JPH0520810B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

（技術分野） 本発明は、磁気記録媒体に関し、特に、走行耐
久性が優れ摩擦係数が低く表面電気抵抗の低いバ
ツク層に関する。 （技術的背景） 一般に、オーデイオ用、ビデオ用、あるいはコ
ンピユータ用等の磁気テープにおいては、最近高
密度記録への要求が高まり、従来のCo含有磁性
酸化鉄は、より微粒子化されてきている。また強
磁性金属粉末を用いたり、真空蒸着、スパツタリ
ング、イオンプレーテイング等のベーパーデポジ
シヨン法により形成される強磁性金属薄膜型磁気
記録媒体が注目を浴びており、実用化に至つてい
る。 このようなオーデイオ用、ビデオ用あるいはコ
ンピユーター用の磁気テープにおいては、感度
（特に高周波流域での出力）を改善するために磁
性層の表面が平滑に仕上げられている。また塗布
型の磁性層においては、充填度を上げるため、強
磁性粉末以外の粉体の含有率をできるだけ減らし
ている。したがつてカーボンブラツク等も少ない
磁性層となつている。 そのため磁性層へのバツク層の写りの少ない平
滑なバツク層で従来の無機質粉末と結合剤だけの
組成では、走行性が改善できないことがあつた。 さらに最近では、磁気テープの全厚をできるだ
け薄くする方向になつており、今では20μｍ程度
以下のテープ厚に製造される場合が多い。それに
伴なつてバツク層も薄くなり、2μｍ以下の厚さ
で塗布されることが多く、そのため強度も低下
し、また帯電のため走行性、耐久性、巻き取り特
性、出力変動等に悪影響を及ぼすことがわかつ
た。 （発明の目的） 本発明の目的は、摩擦係数が増加せず表面電気
抵抗の低いバツク層を有する磁気記録媒体を提供
することにあり、さらに本発明の別の目的は、磁
性層のＳ／Ｎ特性を損わず、一般の塗布型テープ
および金属薄膜磁気テープの両方に適合するバツ
ク層を有する磁気記録媒体を提供することにあ
る。 （発明の構成概要） 本発明者らは、特に2μｍ以下のバツク層にお
いて、無機質粉末、カーボンブラツクおよび結合
剤以外の添加剤について鋭意検討を行なつた結
果、特定量の炭素数12以上の脂肪酸および特定量
かつ特定粒子サイズの銅もしくは銅イオンを添加
することにより上記欠点が顕著に改良されること
を見出し本発明を完成するに至つた。 そのために、本発明の磁気記録媒体は、非磁性
支持体の一面に磁性層を設け、その反対側の面
（裏面）にカーボンブラツクと結合剤および必要
によりカーボンブラツク以外の無機質粉末を含み
かつ厚さが2μｍ以下のバツク層を設けるととも
に、このうちバツク層には、カーボングラツクを
含む無機質粉末よりなる充填剤100重量部に対し
0.1〜10重量部の炭素数12以上の飽和もしくは不
飽和の脂肪酸および前記充填剤100重量部に対し
0.05〜10重量部で粒子サイズ0.2μｍ以下の銅もし
くは銅イオンを含めて構成する。 ここで炭素数12以上の脂肪酸としては、例えば
次のようなものが挙げられる。飽和脂肪酸とし
て、ラウリン酸、ミリスチン酸、パルミチン酸、
ステアリン酸、ベヘン酸等であり、不飽和脂肪酸
として、オレイン酸、エルカ酸、リノール酸、リ
ノレン酸等である。炭素数30をこえる脂肪酸は高
融点となり白粉の発生、潤滑性の（特にその温度
特性）低下が生じるので、炭素数としては26以下
が好ましく、より好ましくは22以下である。 銅もしくは銅イオンについては、次のものを用
いる。金属銅としての銅を用いるときには、0.2μ
ｍ以下の粒子サイズであり、好ましくは0.02〜
0.1μｍである。銅粉が0.2μｍをこえるとバツク層
のRa値に0.1μｍ（カツトオフ0.08mm）以下にする
ことが困難であり、バツク層の粗面が磁性層に写
り、電磁変換特性を低下させてしまう。銅イオン
として用いるときには、脂肪酸銅もしくは芳香族
カルボン酸銅を添加して解離したCu²⁺の状態で
充填剤（カーボンブラツクを含む無機質粉末）の
表面に存在させる。脂肪酸銅の脂肪酸としては炭
