JPS62212928A - 磁気記録媒体 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

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。

口、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において、磁性層に含有されるカ
ーボンの種類により例えばビデオ特性が左右されるとい
う報告は多く、特開昭５９−６３０２９号、同５９−１
３９１３２号、同５９−２１３０２７号等に記載されて
いる。　また、特開昭５９−７５４３２号には、ある種
のカーボンブラックとある種の研磨材粒子との併用が、
カラーＳＮおよび走行耐久性を向上させるとあるが、そ
れでも効果はなお不十分である。

即ち、カーボンブラックを必要量添加（表面電気抵抗、
光透過率のため）すると、ビデオ特性、とくにビデオＳ
／Ｎの低下が起こるが、これは主に分散が不十分となる
ことに起因している。

ハ１発明の目的 本発明の目的は、表面電気抵抗、光透過率等の制約から
必要なカーボンブラックの添加量をビデオ特性（とくに
ビデオＳ／Ｎ）の劣化なしに増量でき、また走行耐久性
も向上できる磁気記録媒体を提供することにある。

二０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８０〜１５０　
ｍ”／　ｇであるカーボンブラックと、比表面積がＢＥ
Ｔ値で２〜２０ｍ”７ｇである非磁性研磨材粒子とが磁
性層に含有されている磁気記録媒体に係るものである。

本発明によれば、磁性層に含有されるカーボンブラック
のＢＥＴ値を８０〜１５０　ｍ”／　ｇ　（望ましくは
１００〜１５０　ｒｎ”／　ｇ　）としているので、添
加量を増やしてもビデオ特性等の性能に悪影響を与える
ことがなく、かつ目的とする表面電気抵抗及び光透過率
も得られることになる。　そして、同時に併用される非
磁性研磨材粒子のＢＥＴ値を２〜２０ｍ＊／ｇ（望まし
くは５〜１７ｍ”／ｇ）としているので、磁性層の走行
性が良く、その耐久性が向上し、上記のカーボンブラッ
クの増量による問題（即ち、耐久性低下）を解消できる
。

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３０〜６０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０．５に９／ｒｎ”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、　Ｃｈｅｍ、　
Ｓｏｃ＋　６０３０９（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−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　（Ｊ、Ｍ、ＤＡＬＬＡＶＡＬＬＥ。

ＣＬＹＤＥＯＲＲＪｒ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（財）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（
ｒｒｌ／９ｒ）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。）本発明で使用しうる非磁
性研磨材粒子としては、アルミナ（α−ｋｌ−０−（コ
ランダム）等）、人造コランダム、溶融アルミナ、炭化
ケイ素、酸化りロム、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
て加重置部以下が好ましい。

本発明の磁気記録媒体において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。　使用可能なポリオールとしては、フタル酸
、アジピン酸、アゼライン酸、三量化リルイン酸、マレ
イン酸などの有機二塩基酸と、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もしくはトリメチロール
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
ール類もしくはこれらのグリコール類および多価アルコ
ール類の中から選ばれた任意の２種以上のポリオールと
の反応によって合成されたポリエステルポリオール：ま
たは、Ｓ−カプロラクタム、α−メチル−１−カブロラ
クタム、Ｓ−メチル−８−カプロラクタム、γ−ブチロ
ラクタム等のラクタム類から合成されるラクトン系ポリ
エステルポリオール；またはエチレンオキサイド、プロ
ピレンオキサイド、ブチレンオキサイドなどから合成さ
れるポリエーテルポリオール等が挙げられる。

これらのポリオールは、トリレンジイソシアネート、ヘ
キサメチレンジイソシアネート、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等のイソシアネ
ート化合物と反応せしめ、これによってウレタン化した
ポリエステルポリウレタン、ポリエーテルポリウレタン
や、ホスゲンやジフェニルカーボネートでカーボネート
化したポリカーボネートポリウレタンが合成される。

