JPH01173425A - 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 - 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〕 本発明は、磁気記録媒体に係り、特にバックコート層の
表面物性の改善に関する。

〔従来技術〕

磁気テープ、磁気シート、磁気ディスクのような磁気記
録媒体は、オーディオ分野、ビディオ分野、コンピュー
タ分野で広く使われている。これらの内、例えばビディ
オ分野の磁気テープについていえば、例えばカセットに
収納された磁気テープは画像の記録やその再生を行うと
きにはこのカセットがビディオデッキに装着され、その
テープがガイドポールやガイドローラに案内されて走行
されながら磁気ヘッドに摺擦走査される。この際画像の
記録や再生のためにはテープは定常的に走行され、その
巻状態も一様で繰り返しの再使用が同じようにできるも
のである必要があるが、テープは高速に走行され、しか
もテープは電気抵抗が高い材料で作られるのが通常であ
るので、ガイドポール等に接触するテープの表面性状は
その走行に適切なものであるとともに静電防止効果を備
えたものが要求される。

そして感度、特に高周波領域での出力を改善するために
磁気ヘッドに対する磁気テープの摺擦状態が変動しない
ようにするためにも磁性層の表面は平滑に仕上げられて
いる。しかしこのように磁性層表面が極めて平滑になる
と、動摩擦抵抗が大きくその走行性に問題を起こし易い
。

更に磁気テープをビデオテープで走行させるときは磁気
テープの表面のみならず、その裏面も上記ガイドポール
、ガイドロールに摺擦されるので磁気テープの裏側の走
行性、耐久性が良くないときは、走行する磁気テープに
過度のテンションがかかり、これにより磁性層が磁気ヘ
ッドに対して過度に擦すられる状態になるので、磁性層
の損傷、Ｂｉ磁性層磁性粉の剥落等が起こるのみならず
、磁気テープの巻取られるテンションが強弱変動してそ
の巻反が変動し、その巻姿が乱れてテープのエツジが不
揃いになり、その再使用のときテープの走行にムラがで
きる。これらのことが起ると、スキュー、ジッター、Ｓ
／間等の画像あるいは電磁気特性が悪くなる。

これらの改善のために、磁気テープの裏面にバンクコー
ト層を設けることが提案されている。

例えば無機質粉末を樹脂層に含有させたものがある。こ
れはバックコート層の表面を粗面にしてガイドポール等
との接触面積を少なくしその摩擦係数を少なくするよう
にしたものである。例えば特開昭５７−１３０２３４号
、特開昭５８−１６１１３５号、特開昭５７−５３８２
５号、特開昭５８−２４１５号にはいずれも無機質粉末
を用いた例が示され、さらにこれらの多くにはその粒径
を限定したものが示されている。

上記のような無機質粉末の代わりにカーボンブラックを
使用したものも提案され、例えば特公昭５２−１７４０
１号に記載されている。これはカーボンブラックの導電
性に基づく帯電防止と遮光効果及びその粒子による粗面
化効果を狙いとしたものであるが、使用されるカーボン
ブラックの平均粒子径はｌＯ〜２０ｍμであるためその
塗料中における分散性が極めて悪く、この分散液を用い
て形成しｔニバックコート層は凝集粒子が表面に粗い凹
凸を与え、またこの凝集粒子はバインダとの結合力も大
きくないので剥落し易いのみならず、テープが巻回され
て相互に接触したときこの凝集粒子の形状の大きなもの
が磁性層に凹凸を生ずる。

このように粒径の小さいカーボンブラックはその分散性
不良のため上記のような磁性層に凹凸を生じさせないよ
うな平均粗さにすることは難しく、その表面が過度に粗
になり易い。

更にバックコート層の摩擦抵抗をへらす手立として比較
的小さい　１０〜６０μｍの平均−次粒径のカーボンブ
ラックと１００μｍ以上の平均−次粒径のカーボンブラ
ックを併用する試みがなされている（特開昭６０−４５
９３８号、同６０−４５９３９号、同６０”２５０２３
号、同６０−３８７２５号、同６０−１０７７２９号、
同５９−１８５６２７号、同５９−２２３９３７号、同
５７−１１１８２８号、同５０−１４７３０８号等）。

