JPS63253529A

JPS63253529A - 磁気記録媒体

Info

Publication number: JPS63253529A
Application number: JP62087776A
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破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
−γ−Ｆｅ＝Ｏ−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（なり、ホコリを引き付けや
すく、ドロップアウ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、ＢＥＴ値が太きく　（５００ｍ”　７９以上）
、かつ吸油量の大きいカーボンブラックを磁性層中に添
加し導電性を高くして表面比抵抗を小さくしていた（特
公昭５７−１７２９０号）。また、粒径３０　μｍ以下
でＢＥＴ値５００ｍ’／ｇ以上のカーボンブラックを磁
性層に添加する技術もあった（特公昭５６−１５０５２
号）。しかしながら、これらの公知技術では、磁性粉の
分散性が悪（、媒体の走行耐久性が悪（、しかもカーボ
ンブラック自体の吸油量が高（てストラフチャー構造を
つくりやすいため、磁性塗液の粘度が高くなり、塗液物
性を悪化させ、これによって電磁変換特性が劣化する。

また、磁気テープの走行耐久性、磁性層の耐摩耗性を高
めるために、粒径５０ｍμ以上の比較的大粒径のカーボ
ンブラックが磁性層に混入されていた（特公昭５２−１
８５６１号、特公昭５３−３３２４９号、特公昭５７−
１２２０８号）。しかし、カーボンの粒径が大きくて磁
性層の表面粗さが犬ぎ（なり、電磁変換特性を劣化させ
る。

更に、特公昭５７−４９６８号にあるように、上記のよ
うな２種のカーボンを混合して磁性層に含有させる事も
試みられているが、未だ満足すべき結果が得られていな
い。

ハ０発明の目的本発明の目的は、高い電磁変換特性を達成しく表面粗さ
Ｒａが犬ぎくならない）、表面比抵抗が低く、ドロップ
アウトが少なく、耐摩耗性に優れ、走行耐久性テスト時
の出力低下が少なく、塗液の塗布スピードを増加させた
場合にも塗布性が劣化せず、安定した電磁変換特性が得
られ、塗液物性（粘度、凝集）が安定している磁気記録
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、比表面積がＢＥＴ値で４０ｍ″／ｇ以
上である金属磁性粉と；比表面積がＢＥＴ値で１５ｍ″
／ｇ以上、８０ｍ２／ｇ以下であり、かつ吸油量がＤＢ
Ｐ値で１１０　ｍ７／　１００９以上である第１のカー
ボンブラックと；比表面積がＢＥＴ値で９００　ｍ“７
１以上であり、かつ吸油量がＤＢＰ値で２５０　ｍ７／
　１００．９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４０ｍ”　／　９以上としていることによ
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９０ｍ２／
ｇ以下であり、更には４５〜８０ｍ”７ｇの範囲とする
のがよ−・。

使用可能な金属磁性粉としては、Ｆｅ、Ｎｉ、Ｃｏをは
じめ、Ｆｅ−Ａｌ合金、Ｆｅ−Ａｌ−Ｎｉ合金、Ｆｅ−
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−Ｎ１−Ｐ合金、Ｃｏ−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−ＡＪ−Ｎｉ、Ｆｅ　　Ｎｉが好
ましい。

更に、本発明によれば、ＢＥＴ値及び吸油量を夫々特定
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
。

