JPS62236134A - 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、特にビデオテープにおいては、
近年高Ｓ／Ｎ化が著しく、その達成手段として、特開昭
６０−４３２２４号、同５７−１５０１３０号にみられ
るように磁性粉の微細化（高ＢＥＴ化）、高分散化、表
面平滑化、バックコート処理等がおこなわれている。他
方、特開昭５６−１２４１２３号、同６０−１７３７１
９号のように、光透過率の問題や、導電性付与などの点
から、磁性層中にカーボンブラックが充填されている。

しかしながら、そのようにカーボンブランクを充填する
ことによって、反面、磁性粉の充填密度や、磁性塗料の
分散性、分散安定性が低下してしまい、Ｓ／Ｎ特性や、
画質の劣化をおこしてしまう。

ハ０発明の目的 本発明の目的は、磁性粉の充填密度及び分散性を向上さ
せ、高Ｓ／Ｎ比及び高画質を実現しなか　　−ら、所望
の光透過率、導電性を得ることの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、波長９０００人の光の透過率が０．２
ｒＬｐ 〜１．０％でありかつ一次平均粒子径が１０〜３０７ｍ
であるカーボンブラックが、磁性粉に対して７．０〜９
．０重量％の割合で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、カーボンブラックの光透過率を９００
０人の波長光で０．２〜１．０％としているので、要求
される性能を充たせる上に、特にその透過率範囲で値の
低い領域では電磁変換特性の向上が期待できる。但し、
そうした効果は、カーボンブラックの一次平均粒子径（
以下、単に粒径と称することがある。）及び添加量と密
接な相関性があることが分った。

一般的には、カーボンブラックの添加量は磁性粉に対し
７．０重量％未満であると光透過率が１．０％を越え、
かつ９．０重量％より多いと光透過率が０．２％未満と
なり、いずれも都合が悪い、また、カーボンブラックの
添加量が７．０１ｉ量％未満の場合、光透過率を１．０
％以下に抑えるにはその粒径を１０ｍμ未満と微細にす
る必要があるが、このような微細なカーボンブラックは
後記の理由から不適当である。他方、その場合、カーボ
ンブラックとして粒径３０ｍμ程度と比較的大きいもの
を用いると、今度は着色力が低いために光透過率が増え
すぎてしまう。こうした観点から、本発明に基いて、カ
ーボンブランクの添加量を７．０重量％以上とし、粒径
も１０ｍμ以上とすることが非常に重要でかつ有意義で
ある。更に、カーボンブラックの添加量を９．０重量％
以下とすることによって、光透過率を０．２以上に保持
し、電磁変換特性も良好にできると同時に、そうした光
透過率を得ることのできる粒径（３０ｍμ以下）に設定
できる。粒径を３０ｍμ以下とすれば、光透過率を０．
２以上に設定できるので、バックコート層に更にカーボ
ンブラックを添加して光透過率をコントロールする必要
はない。

本発明において、上記カーボンブラックの粒径を１０〜
３０ｍμとしたことによって、電磁変換特性を向上させ
ることができる。このカーボンブラックの粒径が１０ｍ
μより小さいとその塗料中の分散が悪く、層の表面を粗
くし過ぎて好ましくない。

また、カーボンブラックの粒径が３０ｍμより大きいと
層表面の凹凸が大きくなる。また、所望の光通過率を得
るためのカーボンブラック添加量を７．０〜９．０重量
％とじているので、相対的に磁性粉の量（即ち、充填密
度）を十分とし、Ｓ／Ｎ等の電磁変換特性や耐久性を向
上させることができる。