しかし単にカーボンブラックの粒径の大小に着目した併
用では走行性、耐久性の向上は充分ではない。

Ｃ発明の目的〕 前記状況に照し本発明の目的は、 ｌ）動摩擦係数が小さく、テープのデツキテンションが
低く、繰返し走行後のテープ損傷の発生しないバックコ
ート層を得る、 ２）均一分散性に優れ、バックコート表面の粗さを細か
くすることが可能で、磁性層へのバックコート層の粗さ
の転写がなくクロマＳ／Ｎ特性等の良好なビデオテープ
を得ることにある。

〔発明の構成〕

前記本発明の目的は、支持体の一方の面に磁性層を有し
、この支持体の他方の面に、バインダと非磁性粉末を含
むバックコート層を有する磁気記録媒体において、該非
磁性粉末として、平均−次粒径が夫々２０〜４０ｍμ、
１００〜５００ｍμのカーボンブラックと平均粒径が０
．０１−１．０μｍの表面処理硫酸バリウムとを含有す
るバックコート層を設けることを特徴とする磁気記録媒
体によって達成される。

次に本発明の詳細な説明する。

前記平均粒径２０〜４０＋６μのカーボン社製・ンクの
具体例としては： コロンビア・カーボン社製； ラーベン５２５０，１２５５，１２５０，１２００゜１
１７０．１０４０．］、０３５，１０３０゜１０２０、
８９０．８５０．８２５ キャポット社製ニブラック・パールズし。

リーガル４００，６００，５００Ｒ，５００゜３３０．
９９ ハルカンＸＣ−７２，Ｐ 三菱化成社製、ＣＦ９ ＃　５０，５２．４５，４４．４０．３２．３０，４０
００ＭＡ−１００，７，８，１１ 前記平均−次粒径１００〜５００ｍμのカーボン社製・
ンクの具体例としては； コロンビア・カーボン社製　；ラーペンＭＦ−ＣＩ等が
挙げられる。

また本発明に係る硫酸バリウムは、乾式法、湿式法のい
づれの製法によるものでもよい。

本発明に係る硫酸バリウムは、その粒子表面がＳｉＯ□
−１２０３で表面コートされており、そのコート処理量
は０．１〜１０ｗｔ％、好ましくは０．５〜５ｗｔ％で
ある。

本発明に係るバックコート塗料処方に於て、前記カーボ
ンブラックに対する前記表面処理硫酸ノ（リウムの比率
は２．０〜０．ＯＬ　より好ましくは１．０〜０．０５
である。

また前記微、粗両カーボンブラックに於て、微に対する
粗の比率は０．００１〜２、好ましくは０．０１〜１．
０である。

更に本発明に係るカーボンブラック及び表面処理硫酸バ
リウムを含めた全７４９重量は、バインダ１００重量部
に対して、５０〜５００重量部、好しくは６０〜４００
重量部である。

またバインダには、磁気テープ用として従来用いられて
いる各種樹脂をすべて流用することができるが特にポリ
ウレタン樹脂と繊維素系樹脂にポリイソシアネートを添
加したものが好しい。

更に物性、引いては電磁変換特性、及び生産性を改善、
向上するための従来用いられる各種添加剤を加えてもよ
い。

前記カーボンブラック及び表面処理硫酸バリウムに併用
される有機質フィシとしてはアクリルスチレン系樹脂、
ベンゾグアナミン系樹脂粉末、メラミン系樹脂粉末、フ
タロシアニン系顔料が好シいが、ポリオレフィン系樹脂
粉末、ポリエステル系樹脂粉末、ポリアミド系樹脂粉末
、ポリイミド系樹脂粉末、ポリフッ化エチレン樹脂粉末
等が挙げられる。

特にベンゾグアナミン系及び／またはメラミン系樹脂粉
末はカーボンブラックとの併用対象としては好しい。

また、無機質粉末としては酸化珪素、酸化チタン、酸化
アルミニウム、炭酸カルシウム、炭酸バリウム、硫酸カ
ルシウム、硫酸亜鉛、酸化亜鉛、酸化錫、酸化クロム、
炭化珪素、炭化カルシウム、α−Ｆｅ、Ｏ，、タルク、
カオリン、窒化硼素、弗化亜鉛、二酸化モリブデンが挙
げられる。