本発明に使用する第１及び第２のカーボンブラックは、
磁性層に添加する量が微量（磁性粉１００部に対して３
部以下）であってもその効果を発揮する点に特徴がある
。

本来、磁性層中には、磁気記録と関係のないフィラーは
できる限りその量を減らした方が良いが、本カーボンは
その目的にかなっており、従ってレベルの高い電磁変換
特性が得られるところにその特徴がある。即ち、第１の
カーボンブラックは、ＢＥＴ値を１５ｍ’／ｇ以上、８
０　ｍ’　／　ｆｉ以下と低めにしているので、摩擦係
数を減少させ、遮光性も床くなり、微量添加により磁性
層の動摩擦係数を堺（することができる。さらに、通常
、微量添加で効果のあるカーボン（例えば、特公昭５３
−３３２４９号のＨ８−５００：　ＢＥＴ３７ｍ”　７
ｇ、吸油量４４７ｍｊ／　１００　ｇ）は電磁変換特性
を劣化させるのが常であったが、第１のカーボンブラッ
クはＨ８−５００等のカーボンと同量添加しても電磁変
換特性の劣化はほとんどない。この違いは吸油量の違い
が原因と考えられる。これまでは、カーボンの吸油量を
特定せずに単にカーボンの平均粒子径だげを指定してき
たが、それらのカーボンを使用した場合は低い電磁変換
特性に甘んじていた。

さて、第１のカーボンブラックは、微量添加で雫擦係数
が低減できるため、安定した走行性が得られる。そして
、耐摩耗性に優れ、走行耐久性テストでの出力低下が少
ない。しかし、第１のカーボンブラック単独で使用した
場合、磁性層の表面比抵抗を下げる効果が少ない。特に
微量添加して用いる場合は、表面比抵抗を下げる効果は
非常に少ないという欠点を有している。そこで、本発明
の第２のカーボンブラックを併用することで表面比抵抗
を下げられる。この第２のカーボンブラックは２５０　
ｄ／　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。しかも、このカーボンブラックはＢＥＴ値
が９００　ｍ’　／　９以上と大きいことから、高密度
記録、高電磁変換特性を示す傾向があり、かつ各カーボ
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
。この第２のカーボンブラックも磁性粉１００部に対し
て５部以下で有効に作用する。

以上の第１及び第２のカーボンを使用した磁性塗料及び
磁気記録媒体は、粘度安定性がよ（、凝集がおこりに（
（、高い電磁変換特性、低い表面比抵抗（即ち、ドロッ
プアウトが少ない）などの効果が得られる。

なお、上記においては、第１のカーボンブラックのＢＥ
Ｔ値は好ましくは２０〜６０　ｍ’　／、ｆｉ２である
。このカーボンの吸油量は好ましくは１１０〜２００　
ｍＪ／　１００　ｐであり、更に好ましくは１８０〜２
００　ｍｌ／　１００１７である。また、第２のカーボ
ンブラックのＢＥＴ値は１１００　ｍ’　／　９以上、
２０００ｍ”＃以下とするのが望ましい。また、第２の
カーホンプラックの吸油量は２５０〜４００　ｍＪ／　
１００　ｆｊとするのがよい。

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２のカーボンブラックの合
計量で磁性粉１００重量部に対して１〜２０重量部であ
るのがよく、１．５〜１５重量部、更には２〜１０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＝　（５０：　５０　
）〜（０，１：　９９．９　）がよい。

本発明で使用可能な第１のカーボンブラックとしては、
電気化学社製のＨ８１００（ＢＩＴ３２ｍ″／ｇ、ＤＢ
Ｐ１８０ｒＬｌ／１００ｇ、粒径５３ｍμ）、三菱化成
社製の＃２２Ｂ　（Ｂ　Ｅ　Ｔ５５ｍ”　／　ｆｉ、Ｄ
ＢＰ１３１　ｍｌ／　１００　ｇ、粒径４０ｍμ）、＄
２０Ｂ（ＢＥＴ５６　ｍ”　／　ｇ、ＤＢＰ　１１５ｄ
／１００　ｇ、粒径４０ｍμ）、＃３５００　（Ｂ　Ｅ
　Ｔ４７ｍ”　／９、ＤＢＰ１８７ｄ／１０１、粒径４
０ｍμ）などがある。

また、使用可能な第２のカーボンブラックとしては、キ
ャボット社製のブラック・パールズー２０００　（Ｂ　
Ｅ　Ｔ　１４７５　ｍ”　／ｇ、ＤＢＰ３３０ｍ１７１
００ｇ、粒径１５ｍμ）、コロンビアンカーボン社製の
コンダクテックス４０−２２０　（ＢＥＴ　１０６６ｍ
２／９、Ｄ　Ｂ　Ｐ　２６０　ｍｌ／　１００　ｇ）等
が挙げられる。

