JPH0576088B2

JPH0576088B2 -

Info

Publication number: JPH0576088B2
Application number: JP57114357A
Authority: JP
Inventors: Nobutaka Yamaguchi; Masaaki Fujama; Kazuo Kato; Akira Kashiwagi
Original assignee: Fuji Photo Film Co Ltd
Current assignee: Fujifilm Holdings Corp
Priority date: 1982-06-30
Filing date: 1982-06-30
Publication date: 1993-10-21
Also published as: NL189581B; NL189581C; DE3323596C2; JPS595426A; DE3323596A1; NL8302317A; US4647503A

Description

【発明の詳細な説明】

本発明は磁気記録体に関する。従来、磁気記録体の磁性層には帯電防止を主た
る目的としてカーボンブラツクが混入されてき
た。その際、ヘツド磨耗や耐久性をも改良すべく
提案もなされている（特公昭52−18561号）。しか
し、電磁変換特性、ヘツト磨耗、耐久性を同時満
足させることができず、特に近年におけるVHS
方式、ベータ方式に代表される高密度小形ビデオ
テープの分野に於て、この点が強く要望されてい
る。本発明の目的は電磁変換特性、ヘツド磨耗、耐
久性の改良された磁気記録媒体を提供するにあ
り、詳細には画質指数、間欠走行時のヘツド磨耗
及び過酷条件下でのステイルライフの改良された
磁気記録媒体を提供するにある。本発明の上記の目的は、非磁性支持体上に磁性
層を設けて成る磁気記録体に於て、該磁性層に(1)
平均一次粒子サイズ10〜30ｍμのカーボンブラツ
クと60〜120ｍμのカーボンブラツク（混合比は
重量で60：40〜95：５）、及び(2)脂肪酸エステル
を含有させ、該支持体表面の中心線平均粗さ
（Ra）が0.035μ以下とすることによつて達成され
る。本発明に使用される10〜30ｍμのカーボンブラ
ツク（「微粒子カーボン」と略す）は平均一次粒
子サイズが10〜30ｍμであればよく、好ましくは
15〜25ｍμである。また必要により２種以上のものを混合使用して
も支障ない。具体例をあげると、東海電極製シー
ガル600（23ｍμ）、シースト6H（24ｍμ）、シース
トＨ（28ｍμ）、シースト116（30ｍμ）、旭カーボ
ン製旭＃80（23ｍμ）、コロンビヤンカーボン製コ
ンダクテツクスSC（17ｍμ）、コンダクテツクス
975（20ｍμ）、コンダクテツクス950（21ｍμ）、三
菱化成製ダイアブラツクＡ（18ｍμ）、ダイアブラ
ツクＩ（21ｍμ）、ダイアブラツクＨ（30ｍμ）、昭
和電工製シヨウブラツクＯ（30ｍμ）、カボツト製
モナーク（MONARCH）1300（13ｍμ）、レーガ
ル（REGAL）400（25ｍμ）、バルカン
（VULCAN）XC−72（30ｍμ）等がある。本発明に使用される60〜120ｍμのカーボンブ
ラツク（「粗粒子カーボン」と略す）は平均一次
粒子サイズが60〜120ｍμであればよく、好まし
くは70〜100ｍμである。必要により２種以上を
混合使用しても支障ない。具体例をあげると、旭
カーボン製ｍμ）、旭＃55（77ｍμ）、旭サーマル
（90ｍμ）、旭＃50（94ｍμ）、旭＃35（115ｍμ）、
三菱化成製ダイアブラツクＧ（84ｍμ）、カボツト
（Cabot）製レーガル（REGAL）SRF−Ｓ（60ｍ
