JPS63140421A - 走行耐久性磁気記録媒体 - 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】 【産業上の利用分野】

本発明は磁気テープ等の磁気記録媒体に関し、特に高記
９密度磁気テープの走行耐久性及び電磁変換特性の改善
に関する。

【従来の技術】

最近、磁気記録媒体において、高密度記録への要求が高
まり、従来より使用されている強磁性粉末に代り、例え
ば鉄、ニッケルおよびコバルトなどの金属を主成分とす
る強磁性合金粉末を使用することが一般化しつつある。 ｖｆにビデオテープにおいては、記録波長を短くしたり
、トラック幅を狭くするなどの方法の利用に伴い、非常
に高密度の記録を行うことが必要になり、従来の酸化鉄
扇の強磁性粉末に代わって、強磁性合金粉末を用いたビ
デオテープが使用されるようになってきている。強磁性
合金粉末を使用する場合には磁性層の表面を平滑にする
ことによりさらに高密度の記録ができ、磁気記録媒体の
電磁変換特性が向上することが知られている。 しかしながら、磁性層の表面を平滑にすると、特にビデ
オテープの走行中において磁性層と装置系との接触摩擦
抵抗が増大する結果、短期間の使用で、磁気記録媒体の
磁性層が損傷を受け、あるいは磁性層が剥離する傾向が
ある。待にビデオテープでは、スナルモードのように磁
性層を過酷な条件下に置くことがあり、磁性層の摩擦係
数の増大は、特にスチルモードにおける磁性層のか命を
短くする原因になる。従ってビデオテープの磁性層の走
行耐久性の向上が望まれている。 従来より磁性層の走行耐久性を向上させるための対策と
しては、磁性層にコランダム、炭化珪素、酸化クロムな
どの研磨剤（硬質粒子）を添加する方法が提案されてい
る。 前記摩擦抵抗は接触面の摩擦係数と接触゛面積との相乗
積によって定まる。従って研磨剤を添加して接触面に凹
凸を生ザしぬ、〃イドボール等との接触面積を少なくし
その摩擦抵抗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、同５８−１６１１３５
号、同５７−５３８２５号、同５８−２４１５号にはい
ずれも黒磯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。 上記のような黒磯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５２−１７４０
１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＠電防上と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、必ずしも充分な効果が得られ
ず、又走行性や電磁変換特性を劣化させるという欠点が
あった。 更に、磁性層の走行耐久性を向上させる目的で磁性層に
研磨剤を添加する場合には、研磨剤を相当多量に添加し
なければその添加効果が現れにくい。しかし、多量の研
磨剤を添加した磁性層は磁気ヘッドなどを着しく摩耗さ
せる原因となり、また、磁性層を平滑化して電磁変換特
性を向上させるとの趣旨にも反することとなり好ましい
方法とは言えない。 またビデオテープに於て記録波長を短くしたり、トラッ
ク幅を狭くする高密度記録は一方ではドロップアットの
発生を増大させるが、この高密度記録によるドロップア
ウトの発生の増大の対策としては、磁性層を超平滑化、
鏡面化することによりある程度低減させることができる
。しかしこの磁性層の鏡面化には、走行耐久性の向上と
いう問題が付帯する。

【発明の目的】

本発明は、電磁変換特性と走行耐久性の両者が改良され
、しかもドロップアウト発生が少ない磁気記録媒体を提
供することを特徴とする特に本発明は、電磁変換特性が
優れかっ、スチルモードのような過酷な条件下でも安定
した優れた走行耐久性を示し、かつドロップアウト発生
が少ない磁気記録媒体を提供することを目的とする。

【発明の構成】

前記した本発明の目的は、非磁性支持体上に強磁性合金
粉末を含む磁性層を有する磁気記録媒体に於て、強磁性
合金粉末の比表面積が４０ｍ”／ｇ以上であり、また支
持体に関し、磁性層と同側に中和価が２５０以下の脂肪
