JPH04229414A - 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】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、磁気記録媒体に関する
ものであり、より詳しくは磁性層の導電性とともにカー
ボンブラックの分散性に優れ、表面平滑性、耐摩耗性、
耐久性さらに電磁変換特性に優れた磁気記録媒体に関す
るものである。

【０００２】

【従来の技術】オーディオ用、ビデオ用、情報記録媒体
用等の磁気記録媒体は、通常Ｆｅ３　Ｏ４　、γ−Ｆｅ
２　Ｏ３　、ＣｒＯ２　、Ｃｏ−Ｆｅ２　Ｏ３　、α−
Ｆｅ、バリウムフェライト、ストロンチウムフェライト
等の強磁性粒子、カーボンブラック及び結合剤であるバ
インダー樹脂、例えば、エポキシ樹脂、ポリウレタン樹
脂等の熱硬化性樹脂あるいはニトロセルロース、ポリビ
ニル化合物等の熱可塑性樹脂を有機溶媒で希釈、混合し
て、支持体上に塗布し、熱風で乾燥又は硬化させて磁気
記録層を形成している。

【０００３】最近では、オーディオ用やビデオ用等のテ
ープには帯電制御のためや走行安定性や耐摩耗性を改良
するためにバックコート層が設けられているが、このバ
ックコート層にもカーボンブラックが用いられている。 更に、フロッピーディスクでは、高密度記録への要求の
高まりとともに、高信頼性、繰り返し使用のための耐摩
耗性、帯電性、耐久性などに加えて、特に電磁変換特性
の向上が要求されるようになってきている。

【０００４】高密度記録には磁性粒子自体の改良がなさ
れ、先に述べたα−Ｆｅ，バリウムフェライト，ストロ
ンチウムフェライト等の強磁性粒子が開発されてきた。 また、結合剤であるバインダーとしては、このような磁
性粒子のアルカリ指向や逆に酸性指向に対応した改良品
が開発されてきた。例えば、カルボキシル基含有ポリウ
レタン、スルフォン酸含有ポリウレタン、カルボキシル
基含有ポリ塩化ビニル樹脂、スルフォン酸含有ポリ塩化
ビニル樹脂、リン酸基含有ポリ塩化ビニル樹脂、カルボ
キシル基含有ポリエステル樹脂、スルフォン酸含有ポリ
エステル樹脂、カルボキシル基含有ニトロセルロース樹
脂等が挙げられる。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、磁性粒
子とバインダーとの関係は解消されても、帯電制御、耐
摩耗性の付与にはさらにカーボンブラックを添加する必
要があった。これまでの磁気記録媒体では、磁性粒子及
びバインダーの中にカーボンブラックを添加した場合、
この三材料のそれぞれの特性をバランスよく出現させる
ことができず、むしろバインダー樹脂中でカーボンブラ
ックの分散が十分に行なわれず、表面平滑性、耐久性等
が損なわれてしまうという問題があった。即ち、単純に
この三材料を組合せるだけでは、厳しく要求される信頼
性、特に表面平滑性、耐摩耗性、耐久性を満足すること
に加えて、より高い電磁変換特性を示す磁気記録媒体を
得ることは困難であった。

【０００６】

【課題を解決するための手段】そこで、本発明者等はか
かる従来の問題点を解決すべく鋭意検討した結果、支持
体上に磁性粒子及びカーボンブラックをバインダー樹脂
と共に塗布して磁性層を形成してなる磁気記録媒体にお
いて、予め潤滑剤を添着したカーボンブラックを使用す
ることによってこれらの問題点が解消されることを見出
し、本発明に到達した。

