JPS63181117A - 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 近年、磁性材料、特にビデオ、コンピューター用記録媒
体の高密度化、高Ｓ／Ｎ化に伴い、より粒子径の小さな
磁性粉が用いられるようになっている。

一般に、磁気記録媒体のＳ／Ｎ比は、記録・再生に関係
する記録材料中の磁性粉の粒子数の平方根に比例すると
言われているため、同一重量の磁性粉を塗布した場合、
粒子径の小さい磁性粉を用いる程Ｓ／Ｎ向上に有利にな
る。

しかしながら、磁性粉を微粒子化し、そのＢＥＴ値を高
めると、それに伴ない磁気記録媒体の光透過率が増大し
、光を遮蔽する能力が低下するため、不都合を生じる。

例えばビデオテープ等では、テープエンドを光透過率の
変化によって検知しているが、上記のようにテープの磁
気記録部分の光透過率が増大すると、テープエンドとの
光透過率のコントラストが減少し、不都合を生ずるので
ある。

この対策としては、テープの遮光性を増大させるためカ
ーボンブラックを添加することが知られているが、この
添加量が多過ぎるとテープの電磁変換性能の劣化を招く
。

また、近年ビデオテープの録画長時間化を可能ならしめ
るためにテープ厚みの薄膜化の傾向があり、それにとも
なって磁性層の厚みも薄く入ってきているため、磁性層
により大きな遮光性が要求されている。しかも、ＶＨＳ
タイプの場合、ビデオテープの光透過率が波長９００ｎ
ｍの光で０．１％以下である必要がある。このため、上
記のごとき光透過率の規定を満たし、かつ高性能のビデ
オテープが必要とされてきている。

ハ１発明の目的 本発明の目的は、Ｓ／Ｎに優れ、高品位で高出力であっ
て、光遮蔽性に優れた磁気記録媒体を提供することであ
る。

二０発明の構成及びその作用効果 本発明は、２価の鉄成分（Ｆｅ”）を１原子％以上、１
３原子％以下含みかつＢＥＴ値が３５ｒｒｆ／ｇｒ以上
である酸化鉄磁性粉が磁性層に含有されており、かつカ
ーボンブラックが磁性粉１０ｏ重量部に対して６重量部
以上、１４重量部以下の割合で前記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、磁性粉の比表面積がＢＥＴ値で３５ｒ
ｄ／ｇｒ以上であるので、磁気記録の高密度化、高Ｓ／
Ｎ化が可能となり、高いレベルでの電磁変換特性が得ら
れる。しかも、磁性粉の粒径が小さいことから、充填密
度を上げることができ、より高い電磁変換特性を得るこ
とが可能である。

しかしながら、こうした磁性粉の微粒子化により、磁性
層（磁気記録媒体）の光透過率が増大し、従来技術の項
で述べたような問題が生ずる。これに対し、本発明にお
いては、磁性層にカーボンブラ・ツクを磁性粉１００重
量部に対して６重量部以上、１４重量部以下と適切な割
合で含有せしめているので、磁性層の光透過率を減少せ
しめて磁性層に良好な光遮蔽性を与え、かつ導電性を高
めることが可能となり、しかも電磁変換性能も良好に保
持することができ、前述のような問題は生じない。

更に、本発明は、２価の鉄成分（Ｆｅ”　）を１原子％
以上、１３原子％以下の割合で酸化鉄磁性粉中に含まし
めた点にも、上記した構成と共に、格別の意義を有する
ものである。即ち、磁性層中のカーボンブランクの含有
量を増やすと、一般にはそれだけ幾分Ｓ／Ｎ比の減少す
る傾向が見′られる。

しかしながら、上記のような高微粒子化された酸化鉄磁
性粉を用いた場合における、磁性粉中の２価の鉄成分の
含有量及び磁性層中のカーボンブランク含有量の選択と
、その選択が全般的な電磁変換特性に与える影響の程度
については、必ずしも充分な検討が加えられてはいなか
った。

本発明者は、検討の結果、カーボンブランク及び２価の
鉄成分を上記の割合で用い、これらの組合せにより、磁
性層に良好な光遮蔽性を与えると同時に、磁性粉の微粒
子化による高いレベルでの電磁変換特性を良好に保持で
きることを見出した。

即ち、２価の鉄成分は一般に黒色を呈しており、この含
有量を増やすと酸化鉄磁性粉全体の光遮蔽効果が増大す
る。本発明においては、２価の鉄成分の含有率を１．０
原子％以上としているので、こうした２価の鉄成分の光
遮蔽効果を有効に利用でき、前記したカーボンブラック
の光遮蔽効果とあいまって磁性層に良好な光遮蔽性を付
与することが可能となる。しかも、同時に電磁変換特性
を良好に保持できるのである。

