JPH0719361B2

JPH0719361B2 - カ−ボンブラツク含有のバツクコ−ト層を設けた磁気記録媒体

Info

Publication number: JPH0719361B2
Application number: JP61157639A
Authority: JP
Inventors: 勉見寶; 徹三宅; 寧中野
Original assignee: Konica Minolta Inc
Current assignee: Konica Minolta Inc
Priority date: 1986-07-04
Filing date: 1986-07-04
Publication date: 1995-03-06
Anticipated expiration: 2010-03-06
Also published as: JPS6314324A

Description

【発明の詳細な説明】〔産業上の利用分野〕本発明は、磁気記録媒体に係り、特にバックコート層の
表面物性の改善に関する。

〔従来技術〕磁気テープ、磁気シート、磁気ディスクのような磁気記
録媒体は、オーディオ分野、ビディオ分野、コンピュー
タ分野で広く使われている。これらの内、例えばビディ
オ分野の磁気テープについていえば、例えばカセットに
収納された磁気テープは画像の記録やその再生を行うと
きにはこのカセットがビディオデッキに装着され、その
テープがガイドポールやガイドローラに案内されて走行
されながら磁気ヘッドに摺擦走査される。この際画像の
記録や再生のためにはテープは定常的に走行され、その
巻状態も一様で繰り返しの再使用が同じようにできるも
のである必要があるが、テープは高速に走行され、しか
もテープは電気抵抗が高い材料で作られるのが通常であ
るので、ガイドポール等に接触するテープの表面性状は
その走行に適切なものであるとともに静電防止効果を備
えたものが要求される。

そして感度、特に高周波領域での出力を改善するために
磁気ヘッドに対する磁気テープの摺擦状態が変動しない
ようにするためにも磁性層の表面は平滑に仕上げられて
いる。しかしこのように磁性層表面が極めて平滑になる
と、動摩擦抵抗が大きくその走行性に問題を起こし易
い。

更に磁気テープをビディオデッキで走行させるときは磁
気テープの表面のみならず、その裏面も上記ガイドポー
ル、ガイドロールに摺擦されるので磁気テープの裏側の
走行性、耐久性が良くないときは、走行する磁気テープ
に過度のテンションがかかり、これにより磁性層が磁気
ヘッドに対して過度に擦すられる状態になるので、磁性
層の損傷、磁性層の磁性粉の剥落等が起こるのみなら
ず、磁気テープの巻取られるテンションが強弱変動して
その巻圧が変動しその巻姿が乱れてテープのエッジが不
揃いになり、その再使用のときテープの走行にムラがで
きる。これらのことが起こると、スキュー、ジッター、
S/N等の画像あるいは電磁気特性が悪くなる。

これらの改善のために、磁気テープの裏面にバックコー
ト層を設けることが提案されている。

例えば無機質粉末を樹脂層に含有させたものがある。こ
れはバックコート層の表面を粗面にしてガイドポール等
との接触面積を少なくしその摩擦係数を少なくするよう
にしたものである。例えば特開昭57−130234号公報、特
開昭58−161135号公報、特開昭57−53825号公報、特開
昭58−2415号公報にはいずれも無機質粉末を用いた例が
示され、さらにこれらの多くにはその粒径を限定したも
のが示されている。

上記のような無機質粉末の代わりにカーボンブラックを
使用したものも提案され、例えば特公昭52−17401号に
記載されている。これはカーボンブラックの導電性に基
づく帯電防止と遮光効果及びその粒子による粗面化効果
を狙いとしたものであるが、使用されるカーボンブラッ
クの平均粒子径は10〜20mμであるためその塗料中にお
ける分散性が極めて悪く、この分散液を用いて形成した
バックコート層は凝集粒子が表面に粗い凹凸を与え、ま
たこの凝集粒子はバインダーとの結合力も大きくないの
で剥落し易いのみならず、テープが巻回されて相互に接
触したときこの凝集粒子の形状の大きなものが磁性層に
凹凸を生じたりし、結局このように粒径の小さいカーボ
ンブラックを用いても上記のような磁性層に凹凸を生じ
させないような平均粗さにすることは難しく、その表面
が過度に粗になり易い。

