JPH0677313B2 - 磁気記録媒体 - Google Patents

磁気記録媒体

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JPH0677313B2
JPH0677313B2 JP61199679A JP19967986A JPH0677313B2 JP H0677313 B2 JPH0677313 B2 JP H0677313B2 JP 61199679 A JP61199679 A JP 61199679A JP 19967986 A JP19967986 A JP 19967986A JP H0677313 B2 JPH0677313 B2 JP H0677313B2
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Description

【発明の詳細な説明】 イ.産業上の利用分野 本発明は磁気テープ、磁気シート、磁気ディスク等の磁
気記録媒体に関するものである。
ロ.従来技術 一般に、磁気テープ等の磁気記録媒体は、磁性粉、バイ
ンダー樹脂等からなる磁性塗料を支持体上に塗布、乾燥
することによって製造される。
こうした磁気記録媒体、特にビデオテープにおいては、
媒体の導電性、摩擦係数、表面性(即ち、電磁変換特
性)、耐摩耗性等といった特性のうち、いくつかを同時
に満足するためにカーボンブラックを併用する技術は、
従来、特開昭59−5426号、59−16141号、58−218039
号、58−211321号、特公昭53−20203号、54−9041号、5
7−4968号、57−17290号等の各公報に示すものが知られ
ている。
しかし、表面を粗すことなく(即ち、磁気記録媒体の電
磁変換特性を落とすことなく)、導電性に優れ、かつ摩
擦係数の低い(即ち、走行性が良好で耐摩耗性に優れ
る)記録媒体を提供するには不十分であった。
即ち、上記した従来技術において、常に粒径40mμ以下
のカーボンブラックを使用したものでは、導電性が必ず
しも高められるとは限らない。例えば、粒径23mμのカ
ーボンは単独で使用する場合、磁性層に、磁性粉100重
量部に対して15重量部以上入れないと表面比抵抗が1010
Ω/sq以下にならない。しかし、そのように多量のカー
ボンを添加すると、電磁変換特性が低下する。また、粒
径40mμ以下のカーボンブラックでは、磁性層表面の摩
擦が大きくなってしまう。それを補うために、潤滑剤を
多量に添加すると、電磁変換特性の低下やブリードアウ
ト等の現象を起こす。粒径50mμ以上のカーボンブラッ
クは多量に使用すると、電磁変換特性が低下する。ま
た、粒径50mμ以上のカーボンブラックでは、必ずしも
導電性を高められるとは限らない。粒径30mμより小でB
ET500m2/g以上のカーボンブラックや、粒径40mμ以上の
カーボンブラックともに、一般に、電磁変換特性を低下
させる。
ハ.発明の目的 本発明の目的は、表面性を落とすことなく(即ち、電磁
変換特性の高いレベルを提供し)、導電性に優れ、摩擦
係数が低く(即ち、走行性、耐摩耗性の良好な)、か
つ、光遮蔽性にも優れた媒体を提供することにある。
ニ.発明の構成及びその作用効果 即ち、本発明は、比表面積がBET値で50m2/g以上、900m2
/g未満であり、かつ、吸油量がDBP値で50ml/100g以上、
110ml/100g未満である第1のカーボンブラックと、比表
面積がBET値で15m2/g以上、80m2/g未満であり、かつ、
吸油量がDBP値で160ml/100g以上、220ml/100g以下であ
る第2のカーボンブラックとが磁性層に含有されている
ことを特徴とする磁気記録媒体に係るものである。
本発明によれば、BET値及び吸油量を夫々特定範囲に有
する第1のカーボンブラックと第2のカーボンブラック
とを併用しているので、従来技術についての既述した欠
陥が十分に解消されることが判明したのである。即ち、
第1のカーボンブラックのBET値が50m2/g以上と比較的
大きいことから、高密度記録、高電磁変換特性を示す傾
向があるが、特に第2のカーボンブラックの吸油量によ
って分散性が良好に維持される。これに加えて、第2の
カーボンブラックのBET値を15〜80m2/gと低めにしてい
るので、摩擦係数を減少させ、遮光性も良くなる。しか
も、導電性の向上については、第2のカーボンブラック
が110ml/100g以上の吸油量を示すために比較的ストラク
チャー構造をとり易く、高い導電性と低摩擦を示すこと
ができる。