前記バックコート層に使用されるポリウレタン主鎖は、
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
されるものであるが、本発明に係るポリウレタン樹脂は
、ポリオールを選定することによって、ポリウレタン主
鎖にエーテル結合、隣接する原子が炭素である一般的エ
ステル結合、炭酸エステル結合或はそれらを２つ以上組
合せてウレタン結合に併せ含んでいてもよい。更に主鎖
、側鎖に潤滑性或は分散性等を向上するために例えば弗
素、珪素或はスルホン基等を導入してもよい。

尚その平均分子量は５００〜２０万か好しい。

本発明に係る繊維素系樹脂としては、セルロースエーテ
ル、セルロース無機酸エステル、セルロース有機酸エス
テル等が使用できる。セルロースエーテルとしては、メ
チルセルロース、エチルセルロース、プロピルセルロー
ス、イソプロピルセルロース、ブチルセルロース、メチ
ルエチルセルロース、メチルヒドロキシエチルセルロー
ス、エチルヒドロキシエチルセルロース チルセルロース、カルボキシメチルセルロース・ナトリ
ウム塩、ヒドロキシエチルセルロース、ベンジルセルロ
ース、シアノエチルセルロース、ビニルセルロース、ニ
トロカルボキシメチルセルロース、ジエチルアミノエチ
ルセルロース、アミノエチルセルロース等が使用できる
。セルロース無機質エステルとしては、ニトロセルロー
ス、［９セルロース、燐酸セルロース等が使用できる。

また、セルロース有機酸エステルとしては、アセチルセ
ルロース、プロピオニルセルロース、ブチリルセルロー
ス、メタクリロイルセルロース、クロルアセルセチルロ
ース、β−オキシプロピオニルセルロース、ベンゾイル
セルロース、ｐ−ｈルエンスルホン酸セルロース、アセ
チルプロピオニルセルロース、アセチルブチリルセルロ
ース等が使用できる。これら、繊維素系樹脂の中でニト
ロセルロースが好ましい。

前記ポリウレタン樹脂と繊維素系樹脂の混合重量比は０
．０５〜ｌ０１０であり、好しくは０．１〜５．０であ
る。

本発明の如くセルロース樹脂特にニトロセルロースを用
いることによって、耐熱性、靭性、耐ブロック性を上げ
ることができ、また摩擦係数が小で眉間粘着防止には卓
然たる効果を有し、特に高温高湿に於る走行安定性を向
上させることができる。

また生産性の上ではニトロセルロースを含む塗料に於い
ては塩化ビニル系に比べてフィシの分散が速かで塗料自
体も安定であり且つフィシの再凝集が起り難い。

本発明に於ては、前記バインダに対し硬化剤としてポリ
イソシアネートが含有させられる。

使用できる芳香族ポリイソシアネートは、例えはトリレ
ンジイソシアネート（ＴＤＩ）等及びこれらポリイソシ
アネートと活性水素化合物との付加体などがあり、平均
分子量として１００〜３　、０００の範囲のものが好適
である。

また脂肪族ポリイソシアネートとしては、ヘキサメチレ
ンジインシアネート（ＨＭＤｉ等及びこれらインシアネ
ートと活性水素化合物の付加体等が挙げられる。これら
の脂肪族ポリイソシアネート及びこれらポリイソシアネ
ートと活性水素化合物の付加体などの中でも、好しいの
は分子量が１００〜３，０００の範囲のものである。脂
肪族ポリイソシアネートのなかでも非脂環式のポリイソ
シアネート及びこれら化合物と活性水素化合物の付加体
が好ましい。

前記ポリイソシアネートの添加量は、前記バインダ重量
に対してｌ／２０〜７／　１０、より好ましくは１／１
０〜１／２である。

また、本発明に係るバックコート層の表面粗度は走行性
、電磁変換特性の面でｃｕｔ　ｏｆｆ　０．０８ｍｍの
中心線平均粗さ（Ｒａ）にて、０．０５μｍ以下である
ことが好しい。