更にバックコート層の摩擦抵抗をへらす手立として比較
的小さい10〜60μｍの平均一次粒径のカーボンブラック
と100μｍ以上の平均一次粒径のカーボンブラックを併
用する試みがなされている（特開昭60−45938号、同60
−45939号、同60−25023号、同60−38725号、同60−107
729号、同59−185027号、同59−223937号、同57−11182
8号、同50−147308号等）。しかし単に粒径の大小に着
目した併用では走行性、耐久性の向上は充分ではない。

〔発明の目的〕

前記状況に照し本発明の目的は、１）動摩擦係数が小さく、テープのデッキテンションが
低く、繰返し走行後のテープ損傷の発生しないバックコ
ート層を得る、２）均一分散性に優れ、バックコート表面の粗さを細か
くすることが可能で、磁性層へのバックコート層の粗さ
の転写がなくクロマS/N特性の良好なビデオテープを得
ることにある。

〔発明の構成〕

前記本発明の目的は、支持体の一方の面に磁性層を有
し、この支持体の他方の面に、結合剤と非磁性粉末を含
むバックコート層を有する磁気記録媒体において、該非
磁性粉末として、比表面積が50〜900m²/g、吸油量が40
〜110ml（DBP）/100gのカーボンブラック（Ａ）と、比
表面積が15〜90m²/gで吸油量が115〜500ml（DBP）/100g
又は比表面積が10〜35m²/gで吸油量が20〜110ml（DBP）
/100gであるカーボンブラック（Ｂ）とを含有すること
を特徴とする磁気記録媒体によって達成される。

次に本発明を詳しく説明する。

前記本発明の目的に沿ってカーボンブラックの各種特性
の組合せに着目して検討を進めて、平均粒径よりも比表
面積（BET値）及びジブチルフタレート（DBP）を用いて
示される吸油量が目的持性に主として関与することを知
った。

即ち耐久性向上には均一分散性の優れた比表面積（ｓ）
が50〜900m²/gで吸油量（ａ）が40〜110ml/100gの範囲
（第１図の範囲Ａ）にあるカーボンブラックが好しい。

一方動摩擦抵抗を小さくするには所謂ストラクチャーを
作り易い比表面積（ｓ）がBET値で15〜90m²/gで吸油量
（ａ）が110〜500ml/100gの領域及びｓが10〜50m²/gで
ａが20〜110ml/100gの領域から成る範囲（第１図の範囲
Ｂ）にあるカーボンブラックが好しいことを知った。

而も両範囲にある夫々のカーボンブラックは併用するこ
とによって夫々の効果が相殺されることなく加成的に効
果を発揮することを知った。

前記範囲Ａにあるカーボンブラックの具体例としては：コロンビア・カーボン社製；ラーベン1035、1255、1000、2000、400、及び同66D、キャボット社製；ブラック・パールズ1000、900、880、1300及びＬ、バル
カン９、モナーク800、三菱化成社製;CF−９、＃90、＃4000等が挙げられる。

また前記範囲Ｂにあるカーボンブラックの具体例として
は：コロンビア・カーボン社製；ラーベン410、420、450、99及び同14、キャボット社製；スターリングＶ、同NS、電気化学社製 HS−100、三菱化成社製＃20B、＃22B、＃3500、＃55、＃35、＃
56、旭カーボン社;HS−500 等が挙げられる。

本発明に係るバックコート塗料処方に於て、カーボンブ
ラック以外を含めた全フィラー重量と全固形分重量の比
は0.10〜0.80好しくは0.20〜0.70である。

またカーボンブラック以外のフィラーとして有機質或は
無機質フィラーを併用してもよい。

またバインダーには、磁気テープ用として従来用いられ
ている各種樹脂をすべて流用することができるが特にポ
リウレタン樹脂と繊維素系樹脂にポリイソシアネートを
添加したものが好しい。更に物性、引いては電磁変換特
性、及び生産性を改善、向上するための従来用いられる
各種添加剤を加えてもよい。

前記カーボンブラックと併用される有機質フィラーとし
ては、アクリルスチレン系樹脂、ベンゾグアナミン系樹
脂粉末、メラミン系樹脂粉末、フタロシアニン系顔料が
好しいが、ポリオレフィン系樹脂粉末、ポリエステル系
樹脂粉末、ポリアミド系樹脂粉末、ポリイミド系樹脂粉
末、ポリフッ化エチレン樹脂粉末等が挙げられる。