【０００７】以下、本発明を詳細に説明する。本発明で
用いるカーボンブラックは、通常磁気記録体に使用され
ているものであれば特に限定されるものではないが、例
えば粒子径は１５〜１００ｎｍ、好ましくは１８〜８０
ｎｍの範囲、ＤＢＰ（フタル酸ジブチル）吸油量は２０
〜４００ｍｌ／１００ｇ、好ましくは１００〜２５０ｍ
ｌ／１００ｇの範囲、ＢＥＴ比表面積は１００〜１５０
０ｍ２　／ｇ、好ましくは１００〜９００ｍ２　／ｇの
範囲にあるカーボンブラックを用いればよい。特に、粒
子径が２０〜４０ｎｍの範囲、ＤＢＰ吸油量が１５０〜
２５０ｍｌ／１００ｇの範囲、ＢＥＴ比表面積が２００
〜９００ｍ２　／ｇの範囲にあるカーボンブラックを用
いることにより、平滑性、体摩耗性、耐久性等の走行安
定性、及び特に電磁変換特性が向上した磁気記録媒体を
得ることができる。

【０００８】かかるカーボンブラックとしては、具体的
には、例えば三菱導電性カーボンブラック（商品名、三
菱化成（株）製）、＃３０５０Ｂ、＃３１５０Ｂ、＃３
２５０Ｂ、＃３７５０Ｂ、＃３９５０Ｂ、三菱カラー用
カーボンブラック（商品名、三菱化成（株）製）＃２６
００、＃２２００、＃１０００、＃９５０、ＭＡ６００
、ＭＡ１００、＃５５、＃４０、＃３０、＃１０等の他
、ケッチェンブラック−ＥＣ（商品名、ケッチェンブラ
ックインターナショナル社製）、アセチレンブラック（
例えば電気化学工業（株）製）等が使用できる。

【０００９】本発明において、カーボンブラックに予め
添着させる潤滑剤の量は、使用するカーボンブラック１
００重量部に対して５０〜２００重量部、好ましくは５
０〜１５０重量部の範囲であれば良い。

【００１０】使用する潤滑剤としては脂肪酸エステルが
好ましく、具体的にはオレイルオレート、オレイルステ
アレート、イソセチルステアレート、ジオレイルマレー
ト、ブチルステアレート、ブチルパルミテート、ブチル
ミリステート、オクチルミリステート、オクチルパルミ
テート、アミルステアレート、アミルパルミテート、イ
ソブチルオレート、ステアリルステアレート、ラウリル
オレート、オクチルオレート、イソブチルオレート、エ
チルオレート、イソトリデシルオレート、２−エチルヘ
キシルステアレート、２−エチルヘキシルミリステート
、エチルステアレート、２−エチルヘキシルパルミテー
ト、エチルステアレート、２−エチルヘキシルパルミテ
ート、イソプロピルパルミテート、イソプロピルミリス
テート、ブチルラウレート、セチル−２−エチルヘキサ
レート、ジオレイルアジペート、ジエチルアジペート、
ジイソブチルアジペート、ジイソデシルアジペート、ブ
トキシエチルステアレート、トリデシルステアレート等
が挙げられる。

【００１１】カーボンブラックへの潤滑剤の添着は、公
知の混合攪拌機を用いて潤滑剤をカーボンブラックに添
着処理することにより行われる。例えば、カーボンブラ
ックをヘンシェルミキサー、加圧ニーダー、簡易的には
家庭用ミキサー等の混合攪拌機に入れ、予備粉砕を行っ
た後、カーボンブラック充填状態のまま、その装置に所
定量の潤滑剤を全量又は数回に分けて添加し、攪拌添着
することができる。

【００１２】本発明で用いる磁性粒子としては、Ｆｅ３
　Ｏ４　、γ−Ｆｅ２　Ｏ３　、ＣｒＯ２　、Ｃｏ−Ｆ
ｅ２　Ｏ３　、α−Ｆｅ、バリウムフェライト、ストロ
ンチウムフェライト等の強磁性粒子が有効に使用できる
。