μ）、スターリング（STERLING）NS（75ｍμ）
等がある。カーボンブラツクの使用量は磁性体100重量部
に対し、総重量で１〜20部が好ましく、より好ま
しくは３〜15部である。微粒子カーボンと粗粒子カーボンの使用比は重
量比で60：40〜95：５であり、好ましくは70：30
〜90：10である。カーボンブラツクの添加法に関しては特に制限
がない。例えば、カーボンブラツクの微粒子、粗
粒子を同時に分散機に投入して磁性液となしても
よく、その一部のみを先に投入し、分散がある程
度進んだ時点で残量を投入する方法を採つてよ
い。カーボンブラツクの分散を特に重視する場合
には、カーボンブラツクを磁性体とバインダーと
共に三本ロールミル、バンバリーミキサーの如き
装置で混練しておき、しかる後に分散機で磁性液
とすることも有効である。一方、電気伝導性を重
視する場合にはカーボンブラツクは出来る限り、
分散、調液過程の後半に加え、カーボンブラツク
のチエインストラクチヤーが切断されないように
調液してもよい。また、カーボンブラツクをあかかじめバインダ
ーと共に混練しておいたいわゆる“カーボンマス
ターバツチ”を利用してもよい。本発明に使用される脂肪酸エステルは炭素数６
〜32の脂肪酸と炭素数１〜20のアルコールより成
るものであり、好ましくは炭素数８〜22の脂肪酸
と炭素数２〜10のアルコールより成るものであ
る。脂肪酸として、飽和脂肪酸、不飽和脂肪酸共
に使用出来る。アルコールは１価アルコールが好
ましいが、２価及び３価アルコールも使用出来
る。脂肪酸エステルの融点は70℃以下が好ましい
く、より好ましくは50℃以下である。高いとブル
ーミングの為磁性層表面に浮き出し、ヘツド汚れ
の原因となる場合もある。添加量は磁性体100重
量部に対し0.05〜５重量部が好ましく、より好ま
しくは．0.1〜３重量部である。上記脂肪酸エス
テルは混合使用しても支障ない。支持体としては、ポリエチレンテレフタレー
ト、ポリエチレンナフタレート、ポリアミド、ポ
リイミィド、ポリカーボネート、ポリ塩化ビニ
ル、トリアセチルセルロース或いは時期記録体一
般に使用出来る支持体が使用可能であり何等制限
されるべきではない。これらにカーボンブラツク
または無機顔料とバインダーから成るバツク層を
設けて使用しても支障ない。またAl等の蒸着を
施した支持体を用いてもよい。必要により界面活
性剤や潤滑剤を塗布したものでもよく、支持体の
両面の平滑性を異なる様にした支持体でもよい。但し、支持体の磁性層側の表面性は中心線平均
粗さRa（Cutoff0.25mm、触針半径2μR、触針スピ
ード0.3mm／sec）が0.035μ以下であることが必要
とされる。これより粗面となると電磁変換特性が劣化し、
ヘツド磨耗が増大する。磁性体としては、γ−Fe₂O₃、FeOx（1.33＜ｘ
＜1.5）、CrO₂、Co添加γ−Fe₂O₃、Co添加FeOx
（1.33＜ｘ＜1.5）、平板状Baフエライト、Fe−Co
−Ni合金粉末、Fe−Zn合金粉末等通常磁気記録
体に使用出来るものが、本発明に於ても何等異な
ることなく使用出来る。酸化鉄系磁性体の形状については粒状、針状、
紡錘状等のどれであつてもよく、必要により混合
使用しても支障ない。バインダーについては、例えば、ポリ塩酢ビ、
セルロース誘導体、ポリウレタン、ニトリルーブ
タジエンゴム、スチレン−ブタジエンゴム、ポリ
エステル、ポリアミド、ポリイソシアネート等が
使用出来るが、これらのみに限定されるできでは
なく磁気記録体用として通常用いられているもの
が本発明に於ても用いられる。磁性層中に研磨剤、潤滑剤、分散剤、安定剤、