酸と脂肪酸エステル並びに平均粒径６０輸μ以下でＤＢ
Ｐ吸油量が１００＋ａｉ’／１００ｇ以上のカーボンブ
ラックを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。 本発明の態様に於て、府記強磁性合金粉末にアルミニウ
ムが含有されていることが好ましい。 尚本発明に係る脂肪酸及び脂肪酸エステルは磁性層、保
護層中に或は両者の溶液を塗布することによって磁性層
と同側に存在させることができる。 次に本発明の詳細な説明する。 本発明の磁気記録媒体の磁性層に含有される強磁性合金
粉末はその比表面積が４０　＋ａ　”　／　ｇ以」二で
あることが必要であり、さらに比表面積が４５１ｎ２／
ｇ以上のものを使用することにより電磁変換特性の向上
が顕著に現れ好ましい。また強磁性合金粉末の等電点で
のｐｉには８．０以上のものが好ましい。 本発明にかかる磁気記録媒体の磁性層に使用できる磁性
合金粉末として、例えばＦ　ｅ−Ａ　１合金、Ｆ　ｅ−
Ａ　Ｉ−Ｐ合金、Ｆｅ−Ｎｉ−Ｃｏ合金、Ｆ　ｅ−Ｍ　
ｎ−Ｚ　ｎ合金、Ｆ　ｅ−Ｎ　ｉ−Ｚ　ｎ合金、Ｆ　ｅ
−Ｃｏ−Ｎ　ｉ−Ｃｒ合金、Ｆ　ｅ−Ｃｏ−Ｎ　ｉ−Ｐ
合金、Ｃｏ−Ｎｉ合金、Ｃｏ−Ｐ合金等Ｆｅ、ＡＩ！、
Ｎｉ、Ｃｏを主成分とする合金粉末が挙げられるがＡ１
を含有する合金粉末が好ましい。 尚本発明の磁気記録媒体の磁性層に使用する強磁性合金
粉末の等電点のＩＪｌｌの値の測定は、例えば、水１０
０　＋ｎ　ｌ中に電解質（たとえばＩＩ（ＪやＮａＣｌ
！　）を加えて、初め適当な、ｐＨ値にして、この溶液
にメタル磁性粉０．１ｇを加えて分散し、通常の方法に
より、ゼータ電位を測定して、ゼータ電位が零になると
き（等電点）のｐＨ値を、′９電点の、１１とすること
ができる。 本発明で使用する中和価２５０以下の脂肪酸の例として
は、ミリスチン酸、パルミチン酸、ステアリン酸、アラ
キン酸、ベヘン酸、リグノセリン酸、セロチン酸、モン
タン酸、メリシン酸等の飽和脂肪酸、ツズ酸、フイセト
レイン酸、ミリストレイン酸、シーマリン酸、ペトロセ
リン酸、オレイン酸、エライノン酸、がドレン酸、ゴン
ドラ酸、鯨油酸、エルカ酸、ブラシジン酸、セラコレイ
ン酸等の不飽和脂肪酸を挙げることができる。上記脂肪
酸は、単独であるいは混合して使用することができる。 また脂肪酸と併用する脂肪酸エステルの例としては、ト
リデシル酸、ラウリル酸、ウンデシル酸、カプリン酸、
エルカ酸、セトレイン酸、エライノン酸、オレイン酸、
ミリスチン酸、ペンタデシル酸、パルミチン酸、ヘプタ
デシル酸、ステアリン酸、ノナデカン酸、７ラキン酸、
ベヘン酸、リグ／セリン酸、セロチン酸、へブタコサン
酸、モンタン酸、メリシン酸およびラフセル酸などの飽
和脂肪酸もしくは不飽和脂肪酸のメチルエステル、エチ
ルエステル、プロピルエステルおよびブチルエステルを
挙げることができる。脂肪酸エステルは単独あるいは混
合して使用することができる。 本発明の上記の脂肪酸および脂肪酸エステルは強磁性合
金粉末１００重量部に対して、通常１０重量部以下の範
囲で添加され、１〜９重１都の範囲て′添加することが
好ましい。また、脂肪酸の会Ｊ１°重量は、通常、脂肪
酸と脂肪酸エステルとの総重量の１／１０〜９／１０の
範囲の量である。 本発明の磁気記録媒体の磁性層には、特定の平均粒径と
特定のＤＩＰ吸油量を有するカーボンブラックが含有さ
れていることが必要であり、使用するカーボンプラ・ン
クの平均粒子径は６０　ｔｏμ未満であることが必要で
ある。平均粒子径が上記範囲を逸脱したカーボンブラッ
クを使用した場合には、磁性層の表面があれ、電磁変換
特性が劣下するうえ、ドロップアウトの発生も多くなっ
てしまう。また、使用するカーボ゛シ′ブラックのＤＩ
ＪＰ吸油量は１００ａ＊１／１ｏｏｙより大きいことが
必要であり、１０１−５００ｍ１７１００ｇの範囲の吸
油量をイｉするカーボンブラックを用いることが好まし
い。 上記のカーボンブラックの添加率は強磁性合金粉末に対
して通常は１０重量％以下であり、０．１〜６重量２６
以下であることが好ましい。 上記のカーボンブラックはＱＬ独あるいは本発明の特定
範囲内で特性の異なるもの或は他目的例えば帯電防止の
ためのカーボンブラック等と混合して使用することがで