これらのポリウレタンは通常は主として、ポリイソシア
ネートとポリオールとの反応で製造され、そして遊離イ
ソシアネート基及び／又はヒドロキシル基を含有するウ
レタン樹脂またはウレタンプレポリマーの形でも、ある
いはこれらの反応性末端基を含有しないもの（例えばウ
レタンエラストマーの形）であってもよい。

ポリウレタン、ウレタンプレポリマー、ウレタンエラス
トマーの製造方法、硬化架橋方法等については公知であ
るので、その詳細な説明は省略する。

なお、°本発明では、バインダー樹脂として上記のポリ
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。

使用可能なフェノキシ樹脂には、ビスフェノールＡとエ
ピクロルヒドリンの重合より得られる重合体であり、下
記一般式で表わされる。

（以下余白、次頁に続く） （但、ｎ＝；８２〜１３） 例えば、ユニオンカーバイド社製のＰＫＨＣｌＰＫＨＨ
，ＰＫＨＴ等がある。

また、使用可能な上記の塩化ビニル系共重合体としては
、 における！及びｍから導き出されるモル比は、前者のユ
ニットについては９５〜５０モルチであり、後者のユニ
ットについては５〜５０モルチである。

また、Ｘは塩化ビニルと共重合し得る単量体残基を表わ
し、酢酸ビニル、ビニルアルコール、無水マレイン酸等
からなる群より選ばれた少なくとも１種を表わす。　　
（／＋ｍ）として表わされる重合度は好ましくは１００
〜６００であり、重合度が１００未満になると磁性層等
が粘着性を帯び易く、６００を越えると分散性が悪くな
る。　上記の塩化ビニル系共重合体は、部分的に加水分
解されていてもよい。　塩化ビニル系共重合体として、
好ましくは塩化ビニル−酢酸ビニルを含んだ共重合体（
以下、「塩化ビニル−酢酸ビニル系共重合体」という。

）が挙げられる。　塩化ビニル−酢酸ビニル系共重合体
の例としては、塩化ビニル−酢酸ビニル−ビニルアルコ
ール、塩化ビニル−酢酸ビニル−無水マレイン酸の各共
重合体が挙げられ、塩化ビニル−酢酸ビニル系共重合体
の中でも、部分加水分解された共重合体が好ましい。　
上記の塩化ビニル−酢酸ビニル系共重合体の具体例とし
ては、ユニオンカーバイド社製のｌ’−ＶＡＧＨＪ、ｒ
ｖｙＨＨＪ、「ＶＭｃＨＪ、覆水化学（拗製）「ニスノ
ックＡ」、「エスレックＡ−５」、「エスレッりＣ」、
［エスレックＭｌ、電気化学工業＠）製の「デンカビニ
ル１００ＯＧＪ、［デンカビニル１０００　ＷＪ等が使
用できる。

また、上記以外にも、バインダー樹脂として繊維素系樹
脂が使用可能であるがこれには、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。　セルロースニーテルトＬ、テハ、メ
チルセルロース、エチルセルロース等が使用できる。　
セルロース無機酸エステルとしては、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。

また、バインダー組成全体については、上述のウレタン
樹脂と、その他の樹脂（フェノキシ樹脂と塩化ビニル系
共重合体等との合計量）との割合は、重量比で９０／１
０〜４０／６０であるのが望ましく、８５　／　１５〜
４５　／　５５が更に望ましいことが確認されている。

　この範囲を外れて、ウレタン樹脂が多いと分散が悪く
なり易く、またその他の樹脂が多くなると表面性不良と
なり易く、特にω重量％を越えると塗膜物性が総合的に
みてあまり好ましくなくなる。４　塩化ビニル−酢酸ビ
ニルの場合、ウレタン樹脂とかなりの自由度で混合でき
、好ましくはウレタン樹脂は１５〜７５重量％である。

本発明の磁気記録媒体を構成する層のバインダー樹脂と
しては、前記したものの他、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。