【００１３】本発明において、磁性層並びにバックコー
ト層用のバインダー樹脂としては、通常、塗布型磁気記
録媒体に用いられるものが挙げられ、例えば、フェノー
ル樹脂、エポキシ樹脂、ポリウレタン樹脂、尿素樹脂、
ブチラール樹脂、ホルマール樹脂、メラミン樹脂、アル
キッド樹脂、シリコン樹脂、アクリル系反応樹脂、ポリ
アミド樹脂、エポキシ−ポリアミド樹脂、飽和ポリエス
テル樹脂、尿素ホルムアルデヒド樹脂等の縮重合系の樹
脂、あるいは高分子量ポリエステル樹脂とイソシアネー
トプレポリマーの混合物、メタクリル酸塩共重合体とイ
ソシアネートプレポリマーの混合物、ポリエステルポリ
オールとポリイソシアネートの混合物、低分子量グリコ
ール、高分子量ジオール及びトリフェニルメタントリイ
ソシアネートの混合物等、上記の縮重合樹脂とイソシア
ネート化合物等の架橋剤との混合物、塩化ビニル−酢酸
ビニル（カルボン酸含有も含む）共重合体、塩化ビニル
−ビニルアルコール−酢酸ビニル（カルボン酸含有も含
む）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、ビニルブチラ
ール、ビニルホルマール等のビニル共重合系樹脂と架橋
剤との混合物、ニトロセルロース、セルロースアセトブ
チレート等の繊維素系樹脂と架橋剤との混合物、ブタジ
エン−アクリロニトリル等の合成ゴム系と架橋剤との混
合物、さらにはこれらの混合物が挙げられる。

【００１４】その他、必要に応じて分散剤、酸化アルミ
ニウム、酸化クロム粒子等の研磨剤、ポリイソシアネー
ト化合物等の樹脂硬化剤、添着させずに別途添加する潤
滑剤等の添加剤を使用することもできる。

【００１５】これらの各成分の配合量は、磁性層の場合
は、磁性粒子１００重量部に対して、別途添加する潤滑
剤は０．０５〜５０重量部、好ましくは０．１〜２０重
量部の範囲、研磨剤は０．０５〜５０重量部、好ましく
は０．１〜３０重量部の範囲、バインダー樹脂は２〜１
４０重量部、好ましくは５〜７０重量部の範囲である。 カーボンブラックは帯電防止ができ得る量によって定ま
り、一般には磁性粒子１００重量部に対して０．０５〜
５０重量部の範囲で適宜調節される。

【００１６】バックコート層の場合は、バインダー樹脂
１００重量部に対して、別途添加する潤滑剤は０．１〜
３０重量部、好ましくは０．１〜２０重量部の範囲、研
磨剤は０．１〜３０重量部、好ましくは０．１５〜２０
重量部の範囲であり、カーボンブラックは、帯電防止が
でき得る量によって定まり、一般には０．０５〜５０重
量部の範囲で適宜調節される。

【００１７】磁気記録媒体を製造する方法としては、上
記各成物をボールミル、サンドミル、三本ロールミル等
の分散機を用いて、塗布溶剤に混合・分散して塗料状の
組成物を得たあと、この組成物をポリエチルテレフタレ
ートフィルム等の支持体上に塗布、乾燥して磁性層、バ
ックコート層を形成する方法等がある。

【００１８】塗料化するのに用いられる塗布溶剤として
は、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、ト
ルエン、シクロヘキサノン、テトラヒドロフラン等が挙
げられる。

【００１９】本発明において、平滑性、耐摩耗性、耐久
性等の走行安定性、特に電磁変換特性を向上した磁気記
録媒体を得ることができる詳細な現象は不明であるが、
従来の磁気記録媒体は、塗布溶剤が先にカーボンブラッ
クに接触するので、カーボンブラックのストラクチャー
や細孔部分が優先的に塗布溶剤で満たされ、かつ潤滑剤
がバインダー層中に留まってバインダーを軟化させるた
め、分散性や平滑性が劣るとともに長期にわたって潤滑
効果が得られず、総合的な磁気記録媒体の評価指標であ
る電磁変換特性が十分に発揮出来なかったと考えられる
。本発明のように、予め潤滑剤をカーボンブラックに添
着することによって、カーボンブラックのストラクチャ
ーや細孔部分が優先的に潤滑剤で満たされ、塗布溶剤が
バインダー層に優先して存在するため、加熱硬化後は磁
性層の強度が高く且つ平滑であり、カーボンブラック中
に優先的に充填された潤滑剤が使用頻度に合わせて適度
に磁性層面に滲み出るため、長期にわたり安定した優れ
た電磁変換特性を示すものと考えられる。

