JPH0677315B2 - 磁気記録媒体 - Google Patents

磁気記録媒体

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JPH0677315B2
JPH0677315B2 JP19968286A JP19968286A JPH0677315B2 JP H0677315 B2 JPH0677315 B2 JP H0677315B2 JP 19968286 A JP19968286 A JP 19968286A JP 19968286 A JP19968286 A JP 19968286A JP H0677315 B2 JPH0677315 B2 JP H0677315B2
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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、同59−16141 号、同58−2180
39号、同58−211321号、特公昭53−20203 号、同54−90
41号、同57−4968号等の各公報に示すものが知られてい
る。
しかしながら、従来のテープでは、電磁変換特性がなお
不十分であった。即ち、従来技術では、単に粒子サイズ
の大きなカーボンを使用していたため、磁性層表面の粗
さが増大するのを避ける事は出来なかった。その結果、
磁性層のノイズを増加させ、ルミS/N、クロマS/Nを劣化
させていた。粗粒子カーボンは耐摩耗性には優れている
ものの、ストラクチャー構造をつくりにくいために、磁
性層の表面比抵抗を増大させていた。
その結果、磁性層が帯電しやすく、放電時にノイズが発
生したり、塵埃が付着してドロップアウトの原因となっ
たりする。
ハ.発明の目的 本発明の目的は、ルミS/N、クロマS/N等の高い電磁変換
特性を達成でき、磁性層の表面比抵抗が低く、ドロップ
アウトが少なく、磁性層の摩擦係数が低く、走行耐久性
が優れていて特に高温高湿時の走行において出力低下が
少なく、かつ磁性層の隠蔽力が高く、透過率が低く、カ
ーボンの混入量を増量させても粉落ちが少ない媒体を提
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100m2/g以上、900m
2/g以下であり、かつ、吸油量がDBP値で110ml/100g以
上、200ml/100g以下である第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110ml/100g以上、240ml/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100m2/g以上、900m2/
g未満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、各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1及び第2の
カーボンブラックがともに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。
なお、上記においては、第1のカーボンブラックのBET
値は100m2/g以上、400m2/g未満、更には100m2/g以上、3
00m2/g未満とするのが望ましい。また、第1のカーボン
ブラックの吸油量は110〜200ml/100g、更には110〜160m
l/100gとするのがよい。第2のカーボンブラックのBET
値は好ましくは20〜60m2/gである。このカーボンの吸油
量は好ましくは160〜200ml/100gであり、更に好ましく
は170〜200ml/100gである。
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、1〜15重量部であるのが更によい。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=
(20:80)〜(99.9:0.1)がよく、(50:50)〜(99.9:
0.1)が更によく、(80:20)〜(99.9:0.1)がもっとよ
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、
コロンビアン社製のC−SC(BET 220m2/g、DBP115ml/1
00g、粒径20mμ)、C−975(BET250m2/g、DBP170ml/10
0g)、キャボット社製のV−9(BET140m2/g、DBP114ml
/100g、粒径19mμ)、V−P(BET143m2/g、DBP118ml/1
00g、粒径20mμ)、旭カーボン社製の#80(BET117m2/
g、DBP113ml/100g、粒径23mμ)などがある。第2のカ
ーボンブラックとしては、電気化学社製のHS100(BET32
m2/g、DBP180ml/100g、粒径53mμ)、三菱化成社製の#
22B(BET55m2/g、DBP131ml/100g、粒径40mμ)、#20B
(BET56m2/g、DBP115ml/100g、粒径40mμ)、#3500(B
ET47m2/g、DBP187ml/100g、粒径40mμ)などがある。
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℃)で吸着測定を行なう(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.Che
m.SOC,60 309(1938)を参照)。この比表面積(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/gr)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(Dibutyl phthalate)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、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。
又、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ほどこしてもよい。
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あげられる。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
系がよい。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、他の磁気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、磁気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」は重量部を表わす。
磁性塗料として下記の組成比の配合成分を用意した。
Co含有磁性酸化鉄 100部 塩ビー酢ビ共重合体(U.C.C社のVAGH) 13〃 ポリウレタン樹脂(グッドリッチ社のエスタン5701)7
〃 α−Al2O3 5〃 ミリスチン酸 1〃 ステアリン酸ブチル 1〃 レシチン 3〃 ポリイソシアネート 13〃 シクロヘキサノン 130〃 トルエン 70〃 但し、第4図中のカーボンのうち、R−2000はBET190m2
/g、DBP70ml/100g、粒径18mμ、#55はBET35m2/g、DBP8
2ml/100g、粒径77mμ、R−MT−PはBET8m2/g、DBP36ml
/100g、粒径280mμ、HS−500はBET37m2/g、DBP447ml/10
0g、粒径76mμである。
上記組成物を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ほどこした後、1/
2インチ幅に断裁した。この時、磁性層の膜厚は平均4.0
μであった。
各ビデオテープについては次の測定を行なったところ、
第4図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、当初の出力に対して低下し
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、試料No.7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JVCHR−D12
0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。
粉落ちテスト:400回走行後にヘッド、シリンダー、ピン
チローラーの付着物を目で判定した。◎殆ど付着なし、
○少し付着あり、△かなり付着あり、×付着多し)。
この結果から、本発明に基いて2種のカーボンブラック
を併用した場合(試料No.7、8、15、16)、比較例に比
べて次の点で優れてることが分る。
(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物が得られ
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変換特性が落ちないので、VH
S用テープ等で薄膜化が可能である。
次に、上記の試料No.7に準じて試料を作成する際カーボ
ンブラックの各物理量との関係で測定した結果を第5図
〜第8図に示した。
第5図:第1のカーボンブラック(C−SC)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。
第6図:第1のカーボンブラック(C−SC)を固定し
て、第2のカーボンブラックのDBP吸油量に応じたルミS
/Nを示した。
第7図:第2のカーボンブラック(HS100)を固定し
て、第1のカーボンブラックのBET値に応じたルミS/Nを
示した。
第8図:第2のカーボンブラック(HS100)を固定し
て、第1のカーボンブラックのDBP吸油量に応じた表面
比抵抗を示した。
以上より、第1のカーボンブラックのBET値を100m2/g以
上、900m2/g未満にしないとS/Nが悪く、またその吸油量
も110ml/100g以上で表面比抵抗が大きく下がること、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/100g以上、240ml/100g以下とすることによって
S/Nを向上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、第6図、第7図、第8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、 1……支持体 2……磁性層 3……バックコート層(BC層) 4……オーバーコート層(OC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100m2/g以上、900m2/g
    以下であり、かつ、吸油量がDBP値で110ml/100g以上、2
    00ml/100g以下である第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110ml/100g以上、240ml/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。
JP19968286A 1986-08-25 1986-08-25 磁気記録媒体 Expired - Lifetime JPH0677315B2 (ja)

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