JPS63253528A

JPS63253528A - 磁気記録媒体

Info

Publication number: JPS63253528A
Application number: JP62087775A
Authority: JP
Inventors: Ryosuke Isobe; 磯辺　亮介; Shu Ishiguro; 周石黒
Original assignee: Konica Minolta Inc
Current assignee: Konica Minolta Inc
Priority date: 1987-04-09
Filing date: 1987-04-09
Publication date: 1988-10-20

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、特にビデオテープのうち、近年
要求される高密度記録、高性能磁気テープに対してＣｏ
　−ｒ　−Ｆｅｅ　Ｏｓ磁性粉ではこの要求を満たすこ
とができない。そこで、この要求を満たす磁性粉として
強磁性金属粉末があげられる。

強磁性金属粉末は元来、導電性を有するものであるが、
性能向上に際して磁性粉表面の改質を行なわれることが
しばしばあるため、その導電性が失なわれる。このため
、この表面改質された磁性粉を用いてテープ化した場合
、表面比抵抗が従来より高くなり、ホコリを引き付けや
すく、ドロソプア９トなどに悪影響を及ぼす。この解決
のために、カーボンブラックが必要となる。さらに、走
行性、電磁変換特性、粉落ち低減のために、他種のカー
ボンブラックも必要となる。

例えば、帯電防止を主たる目的としてカーボンブラック
を磁性層に含有させていた。その際、スチルライフやヘ
ッド摩耗の改良も提案されていた（特公昭５２−１８５
６１号、特公昭５７−１２２０８号）。

また、粒子径の異なる２種類のカーボンを添加して、耐
摩耗性の向上、ドロップアウトの減少やテープの走行安
定性を目的とするものもあった（特公昭５３−２０２０
３号、特公昭５４−９０４１号）。

しかしながら、従来のテープでは、電磁変換特性がなお
不十分であった。即ち、従来技術では、単に粒子サイズ
の大きなカーボンを使用していたため、破性層表面の粗
さが増大するのを避ける事は出来なかった。その結果、
磁性層のノイズを増加させ、ルミＳ／Ｎ、クロマＳ／Ｎ
を劣化させていた。

また、粗粒子カーボンは耐摩耗性には優れているものの
、ストラフチャー構造をつ（りに（いために、磁性層の
表面比抵抗を増大させていた。その結果、磁性層が帯電
しやす（、放電時にノイズが発生したり、塵埃が付着し
てドロップアウトの原因となったりする。

ハ１発明の目的本発明の目的は、ルミＳ／Ｎ、クロマＳ／Ｎ等の高い電
磁変換特性を達成でき、磁性層の表面比抵抗が低く、ド
ロップアウトが少な（、磁性層の摩擦係数が低（、走行
耐久性が優れていて特に高温高湿時の走行において出力
低下が少な（、かつカーボンの混入量を増量させても粉
落ちが少ない媒体を提供することにある。

二２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４０ｍ２／ｇ以
上である金ＦＡＶＢ性粉と；比表面積がＢＥＴ値で８０
ｍ″／、！９以上、９００　ｍ”　／　９　以下テアリ
、カッ吸油量がＤＢＰ値で１１０　ｍｌ／　１００１１
以上、１６０ｍｌ／１００ｇ以下である第１のカーボン
ブラックと；比表面積がＢＥＴ値で１５岬／ｙ以上、ｓ
ｏｍ７ｇ未満であり、かつ吸油量がＤＢＰ値で１１０＋
ｎｌ／１００ｇ以上である第２のカーボンブラックとが
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、磁性粉として金属磁性粉を用いている
ために高密度記録で高性能の媒体を提供できる上に、そ
の比表面積を４０ｒｒｌ″７９以上とじていることによ
って磁性粉の充填密度を高めて記録密度を一層向上させ
ることができる。この比表面積は望ましくは９０　ｍ”
　７９以下であり、更には４５〜８０ｍ’／ｇの範囲と
するのがよい。

使用可能な金属磁性粉としては、Ｆｅ、Ｎｉ、Ｃｏをは
じめ、Ｆｅ−Ａ１合金、Ｆｅ　−Ａｌ−Ｎｉ合金、Ｆ６
−Ｎｉ−Ｃｏ合金、Ｆｅ　−Ｍｎ　−Ｚｎ合金、Ｆｅ−
Ｎｉ合金、Ｆｅ　−Ｎｉ　−Ｚｎ合金、Ｆｅ−Ｃｏ　−
Ｎｉ−Ｃｒ合金、Ｆｅ　−Ｃｏ　−Ｎｉ　−Ｐ合金、Ｃ
ｏ−Ｎｉ合金等、Ｆｅ、Ｎｉ％Ｃｏ等を主成分とするメ
タル磁性粉等の強磁性粉が挙げられる。なかでも、耐食
性及び分散性の点でＦｅ　−Ａｌ、Ｆｅ−Ａ１１−Ｎｉ
、Ｆｅ−Ｎｉが好ましい。