このように２価の鉄酸”分の光遮蔽効果によって磁性層
の光透過率が減少するが、こうした２価の鉄成分の含有
量と、カーボンブラックの上記した含有量とを上記した
ように適切に組み合せることにより、磁気記録媒体の電
磁変換特性を落さずに遮光性を高めることができるので
ある。これは、本発明によってはじめて実現可能となっ
たのである。なお、カーボンブラックの粒径の微小化も
可能となり、光遮蔽性を十分に発揮しながら、磁性層の
導電性、表面平滑性、電磁変換特性の更なる向上も期待
できる。

但、酸化鉄磁性粉中の２価の鉄成分の含有量が１３原子
％を越えると、磁性粉が化学的に不安定となるので、上
記含有量を１３原子％以下とした。更には、２価の鉄成
分の含有量を１０原子％以下とすると、より一層の安定
性を得るうえで好ましい。

本発明で使用する酸化鉄磁性粉としては、例えばｒ−Ｆ
ｅｔｒｓ−、Ｃｏ含有ｒ−Ｆ１３２０．　、Ｆｅｔｅ、
、Ｃｏ含有Ｆｅ３０ａ等から選ばれた一種又は二種以上
を挙げることができるが、むろんこれらに限られるもの
ではない。

本発明において、酸化鉄磁性粉の比表面積は必要以上に
大きくすると却って分散不良を生じるので、上限を１０
０　ｒｒｒ／ｇｒとするのが望ましい。なお、上記にお
いて、ｒＢＥＴ値」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Ｑ、５ｋｇ／ｍ？に設定し、窒素により液体窒素
温度（−１９５℃）で吸着測定を行う（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ＣＢＥＴ値）の測定装置には、
濡洩電池側ならびに濡洩アイオニクス■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、日本化学全編、丸善■昭和４１年４月３０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（ｍ／ｇｒ）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。）。

上記カーボンブラックの添加量は、磁性粉１００重量部
に対し、６重量部以上、１３重量部以下とするのが好ま
しく、６重量部以上、１２重量部以下とするのがより好
ましい。これ以上とすると、電磁変換特性が低下したり
、磁性層の耐久性が落ち、スチル特性等が低下し易い。

上記カーボンブランクの平均−次粒径を１００ｍμ以下
とすれば、磁性層表面が平滑となり、前記した磁性粉の
高微粒子化と相まって、Ｓ／Ｎ比等の電磁変換特性が更
に良好となる。但し、カーボンブランクは分散性の点か
ら平均−次粒径１０ｍμ以上、更に好ましくは２０ｍμ
以上のものが好ましい。

平均−次粒径１０ｍμ未満のものは、カーボンが磁性層
表面部に集まり易く、ヘッド汚れや出力低下につながり
易い。ここで「平均−次粒径」は、電子顕微鏡で直接選
別的にカウントして測定してもよいし、粒径分布から測
定してもよい。また比表面積から球形として算出するこ
ともできる。また協会刊）や「カーボンブランク便覧」
　（カーボンブラック協会編」、及び「新実験化学講座
第１８巻」（日本化学全編、昭和５２年、丸善株式会社
刊）を参照できる。

また、上記カーボンブラックとして、遮光用カーボンブ
ラックを用いれば、光遮蔽の度合を高めることができる
。遮光用カーボンブラックとしては、例えばコロンビア
カーボン社製のラーベン２０００（比表面積１９０ｍ／
ｇ−粒径１Ｂｍμ）　、２１００．１１７０．１０００
、三菱化製■製の＃１００　、＃７５、＃４０、＃３５
、＃３０等が使用可能である。

また、カーボンブラックは媒体の走行性を安定させるう
えで導電性のあるものが好ましい。こうした導電性カー
ボンブランクとしては、例えばコロンビアカーボン社の
コンダクテノクス（Ｃｏｎｄｕｃ　ｔｅｘ）９７５（比
表面積２５０ｍ／ｇ、粒径２４ｍμ）　、：Ｉンダック
テソクス９００（比表面積１２５ｉ／ｇ、粒径２７ｍμ
）、コンダクテソクス４０−２２０　　（粒径２０ｍμ
）、コンダクテックスＳＣ（粒径２０ｍμ）、カボソト
社製のパルカン（Ｃａｂｏｔ　Ｖｕｌｃａｎ）　Ｘ　Ｃ
−７２（比表面積２５４ｍ／ｇ、粒径３０ｍμ）、パル
カンＰ（粒径２０ｍμ）、ラーベン１０４０．４２０、
ブランクパールズ２０００　（粒径１５ｍμ）、三菱化
成■製の＃４４等がある。カーボンブラックはその吸油
量が９０ｍ６（ＤＢＰ）／１００　ｇ以上であるとスト
ラフチャー構造をとり易く、より高い導電性を示す点で
望ましい。