きる。 尚合金粉末の比表面積はｌ１ＥＴ法で求めた。また脂肪
酸の中和価は公知の測定法により、カーボンブラックの
ＤＩｆＰ吸油量は、ノアチル７タレイト（り１３Ｐ）を
ベヒクルとしてキャボット式吸油計で求めた値である。 本発明に於ては従来の技術を活用して本発明の磁気テー
プの磁性層、保護層、バックコート層或はその池の構成
層を形成することができる。 本発明の磁気テープの磁性層としては、磁性粉、画性脂
肪酸及び脂肪酸エステル、バインダ及び分、散剤等を含
有する塗料を塗布する分散型磁性１けである。 本発明に用いられるバインダとしては、耐摩耗性のある
ポリウレタンが挙１デられる。これは、Ｉｌｌ！の物質
に対する接着力が強く、反復して加わる応力または屈曲
に耐えて機械的に強靭であり、且つ耐摩耗性、耐候性が
良好である。 またポリウレタンの他に、繊維素系ム（脂及び塩化ビニ
ル系共重合体も含有せしめれば、磁性層中の磁性粉の分
散性が向上してその８！械的強度が増大する。但し繊維
素系０（脂及び塩化ビニル系共重合体のみでは眉が硬く
なりすぎるが、これは上述のポリウレタンの含有によっ
て防止できる。 使用可能なａ維索系ＬＨ脂には、セルロースエーテル、
セルロー　スｊＦｔｔＰ１ｆＲエステル、セルロース有
機酸エステル等が１！２用できる。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１仁が挙げられる。 またフェノキシ樹脂も使用することができる。 ７エ／キシ０（脂は８１械的強度が大さく、寸度安定性
に１ぐれ、耐熱、耐水、耐薬品性がよい等の長所を有す
る。 尚１前記ポリウレタン、＃ｌ＆砒素系或は塩化ビニル系
樹脂は、−ＳＯ，Ｍ、−１’０（ＯＮ）２或は−ＣＯＯ
Ｎ（但しＭは水素もしくはアルカリ金属）′？Ｐの親水
性極性基を有していてもよい。 これらのバインダは互１こ長短相補い、更に相助けてテ
ープ物性に於いて経時安定性を着しく高めることができ
る。 更に前記したバインダの他、一般に磁気記録媒体に用い
られる（ｊ（脂、或は各種変性樹脂、或は挙動に特徴の
ある熱可塑性樹脂、熱硬化性樹脂、反応型樹脂、電子線
照射硬化型樹脂との混合物が使用されてもよい。 本発明の磁気テープの磁性層等構成層の耐久性を向上さ
せるために各種硬化剤を含有させることができ、例えば
インシアネートを含有させることができる。 使用できる芳昏族インシアネートは、例えばトリレンジ
イソシアネー）（ＴＤＩ）？’及びこれらインシアネー
トと活性水素化合物との付加体などがあり、平均分子量
としては１００〜３，０００の範囲のものが好適である
。 また脂肪族インシアネートとしては、ヘキサメチレンジ
イソシアネー）　（）Ｉ　Ｍ　Ｄ　Ｉ　＞５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。これらの脂肪族イソシアネート及びこれらインシア
ネートと活性水素化合物の付加体などの中でも、好まし
いのは分子量力弓ＯＯ〜３，０００の範囲のものである
。脂肪族インシアネートのなかでも非脂環式のイソシア
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。 前記磁性層を形成するのに使用される磁性塗料には必要
に応じて分散剤、前記カーボングラ・ンク、脂肪酸等以
外の滑面剤、帯電防止剤及び研磨剤、７７ト剤等の添加
剤を含有させてもよい。 本発明に併用される分散剤としては、アミン化合物、ア
ルキルサル７ヱート、脂肪酸アミド、高級アルコール、
ポリエチレンオキサイド、スルホ琥珀酸、スルホ＊鎖酸
エステル、公知の界面活性剤等及びこれらの塩がある。 これら分散剤は１種類のみで用いても、或は２種類以上
を併用してもよい。これらの分散剤は磁性粉１００重量
部に対し１〜２０重風部の範囲で添加される。これらの
分散剤は、あらかじめ磁性粉を前処理する為に用いても
よい。 また、滑面剤としては、シリコーンオイル、グラファイ
ト、カーボンブラックグラ７トボリマ、二硫化モリブデ
ン、二硫化タングステン等も必要に応じ併用できる。こ
れらの滑面剤は磁性粉１００重量部に対して０．２−・
２０重量部の範囲で添加される。 研磨剤としては、一般に使用される材料で鎧融アルミナ