特に、第1のカーボンブラックは、高BETで吸油量が少
ないことはストラクチャー構造を作らないことを示す。
このようなカーボンは、添加量を多くしても磁気記録体
の表面を粗さない。また、第2のカーボンブラックは、
低BETであるにもかかわらず、吸油量が多いので非常に
ストラクチャー構造をつくりやすい。このようなカーボ
ンが磁気記録体表面に均一に存在すると、摩擦係数を低
下させる(但し、あまり吸油量が多いと、磁性塗料の粘
度を著しく高くするので望ましくない)。第2のカーボ
ンブラックは導電性が高いが、磁性粉中に分散させる
と、導電性を示さない。ところが、第1のカーボンブラ
ックを併用することにより、導電性を示すようになる。
第2のカーボンブラックのつくるストラクチャーの間隙
を第1のカーボンブラックが埋めているためと考えられ
る。
なお、上記において、第1のカーボンブラックのBET値
は50m2/g以上、実際的には900m2/g未満、更には400m2/g
未満、更には50m2/g以上、200m2/g未満とするのが望ま
しい。また、第2のカーボンブラックの吸油量は160〜2
20ml/100gとするのがよい。
本発明において、上記の効果を得る上で、カーボンブラ
ックの添加量は、第1及び第2のカーボンブラックの合
計量で磁性粉100重量部に対して1〜20重量部であるの
がよく、3〜15重量部であるのが更によく、5〜12重量
部がもっとよい。また、両カーボンブラックの比率にも
望ましい範囲があり、重量比で第1のカーボンブラッ
ク:第2のカーボンブラック=(5:5)〜(9.9:0.1)が
望ましい。
本発明で使用可能な第1のカーボンブラックとしては、
例えばコロンビアンカーボン社製のラーベン(Raven)
−1035、ラーベン1255、キャボット社製のブラック・パ
ールズ−1000、三菱化成社製のCF−9等が挙げられる。
第2のカーボンブラックとしては、デンカ社製のHS−10
0、三菱化成社製の#3500等が挙げられる。
なお、上記において、「比表面積」とは、単位重量あた
りの表面積をいい、平均粒子径とは全く異なった物理量
であり、例えば平均粒子径は同一であっても、比表面積
が大きなものと、比表面積が小さいものが存在する。比
表面積の測定は、例えばまず、磁性粉末を250℃前後で3
0〜60分加熱処理しながら脱気して、該粉末に吸着され
ているものを除去し、その後、測定装置に導入して、窒
素の初期圧力を0.5kg/m2に設定し、窒素により液体窒素
温度(−195℃)で吸着測定を行う(一般にB.E.T法と称
されている比表面積の測定方法。詳しくはJ.Ame.Chem.S
oc,60 309(1938)を参照)。この比評表面積(BET
値)の測定装置には、湯浅電池(株)ならびに湯浅アイ
オニクス(株)の共同製造による「粉粒体測定装置(カ
ンターソープ)」を使用することができる。比表面積な
らびにその測定方法についての一般的な説明は「粉体の
測定」J.M.DALLAVALLE,CLYDEORR Jr共著、弁田その他
訳:産業図書社刊)に詳しく述べられており、また「化
学便覧」(応用編、1170〜1171頁、日本化学会編、丸善
(株)昭和41年4月30日発行)にも記載されている(な
お前記「化学便覧」では、比表面積を単に表面積(m2/g
r)と記載しているが本明細書における比表面積と同一
のものである。)。
また、上記の「吸油量(DBP法)」については、顔料粉
末100gにDBP(Dibutylphthelate)を少しずつ加え、練
り合わせながら顔料の状態を観察し、ばらばらに分散し
た状態から一つの塊をなす点を見出したときのDBPのml
数をDBP吸油量とする。
本発明の磁気記録媒体は、例えば第1図に示すように、
支持体1上に磁性層2を有している。また磁性層2とは
反対側の面にBC層3が設けられている。このBC層は設け
られてよいが、設けなくてもよい。磁性層2に使用され
る磁性粉末、特に強磁性粉末としては、γ−Fe2O3、Co
含有γ−Fe2O3、Fe3O4、Co含有Fe3O4等の磁性粉が挙げ
られる。これらのうち、Co含有酸化鉄が望ましい。ま
た、磁性粉のBET値は35m2/g以上、更には40m2/g以上の
場合は効果が著しい。磁性層2には、上述した第1及び
第2のカーボンブラックの他、潤滑剤(例えばシリコー
ンオイル、グラファイト、二硫化モリブデン、二硫化タ
ングステン、炭素原子数12〜20の一塩基性脂肪酸(例え
ばステアリン酸)と炭素原子数が3〜26個の一価のアル
コールからなる脂肪酸エステル等)、帯電防止剤(例え