素数12以上のオレイン酸、ステアリン酸、ベヘン
酸等が好ましい。芳香族カルボン酸としては安息
香酸、サリチル酸、ｐ−ヒドロキシ安息香酸等が
好ましい。 炭素数12以上の飽和もしくは不飽和の脂肪酸の
添加量は、バツク層の充填剤（カーボングラツク
を含む無機質粉末）100重量部に対し0.1〜10重量
部であり、好ましくは0.2〜５重量部である。 銅を金属銅として添加するときは、充填剤（カ
ーボンブラツクを含む無機質粉末）100重量部に
対し金属銅0.05〜10重量部が好ましく、より好ま
しくは0.1〜５重量部である。 他方、銅イオンを添加するときには、ESCAに
よる充填剤表面（バツク層）の分析をした際に、
銅イオンが0.01〜1.0％Cu²⁺の含有率で存在する
ことが確認されるのが好ましい。またバツク層に
シリコーンオイル等の潤滑剤、界面活性剤等の他
の帯電防止剤が含まれてもよい。 このようにして、バツク層中に上記のように特
定された脂肪酸と金属銅または脂肪酸と銅イオン
が上記特定量存在することにより、走行性が著し
く改良され、帯電防止効果も向上することがわか
つた（後述の表１参照）。 この磁気記録媒体のバツク層に用いる充填剤と
しては、次のようなものが挙げられる。カーボン
ブラツク、グラフアイト、酸化チタン、硫酸バリ
ウム、ZnS、MgCO₃、ZnO、Fe₃、O₄、SnO₂、
SiO₂、Cr₂O₃、α−Al₂O₃、SiC等である。このう
ち好ましくは、カーボンブラツク、グラフアイ
ト、酸化チタン、硫酸バリウム、CaCO₃等であ
る。 バツク層の結合剤としては、従来当業界で知ら
れた結合剤、例えば熱可塑性樹脂、熱硬化性樹
脂、反応型樹脂あるいはこれら樹脂の混合物が使
用される。 熱可塑性樹脂としては、塩化ビニル−酢酸ビニ
ル共重合体、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、
アクリル酸エステル−スチレン共重合体、メタク
リル酸エステル−アクリロニトリル共重合体、メ
タクリル酸エステル−塩化ビニリデン共重合体、
メタクリル酸エステル−スチレン共重合体、ウレ
タンエラストマー、ポリ弗化ビニル、塩化ビニリ
デン−アクリロニトル共重合体、ブタジエン−ア
ルリロニトリル共重合体、ポリアミド樹脂、ポリ
ビニルブチラール、繊維素系樹脂（セルロースア
セテートブチレート、セルロースダイアセテー
ト、セルロールプロピオネート、ニトロセルロー
ス等）、スチレン−ブタジエン共重合体、ポリエ
ステル樹脂、クロロビニルエーテル−アクリル酸
エステル共重合体、アミノ樹脂、各種ゴム系樹脂
などである。 熱硬化型樹脂又は反応型樹脂としては、フエノ
ール樹脂、エポキシ樹脂、ポリウレタン硬化型樹
脂、尿素樹脂、メラミン樹脂、アルキツド樹脂、
アクリル系反応樹脂、ポリイソシアネート、ポリ
アミンなどである。 以上の中でも特に好ましくは、繊維素系樹脂、
熱可塑性ポリエレタンエラストマー及びポリイソ
シアネートの３成分系である。 繊維素系樹脂としては、ニトロセルロース等の
セルロース誘導体が適当で、これらは、耐熱性、
靱性、耐ブロツキング性を付与するのに役立つ。 熱可塑性ポリウレタンエラストマーとしては、
ほとんど全ての市販品を使用できる。即ち、フタ
ル酸、アジピン酸、二量化リノレイン酸、マレイ
ン酸の如き有機二塩基酸と、エチレングリコー
ル、プロピレングリコール、ブチレングリコー
ル、ジエチレングリコールなどのグリコール類又
はトリメチロールプロパン、ヘキサントリオー
ル、グリセリン、トリメチロールエタン、ペンタ
エリスリトールなどの多価アルコール類との反応
によつて得られるポリエステルポリオールをトリ
レンジイソシアネート、４，4′−ジフエニルメタ
ンジイソアネート、ヘキサメチレンジイソシアネ
ート、メタキシリレンジイソシアネートの如きポ
リイソシアネート化合物によつてウレタン化した
ポリエステルポリウレタン樹脂及びポリエーテル
ポリウレタン樹脂、更に一般式（）で示される
分子骨格の中に