、炭化珪素、酸化クロム、コランダム、人ｆｆｉコラン
グム、ダイヤモンド、人造ダイヤモンド、ざくろ石、゛
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径０．０５〜５μ贋の大
きさのものが使用され、特に好ましくは０．１〜２μ厘
である。これらの研磨剤は磁性粉１００重量部に対して
１〜２０重量部の範囲で添加される。 マット剤としては、有？茂質粉末或は無＋ｆｉ貿粉末を
夫々に或は混合して用いられる。 本発明に用いられる育成質粉末としては、アクリルスチ
レン系樹脂、ベンゾグアナミン系ＦＭ　、＠粉末、メラ
ミン系樹脂粉末、フタロシアニン系顔料が好ましいが、
ポリオレフィン系！３４　Ｒｔ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
、ポリ弗化エチレンＰＪ４　Ｗｒ１粉末等も使用でき、
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、硫酸バリウム、酸化亜鉛、酸
化錫、酸ｆヒフロム、炭化珪素、炭化カルシウム、ａＦ
　ｅ２０３、タルク、カオリン、硫酸カルシウム、窒化
硼素、弗化亜鉛、二酸化モリブデンが早げられる９帯電
防止剤としては、カーボンブラックをはじめ、グラファ
イト、酸化錫−酸化７ンチモン系化合物、酸化チタン−
酸化錫−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７ニオン界面活
性剤；高級アルキルアミン類、！ｍ４級アンモニウム塩
顕１ビリノン、その池の複素環類、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、７ミ７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あげられる。 上記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、ノチル
イソブチルケトン、シクロヘキサノン等のケント類；メ
タルノール、エタ／−ル、プロパ／−ル、ブタ／−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モノアセテート等の
エステル類；グリコールツメチルエーテル、グリフール
モノエチルエーテル、ノオキサン、テトラヒドロフラン
等のエーテル類；ベンゼン、トルエン、キンレン等の芳
台族炭化水素；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Ｚ　’９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７タレーシ、
ポリエチレン−２，６−す７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、セルロースグ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、　Ａ　１、Ｚ　ｎ等の
金属、プラス、窒化硼素、炭化珪素、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、好ましくは５〜５０μ

【ｎであり
、ディスク、カード状の場合は３０メ１ｍ〜１０１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。 支持体上に上記磁性層を形成するための塗布方法として
は、エアードクタフート、ブレードフート、エアーナイ
フコート、スクイズコート、浸漬コート、リバースロー
ルフート、トランスファーロールフート、グラビアコー
ト、キスコート、キャストコー［、スプレィツー）等が
利用できるがこれに限らない。 （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１１ 磁性塗料処方； 強磁性合金粉末Ｅ比表面Ｍｔ４０１Ｉ＋２／ｇ１１００
部塩化ビニル／酢酸ビニル共重合体　　　　　１３！Ｉ
ＳポリウレタンＯ（脂　　　　　　　　　　　　　７部
ａ−＾ｅｚＯｉ　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　５部ミリスチン酸く中和価＝２４５．７）　　　　