特にベンゾグアナミン系及び／またはメラミン系樹脂粉
末はカーボンブラックとの併用対象としては好しい。

また、無機質粉末としては酸化珪素、酸化チタン、酸化
アルミニウム、炭酸カルシウム、炭酸バリウム、硫酸バ
リウム、硫酸カルシウム、硫酸亜鉛、酸化亜鉛、酸化
錫、酸化クロム、炭化珪素、炭化カルシウム、α−Fe₂O
₃、タルク、カオリン、窒化硼素、弗化亜鉛、二酸化モ
リブデンが挙げられる。

前記バックコート層に使用されるポリウレタン樹脂は、
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
されるものであるが、本発明に係るポリウレタン樹脂
は、ポリオールを選定することによって、ポリウレタン
主鎖にエーテル結合、隣接する原子が炭素である一般的
エステル結合、炭酸エステル結合或はそれらを２つ以上
組合せてウレタン結合に併せ含んでいてもよい。更に主
鎖、側鎖に潤滑性或は分散性等を向上するために例えば
弗素、珪素或はスルホン基等を導入してもよい。

尚その平均分子量は500〜20万が好しい。

本発明に係る繊維素系樹脂としては、セルロースエーテ
ル、セルロース無機酸エステル、セルロース有機酸エス
テル等が使用できる。セルロースエーテルとしては、メ
チルセルロース、エチルセルロース、プロピルセルロー
ス、イソプロピルセルロース、ブチルセルロース、メチ
ルエチルセルロース、メチルヒドロキシエチルセルロー
ス、エチルヒドロキシエチルセルロース、カルボキシメ
チルセルロース、カルボキシメチルセルロース・ナトリ
ウム塩、ヒドロキシエチルセルロース、ベンジルセルロ
ース、シアノエチルセルロース、ビニルセルロース、ニ
トロカルボキシメチルセルロース、ジエチルアミノエチ
ルセルロース、アミノエチルセルロース等が使用でき
る。セルロース無機質エステルとしては、ニトロセルロ
ース、硫酸セルロース、燐酸セルロース等が使用でき
る。また、セルロース有機酸エステルとしては、アセチ
ルセルロース、プロピオニルセルロース、ブチリルセル
ロース、メタクリロイルセルロース、クロルアセルセチ
ルロース、β−オキシプロピオニルセルロース、ベンゾ
イルセルロース、ｐ−トルエンスルホン酸セルロース、
アセチルプロピオニルセルロース、アセチルブチリルセ
ルロース等が使用できる。これら、繊維素系樹脂の中で
ニトロセルロースが好ましい。

前記ポリウレタン樹脂と繊維素系樹脂の混合重量比は0.
05〜10.0であり、好しくは0.1〜5.0である。

本発明の如くセルロース樹脂特にニトロセルロースを用
いることによって、耐熱性、靱姓、耐ブロック性を上げ
ることができ、また摩擦係数が小で層間粘着防止には卓
然たる効果を有し、特に高温高湿に於る走行安定性を向
上させることができる。

また生産性の上ではニトロセルロースを含む塗料に於い
ては塩化ビニル系に比べてフィラーの分散が速かで塗料
自体も安定であり且つフィラーの再凝集が起り難い。

本発明に於ては、前記バインダーに対し硬化剤としてポ
リイソシアネートが含有させられる。

使用できる芳香族ポリイソシアネートは、例えばトリレ
ンジイソシアネート（TDI）等及びこれらポリイソシア
ネートと活性水素化合物との付加体などがあり、平均分
子量として100〜3,000の範囲のものが好適である。

また脂肪族ポリイソシアネートとしては、ヘキサメチレ
ンジソシアネート（HMDI）等及びこれらイソシアネート
と活性水素化合物の付加体等が挙げられる。これらの脂
肪族ポリイソシアネート及びこれらポリイソシアネート
と活性水素化合物の付加体などの中でも、好しいのは分
子量が100〜3,000の範囲のものである。脂肪族ポリイソ
シアネートのなかでも非脂環式のポリイソシアネート及
びこれら化合物と活性水素化合物の付加体が好ましい。

前記ポリイソシアネートの前記バインダーに対する添加
量は両者の重量和の0.05〜0.7特に好しくは0.10〜0.5で
ある。

また、本発明に係るバックコート層の表面粗度は走行
性、電磁変換特性の面でcut off 0.08mmの中心線平均粗
さ（Ra）にて、0.05μｍ以下であることが好ましい。