可塑剤等を添加してもよく、これらは従来の磁気
記録体一般の技術が使用出来る。例えば、研磨剤としてはCr₂O₃、アルミナ、α
−Fe₂O₃、SiC、ガーネツト等があり、添加量は
磁性体100重量部に対して0.1〜15重量部が好まし
い。潤滑剤としては、パラフイン、脂肪酸、脂肪
族アミド、ソルビタン脂肪酸エステル、流動パラ
フイン、シリコーン、脂肪酸変性シリコーン、フ
ツ素オイル等があり、添加量は磁性体100重量部
に対して0.05〜15重量部が好ましい。分散剤とし
て、レシチン、オレイン酸ナトリウム等、安定剤
として、金属石鹸、ジブチルスズジカルボキシレ
ート等が、可塑剤としてDBP、TCP等が挙げら
れる。また、グラフアイト、MoS₂等の固体潤滑剤を
必要により添加しても支障ない。以下に具体的に、本発明につき実施例にて説明
する。実施例中「部」は「重量部」を示す。実施例１ Co添加γ−Fe₂O₃ 100部微粒子カーボン（コロンビヤンカーボン製「コダ
クテツクス975」粒子サイズ200ｍμ） 8.5部粗粒子カーボン（旭カーボン製「旭＃35」粒子サ
イズ115ｍμ） 1.5部脂肪酸エステル（ステアリン酸エチル）１部ニトロセルロース 13部ポリウレタン７部ポリイソシアネート８部 α−Al₂O₃ ３部溶剤（メチルエチルケトン／シクロヘキサノン＝
１／１） 300部上記組成（固形分重量で表わす）をボールミル
で分散して磁性液を調製し、15μ厚のポリエチレ
ンテレフタレート上に乾燥厚5μとなる様に塗設
した。表面成形処理後、1/2吋巾に裁断しVHS用
ビデオテープ（サンプルNo.１）を得た。使用した
ポリエチレンテレフタレートは表面（両面）の中
心線平均粗さ（Ra）0.025μを持つていた。比較例１ Co添加γ−Fe₂O₃ 100部微粒子カーボン（三菱化成製「N600B」粒子サ
イズ14ｍμ） 1.2部粗粒子カーボン（旭カーボン製「HS−500」粒子
サイズ85ｍμ） 2.8部ビニルアルコール含有ポリ塩酢ビ 20部ポリウレタンプレポリマー 13部 Cr₂O₃ 0.9部ラウリン酸 0.5部流動パラフイン 0.7部溶剤（メチルエチルケトン／トルエン＝１／１）
270部上記組成を用いて実施例１と同様に調液し、
Ra0.040μのポリエチレンテレフタレートフイル
ム（15μ厚）上に乾燥厚5μの磁性層膜を実施例１
と同様に塗布した。それ以降の工程も実施例１に
準じてサンプルNo.２を得た。比較例２実施例１のカーボンブラツク（２種）を以下の
もの一種のみに変更してサンプルNo.３〜No.６を得
た。 No.３：コロンビヤンカーボン製「コンダクテツ
クス975」（20ｍμ） 10部 No.４：旭カーボン製「旭＃60H」（35ｍμ）
〃 No.５：三菱化成製「ダイヤフラムＧ」（84ｍμ）
〃 No.６：旭カーボン製「旭＃35」（115ｍμ）
〃比較例３実施例１の微粒子カーボン対粗粒子カーボンの
混合比率の85：15を、25：75、50：50と変更して
サンプルNo.７、No.８を得た。実施例２実施例１の微粒子カーボン対粗粒子カーボンの
混合比率を（比較例３同様、総重量は一定のま
ま）85：15にかえて60：40、70：30、90：10、
95：５としてサンプルNo.９〜No.12を得た。実施例３実施例１に於て支持体のRaを0.015μ、0.030μ、
0.035μとしてサンプルNo.13〜No.15を得た。比較例４実施例１に於て支持体の表面性をRa0.040μの
ものに代える他は、同様の工程でサンプルNo.16を
得た。比較例５実施例１に於て脂肪酸エステルを除去した他は
実施例１と同様にしてサンプルNo.17を得た。サンプルNo.１〜No.17の評価結果を表１にて示
す。