　　　　　１部ステアリン酸ブチル　　　　　　　　　
　　　１部しンチン　　　　　　　　　　　　　　　　
　３部カーボンブランク（１）１部 平均粒子径：５３ｍμ、ＤＤＩ’：１８０＋ｎ／／１０
０７カーボンブラツク（２）３部 、　平均粒子径：１６ｍＪＪ　、ＤＤＰ：１０４ｍ１７
１００ｇシクロヘキサノン　　　　　　　　　　　　１
３０部トルエン　　　　　　　　　　　　　　　　　　
７０部上記、磁性塗料組成物を硬化剤組成物として多官
能インシアネート３重量部を混合分散して磁性塗料とし
た。厚さ１０μ−のポリエチレンテに７タレ一ト非磁性
支持体上に塗布後、磁性塗料が未乾燥の状態で、磁場配
向処理を行い、さらに・）ａ燥後カレング処理を行い磁
性層を３μ伯とし、８　Ｉｎ　Ｉｌｌ　１１０にスリッ
トして８＋ａｍ型ビデオテープを製造した。 ［実施例２］ 実施例１において比表面積４０ｍ２／ｇの強磁性合金粉
末に代えて、比表面積４５＋２／ｇの強磁性合金粉末を
使用した以外は、同様に操作して８「ｎＩｎテープを製
造した。 ［比較例１］ 実施例１においてミリスチン酸に代えて、カプリルＰＩ
ｉ（中和価＝３８９．１）を同量用いたｊＪＪ、外は同
様に操作して８ＩｆｉＩＩ＋テープを製造した。 ［比較例２］ 実施例１において、カーボンブラック（１）、（２）に
代えてカーボンブラック（３）、平均粒子径：２８０＋
ａμ、Ｄ［）Ｐ：３６堕／／１０ｈを５部用いた以外は
、同様に操作して８ＩｆｉＩｆｉテープを製造した。 ［比較例３１ 実施例１において比表面積４０　＋ａ　２／　ｇの強磁
性合金粉末に代えて、比表面積３０１１２／ｇの強磁性
合金粉末を同量用いた以外は、同様に操作して８１テー
プを製造した。 以上、製造されたテープを、電磁変換特性、スチル耐久
性、（靜止画像の再生出力が２，０ｄ１３に低下するま
での時間を分単位で示す。）ドロップアウト発生数、摩
擦係数について結果を次表に示す。 以下余白 、ノ′ 実施例１で得られた８ＩＩＩＩｌテープは、中和価が２
５０より大きな脂肪酸を含有する比較例１で得られた　
　′８１テープと比較した場合と、再生出力が高く、摩
擦係数が低く、スチル耐久性も改善されている。　１実
施例２で得′られた８Ｉ＃ａ＋テープは、強磁性合金粉
末の比表面積が４５Ｉｎ２７Ｈのものを使用したテープ
であるが、再生出力は、実施例１よりもさらに向上し、
スチル耐久性、摩擦係数、ドロップアウト発生数はほぼ
実施例１と同等である。 比較例２は、実施例１で用いられているカーボンブラッ
クに代えて、平均粒径が２８０μ「−と大きく、またＤ
ＢＰ吸油量も３６ｖＡ／７１００ｇと小さいものを使用
したテープは、ドロップアウトの発生数が非常に多く、
しかも再生出力も低下してしまっている。 比較例３は、比表面Ｍｔ３０ｍ２／ｇの強磁性合金粉末
を使用したものであるが、実施例１と比較して、かなり
再生出力が低くなっている。 【発明の効果】 以上のように、比表面積が４（ｈ”／ｇ以上の強磁性合
金粉末を使用すること、特に比表面積が４５ｍ”／ｇ以
上の強磁性合金粉末を使用すること、かつ中和面が２５
０以下の脂肪酸、脂肪酸エステル、および平均粒子径が
６０ｔｎμ未満であってＤＢＰ吸油量が１００＋１７１
００ｇよりも大きいカーボンブラックを用いる二とによ
り再生出力が向上しかつスチル耐久性などの走行耐久性
が改善され、しかもドロップアウト発生数を低減したテ
ープが得られる。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）非磁性支持体上に強磁性合金粉末を含む磁性層を
   有する磁気記録媒体に於て、強磁性合金粉末の比表面積
   が４０ｍ＾２／ｇ以上であり、また支持体に関し、磁性
   層と同側に中和価が２５０以下の脂肪酸と脂肪酸エステ
   ル並びに平均粒径６０ｍμ以下でＤＢＰ吸油量が１００
   ｍｌ／１００ｇ以上のカーボンブラックを有することを
   特徴とする磁気記録媒体。
2. （２）前記強磁性合金粉末がアルミニウムを含有するこ
   とを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の磁気記録媒
   体。