【００２０】

【実施例】以下、実施例を挙げて本発明をさらに詳細に
説明するが、本発明はその要旨を越えない限り実施例に
より限定されるものではない。 実施例１ カーボンブラック＃３７５０Ｂ（商品名、三菱化成（株
）製）１０ｇをミキサーのガラス製容器に入れ、１分間
攪拌後、潤滑剤（ブトキシエチルステアレート；以下、
ＢＥＳと略称する。）８ｇを添加し、３分間攪拌して、
カーボンブラックに潤滑剤を添着させた。

【００２１】バリウムフェライト磁性粒子（平均径約０
．０５μｍ、板状比３、Ｈｃ：７５０Ｏｅ）１００重量
部、ポリウレタン樹脂（日本ポリウレタン工業（株）製
、“Ｎ２３０４”）２０重量部、塩化ビニル−酢酸ビニ
ル共重合樹脂（ユニオン・カーバイド・コーポレーショ
ン社製、“ＶＡＧＨ”）２０重量部、アルミナ研磨剤（
粒子径：０．５μｍ）５重量部、上記で得られた潤滑剤
添着カーボンブラック９重量部、ＢＥＳ（カーボンブラ
ックに添着させず別途潤滑剤として添加するもの）３重
量部、シクロヘキサノン５重量部、メチルエチルケトン
１５０重量部及びトルエン１５０重量部をボールミル中
にて２４時間混合分散し、さらにポリイソシアネート化
合物（“コローネート−Ｌ”日本ポリウレタン工業（株
）製）１０重量部を添加した後、７５μｍ厚のポリエチ
レンテレフタレートフィルム上に厚さ１．５μｍに塗布
し、ランダマイズ、表面平滑処理を行い、直径３．５イ
ンチに打ちぬいて、フロッピーディスクを得た。

【００２２】フロッピーディスクデータとして下記のよ
うに表面性、摩擦特性、電磁変換特性を測定し、表１に
示した。

【００２３】比表面積　　：カルロ・エルバ社製ソープ
トマチックにて測定し、Ｂ．Ｅ．Ｔ．式にて計算した。

【００２４】光沢　　　　　　：塗布表面平滑処理後の
表面光沢を、入射角６０°、反射角６０°の全反射率を
スガ試験機（株）製デジタル変角光沢計により測定した
。

【００２５】表面粗度　　：テーラーホブソン社製タリ
ステップ触針型表面粗さ計で測定し、高さ方向のデータ
の二乗平均平方根粗さを算出して求めた。

【００２６】スターティングトルク：ディスクユニット
に装着したトルクメーターにてディスクの回転初期の最
大トルクを測定した。

【００２７】動摩擦　　　　：電流プローブにてディス
クのスピンドルモーターに流れる電流を測定し、ディス
クの回転時の動摩擦力を求めた。

【００２８】電磁変換特性：３．５インチフロッピーデ
ィスクスピンスタンドを用いて、最外周トラックにて測
定した。磁性粒子としてバリウムフェライトを配合した
フロッピーディスクについてはギャップ長０．４μｍの
フェライトヘッドを用いて、２５０ＫＨｚの信号を記録
したのち、同じヘッドで再生した。磁性粒子としてα−
Ｆｅを配合したフロッピーディスクについてはギャップ
長０．３μｍのＭＩＧヘッドを用いて、３２１．５Ｈｚ
の信号を記録したのち、同じヘッドで再生した。それぞ
れの比較例を１００として、相対値（％）で示した。