本発明に係るバックコート層に使用される分散剤として
は、レシチン、燐酸エステル、アミン化合物、アルキル
サルフェート、脂肪酸アミド、高級アルコール、ポリエ
チレンオキサイド、スルホ琥珀酸、スルホ琥珀酸エステ
ル、公知の界面活性剤等及びこれらの塩があり、また、
陰性有機基（例えば−〇〇〇Ｂ、　−Ｐ（ｈＨ）を有す
る重合体分散剤の塩を使用することもできる。これら分
散剤は１種類のみで用いても、あるいは２種類以上を併
用してもよい。これらの分散剤はバインダ１００重量部
に対し１〜２０重量部の範囲で添加される。

使用してもよい帯電防止剤としては、前記カーボンブラ
ックをはじめ、グラファイト、酸化錫−酸化アンチモン
系化合物、酸化チタン−酸化錫−酸化アンチモン系化合
物などの導電性粉末　；サポニンなどの天然界面活性剤
；アルキレンオキサイド系、グリセリン系、グリシドー
ル系などのノニオン界面活性剤；高級アルキルアミン類
、第４級アンモニウム塩類、ピリジン、その他の複素環
類、ホスホニウムまたはスルホニウム類などのカチオン
界面活性剤；カルボン酸、スルホン酸、燐酸、硫酸エス
テル基、燐酸エステル基等の酸性基を含むアニオン界面
活性剤ニアミノ酸類、アミノスルホン酸類、アミノアル
コールの硫酸または燐酸エステル類等の両性活性剤など
が挙げられる。

尚本発明の特異性として、一般に用いられる潤滑剤を用
いない。従来知られている潤滑剤を用いるこ、とによっ
て摩擦係数が高くなり、トルク上昇によって走行に異常
を生じ、走行耐久性が低下する。

以上のように構成されたバックコート塗料は乾燥厚みＯ
，１〜２．０ｐ　ｍ、好しくは０．２−１．５．ｕ　ｍ
となるように塗設される。

本発明に係る磁性層としては、磁性粉、バインダ及び分
散剤、潤滑剤等を使用した塗布型磁性層であっても良い
し、蒸着法、スパッタ法、ベーパデポジション法等によ
って形成された薄膜型磁性層であっても良い。

磁性材料としては、例えばγ−Ｆｅ２０３．　Ｃｏ含有
γ−Ｆｅ２０３．　Ｃｏ被被着−Ｆｅ２０３．　Ｆｅ、
Ｏ，、Ｃｏ含有Ｆｅ３０ａ。

Ｃｏ被着Ｆｅ３Ｏ４，０ｒ０２等の酸化物磁性体、例え
ばＦｅ。

Ｎｉ、　Ｃｏ、　Ｆｅ−Ｎｉ合金、　Ｆｅ−Ｃｏ合金、
　Ｆｅ−ＡＱ金合金　Ｆ−Ａ（２−Ｎｉ合金、　Ｆｅ−
Ｎ１−Ｐ合金、　Ｆｅ−Ｎｉ−Ｃｏ合金、　Ｆｅ−Ｍｎ
−Ｚｎ合金、　Ｆｅ−Ｎｉ−Ｚｎ合金、　Ｆｅ−Ｇｏ−
Ｎｉ−Ｃｒ合金、　Ｆｅ−Ｃ。

−Ｎｉ−Ｐ合金、　Ｃｏ−Ｎｉ合金、　Ｃｏ−Ｐ合金、
　Ｃｏ−Ｃｒ合金等Ｆｅ、　Ｎｉ、　Ｃｏ、　Ａｌ１を
主体とするメタル磁性粉等各種の強磁性体が挙げられる
。これらの金属磁性体に対する添加物とてはＳｉ、Ｃｕ
、　Ｚｎ、Ａｆｆ、　Ｐ、　Ｍｎ、　Ｃｒ等の元素又は
これらの化合物が含まれていても良い。