また、上記カーボンブラックのＢＥＴ値を２００ｔｄ／
ｇ以下と特定範囲とすれば、その分散性が良くなり、磁
性塗料の分散性も良くなり、高Ｓ／Ｎ化を実現できる。

なお、上記のカーボンブラックについては、ｐＨが５よ
り大きいものは分散性が不十分で、特に分散安定性に問
題がある。ｐＨ５以下のカーボンブラックを使用すると
、後述するバインダーとともに磁性層等を形成した場合
、その平均表面粗さを０．０４５　μｍより小さく、好
ましくは０．０４０　μｍより小さくできる。このカー
ボンブラックのｐＨが５より大きいとその塗料中の分散
が悪く、層の表面を粗くし過ぎて好ましくない。

本発明において使用可能なカーボンブラックは次の通り
である。

コロンビアカーボン社製；シーベン１０４〇三菱カーボ
ンブラック社製：ＭＡ　１００　、＃１００キャボット
社製：ブラックパールズし、リーガル本発明の磁気記録
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−カプロラクタム、Ｓ−メチル
−３−カプロラクタム、γ−ブチロラクタム等のラクタ
ム類から構成される装置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。

例えば、ユニオンカーバイド社製のＰ　Ｋ　ＨＣ。

ＰＫＨＨＳＰＫ）（Ｔ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
、 一般式： で表わされるものがある。この場合、 におけるｌ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％であり、後者のユニ
ットについては５〜５０モル％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＊　　（ｆ＋ｒｎ）
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＜　、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（重合体の具体例としては、ユニオンカーバイド社
製のｒＶＡＧＨＪ、ｒＶＹＨＨＪ、「ｖＭＣＨ」、積木
化学■製の「エスレックＡ」「エスレックＡ−５」、「
エスレックＣ」、「エスレックＭ」、電気化学工業■製
の［デンカビニル１００ＯＧＪ、「デンカビニル１００
ＯＷＪ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−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、エチルセルロース等が使用できる。、セル
ロースｆｉｌｌ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。これら繊維業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
１５５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６０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。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
２００〜２．０００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８０層３が設けられている。この８０層は
設けられてよいが、設けなくてもよい、ｒ／ｎ性層２に
使用される磁性粉末、特に強磁性粉末としては、ｒ−Ｆ
ｅ！Ｏ，、Ｃｏ含有Ｔ−ＦｅｔＯｉ　、Ｆｅ５Ｏａ　、
Ｃｏ含有Ｆ　ｅ　ｓ　Ｏａ等の酸化鉄磁性粉；　Ｆｅ　
％　Ｎｉ　、Ｃｏ　％　Ｆｅ　−Ｎｔ　−Ｃｏ合金、Ｆ
ｅ　−Ｍｎ−Ｚｎ合金、Ｆｅ　−Ｎｉ　−Ｚｎ合金、Ｆ
ｅ　−Ｃｏ　−Ｎｉ−Ｃｒ合金、Ｆｅ　−Ｃｏ　−Ｎｉ
−Ｐ合金、Ｇｏ−Ｎｉ合金等Ｆ　ｅ　１Ｎ　１ｓＣｏ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３５ｒｄ／ｇ以上
、更には４０ｒｄ／ｇ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−Ａｌｔｏｓ　
　（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＜　、０．４μｍ以下が更によい。

また、８０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。８０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−ＦｅｔＯｚ　
％タルク、カオリン、硫酸カルシウム、窒化ホウ素、フ
ン化亜鉛、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ンク（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、Ａ　Ｉ２　
％　Ｚ　ｎ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゛ｔ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４の表面粗さは特にカラーＳ／Ｎとの関連
でＲａ≦Ｑ、０１．ｕｎ、、Ｒｍａｘ≦Ｏ，１３ｕｍと
す、　　るのがよい、この場合、支持体１の表面粗さを
Ｒａ≦０．０１　ｕ　ｍ　％　Ｒｗａｘ≦０．１３ｕｍ
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存せしめられ
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。