熱可塑性樹脂としては、軟化温度が１５０℃以下、平均
分子量が１０，０００〜２００，０００、重合度が約２
００〜２，０００程度のもので、例えばアクリル酸エス
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
レン共重合体等が使用される。

熱硬化性樹脂または反応型樹脂としては、塗布液の状態
では２００，０００以下の分子量であり、塗布乾燥後に
は縮合、付加等の反応により分子量は無限大のものとな
る。　また、これらの樹脂のなかで樹脂が熱分解するま
での間に軟化または溶融しないものが好ましい。　具体
的には、例えばフェノール樹脂、エポキシ樹脂、尿素樹
脂、メラミン樹脂、アルキッド樹脂等である。

電子線照射硬化型樹脂としては、不飽和プレポリマー、
例えば無水マレイン酸タイプ、ウレタンアクリルタイプ
、ポリエステルアクリルタイプ等が挙げられる。

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３０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−Ｆｅ＝Ｏ−１Ｃ。

含有ｒ−ＦｅｔＯｓ、Ｆｅ−０−１ｃｏ含有Ｆｅ５Ｏ４
等の酸化鉄磁性粉；　Ｆｅ、　Ｎｉ、　Ｃｏ、　Ｆｅ　
−Ｎｉ−Ｃｏ合金、Ｆｅ　−Ｍｎ−Ｚｎ合金、Ｆｅ−Ｎ
ｉ−Ｚｎ合金、Ｆｅ−Ｃｏ−Ｎｉ−Ｃｒ合金、Ｆｅ　−
Ｃｏ　−Ｎｉ　−Ｐ合金、Ｃｏ−Ｎｉ合金等Ｆｅ、Ｎｉ
、Ｃｏ等を主成分とするメタル磁性粉等各種の強磁性粉
が挙げられる。　これらのうち、Ｃｏ含有酸化鉄やメタ
ル磁性粉が望ましい。　また、磁性粉のＢＥＴ値は２５
ｒｒｆ／　９以上、更には３０　ｍ”　／　９以上の場
合は効果が著しい。　磁性層２にはまた、潤滑剤（例え
ばシリコニンオイル、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３〜２
６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。

ＢＣ層３に含有せしめられる非磁性粉としては、カーボ
ンブラック、酸化珪素、酸化チタン、酸化アルミニウム
、酸化クロム、炭化珪素、炭化カルシウム、酸化亜鉛、
α−Ｆｅ＝Ｏ−、タルク、カオリン、硫酸カルシウム、
窒化ホウ素、フッ化亜鉛、二酸化モリブデン、炭酸カル
シウム等からなるもの、好ましくはカーボンブラック（
特に導電性カーボンブラック）及び／又は酸化チタンか
らなるものが挙げられる。

また、前記の非磁性粉として、有機粉末、例えばベンゾ
グアナミン系樹脂、メラミン系樹脂、フタロシアニン系
顔料等を添加してもよい。

′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、ＡＣＺｎ等
の金属、ガラス、ＢＮ、Ｓｔ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−インシアネートフェニル）チオホスファイト、ポリ
メチレンボ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７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、イン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００層４が設けられている。　
この００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、００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。　００層４０表面粗さは特にカラーＳ／Ｎと
の関連でＲａ≦０．０１　μｍ、　Ｒｍａｘ≦０．１３
　ｐｍとするのがよい。　この場合、支持体１０表面粗
さをＲａ≦０．０１　μｍ、　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２．００
層４が夫々設けられており、００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。