更に本発明によれば、ＢＥＴ値及び吸油量を夫夫特定範
囲に有する第１のカーボンブラックと第２のカーボンブ
ラックとを併用しているので、従来技術についての既述
した欠陥が十分に解消されることが判明したのである。

即ち、第１のカーボンブラックのＢＥＴ値が８０ｍ”　
／　７７以上、９００ｍ”７ｇ以下と比較的太ぎいこと
から、高密度記録、高電磁変換特性を示す傾向があるが
、各カーボンブラックの吸油量によって分散性が良好に
維持される。これに加えて、第２のカーボンブラックの
ＢＥＴ値を１５ｍ”７９以上、８０ｍ”７９未満と低め
にしているので、摩擦係数を減少させる。しかも、導電
性の向上については、第１及び第２のカーボンブラック
がともに１１０　ｍｌ／　１００９以上の吸油量を示す
ために比較的ストラフチャー構造をとり易く、高い導電
性と低摩擦を示すことができる。

なお、上記においては、第１のカーボンブラックのＢＥ
Ｔ値は８０　ｍ”　／　９以上、４００ｍ”／、９以下
、更には１００　ｍ”　７ｇ以上、３００　ｍ”　７ｇ
以下とするのが望ましい。また、第１のカーボンブラッ
クの吸油量は１１０〜１３０　ｍ７／　１００　ｆｊと
するのがよい。

第２のカーボンブラックのＢＥＴ値は好ましくは２０〜
６０　ｍ”　／　９である。このカーボンの吸油量は好
ましくは１６０〜２４０　ｍｌ　／　１００９であり、
更に好ましくは１７０〜２００　ｍ／／　１００　ｇで
ある。

本発明において、上記の効果を得る上で、カーボンブラ
ックの添加量は、第１及び第２０カーボンブラックの合
計量で磁性粉１００Ｍ量部に対して１〜２０重量部であ
るのがよ（，１〜１５重量部であるのが更によい。また
、両力−ボンブラックの比率にも望ましい範囲があり、
重量比で第１のカーボンブラック：第２のカーボンブラ
ック＝　（９９：ｌ）〜（２０：　８０　’ｌがよく、
（５０：　５０　）〜（９９：１）が更によい。

本発明で使用可能な第１のカーボンブラックとしては、
コロンビアン社製のＣＣ−８Ｃ（ＢＥＴ２２０’／ｇ、
Ｄ　Ｂ　Ｐ　１１５　ｍｌ／　１００　ｆｉ、粒径２０
ｍμ）、キャボット社製のＶ−９ＣＢＥＴ　１４０ｍ”
７ｇ、Ｄ　Ｂ　Ｐ　１１４　ｍｌ／　１００９、粒径１
９ｍμ）、ｖ−ｐ（ＢＥＴ　１４３ｍ”　／ｆｌ、Ｄ　
Ｂ　Ｐ　１１８ｍＡ！／　１００　ｇ、粒径２０ｍ１り
、旭カーボン社製の＄８０（ＢＥＴ１１７ｍ”７ｇ、Ｄ
　Ｂ　Ｐ　１１３　ｍｌ　／　１００９、粒径２３ｍμ
）などがある。第２のカーボンブラックとしては、電気
化学社製のＨ８１００（ＢＥＴ３２ｍ”７ｇ、ＤＢ　Ｐ
　１８０　ｍｌ　／　１００　ｇ、粒径５３ｍμ）、三
菱化成社製の＃２２Ｂ　（Ｂ　Ｅ　Ｔ５５ｍ’　／　９
、ＤＢＰ１３１ｒｎｌ／１００ｇ、粒径４０ｍμ）、＃
２０Ｂ　（ＢＥＴ５６ｍ’／ｇ、Ｄ　Ｂ　Ｐ　１１５　
ｍｌ／　１００　ｇ、粒径４０ｍμ）、＃３５００　（
Ｂ　ＥＴ４７ｍ”７ｇ、Ｄ　Ｂ　Ｐ　１８７　ｍｌ　／
　１００Ｉ、粒径４０ｍμ）などがある。

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°Ｃ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　ｋｇ　／　ｍ’に設定
し、窒素により液体窒素温度（−１９５°Ｃ）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、Ｓ
ｏｃ、　６０３０９（１９３８’）を参照）。この比表
面積（ＢＥＴ値）の測定装置には、湯銭電池（株）なら
びに湯銭アイオニクス（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、弁圧その他訳；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、日本化学余線、丸善（株
）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”
　／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。）。

また、上記の「吸油量（ＤＢＰ法）」については、顔料
粉末１００　ｇにＤ　Ｂ　Ｐ　（ＤｉｂｕｔＹｌ　ｐｈ
ｔｈａｌａｔｅ）を少しずつ加え、練り合わせながら顔
料の状態を観察し、ばらばらに分散した状態から一つの
塊をなす点を見出したときのＤＢＰ０ｍ１数をＤＢＰ吸
油量とする。