またバリウムフェライト等の六方晶系フェライト、窒化
鉄も使用される。

また磁性層に用いられるバインダ、硬化剤、分散剤、帯
電防止剤及びフィシについては前記）（・ツクコート層
に於いて説明したものが流用できる。

また従来用いられている潤滑剤を用いることができる。

更に必要に応じ研磨剤を添加することができる。

使用してもよい研磨剤としては、一般に使用される材料
で熔融アルミナ、炭化珪素、酸化クロム、コランダム、
人造コランダム、人造ダイヤモンド、ざくろ石、エメリ
ー（主成分：コランダムと磁鉄鉱）等が使用される。こ
れらの研磨剤は平均粒子０．０５μｍ〜５μｍの大きさ
のものが使用され、特に好しくは０．１〜２μｍである
。これらの研磨剤は磁性粉１００重量部に対して１〜２
０重量部の範囲で添加される。

上記バックコート及び磁性塗料に配合される溶媒或はこ
の塗料の塗布時の希釈溶媒としては、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
ノン等のケトン類；メタノール、エタノール、プロパツ
ール、ブタノール等のアルコール類；酢酸メチル、酢酸
エチル、酢酸ブチル、乳酸エチル、エチレングリコール
モノアセテート等のエステル類；グリコールジメチルエ
ーテル、グリコールモノエチルエーテル、ジオキサン、
テトラヒドロ７ラン等のエーテル類；ベンゼン、トルエ
ン、キシレン等の芳香族炭化水素；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、ジ
クロルベンゼン等のハロゲン化炭化水素等のものが使用
できる。

また、支持体としては、ポリエチレンテレフタレート、
ポリエチレン−２，６−ナフタレート等のポリエステル
類、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等のセルロ
ース誘導体、ポリアミド、ポリカーボネートなどのプラ
スチックが挙げられるが、Ｃｕ、　Ａ４．　Ｚｎ等の金
属７ガラス、窒化硼素、Ｓｉカーバイド、セラミックな
ども使用できる。

これらの支持体の厚みはフィルム、シート状の場合は約
３〜１００μｍ程度、好しくは５〜５０μｍであり、デ
ィスク、カード状の場合は３０μｍ＝１０ｍｍ程度であ
り、ドラム状の場合は円筒状で用いられ、使用するレコ
ーダに応じてその型は決められる。

上記支持体とバックコート層或は磁性層の中間には接着
性を向上させる中間層を設けても良い。

支持体上に上記層を形成するための塗布方法としては、
エアナイフコート、ブレードコート、エアナイフコート
、スクイズコート、含浸コート、リバースロールコート
、トランスファロールコート、グラビアコート、キスコ
ート、キャストコート、スプレィコート等が利用できる
がこれらに限らない。

〔実施例〕

本発明を実施例を用いて具体的に説明する。

実施例１〜６及び比較例（１）〜（５）下記処方Ｉの磁
性塗料をボールミルで十分に混合分散し、硬化剤として
多官能インシアネート６部を添加し、１μｍのフィルタ
で濾過し、厚さ１３μｍのポリエチレンテレフタレート
ベースに乾燥膜厚４．５μｍとなるようにリバースロー
ルコータで塗布し、試料用フィルムをえた。該フィルム
にスーパカレンダ処理を施した。

次いで表１に示す試料毎に異なる処方■　（バックコー
ト塗料）の組成物をボールミルで２４時間分散シ各試料
のバックコート塗料とした。該塗料を前記試料用フィル
ムの裏面にリバースロールコータで乾燥膜厚１．０μｍ
になるよう塗布、乾燥し、バックコート層を夫々に形成
し、１部２インチ幅にスリットして実施例試料テープ１
〜６及び比較例試料テ−プ（１）〜（５）をえた。

処方Ｉ　（磁性塗料）　　　　　　　　（重量部）ｃｏ
含含有−Ｆｅ２ｅ３１００ ポリウレタン　　　　　　　　　８ 塩ビ一酢ビ共重合体　　　　　　１２ ステアリン酸ブチル　　　　　０．８ ミリスチン酸　　　　　　　　　０．５ステアリン酸　
　　　　　　　０．５ アルミナ　　　　　　　　　　　５ カーボンブラツク　　　　　　０．５ レシチン　　　　　　　　　　　４ シクロへキサノン　　　　　　　４０ メチルエチルケトン　　　　　　６０ トルエン　　　　　　　　　　　６０ ＋−＼、 以、下余白 ン 表−１処方■（バックコート塗料） 表−２ 前記試料の特性を表−３に掲げた。