Ｃｏ含有ｒ　−Ｆ　ｅｘ　Ｏｘ　　　　　　　　　　４
００部塩化ビニル−酢酸ビニル共重合体 （ユニオンカーバイド社Ｖ　Ａ　Ｇ　Ｈ）　　　　　５
０部ポリウレタン樹脂 （グツドリッチ社ニスタン５７０１　Ｆ　）　　　　　
５０部アルミナ粉末　　　　　　　　　　　　　１５部
ステアリン酸　　　　　　　　　　　　　　５部ミリス
チン酸　　　　　　　　　　　　　２部ステアリン酸ブ
チル　　　　　　　　　　０．５部ポリイソシアネート
　　　　　　　　　　２０部レシチン　　　　　　　　
　　　　　　　　８部カーボンブランク　　　　　　　
　　　　所定量テトラヒドロフラン　　　　　　　　　
　５００部トルエン　　　　　　　　　　　　　　　５
００部種々のカーボンブラックを種々の添加量で用いて
、上記の組成で作成した磁性塗料を、厚さ１４μｍのポ
リエチレンテレフタレートベースの片面に塗布し、乾燥
させ、カレンダー表面処理を施した後、１７２インチ幅
に断裁し、ビデオテープを得た。このとき、磁性層の膜
厚は平均４．５μｍであった。

各ビデオテープについて次の測定を行なったところ、下
記表に示す結果が得られた。

光透過率： 日立製分光光度計（３３０型）を用い、９０００人で測
定した。

ルミＳ／Ｎ二 測定器は、シバツ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（ＯｄＢ）とし、そ
れに対する差で表示した。バイパスフィルターは、４．
２　ＭＨｚ、ローパスフィルターは１０ＫＨｚで行った
。ＶＴＲはＪＶＣＨＲ−Ｄ１２０を使用した。

以下余白 上記結果から、本発明に基いて、使用するカーボンブラ
ックの粒径を１０〜３０ｍμ、添加量を７．０〜９．０
重量％とすれば、光透過率を０．２〜１．０％とし、結
果が良好となることが分る。

【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−−−−
−−−一・・−・−・磁性層３−・・・−・・−・・・
−バックコート層（８０層）である。 代理人　弁理士　　逢　坂　　宏 第１図 第２図 第３図 （自発）手続ネ市正書 昭和６１年７月２１日 特許庁長官　　黒　１）明　雄　　殿 １、事件の表示 昭和６１年　特許願第７９４Ｇ３号 ２、発明の名称 磁気記録媒体 ３、補正をする者 事件との関係　特許出願人 住　所　東京都新宿区西新宿１丁目２６番２号名　称　
（１２７）小西六写真工業株式会社４、代理人 住　所　東京都立川市柴崎町２−４−１１　ＦＩＮＥビ
ル６、補正により増加する発明の数 ７、補正の対象 （ｌ）、特許請求の範囲を別紙の通りに訂正します。 （２）、明細書第２真下から３行目の「であり」を「で
あり、」と訂正します。 （３）、同第２真下から２行目の「、」を削除します。 （４）、同第３頁２行目の［カーボンブランクの］を削
除します。 一以　上− ■、特許請求の範囲 １、波長９０００人の光の透過率が０．２〜１．０％で
あり、かつ−次平均粒子径が１０〜３０ｍμであるカー
ボンブラックが磁性粉に対して７．０〜９．０重量％の
割合で磁性層に含有されている磁気記録媒体。 （自発）　手続ネ市正ゴク） 昭和６１年９月斗日 １、事件の表示 昭和６１年　特許間第７９４（ｉ３号 ２、発明の名称 磁気記録媒体 ３、補正をする者 事件との関係　特許出願人 住　所　東京都新宿区西新宿１丁目２６番２号名　称　
（１２７）小西六写真工業株式会社４、代理人

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １、波長９０００Åの光の透過率が０．２〜１．０％で
   ありかつ一次平均粒子径が１０〜３０ｍμであるカーボ
   ンブラックが、磁性粉に対して７．０〜９．０重量％の
   割合で磁性層に含有されている磁気記録媒体。