ばグラファイト)等を添加してよい。また、非磁性研磨
材粒子も添加してよいが、これにはアルミナ(α−Al2O
3(コランダム)等)、人造コランダム、溶融アルミ
ナ、炭化ケイ素、酸化クロム、ダイヤモンド、人造ダイ
ヤモンド、ザクロ石、エメリー(主成分:コランダムと
磁鉄鉱)等が使用される。この研磨材の含有量は磁性粉
に対して20重量部以下が好ましく、またその平均粒子径
は0.5μmがよく、0.4μm以下が更によい。
また、磁性層のバインダー樹脂として少なくともポリウ
レタンを使用できるが、これは、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できる。ポリウレタン
と共に、フェノキシ樹脂及び/又は塩化ビニル系共重合
体も含有せしめれば、磁性層に適用する場合に磁性粉の
分散性が向上し、その機械的強度が増大する。但し、フ
ェノキシ樹脂及び/又は塩化ビニル系共重合体のみでは
層が硬くなりすぎるがこれはポリウレタンの含有によっ
て防止でき、支持体又は下地層との接着性が良好とな
る。また、上記以外にも、バインダー樹脂として繊維素
系樹脂、熱可塑性樹脂、熱硬化性樹脂、反応型樹脂、電
子線照射硬化型樹脂が使用されてもよい。
また、BC層3にも、磁性層2に用いた本発明による上記
カーボンブラックを添加してよい。
また、第1図の磁気記録媒体は、磁性層2と支持体1と
の間に下引き層(図示せず)を設けたものであってよ
く、或いは下引き層を設けなくてもよい(以下同様)。
また支持体にコロナ放電処理を施してもよい。
また、支持体1の素材としては、ポリエチレンテレフタ
レート、ポリプロピレン等のプラスチック、Al、Zn等の
金属、ガラス、BN、Siカーバイド、磁器、陶器等のセラ
ミックなどが使用される。
なお、上記の磁性層等の塗布形成時には、塗料中に架橋
剤としての多官能イソシアネートを所定量添加しておく
のが磁性層を強固にできる点で望ましい。こうした架橋
剤としては、既述した多官能ポリイソシアネートの他、
トリフェニルメタントリイソシアネート、トリス−(p
−イソシアネートフェニル)チオホスファイト、ポリメ
チレンポリフェニルイソシアネート等が挙げられる、メ
チレンジイソシアネート系、トリレンジイソシアネート
系が良い。なお、磁性層を電子線照射等で硬化させると
きは、イソシアネート化合物の添加は省略してもよいが
添加してあってもよい。
第2図は、他の磁器記録媒体を示すものであるが、第1
図の媒体の磁性層2上にOC層4が設けられている。この
OC層4は、磁性層2を損傷等から保護するために設けら
れるが、そのために滑性が十分である必要がある。そこ
で、OC層4のバインダー樹脂として、上述の磁性層2に
使用したウレタン樹脂を(望ましくはフェノキシ樹脂及
び/又は塩化ビニル系共重合体を併用して)使用する。
OC層4の表面粗さは特にカラーS/Nとの関連でRa≦0.02
μm、Rmax≦0.13μmとするのがよい。この場合、支持
体1の表面粗さをRa≦0.03μm、Rmax≦0.13μmとし、
平滑な支持体1を用いるのが望ましい。
第3図は、磁器ディスクとして構成された磁気記録媒体
を示し、支持体1の両面に上述と同様の磁性層2、OC層
4が夫々設けられており、OC層4には上述のウレタン樹
脂を主成分とするバインダー樹脂が含有せしめられてよ
い。
ホ.実施例 以下、本発明を具体的な実施例につき説明する。但し、
以下において「部」は重量部を表す。
第4図に示した実施例1〜7、比較例1〜4の各組成に
てボールミルで分散した磁性粉分散塗液を、ポリイソシ
アネート添加後に厚さ15μmのポリエチレンテレフタレ
ートベースの片面に押出しコーターにて塗布し、乾燥さ
せ、カレンダー表面処理を施した後、1/2インチ幅に断
裁した。この時、磁性層の膜厚は平均4.0μであった。
各ビデオテープについて次の測定を行ったところ、下記
表に示す結果が得られた。
RF出力:RF出力測定用VTRデッキを用いて4MHzでのRF出力
を測定し、100回再生後の、実施例9を基準(0dB)とし
て低下している値を示した(単位:dB) ルミS/N:測定器はシバソク社製ノイズメーター(925D/
1)を使用し、比較例1を基準テープ(0dB)とし、それ
に対する差で表示した。ハイパスフィルターは4.2MHz、
ローパスフィルターは10kHzで行った。VTRはJVC HR−D
120を使用した。
クロマS/N:RF出力と同様。
摩擦係数:ヘッドシリンダーの入口、出口に於けるテー
プテンションを測定して を求めた。
表面比抵抗:表面電位計で測定。