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ＢＣＣ８４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。磁性層２には、
上述したカーボンブラック、酸化鉄磁性粉（γ−Ｆｅｚ
Ｏｚ　、Ｃｏ含有７　　ＦｅｚＯ３、Ｆｅ３０ａ　、Ｇ
ｏ含有Ｆｅ２０ａ等）の他、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−
Ａ　ｅ　ｚｏｘ　（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
有量は磁性粉に対また、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。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。また、上記以外にも、バインダー樹脂
として繊維素系樹脂、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。

また、ＢＣＣ２０も、カーボンブラックを添加してよい
。

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、ＡＩ！、Ｚ
ｎ等の金属、ガラス、ＢＮ、　＄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ン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、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と、オ
ーバーコート層（００層）４が夫々設けられており、０
０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。

以下に示す成分、割合、操作順序等は、本発明の精神か
ら逸脱しない範囲において種々変更しうる。

なお、下記の例において「部」はすべて「重量部」を表
わす。

磁性塗料として第３図に示す組成比の配合成分を用意し
た。これらの組成物をボールミルで分散した磁性粉分散
塗液を、ポリイソシアネート１０部を添加後に厚さ１５
μｍのポリエチレンテレフタレートベースの片面に押出
しコーターにて塗布し、乾燥させ、スーパーカレンダー
表面処理をほどこした後、２インチ幅に断裁し、各２イ
ンチビデオ用テープ（各実施例、比較例の番号に対応す
る）を得た。このとき、磁性層厚みは４．３　μｍであ
った。

各ビデオテープについては次の測定を行なったところ、
第４図に示す結果が得られた。但、第３図の第２欄以後
の数字は重量部を表わし、また第２欄以後の「実」は実
施例を、「比」は比較例を表わす。

ルミＳ／Ｎ　： カラービデオノイズメーターｒＳｈｉｂａｓｏｋｕ　９
２５Ｄ／１」により測定した。第３図には、実施例６の
値を０．０としたときの相対値を示した。

スチル耐久性： 第３図中、Ｏは良、△はやや良、×は不良を表わす。

磁気特性（Ｈｃ）経時安定性： 第３図中、○は良、△はやや良、×は不良を表わす。

これらの結果から、本発明に基づい″′ｃ磁性層を構成
することによって、テープ性能が著しく向上することが
分る。また、本発明の構成により、高Ｓ／Ｎ比、高出力
が得られ、しかも光を十分に遮蔽できることが分る。

第４図は、実施例１又は実施例５において、カーボンブ
ラックの量を変化させたときの光遮蔽率及びルミＳ／Ｎ
の変化を示す。これによれば、カーボンブラックの量を
６重量部以上、１４重量部以下とすべきことが分る。ま
た、Ｆ　ｅ”も１〜１３原子％の範囲では、光遮蔽性が
良好となることが分る。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明の実施例を示すものであって、第１図、第
２図は各側による磁気記録媒体の一部分の各拡大断面図
、 第３図は各テープの磁性塗料成分及び特性を示す図、 第４図はカーボンブラック量による特性変化を示すグラ
フ である。 なお、図面に示す符号において、 １−・−・−・・・・支持体 ２−・−・−・−−−−一磁性層 ３−・・−・・−・・・バックコート層（ＢＣ層）４−
・−・−・・・・−オーバーコート層（ＱＣ層）である
。 代理人　　弁理士　　逢　坂　　　宏 岨釦手続補正書 昭和６２年６月１９日 特許庁長官　　黒　１）明　雄　　殿 １、事件の表示 昭和６２年　特許廓第１３１０１号　　　　　　　９顕
２、発明の名称 磁気記録媒体 ３．２ｉｉ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
ル置装０４２５−２４−５４１１■ ６、補正により増加する発明の数 ７、補正の対象 明細書の発明の詳細な説明の欄 ８、補正の内容

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １、２価の鉄成分を１原子％以上、１３原子％以下含み
   かつＢＥＴ値が３５ｍ＾２／ｇｒ以上である酸化鉄磁性
   粉が磁性層に含有されており、かつカーボンブラックが
   磁性粉１００重量部に対して６重量部以上、１４重量部
   以下の割合で前記磁性層に含有されている磁気記録媒体
   。