実施例１ ニラポラン　Ｎ−２３０４５０部 （日本ポリウレタン製のポリウレタン）ＶＡＧＨ（ＵＣ
Ｃ社製の塩ビ系共重合体）５０部Ｃｏ含有γ−Ｆｅｔｕ
ｓ　　　　　　　　　４００部ミリスチン酸　　　　　
　　　　　　　５部ステアリン酸ブチル　　　　　　　
　　５部大豆レシチン　　　　　　　　　　　　８部コ
ロネートＬ　　　　　　　　　　　　２０部メチルエチ
ルケトン　　　　　　　　５００部トルエン　　　　　
　　　　　　　５００部カーボンブラック（ＢＥＴ値１
２５ゴ／ｇ）２５部アルミナ粉末ＣＢＥＴ値５　ｒｎ”
／　ｇ　）　　　　１５部上記の組成にて分散した磁性
粉分散塗液を厚さく１５） １４μｍのＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）ペー
スに塗布し、乾燥後にカレンダー処理をし、１／２イン
チ幅に断裁し、ビデオテープを得た。

仕上がりの塗膜厚は、５μｍであった。

実施例２ 実施例１において、カーボンブラックとアルミナ粉末を
それぞれＢＥＴ値９０　ｒｒｆ／　ｙ、ＢＥＴ値１５　
ｔｒｌ”　／　ｇのものに置き換えたほかは同様にして
、サンプルを作製した。

一比較例１一 実施例１において、カーボンブラックをＢＥＴ値２５０
　ｒｎ’　／　ｇのものに置き換えたほかは同様にして
、サンプルを作製した。

匙較例η 実施例１において、アルミナ粉末をＢＥＴ値ａｏｍ”／
ｇのものに置き換えたほかは同様にして、サンプルを作
製した。

以上の各サンプルについて性能を測定したところ、下記
表−１に示す結果が得られた。

表−１ ＊１・・・・・・ＶＨ８のデツキにて１００チホワイト
信号を入力し、再生信号をシバンクのノイズメーター９
２５Ｄ／１で測定した。　基準テープに対する値で示す
。

＊２・・・・・・４００回再成後のＲＦ出力の低下。

上表のように、実施例１．２は、比較例１．２よりもビ
デオＳ　／Ｎ、走行耐久性に優れたものであった。　ま
た、本発明の効果は、ＢＥＴ値（資）〜１５０　ｍ”／
　ｇのカーボンブラックとＢＥＴ値２〜２０ｍ”／ｇの
非磁性研磨材粒子の組み合せにより発揮されることが分
る。

実施例３ 実施例１において、カーボンブラックとアルミナ粉末と
をそれぞれ、ＢＥＴ値１３５１１１”／　ｇ、ＢＥＴ値
１７ｍ”／Ｉｉに置きかえたほかは同様にして、サンプ
ルを作製した。

比較例ｊ 実施例ＩＩＣおいて、カーボンブラックとアルミナ粉末
とをそれぞれ、ＢＥＴ値１２５ｍ”／ｇ。

ＢＥＴ値２３ｍ”／、に置きかえたほかは同様にして、
サンプルを作製した。

比較例４ 実施例１において、カーボンブラックとアルミナ粉末と
をそれぞれ、ＢＥＴ値１９０　ｍ’　／　ｇ　。

ＢＥＴ値１７　ｍ”　／　ｇに置きかえたほかは同様に
して、サンプルを作製した。

比較例５ 実施例１において、カーボンブラックとアルミナ粉末と
をそれぞれ、Ｂ　Ｋ　Ｔ　値７０ｍ”／　ｇ、ＢＥＴ値
１７ｆｆｌ”／Ｉｉに置きかえたほかは同様にして、サ
ンプルを作製した。

以上の各サンプルについて性能を測定したところ、下記
表−２に示す結果が得られた（各性能は表−１のものと
同様に測定）。

表−２

【図面の簡単な説明】

第１図、第２図、第３図は本発明の各側による磁気記録
媒体の一部分の各拡大断面図である。 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. １、比表面積がＢＥＴ値で８０〜１５０ｍ＾２／ｇであ
   るカーボンブラックと、比表面積がＢＥＴ値で２〜２０
   ｍ＾２／ｇである非磁性研磨材粒子とが磁性層に含有さ
   れている磁気記録媒体。