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℃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、　
Ｓｏｃ、　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、ＤＡＬＬＡＶＡＬＬ
Ｅ、ＣＬＹＤＥＯＲＲＪｒ共著、伸出その他訳：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、丸首（
株）昭和４１年４月凹日発行）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１００ｇにＤ　Ｂ　Ｐ　（Ｄｉｂｕｔｙｌ　ｐｈｔ
ｈａｌａｔｅ）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ＤＢＰのｍｌ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−ＡムＯ１（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Ｃ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
がよく、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（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
照射硬化型樹脂力を使用されてもよい。

また、ＢＣ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。

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（
、或いは下引き層を設けた（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、Ａｌ、Ｚｎ等の金属、
ガラス、ＢＮ、Ｓｔ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クアネートを所定量添加してお（
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ックアネートの他、
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、ｏＣ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≦０．０１　ｐｍ、　Ｒｍａｘ≦０．１３４ｍと
するのがよい。この場合、支持体１の表面粗さをＲａ≦
０．０１　ｆｉｍ　、　Ｒｍａｘ≦０．１３μｍ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。

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
粉分散塗液を、ポリイソシアネート１２部を添加後に厚
さ１０μｍ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、８Ｍ幅に断裁して８ｍ
ｍ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５ＭＩ
ＩｚでのＲＦ出力を測定し、１００回再生後の、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（９
２５Ｄ／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４．２Ｍｆｌｚ、ローパスフィル
ターは１０　Ｋ　Ｈｚで行った。

表面比抵抗二表面電位計で測定。

ドロップアウト：再生画面上でのキズの発生個数。

メチル耐久性：静止画像出力が２時間で低下する量をｄ
Ｂで示す。値が小さい程磁気記録媒体の耐久性、耐摩純性が高い。

粉落ちテスト：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、×付着多し）。

（以下余白、次頁に続（）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
とがわかる。

（１）高いレベルの電磁変換特性が得られる。

（２）ＩＸＩＯ°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
９トが低くなる。

（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。

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７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（
Ｈ８１００）を固定して、第２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。

第５図：実施例１において、第１のカーボンブラック（
Ｈ８１００）を固定して、第２のカーボンブラックのＤ
ＢＰ吸油量に応じた表面比抵抗を示した。

第６図：実施例１において、第２のカーボンブラック（
Ｂ　Ｐ　２０００　）を固定して、第１のカーボンブラ
ックのＢＥＴ値に応じた動摩擦係数を示した。

第７図：実施例１において、第２のカーボンブラック（
Ｂ　Ｐ　２０００　）を固定して、第１のカーボンブラ
ックのＤＢＰ吸油量に応じたルミＳ／Ｎを示した。

以上より、第２のカーボンブラックのＢＥＴ値をｃ＋ｏ
ｏｍ’／ｇ以上にしないとＳ／Ｎが悪く、またその吸油
量も２５０　ｍ／／　１００　ｇ以上で表面比抵抗が太
き（下がること、更に第１のカーボンブラックのＢＥＴ
値を１５　ｍ”　／　９以上、８０　ｍ’　／　９以下
とすれば摩擦係数を太き（下げ、またその吸油量も１１
０　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。

次に、実施例１、比較例３に用いたカーボンブラックの
添加量を変化させた場合の結果を第８図に示す。少量で
効果があることがわかる。

【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、第７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、第８図はカーボンブラック添加量による表面比抵抗の変
化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
。代理人　弁理士　逢　坂　　　宏第１図第２図第３図第８図（ｗｊ％：対ｊｔ４Ｊ！功）

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１５ｍ＾２／ｇ以上
、８０ｍ＾２／ｇ以下であり、かつ吸油量がＤＢＰ値で
１１０ｍｌ／１００ｇ以上である第１のカーボンブラッ
クと；比表面積がＢＥＴ値で９００ｍ＾２／ｇ以上であ
り、かつ吸油量がＤＢＰ値で２５０ｍｌ／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。