本発明に係るカーボンブラック及び表面処理硫酸バリウ
ムを含有している実施例１〜６は、バージンテープ及び
２００バス後の摩擦係数が小さく、バックコート層の削
れ、テープ損傷もきわめて少ない。さらに、走行も安定
なためにスキュー及びジッター特性も優れている。また
、表面処理タイプの硫酸バリウムは、均一分散性に優れ
ているため、表面粗度も極めて細かくすることが可能で
、クロマＳ／Ｈの劣化もなく、繰返し走行に於ける耐久
性も十分である。

一方、本発明に係るカーボンブラック及び表面処理硫酸
バリウムの組合せを含有しない比較例（１）〜（５）は
、摩擦係数が高く、安定走行性に欠け、スキュー、ジッ
ター及びクロマ特性も良くない。さらにバックコート層
削れの点でも劣っている。

実施例及び比較例試料の測定方法 （ａ）　　テープをＶＨＳカセットに詰め、２０°Ｃ１
６０％ＲＨ中で、ＮＶ−６２００（払下電器製）デツキ
を使用し、２００バスくり返し走行させた。その後、Ｒ
Ｆ出力変動、スキュー及びジッター値を測定した。

（ｂ）　　テープ損傷及びバックコート層削れは２００
パス走行後のテープを目視で評価した。

（Ｃ）　　動摩擦係数・・・２３°Ｃ１６０％ＲＨ中で
、横浜システム社製走行性試験機（ＴＢＴ−３００−Ｄ
）を使用し、入口テンション２０ｇに設定し、直ｇ３．
８ｍｍのステンレスピンに試料テープを１８０６巻きつ
け、３．３ｃｍ／ｓｅｃで走行させ、−分径の出口テン
ションを測定５・次式１つ求７′°・　　　　　　　　
、−１１、／　　　　　、 以下余市 （ｄ）　　表面粗さＲａ（μｍ）・・・三次元粗さ測定
器５Ｅ−３ＦＫ（小板研究所）でカットオフ０．２５、
針圧３０ｍｇで試料面を２　、５ｍｍ長測定して求めた
。

（ｅ）　　クロマＳ／Ｈの測定・ＨＲ−７１００（日本
ピンター（株）製）を用いて最大記録電流で４．５ＭＨ
ｚを記録し、再生時のノイズ電圧を測定して求めた。

（ｆ）層間粘着テスト・・・１７２インチ幅のテープを
１　ｋｇの圧で巻き、６０°０１８０％ＲＨで２４時間
放置後、さらに２４時間常温で放置して巻き戻し、その
引き離すときの抵抗があるものを有り、ないものをなし
として評価した。

（ｇ）　　スキューの測定・・・カラーパー信号を試料
テープに録画したものをビデオデツキ（ＨＲ−６５００
、日本ピンター（株）製）を使用し、４０°Ｃ１８０Ｒ
Ｈ％中で走行させ、その回数が２００回になったとき、
モニタ画面上でスイッチング点における像の歪をはかり
、これをμｓｅｃで表した。

（ｈ）　　ジッターの測定・・・２００回走行後のサン
プルテープをＶＴＲジッター測定計（日照電器社製）を
用いて、測定した。

（ｉ）（ａ）の条件でサンプルテープを２００ノくス後
シバツク製ドロップアウトカウンタ（商品名ＶＨＯＩ　
ＢＺ）を使用し、１５．ｕｓのドロ・ノブアウトを測定
した。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 支持体の一方の面に磁性層を有し、この支持体の他方の
   面に、バインダと非磁性粉末を含むバックコート層を有
   する磁気記録媒体において、該非磁性粉末として平均一
   次粒径が夫々２０〜４０ｍμ、１００〜５００ｍμのカ
   ーボンブラックと平均粒径０．０１〜１．５μｍの表面
   処理硫酸バリウムを含むバックコート層を設けたことを
   特徴とする磁気記録媒体。