【式】環を有するものな どが使用される。 〔（―Ｏ−Ｒ−OOC−R¹−CO）―mOROOCNH−R²−NHCO−
〕〔〕 但しｍは５〜100の整数、Ｒは炭素数１〜４個
のヒドロキシアルキル基又は炭素数１〜４個のヒ
ドロキシアルコキシル基を少くとも２個有する脂
環族又は芳香族化合物によつて導入される２価の
基、R¹は

【式】

【式】又は

【式】 R²は

【式】

【式】

【式】

【式】 又は（―CH₂）―ｎ，ｎは４〜６の整数である。 これらの分子量は5000〜500000好ましくは
10000〜200000のものが有効である。これらのポ
リウレタンについては特開昭55−122234号公報に
記載されている。 更に、ポリイソシアネートとしては、２，４−
トリレンジイソシアネート、１，６−ヘキサブチ
レンジイソシアネート、トリイソシアネート（た
とえば、日本ポリウレタン工業(株)製造のコロネー
トＬ）などが使用できる。 結合剤の組成比は、バインダー100重量部に対
して、繊維素系樹脂が20〜80重量部、熱可塑性ポ
リウレタンエラストマーが20〜50重量部、ポリイ
ソシアネートが10〜50重量部が好ましい。 本発明で使用されるバツク層の無機質粉末と結
合剤との比率（Ｐ／Ｂ比）は、重量比で、４／１
〜0.1／１（好ましくは２／１〜0.7／１）の範囲
で使用できる。Ｐ／Ｂ比が４／１より大きいと粉
落ち、けずれの原因となり、0.1／１より小さい
と動摩擦抵抗μが高くなり走行耐久性が劣化す
る。 本発明のバツク層は、単位体積当りの記録密度
を上げるために、磁気記録媒体の総厚味（磁性層
＋支持体＋バツク層）をできる限り薄くする様に
選ばれている。この様のバツク層の厚さは好まし
くは0.3〜1.5μである。 本発明においてバツク層の表面粗さがcut
off0.08mmの中心線平均粗さ（Ra）にて0.10μ以下
であると好ましい結果が得らえる。更に好ましく
は0.05μｍ以下、もつとも好ましくは0.024μｍ以
下である。 本発明によれば、前述した如き特性を持つ磁気
記録媒体が得られる。即ち、従来の技術によれ
ば、バツク層を薄くするときバツク層が破壊され
るが（磁気記録媒体が走行するときバツク層が削
れる）、本発明ではこの欠点は生じない。しかも、
本発明のバツク層を用いることにより、記録波長
1.3μの高密度記録においてもビデオＳ／Ｎが劣化
しない。 本発明の磁気記録媒体は特開昭52−108804号公
報に記載の材料、製法などにしたがつて調製する
ことができる。 本発明の磁性層は、γ−酸化鉄、Co変性酸化
鉄、又、強磁性金属粉末を結合剤バインダーに分
散塗布したものでも、又、磁性金属薄膜層でもよ
い。 バツク層には、上記充填剤の外公知の帯電防止
剤、潤滑剤等を含むことができるが、本発明では
これらの含有は必須ではなく、またこれらを帯電
防止剤、潤滑剤として用いた場合に比してバツク
層の削れが軽減され、また膜質の強度が低下しな
いためステイフネスの高い（腰の強い）テープが
得られ、エツジ折れ等が発生せず、走行耐久性が
良好である。 （実施例） 次に実施例について説明する。実施例中「部」
は「重量部」を示す。 厚さ14μのPETベースの表面にコバルト含有γ
−酸化鉄を含む磁性層をその反対側にバツク性を
設けた。 磁性層は乾燥后の厚みが5μｍになるように設
けた。バツク層は次のようにしてけた。下記の組
成の混合物をボールミル分散機を用いて20時間分
散した。 CaCo₃粉末（平均粒径0.07μｍ） 100部 カーボン（平均粒径0.017μｍ） 20部 ニトロセルロール 40部 ポリウレタン 40部 脂肪酸 0.5部 Cu粉末（粒径0.06μｍ） 0.2部 ポリイソシアネート 40部 乾燥後バツク層が厚さ1μｍとなるよう塗布す
る。このうちCu粉末と脂肪酸についてはつぎの
表１のものとする。 実施例２ではCu⁺⁺イオンはオレイン酸銅を添
加して分解して生ぜしめた。実施例１、３、４に
おいては、Cu粉末は0.07μｍの粒径の金属Cu粉末
である。

【表】 上記実施例１〜３と比較例４〜６の結果（表
１）からわかるように、比較例４では他の例に比
し動摩擦係数（μ）が相対的に大きく、また比較
例５と６では他の例に比し表面電気抵抗（Ω）が
極めて大きくなつている。 これに対し、本発明の実施例１〜３において
は、動摩擦係数および表面電気抵抗とも良好であ
り、走行耐久性および帯電防止特性に優れてい
る。即ち、本発明によれば動摩擦係数μ0.26以下、
表面電気抵抗10¹⁰Ω以下が達成される。なお、こ
れらの実験結果より、バツク層への脂肪酸の添加
が走行耐久性の向上に大きく付与し、また銅もし
くは銅イオンの添加が帯電防止にかなり貢献して
いるものと考察される。 比較例７、９、実施例８からわかるように本発
明は少なくともカーボンブラツクと結合剤と脂肪
酸及び銅もしくは銅イオンを含むことにより、顕
著に動摩擦係数、表面電気抵抗が良化する。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 非磁性支持体の一面に磁性層を設け、その反
   対側の面にカーボンブラツクを含む無機質粉末よ
   りなる充填剤と結合剤を含みかつ厚さが2μｍ以
   下のバツク層を設けてなる磁気記録媒体におい
   て、前記バツク層に前記充填剤100重量部に対し
   0.1〜10重量部の炭素数12以上の脂肪酸および前
   記充填剤100重量部に対し、0.05〜10重量部の
   0.2μｍ以下の粒子サイズの銅もしくは銅イオンを
   含むことを特徴とする磁気記録媒体。