【表】表１にて明らかな様に本発明によるサンプルNo.
１（実施例）は、先行技術によるカーボンブラツ
ク混合サンプル（No.２）や単一カーボンブラツク
サンプル（No.３〜No.６）に比較し画質指数、ヘツ
ド磨耗、ステイルライフの三点共に優れている。
サンプルNo.１（実施例）とサンプルNo.４（比較例）
を比較する事により本発明による混合カーボンブ
ラツク（20ｍμ：115ｍμ＝85：15、重量平均34
ｍμ）を単純に平均的なサイズのカーボンブラツ
ク（サンプルNo.４は35ｍμでほぼ等しい）に置換
した場合には得られない特性が得られている。サンプルNo.７〜No.12、No.１は微粒子カーボンと
粗粒子カーボンの混合比率を変更した場合のサン
プルであるが、特性より60：40〜95：５の範囲が
良好である事が判り、70：30〜90：10がより好ま
しい。 No.１、No.13〜No.16は支持体の表面性（Ra）の
異なるサンプルであるが、No.16は画質指数及びヘ
ツド磨耗の点で明らかに劣つている為、Raは
0.035μ以下が必要である。 No.17はNo.１サンプルより脂肪酸エステルを除去
したものであるが、ステイルライフが大巾に劣化
する上に、画質指数及びヘツド磨耗も劣化する為、本発明の目的を達成するために脂肪酸エステ
ルは不可欠である。評価法につき以下に概略を記す。VTRはVHS
方式VTRを用いた。画質指数は映像の良さを総
合的に判断すべく、標準テープ（当社製）に対し
ビデオＳ／Ｎ、カラーＳ／Ｎを横軸、縦軸に何倍
かの単位でとり、その面積（倍）を標準テープと
比較し表示すると定義された値である。例えば標
準テープに対し、ビデオＳ／N1.26倍（2dB）良
好でかつ、カラーＳ／N1.26倍（2dB）良好なテ
ープであれば画質指数は約1.6（1.26×1.26≒1.6）
となる。ヘツド磨耗測定に関しては、従来、一定時間
（例えば100時間）VTRにてテープの繰返し走行
を実施した後に測定する方法が多く採用されてき
たが、これはユーザーの使用法実状と掛け離れて
いると考えられるので、今回10時間走行後24時間
放置し、再スタートするという方式での間欠走行
によるヘツド磨耗測定を採用し、100時間走行後
のヘツド磨耗量を測定した。これは従来の評価法
により磨耗が増え、過酷な評価法である。ステイルライフはVTRのテープバツクテンシ
ヨンを1.2倍の増大させた過酷条件下で、VTRを
ステイルモードに設定し、画像が消失する迄の時
間であらわした。但し120分OKのものは、評価
を中止した。前記の実施例から明らかなように、本発明は２
種のカーボンブラツクを組み合わせることにより
単純に平均的なサイズのカーボンブラツクの置換
した場合には得られない特性が得られる。画質指数については面の平滑性に影響されるも
のであり、粒子サイズの小さいカーボンブラツク
の方が好ましい（サンプルNo.３〜No.６）。スチル
ライフに関しては、粗粒子カーボンブラツクと潤
滑剤を用いれば良化する方向であるが（サンプル
No.５、No.６）、画質指数を向上した面の平滑な状
態では潤滑剤のみではスチルライフを向上させる
ことはできない（サンプルNo.３）。この両立は粗粒子と微粒子のカーボンブラツク
の脂肪酸エステルを組合せて用いることにより初
めて達成されたものである（サンプルNo.９〜No.
12）。ヘツド磨耗に関しては、平滑でかつ摩擦係数を
下げることが必要である。そこで、摩擦係数を下
げるためには粗粒子カーボンブラツクが必要にな
る。カーボンブラツクは表面電気抵抗を下げるた
めに加えているが、平滑性が悪くなり、ヘツド磨
耗が劣化する。そのため平滑性をあまり劣化しな
いように微粒カーボンブラツクを用いると、ヘツ
ド磨耗が良化するが、スチルライフは劣化する。そこで潤滑剤として脂肪酸エステルを加えると
スチルライフやヘツド磨耗はやや良化するが十分
ではない（サンプルNo.３）。そこで粗粒子カーボ
ンブラツクを加えて対応するわけであるが、あま
りたくさん入れ過ぎると面が粗になつてスチルラ
イフは上がるが、逆に画質が低下してしまう（サ
ンプルNo.７）。このような相反する特性をうまく
バランスをとるために、支持体表面の中心線粗さ
（Ra）を0.035μ以下とすることにより２種のカー
ボンブラツクの併用効果が得られる。またサンプルNo.13〜No.16から多量の微粒子カー
ボンブラツクと少量の粗粒子のカーボンブラツク
と同じ比率で用いても、支持体の表面粗さが
0.035μを越すとヘツド磨耗と画質指数が劣化す
る。一方サンプルNo.３〜No.12から同じ0.025μの表
面粗さの支持体を用いてもカーボンブラツクの粒
子サイズやその組合せによつて大幅に得られる効
果が変わる。すなわち、本発明の如き、微粒子
（10〜30ｍμ）のカーボンブラツクと粗粒子（60
〜120ｍμ）のカーボンブラツクを60：40〜95：
５で用い、かつ支持体の表面粗さが0.035μ以下の
組合せの時にすぐれた効果が得られる。つまり上
記範囲のカーボンブラツクを組み合わせることに
より磁性層としての最適の表面性が得られるわけ
であるが、それにしても支持体の表面性が粗すぎ
ると本発明の効果が得られない。

Claims

【特許請求の範囲】

１非磁性支持体上に磁性層を設けて成る磁気記
録体に於て、該磁性層が(1)、平均一次粒子サイズ
10〜30ｍμのカーボンブラツクと平均一次粒子サ
イズ60〜120ｍμのカーボンブラツク（混合比は
重量で60：40〜95：５）、及び(2)脂肪酸エステル
を含み、且つ前記支持体表面の中心線平均粗さ
（Ra）が0.035μ以下であることを特徴とする磁気
記録体。