜１．２／１がよい。
【００１９】
【発明の効果】
本発明の構成によって得られる磁気記録媒体は、塗料の安定性がよく、バックコート削れがなく、金属及びプラスチックガイドに対するリワインドトルク値が低く、電磁変換特性に悪影響を与えることなく走行性と耐久性を向上できる。
【００２０】
【表８】
Claims (1)
- 非磁性支持体の表面側に磁性層、背面側にバックコート層を備えてなる磁気記録媒体において、該バックコート層が、樹脂結合剤（Ｂ）１００重量部に対して、平均粒子径が１８〜２５ｎｍ、ＤＢＰ吸油量が９０〜１２５ｃｃ／１００ｇであるカーボンブラック（Ｐ）を５０〜１２０重量部（Ｐ／Ｂ＝０．５／１〜１．２／１）含有し、かつ平均粒子径１５０〜５００ｎｍの大粒径カーボンブラックまたはカーボングラファイトを前記カーボンブラック１００重量部に対して０．３〜２．５重量部含有し、樹脂結合剤の配合成分として少なくとも、アミン変性ビニル単位及び酸性官能基含有ビニル単位とを同時に有する塩化ビニル系共重合体を含有する組成配合物であり、混練時には不揮発分濃度＝４５〜６０％、Ｐ／Ｂ＝１．５／１〜３．５／１を満足する条件で混練を行った後、希釈分散を行い、希釈後のＰ／Ｂが０．５／１〜１．２／１を満足するようにして形成された、ことを特徴とする磁気記録媒体。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP08533498A JP3734953B2 (ja) | 1997-03-31 | 1998-03-31 | 磁気記録媒体 |
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9-79432 | 1997-03-31 | ||
| JP7943297 | 1997-03-31 | ||
| JP08533498A JP3734953B2 (ja) | 1997-03-31 | 1998-03-31 | 磁気記録媒体 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10334454A JPH10334454A (ja) | 1998-12-18 |
| JP3734953B2 true JP3734953B2 (ja) | 2006-01-11 |
Family
ID=26420458
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP08533498A Expired - Fee Related JP3734953B2 (ja) | 1997-03-31 | 1998-03-31 | 磁気記録媒体 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3734953B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN100416710C (zh) * | 2004-11-26 | 2008-09-03 | 比亚迪股份有限公司 | 用于制做碳阻元件的碳油及其制备方法以及碳阻元件 |
-
1998
- 1998-03-31 JP JP08533498A patent/JP3734953B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH10334454A (ja) | 1998-12-18 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JPS6224854B2 (ja) | ||
| US4880692A (en) | Magnetic recording medium | |
| US4411958A (en) | Magnetic recording medium | |
| JP3734953B2 (ja) | 磁気記録媒体 | |
| JP2001184627A (ja) | 磁気記録媒体 | |
| KR100438345B1 (ko) | 자기기록매체 | |
| US6127030A (en) | Magnetic recording medium | |
| US6805950B2 (en) | Magnetic recording medium having a low molecular weight azo dye including an aryl group | |
| US4880693A (en) | Magnetic recording medium | |
| JPH07153055A (ja) | 磁気記録媒体 | |
| JP3385499B2 (ja) | 磁気記録媒体 | |
| JP2702163B2 (ja) | 磁気記録媒体 | |
| JP2000155935A (ja) | 磁気記録媒体 | |
| JP3023683B2 (ja) | 磁気記録媒体の製造方法 | |
| JPH02232811A (ja) | 磁気記録媒体 | |
| JPH11279463A (ja) | 磁気記録媒体 | |
| JPH06162475A (ja) | 磁気記録媒体 | |
| JPS6265233A (ja) | 磁気記録媒体 | |
| JPH01173425A (ja) | 非磁性粉を含有するバックコート層を設けた磁気記録媒体 | |
| JPH05307731A (ja) | 磁気記録テープ | |
| JPH06162483A (ja) | 磁気記録媒体 | |
| JPH08147674A (ja) | 磁気記録媒体 | |
| JPH06223363A (ja) | 磁気記録媒体 | |
| JP2001266332A (ja) | 磁気記録媒体 | |
| JPS6180524A (ja) | 磁気記録媒体 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20040506 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20040513 |
|
| A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20040709 |
|
| TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20051017 |
|
| A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20051020 |
|
| R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20081028 Year of fee payment: 3 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20091028 Year of fee payment: 4 |
|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |