JPS6355721A

JPS6355721A - 磁気記録媒体

Info

Publication number: JPS6355721A
Application number: JP19967786A
Authority: JP
Inventors: Toru Miyake; 徹三宅; Yasushi Nakano; 寧中野
Original assignee: Konica Minolta Inc
Current assignee: Konica Minolta Inc
Priority date: 1986-08-25
Filing date: 1986-08-25
Publication date: 1988-03-10
Anticipated expiration: 2009-09-28
Also published as: JPH0677312B2

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、
媒体の導電性、摩擦係数、表面性（即ち、電磁変換特性
）、耐摩耗性等といった特性のうち、いくつかを同時に
満足するためにカーボンブラックを併用する技術は、従
来、特開昭５９−５４２６号、５９−１６１４１号、５
８−２１８０３９号、５８−２１１３２１号、特公昭５
３−２０２０３号、５４−９０４１号等の各公報に示す
ものが知られている。

しかし、表面を粗すことなく　（即ち、磁気記録媒体の
電磁変換特性を落とすことなり）、導電性に優れ、かつ
摩擦係数の低い（部ち、走行性が良好で耐摩耗性に優れ
る）記録媒体を提供するには不十分であった。

即ち、上記した従来技術において、常に粒径４０ｍμ以
下のカーボンブラックを使用したものでは、導電性が必
ずしも高められるとは限らない。例えば、粒径２３ｍμ
のカーボンは単独で使用する場合、磁性層に、磁性粉１
００市量部に対して１５重量部以上入れないと表面比抵
抗が１０１０Ω／ｓｑ以下にならない。しかし、そのよ
うに多量のカーボンを添加すると、電磁変換特性が低下
する。また、粒径４０ｍμ以下のカーボンブラックでは
、磁性層表面の摩擦が大きくなってしまう。それを補う
ために、潤滑剤を多量に添加すると、電磁変換特性の低
下やブリードアウト等の現象を起こす。粒径５０ｍμ以
上のカーボンブラックは多量に使用すると、電磁変換特
性が低下する。また、粒径５０ｍμ以上のカーボンブラ
ックでは、必ずしも導電性を高められるとは限らない。

粒径３０ｍμより小でＢＥＴ５００ｒｒｒ／ｇ以上のカ
ーボンブラックや、粒径４０ｍμ以上のカーボンブラッ
クともに、一般に、電磁変換特性を低下させる。

ハ８発明の目的本発明の目的は、表面性を落とすことなく　（即ち、高
いレベルの電磁変換特性を持ち）、導電性が高く、かつ
摩擦係数が低い媒体を提供することにある。

二５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１５ｍ２／ｇ以
上、５０ｍ／ｇ未満であり、吸油量がＤＢＰ値で１００
　ｍ７！／１００　ｇ未’ｉＭであり、かっ４立ｉ子が
７５ｍμ未満（望ましくは６０ｍμ以上）である第１の
カーボンブラックと；比表面績がＢＥＴ値で５０醒／ｇ
以上（望ましくは９００ｍ／ｇ未満）であり、かつ吸油
量がＤ　Ｂ　Ｐ値で１６０ｍ１／１００　ｇ未満である
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、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。即ち
、第１のカーボンブラックのＢＥＴ値及び吸油量は適度
な範囲であって分散性が良好に維持されるのに加えて、
特に粒径を７５ｍμ未満としているために分散性が良好
となり、摩擦係数を減少させ、遮光性も良くなる。

しかも、導電性の向上については、第２のカーボンブラ
ックが１６０　ｍ　！！　／１００　ｇ未’ｔ；Ａ　（
望ましくは１４０　ｍ７！／１００　ｇ未満）の吸油量
を示すため乙こ比較的ストラフチャー構造をとり易く、
高い導電性を示すことができる。これと同時に、ＢＥＴ
値が５０ＩＴ？／ｇ以上（、実際的には９００ｍ２／ｇ
未満）と比較的大きいことから、この点でも高い導電性
を呈し易いが、その値は更に６０ｎ？／ｇ以上、４００
　ｍ７８未満とするのが望ましい。

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、りの合
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、３〜１５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＝（６：４）〜（１：　９）がよく、　（５：　５
）〜（２：　８）が更に望ましい。

本発明で使用可能な第１のカーボンブラックとしては、
例えばコロンビアンカーボン社製のラーベン４１０、ラ
ーベン４２０、ラーベン４３０、ラーベン４５０が挙げ
られる。第２のカーボンブラックとしては、コロンビア
ンカーボン社裂のラーベン（Ｒａｖｅｎ　）　　１２５
５、ラーベン１０３５、シーベン１０００．ラーベン２
０００、ラーヘン５０００、コンダクテソクス（Ｃｏｎ
ｄｕｃｔｅｘ　）　−３Ｃ、キャボソト社裂のブラック
・パールズ（ＢｌａｃｋＰｅａｒｌｓ）−Ｌ、ブラック
・パールズ１０００、ブラック・パールズ８８０、ブラ
ック・バールズ１３００、パルカン（Ｖｕｌｃａｎ）　
　Ｐ、　／’ニルカンー９、三菱化成社製のＣＦ−９，
９４０００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分加熱処理しなから脱気して、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／ｒｌに設定し、窒素
により液体窒素温度（−１９５℃）で吸着ｉｊ［Ｉ＋定
を行う　（−般にＢ、Ｅ、Ｔ法と称されている比表面積
の、１１定方法。詳しくはＪ、Ａｍｅ、Ｃｈｅｍ、　Ｓ
ｏｃ、６０　３０９　　（１９３８）を参照）。この比
表面積（ＢＥＴ値）の測定装置には、湯銭電池０１なら
びに湯浅アイオニクスｆ（萄の共同製造による「粉粒体
測定装置（カンタ−ソーブ）」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　　（Ｊ９Ｍ、０ＡＬＬＡＶへＬＬ
Ｅ、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、日本化学会則、
丸善（ｍ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。）。

また、上記の「吸油量（ＤＢＰ法）」については、顔料
粉末１００ｇにＤ　Ｂ　Ｐ　（ＤｉｂｕｔｙｌｐｈｔＬ
＋］ａｔｅ）を少しずつ加え、練り合わせながら顔１′
４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ＢＣＣ８４設けられている。このＢＣｆｆ
ｉ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（、３　Ｊ！！、粉末、持に強磁性粉末とし
ては、γ−Ｆｅ　２０３、Ｃｏ含有ｒ　　Ｆｅ２Ｏ３、
Ｆｅ３Ｏ４、Ｃｏ含有Ｆ　ｅ　３０−＊等の磁性粉が挙
げられる。これらのうち、Ｃｏ含有酸化鉄が望ましい。

また、磁性粉のＢＥＴ値は３５　ｍ　／　ｇ以上、更に
は４０ｍ／ｇ以上の場合はＵｌ果が著しい。磁性層２に
は、上述した第１及び第２のカーボンブラックの他、？
ＩＩ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１［＝材粒子も添加してよ
いが、これにはアルミナ（α−Ａβ２０３（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が
よく、０．４　μｍ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、ごれは、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１ｆ、＆性が向上し、その機械的強度が増大する。但
し、フェノキン樹脂及び／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）：督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施してもよい。

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ｌノン等のプラス千ツク、Ａｆｆ、
、Ｚｎ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
−イソシアネートフェニル）チオホスファイト、ポリメ
ヂレンボリフェニルイソシアネート等が挙げられる、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
系が良い。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０ＣＥ４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。ｏｃｉ４の表面粗さは特にカラーＳ／Ｎとの関連
でＲａ≦Ｏ，０１μｍ、Ｒｍａ　ｘ≦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
．０１μｍ、Ｒｍａ　ｘ≦０．１３μｒｎとし、平ｌｈ
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１の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」は重量部を表す。

第４図に示した実施例１〜７、比較例１〜５の各組成に
てボールミルで分散した磁性粉分散塗液を、ポリイソシ
アネート添加後に厚さ１５μｍ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、カレンダー表面処理を施した後、２インチ幅に断
裁した。この時、磁性層の膜厚は平均４．０μであった
。

各ビデオテープについて次の測定を行ったところ、下記
表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４ＭＨ
ｚでのＲＦ比出力測定し、１００回再生後の、比較例１
を基準（Ｏｄ　Ｂ）として低下している値を示した（単
位：ｄＢ）ルミＳ／Ｎ　：測定器はシバツク社裂ノイズメーター（
９２５Ｄ／１）を使用し、比較例１を基準テープ（ＱｄＢ）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　Ｍｌｌｚ、ローパスフィルター
は１０ｋＨｚで行った。ＶＴＲはＪＶＣＨＲ−ＤＩ２０
を使用した。

クロマＳ　／’　Ｎ　：　ＲＦ出力と同様。

摩擦係数二ヘッドシリンダーの入口、出口に於けるテー
プテンションを測定してを求めた。

表面比抵抗：表面電位計で測定。

（以下余白、次頁に続く。）この結果から、本発明に基づいて２種のカーボンブラッ
クを併用した場合（実施例１〜７）、比較例已こ比べて
次の点で優れていることが分かる。

（１）高いレベルの電磁変換特性が得られる。

・　　（２１１ｘ　ＩＱ”Ω／ｓｑ以下の表面比抵抗が
得られる。

（３）磁性層表面の摩擦係数が下げられる（走行耐久性
良好）。

（４）磁性層表面にヘッド等によるキズがつきにくい。

（５）繰り返し走行させたときの粉落ちが少ない。

次に、第５図、第６図のように、更に各種のカーボンブ
ラックを使用した実、施例８、比較例６〜２１について
、得られた媒体の特性を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７図〜第１１図に示した。

第７図：第１のカーボンブラック（ラーベン−４２０ｇ
＞を固定して、第２のカーボンブラックのＢＥＴ値に応
じたＲＦ小出力示した（実施例１．２．３．４．５及び
比較例６．７．８のデータ）。

第８図：第１のカーボンブラック（ラーベンー４２０）
を固定して、第２のカーボンブラックのＤＢＰ吸油量に
応したＲＦ小出力示した（実施例１．２．３．４．５及
び比較例９．１０．１１のデータ）。

第９図：第２のカーボンブラック（コンダクテックスー
ＳＣ）を固定して、第１のカーボンブラックのＢＥＴ値
に応じた動ＰｔＦ。

係数を示した（実施例２．６．７及び比較例１２．１３
．１４．１５．１６．１９．２０．２１のデータ）。

第１０図：第２のカーボンブラック（コンダクテソクス
ーＳＣ）を固定して、第１のカーボンブラックのＤＢＰ吸油量に応じた表面比抵抗を示した（実施例２．６．７及び比較例１３．１４．１５．１７、′、８のデ
ータ）。

第１１図：第２のカーボンブラック（コンダクテソクス
ーＳＣ）を固定して、第１のカーボンブラックの粒径を変えたときのＲＦ小出力示した（実施例２．６．７．８及び比較例１２．１３．１４のデータ）。

以上より、第１のカーボンブラックのＢＥＴ値を１５ｒ
ｒｒ／ｇ以上、５０ｍ／ｇ未満にしないと低い摩擦係数
が得られず、その吸油量も１００　ｍ　Ｒ／１００ｇ未
満で出力が著しく向上し、またその粒径を７５ｍμ未満
でＲＦ小出力向上すること、更に第２のカーボンブラッ
クのＢＥＴ値を５Ｏｎ？／ｇ以上とすれば出力を向上さ
せ、またその吸油量も１６０ｍ１／１００　ｇ未満とす
ること番こよって出力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図は各別による磁気記録媒体の一部分の各拡
大断面図、第４図は各別によるテープの磁性塗料組成をまとめて示
す表、第５図、第６図は更に他の各別によるテープの磁性塗料
組成をまとめて示す表、第７図、第８図、第９図、第１０図、第１１図はカーボ
ンブラックの物理■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１５ｍ＾２／ｇ以上、５０ｍ
＾２／ｇ未満であり、吸油量がＤＢＰ値で１００ｍｌ／
１００ｇ未満であり、かつ粒径が７５ｍμ未満である第
１のカーボンブラックと；比表面積がＢＥＴ値で５０ｍ
＾２／ｇ以上であり、かつ吸油量がＤＢＰ値で１６０ｍ
ｌ／１００ｇ未満である第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。