JPS62239320A - 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ックを充填する
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８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がら、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、ｐＨが４以下、一次平均粒子径が１０
〜３０ｍμ、着色力がＡＳＴＭ法で１１０％以上のカー
ボンブラックが少なくとも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。

本発明に用いられるカーボンブラックは、ｐＨが４以下
であることが特徴である。即ち、ｐＨが４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。

ｐ　Ｈ４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０．０４５μｍ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４より大きいとその塗料中の分散が悪く、
層の表面を粗（し過ぎて好ましくない。また、カーボン
ブラックの・ｐ）ｌが２．５より小さいものを使用する
と層が強度的に弱くなる場合があるので、ｐＨ２，５以
上であることが好ましい、従って、好ましくはｐＨ２，
５〜４のカーボンブラックを使用するのがよく、ｐＨ２
，５〜３．０のカーボンブラックが更によい。

また、本発明においては、上記カーボンブラックの一次
平均粒径（以下、単に粒径と称することがある。）を１
０〜３０ｍμ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１
０ｍμ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。

しかも、本発明によれば、カーボンブラックの着色力を
１１０％以上（望ましくは１２０％以上）としているの
で、層の光透過率を比較的低く抑えることができる。こ
のために、カーボンブラックの添加量を減少させても十
分な遮蔽効果が得られ、かつ導電性も十分に保持される
から、相対的に磁性粉の量（即ち、充填密度）を増加さ
せ、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２
００ｒｒｒ／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。

上記において、カーボンブランクの着色力は公知のＡＳ
ＴＭ法（ＡＳＴＭ　　Ｄ３２６５）によるものであるが
、更に１２０〜１５０％とするのが実用的にみて望まし
い。

また、本発明において、カーボンブラックの添加量は、
磁性層については、好ましくは磁性粉１００重量部に対
して１．５〜１５重量部、より好ましくは３〜１０１ｉ
ｌｔ部である。

使用可能なり−ポンブラックは次の通りである。

三菱カーボンブラック社製：　＃２２００　Ｂ、　＃２
３５０、＃２４００　Ｂ　。

コロンビアカーボン社製ニラ−ベン（Ｒａｖｅｎ）　１
０３５、ラーベン（Ｒａｖｅｎ）　３５００、 ラーベン（Ｒａｖｅｎ）　５０００、 ラーベン（Ｒａｖｅｎ）　７０００　。

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１．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−力プロラクタム、Ｔ−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〇形）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。

ＰＫＨＨ，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
、 一般式： で表わされるものがある。この場合、 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％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、（ｆｆｉ＋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＜　、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Ｉ”ＶＡＧＨＪ、ｒＶＹＨＨＪ、ｒＶＭＣＨＪ　、
積木化学■製の「エスレックＡ」「エスレソクへ−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１
００ＯＷＪ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
１５５が更に望ましいことがｆｌｇ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
テルー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、ｒ　−Ｆａ
ｔ’ｓ　ｓ　Ｃｏ含有ｒ−Ｆｅ、０３、Ｆｅ３Ｏ４％　
Ｃｏ含有ＦｅＳ０ｍ等の酸化鉄磁性粉；　Ｆｅ　ｓ　Ｎ
ｉ、Ｃｏ　ＳＦｅ　　Ｎｔ　−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合金等Ｆｅ　ｓ　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、Ｇｏ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３５ｎ？／ｇ以上、更には４０
ｒｄ／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
子ステル等）、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−ＡＩｌｔＯ＊　　（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ｔ、）等
が使用される。この研磨材の含有量は磁性粉に対して２
０重量部以下が好ましく、またその平均粒子径は０．５
μｍがよ＜、０．４μｍ以下が更によい。

また、ＢＣ１ｉ３にも、磁性ＪＩ２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−Ｆｅｔｕ
ｓ、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ンク（特に導電性カ
ーボンブランク）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ｌ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、Ａ１、Ｚｎ
等の金属、ガラス、Ｂ　Ｎ　％　Ｓ　ｉ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、ＯＣＩ優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≦０−０１μｍ−、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≦
０．０１μｎ、　Ｒｍａｘ≦０．１３μｍとし、平滑な
支持体ｉ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２．０Ｃ
ＪＩ４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。

Ｃｏ含有ｒ　　Ｆｅ！Ｏｓ　　　　　　　　　　４００
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ＶＡＣ；Ｈ）　　　　　５０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部カーボンブラック　　　　　
　　　　　　　２４部テトラヒドロフラン　　　　　　
　　　　５００部トルエン　　　　　　　　　　　　　
　　５００部種々のカーボンブラックを用いて、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、ｌ／２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（３３Ｇ型）を用い、９０００人で測
定した。

ルミＳ／Ｎ　： 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−０１２０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ｐＨを４以下、粒径を１０〜３０ｍμ、着色力を
１１０％以上とすれば、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−−−−−−−−一・−・バックコート層（ＢＣ層）
である。 代理人　弁理士　　逢　坂　　宏 （自発）　手続ネー１１正書 昭和６１年９月４０ １、事件の表示 昭和６１年　特許１頭第８１６６３５＋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　特詰出願人 住　所　東京都新宿区西新宿１１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−ＩＩ　ＦＩＮＥビ
ル置装０４２５−２４−５４１１ｇ１５ ６、補正により増加する発明の数 以　上−

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １、ｐＨが４以下、一次平均粒子径が１０〜３０ｍμ、
   着色力がＡＳＴＭ法で１１０％以上のカーボンブラック
   が少なくとも磁性層に含有されている磁気記録媒体。