【００２９】実施例２ カーボンブラック＃３７５０Ｂ２ｋｇを容量５ｌのヘン
シェルミキサーに入れ、２５００ｒｐｍの回転で１分間
、ビーズ状形態を粉状に粉砕した後、添着用潤滑剤とし
てＢＥＳを５００ｇ添加し、１分間攪拌して、カーボン
ブラックに潤滑剤を添着させた。この操作をあと３回繰
返し、合計して潤滑剤を２ｋｇ加え、攪拌後カーボンブ
ラックを排出した。攪拌により排出時の潤滑剤添着カー
ボンブラックの温度は４０〜５０℃程度に上昇していた
。得られたカーボンブラックは、潤滑剤によってカーボ
ンブラック粉塵が抑えられ、非常にハンドリング性が良
好であった。

【００３０】潤滑剤添着カーボンブラックとして、上記
のようにして得られた潤滑剤添着カーボンブラック１０
重量部、別途添加する潤滑剤としてＢＥＳ２重量部を用
いたこと以外は実施例１と同様にしてフロッピーディス
クを製造した。

【００３１】フロッピーディスクデータとして表面性、
摩擦特性、電磁変換特性を測定し、表１に示した。

【００３２】実施例３ カーボンブラック＃３７５０Ｂ２ｋｇを容量５ｌのヘン
シェルミキサーに入れ、２５００ｒｐｍの回転で１分間
、ビーズ状形態を粉状に粉砕した後、添着用潤滑剤とし
てＢＥＳを５００ｇ添加し、１分間攪拌して、カーボン
ブラックに潤滑剤を添着させた。この操作をあと４回繰
返し、最後に３００ｇをさらに添加し、合計して潤滑剤
を２．８ｋｇ加え、潤滑剤添着カーボンブラックを製造
した。

【００３３】潤滑剤添着カーボンブラックとして、上記
のようにして得られた潤滑剤添着カーボンブラック１４
重量部を用いたこと以外は実施例１と同様にしてフロッ
ピーディスクを製造した。カーボンブラック特性値並び
にフロッピーディスクデータとして表面性、摩擦特性、
電磁変換特性を測定し、表１に示した。

【００３４】実施例４ カーボンブラックとして、カーボンブラック＃３２５０
（商品名、三菱化成（株）製）を用いたこと以外は実施
例２と同様にして、潤滑剤添着カーボンブラックを得た
。得られたカーボンブラックは、潤滑剤によってカーボ
ンブラック粉塵が抑えられ、非常にハンドリング性が良
好であった。

【００３５】潤滑剤添着カーボンブラックとして、上記
のようにして得られた潤滑剤添着カーボンブラック１０
重量部を用いたこと以外は実施例２と同様にしてフロッ
ピーディスクを製造した。

【００３６】カーボンブラック特性値並びにフロッピー
ディスクデータとして表面性、摩擦特性、電磁変換特性
を測定し、表１に示した。

【００３７】比較例１ 潤滑剤添着カーボンブラックの代わりに未処理のカーボ
ンブラック＃３７５０を５重量部、別途添加する潤滑剤
としてＢＥＳ７重量部を用いたこと以外は実施例１と同
様にしてフロッピーディスクを製造した。

【００３８】フロッピーディスクデータとして表面性、
摩擦特性、電磁変換特性を測定し、表１に示した。

【００３９】比較例２潤滑剤添着カーボンブラックの代
わりに未処理のカーボンブラック＃３２５０を５重量部
、別途添加する潤滑剤としてＢＥＳを７重量部を用いた
こと以外は実施例１と同様にしてフロッピーディスクを
製造した。

【００４０】フロッピーディスクデータとして表面性、
摩擦特性、電磁変換特性を測定し、表１に示した。

【００４１】

【表１】

【００４２】

【発明の効果】本発明によれば、カーボンブラックの分
散性が優れており、表面平滑性、耐摩耗性、耐久性に優
れ、さらに電磁変換特性に優れた磁気記録媒体が得られ
るため、その実用上の価値は非常に大きい。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　支持体上に磁性粒子、カーボンブラッ
   ク及びバインダー樹脂を主成分とする磁性層を形成して
   なる磁気記録媒体において、カーボンブラックとして潤
   滑剤を予め添着したカーボンブラックを使用することを
   特徴とする磁気記録媒体。