ドロップアウト:再生画面上でのキズの発生個数。
この結果から、本発明に基づいて2種のカーボンブラッ
クを併用した場合(実施例1〜7、特に実施例1〜
6)、比較例に比べて次の点で優れていることが分か
る。
(1)高いレベルの電磁変換特性が得られる。
(2)1×1010Ω/sq以下の表面比抵抗(導電性)が得
られる。この結果として、ホコリが付着しにくく、ドロ
ップアウトが低くなる。
(3)磁性層表面の摩擦係数が下げられる。結果とし
て、走行耐久性の優れた記録体が得られる。
(4)動摩擦係数が特に低いので、繰り返し走行させた
ときの粉落ちが非常に少ない。
(5)高い添加量でも、電磁交換特性が落ちないので、
VHS用テープなどで薄膜化が可能である。
また、上述の実施例において、カーボンブラックの
(総)添加量を変化させ、RF出力を測定した結果を第5
図に示したが、本発明に基づく例の方がカーボン添加量
が多くても出力低下が著しく少ないことが分かる。
また、上記の第1及び第2のカーボンブラックの併用に
当たって、第6図のように両者の比率を変えたところ、
第1のカーボンブラック:第2のカーボンブラック=
(5:5)〜(9.9:0.1)の重量比の範囲で、電磁交換特性
を低下させずに、摩擦係数の低い記録体を得ることがで
きる。
次に、第7図、第8図のように、更に各種のカーボンブ
ラックを使用した実施例8〜9、比較例5〜18につい
て、得られた媒体の特性をカーボンブラックの各物理量
との関係で測定した結果を第9図〜第12図に示した。
第9図:第2のカーボンブラック(HS−100)を固定し
て、第1のカーボンブラックのBET値に応じたRF出力を
示した(実施例1、5、6及び比較例5、6、7、8の
データ)。
第10図:第2のカーボンブラック(HS−100)を固定し
て、第1のカーボンブラックのDBP吸油量に応じたRF出
力を示した(実施例1、5、6及び比較例9、10、11の
データ)。
第11図:第1のカーボンブラック(ラーベン−1035)を
固定して、第2のカーボンブラックのBET値に応じた動
摩擦係数を示した(実施例1、3、8、9及び比較例1
2、13、14、18のデータ)。
第12図:第1のカーボンブラック(ラーベン−1035)を
固定して、第2のカーボンブラックのDBP吸油量に応じ
た表面比抵抗を示した(実施例1、3、8、9及び比較
例15、16、17、18のデータ)。
以上より、第1のカーボンブラックのBET値を50m2/g以
上にしないと高出力が得られず、またその吸油量も110m
l/100g未満で出力が著しく向上すること、更に第2のカ
ーボンブラックのBET値を15m2/g以上、80m2/g未満とす
れば摩擦係数を大きく下げ、またその吸油量も110ml/10
0g以上とすることによって表面比抵抗を低下させること
ができる。このように、本発明の範囲に限定することの
優位性が顕著であることが分かる。
【図面の簡単な説明】
図面は本発明の実施例を示すものであって、 第1図、第2図、第3図は各例による磁気記録媒体の一
部分の各拡大断面図、 第4図は各例によるテープの磁性塗料組成をまとめて示
す表、 第5図はカーボンブラック添加量によるRF出力変化を示
すグラフ、 第6図は両カーボンブラックの比率による特性変化を示
すグラフ、 第7図、第8図は更に他の各例によるテープの磁性塗料
組成をまとめて示す表、 第9図、第10図、第11図、第12図はカーボンブラックの
物理量を変化させたときの各特性を示すグラフ である。 なお、図面に用いられている符号において、 2……磁性層 3……バックコート層(BC層) である。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】比表面積がBET値で50m2/g以上、900m2/g未
    満であり、かつ、吸油量がDBP値で50ml/100g以上、110m
    l/100g未満である第1のカーボンブラックと、比表面積
    がBET値で15m2/g以上、80m2/g未満であり、かつ、吸油
    量がDBP値で160ml/100g以上、220ml/100g以下である第
    2のカーボンブラックとが磁性層に含有されていること
    を特徴とする磁気記録媒体。
JP61199679A 1986-08-25 1986-08-25 磁気記録媒体 Expired - Lifetime JPH0677313B2 (ja)

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