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ＢＣ層は
設けられてよいが、設けた（でもよい。磁性層２には、
上述した金属磁性粉。

第１及び第２のカーボンブラックの他、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、脂肪酸（例えばステアリン酸、ミ
リスチン酸）、脂肪酸エステル等を添加してよい。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−Ａｌ、Ｏ。

（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以下がよ（，０，４μｍ以下が更によい。

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９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、ＢＣＣ８４も、磁性層２に用いた本発明による上
記カーボンブランクを添加してよい。

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、ポリエチレンナフタレート、
アラミド樹脂等のプラスチック、ＡＣＺｎ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７アネートフエニル）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
チレンシイツクアネート系、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
ぎは、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ＯＣ１４４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　ｔｔｍ、　Ｒｍａｘ≦Ｑ、１３／
ｊｍ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≦３．１３μｍ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１０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ノくイングー樹脂が含有せしめら
れてよ（・。

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。

磁性塗料として下記表−１に示す各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
粉分散塗液な、ポリイソシアネート１０部を添加後に厚
さ１０μｍのポリエチレンテレフタレートペースの片面
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、ｓ　ｍｍ幅に断裁して
８Ｍビデオ用テープを得た。この時、磁性層の膜厚は平
均３μ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、
下記表−２に示す結果が得られた。

ＲＦ出カニＲＦ出力測定用ＶＴＲデツキを用いて５ＭＨ
ｚでのＲＦ出力を測定し、１００回再成後の、比較例１を基準テープとして値を示した（単位：　ｄＢ）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　Ｍ　Ｈｚ、ローパスフィ
ルターは１０　Ｋ　Ｈｚで行った。

表面比抵抗：表面電位計で測定。

ドロップアウト：再生画面上でのキズの発生個数。

粉落ちテス）　：　１００回走行後にヘッド、シリンダ
ー、ピンチローラ−の付着物を目で判定した。（○殆ど付着なし、Δ 少し付着あり、Ｘ付着多し）。

この結果から、本発明に基いて２種のカーボンブラック
を併用した場合、比較例に比べて次の点で優れているこ
とが分る。

（１）高いレベルの電磁変換特性が得られる。

（２）　Ｉ　Ｘ　１０”Ω／ｓｑ以下の表面比抵抗が得
られる。この結果として、ホコリが付着しにくく、ドロ
ップアウトが低（なる。

（３）磁性層表面の摩擦係数が下げられる。結果として
、走行耐久性の優れた記録体が得られる。

（４）動摩擦係数が特に低いので、繰り返し走行させた
ときの粉落ちが非常に少ない。

（５）高温多湿下の走行にも優れている。

次に、上記に準じて試料を作成する際カーボンブラック
の各物理量との関係で測定した結果を第４図〜第６図に
示した。

第４図：実施例１において、第１のカーボンブラック（
Ｃ−８Ｃ）を固定して、第２のカーボンブラックのＢＥ
Ｔ値に応じた動摩擦係数を示した。

第５図：実施例１において、第１のカーボンブラック（
Ｃ−８Ｃ）を固定して、第２のカーボンブラックのＤＢ
Ｐ吸油量に応じたルミＳ／Ｎを示した。

第６図：実施例１において、第２のカーボンブラック（
Ｈ８１００）を固定して、第１のカーボンブラックのＢ
ＥＴ値に応じたルミＳ／Ｎを示した。

以上より、第１のカーボンブラックのＢＥＴ値を８０　
ｍ”　／　９以上、９ｏｏｍ’／ｇ以下にしないとＳ／
Ｎが悪（、またその吸油量も１１０　ｒｎｌ／　１００
９以上で表面比抵抗が小さいこと、更に第２のカーボン
ブラックのＢＥＴ値を１５ｍ”７ｇ以上、８０ｍｔ／ｇ
未満とすれば摩擦係数を大きく下げ、またその吸油量も
１１０　ｍ／　１００９以上とすることによってＳ／Ｎ
を向上させることができる。このように、本発明の範囲
に限定することの優位性が顕著であることが分る。

【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、第３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４図、第５図、第６図はカーボンブラックの物理量を
変化させたときの各特性を示すグラフである。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

【特許請求の範囲】

１、比表面積がＢＥＴ値で４０ｍ＾２／ｇ以上である金
属磁性粉と；比表面積がＢＥＴ値で８０ｍ＾２／ｇ以上
、９００ｍ＾２／ｇ以下であり、かつ吸油量がＤＢＰ値
で１１０ｍｌ／１００ｇ以上、１６０ｍｌ／１００ｇ以
下である第１のカーボンブラックと；比表面積がＢＥＴ
値で１５ｍ＾２／ｇ以上、８０ｍ＾２／ｇ未満であり、
かつ吸油量がＤＢＰ値で１１０ｍｌ／１００ｇ以上であ
る第２のカーボンブラックとが磁性層に含有されている
磁気記録媒体。