本発明に係るバックコート層に使用される分散剤として
は、レシチン、リン酸エステル、アミン化合物、アルキ
ルサルフェート、脂肪酸アミド、高級アルコール、ポリ
エチレンオキサイド、スルホコハク酸、スルホコハク酸
エステル、公知の界面活性剤等及びこれらの塩があり、
また、陰性有機基（例えば−COOH、−PO₃H）を有する重
合体分散剤の塩を使用することもできる。これら分散剤
は１種類のみで用いても、あるいは２種類以上を併用し
てもよい。これらの分散剤はバインダー100重量部に対
し１〜20重量部の範囲で添加される。

使用してもよい帯電防止剤としては、前記カーボンブラ
ックをはじめ、グラファイト、酸化スズ−酸化アンチモ
ン系化合物、酸化チタン−酸化スズ−酸化アンチモン系
化合物などの導電性粉末；サポニンなどの天然界面活性
剤；アルキレンオキサイド系、グリセリン系、グリシド
ール系などのノニオン界面活性剤；高級アルキルアミン
類、第４級アンモニウム塩類、ピリジン、その他の複素
環類、ホスホニウムまたはスルホニウム類などのカチオ
ン界面活性剤；カルボン酸、スルホン酸、燐酸、硫酸エ
ステル基、燐酸エステル基等の酸性基を含むアニオン界
面活性剤；アミノ酸類、アミノスルホン酸類、アミノア
ルコールの硫酸または燐酸エステル類等の両性活性剤な
どが挙げられる。

尚本発明の特異性として、一般に用いられる潤滑剤を用
いない。従来知られている潤滑剤を用いることによって
摩擦係数が高くなり、トルク上昇によって走行に異常を
生じ、走行耐久性が低下する。

以上のように構成されたバックコート塗料は乾燥厚み0.
1〜2.0μｍ、好しくは0.2〜1.5μｍとなるように塗設さ
れる。

本発明に係る磁性層としては、磁性粉、バインダー及び
分散剤、潤滑剤等を使用した塗布型磁性層であっても良
いし、蒸着法、スパッター法、ベーパデポジション法等
によって形成された薄膜型磁性層であっても良い。

磁性材料としては、例えばγ−Fe₂O₃、Co含有γ−Fe
₂O₃、Co被着γ−Fe₂O₃、Fe₃O₄、Co含有Fe₃O₄、Co被着Fe
₃O₄、CrO₂等の酸化物磁性体、例えばFe、Ni、Co、Fe−N
i合金、Fe−Co合金、Fe−Al合金、Ｆ−Al−Ni合金、Fe
−Ni−Ｐ合金、Fe−Ni−Co合金、Fe−Mn−Zn合金、Fe−
Ni−Zn合金、Fe−Co−Ni−Cr合金、Fe−Co−Ni−Ｐ合
金、Co−Ni合金、Co−Ｐ合金、Co−Cr合金等Fe、Ni、C
o、Alを主体とするメタル磁性粉等各種の強磁性体が挙
げられる。これらの金属磁性体に対する添加物としては
Si、Cu、Zn、Al、Ｐ、Mn、Cr等の元素又はこれらの化合
物が含まれていても良い。またバリウムフェライト等の
六方晶系フェライト、窒化鉄も使用される。

また磁性層に用いられるバインダー、硬化剤、分散剤、
帯電防止剤及びフィラーについては前記バックコート層
に於いて説明したものが流用できる。また従来用いられ
ている潤滑剤を用いることができる。

更に必要に応じ研磨剤を添加することができる。使用し
てもよい研磨剤としては、一般に使用される材料で溶融
アルミナ、炭化ケイ素、酸化クロム、コランダム、人造
コランダム、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。これらの研磨剤は平均粒子0.05μｍ〜５μｍの
大きさのものが使用され、特に好しくは0.1〜２μｍで
ある。これらの研磨剤は磁性粉100重量部に対して１〜2
0重量部の範囲で添加される。

上記バックコート及び磁性塗料に配合される溶媒或はこ
の塗料の塗布時の希釈溶媒としては、アセトン、メチル
エチルケトン、メチルイソブチルケトン、シクロヘキサ
ノン等のケトン類；メタノール、エタノール、プロパノ
ール、ブタノール等のアルコール類；酢酸メチル、酢酸
エチル、酢酸ブチル、乳酸エチル、エチレングリコール
セノアセテート等のエステル類；グリコールジメチルエ
ーテル、グリコールモノエチルエーテル、ジオキサン、
テトラヒドロフラン等のエーテル類；ベンゼン、トルエ
ン、キシレン等の芳香族炭化水素；メチレンクロライ
ド、エチレンクロライド、四塩化炭素、クロロホルム、
ジクロルベンゼン等のハロゲン化炭化水素等のものが使
用できる。

また、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−2,6−ナフタレート等のポリエステル
類、ポリプロピレン等のポリオレフィン類、セルロース
トリアセテート、セルロースダイアセテート等のセルロ
ース誘導体、ポリアミド、ポリカーボネートなどのプラ
スチックが挙げられるが、Cu、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
も使用できる。

これらの支持体の厚みはフィルム、シート状の場合は約
３〜100μｍ程度、好しくは５〜50μｍであり、ディス
ク、カード状の場合は30μｍ〜10mm程度であり、ドラム
状の場合は円筒状で用いられ、使用するレコーダに応じ
てその型は決められる。

上記支持体とバックコート層或は磁性層の中間には接着
性を向上させる中間層を設けても良い。

支持体上に上記層を形成するための塗布方法としては、
エアードクターコート、ブレードコート、エアーナイフ
コート、スクィズコート、含浸コート、リバースロール
コート、トランスファーロールコート、グラビアコー
ト、キスコート、キャストコート、スプレイコート等が
利用できるがこれらに限らない。

（実施例）本発明を実施例を用いて具体的に説明する。

実施例１〜８及び比較例（１）〜（４）下記処方Ｉの磁性塗料をボールミルで十分に混合分散
し、硬化剤として多官能イソシアネート５部を添加し、
１μｍのフィルターで濾過し、厚さ13μｍのポリエチレ
ンテレフタレートベースに乾燥膜厚4.5μｍとなるよう
にリバースロールコータで塗布し、試料用フィルムをえ
た。該フィルムにスーパカレンダー処理を施した。

次いで表１に示す試料毎に異なる処方II（バックコート
塗料）の組成物をボールミルで５時間分散し各試料のバ
ックコート塗料とした。該試料を前記試料用フィルムの
裏面にリバースロールコータで乾燥膜厚0.8μｍになる
よう塗布、乾燥し、バックコート層を夫々に形成し、1/
2インチ幅にスリットして実施例試料テープ１〜８及び
比較例試料テープ（１）〜（４）をえた。

処方Ｉ（磁性塗料）（重量部） Co含有γ−Fe₂O₃ 100 ポリウレタン 12 塩ビ−酢ビ共重合体８ステアリン酸ブチル 0.8 ミリスチン酸 0.8 アルミナ５カーボンブラック５レシチン４シクロヘキサノン 100 メチルエチルケトン 50 トルエン 10 前記処方IIに用いたカーボンブラックの特性を表−２に
示した。

前記のようにしてえられたバージン試料及び200パス試
料について特性をチェックし、その結果を表−３に示
す。

本発明に係るカーボンブラックを含有している実施例１
〜８は、バージンテープ及び200パス後の摩擦係数が小
さく、バックコート層の削れ、テープ損傷もきわめて少
ない。さらに、走行も安定なためにスキュー及びジッタ
ー特性も優れている。また、均一分散性に優れているた
め、表面粗度も極めて細かくすることが可能で、クロマ
S/Nの劣化もなく、繰返し走行に於ける耐久性も十分で
ある。

一方、本発明に係るカーボンブラックの組合せを含有し
ない比較例（１）〜（４）は、摩擦係数が極めて高く、
安定走行性に欠け、スキュー及びクロマ特性も良くな
い。さらに（２）〜（４）は、均一分散性も悪く、クロ
マS/N及びバツクコート層削れの点でも非常に劣ってい
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係るカーボンブラックの比表面積と吸
油量の関係を示している。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】支持体の一方の面に磁性層を有し、この支
持体の他方の面に、結合剤と非磁性粉末を含むバック・
コート層を有する磁気記録媒体において、該非磁性粉末
として、比表面積が50〜900m²/g、吸油量が40〜110ml
（DBP）/100gのカーボンブラック（Ａ）と、比表面積が
15〜90m²/gで吸油量が115〜500ml（DBP）/100g又は比表
面積が10〜35m₂/gで吸油量が20〜110ml（DBP）/100gで
あるカーボンブラック（Ｂ）とを含有することを特徴と
する磁気記録媒体。