JPS6355722A

JPS6355722A - 磁気記録媒体

Info

Publication number: JPS6355722A
Application number: JP61199678A
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: 2010-05-17
Also published as: EP0257599B1; DE3789130T2; JPH0746419B2; DE3789130D1; EP0257599A2; DE3789130T3; EP0257599B2; EP0257599A3; US4812358A

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（印ち、。

電磁変換特性）　、１５ｆＫ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、５８−２１８０３９号、５８−２１１
３２１号、特公昭５３−２０２０３号、５４−９０４１
号、５７−４９６８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く）、導電性に優れ、かつ
摩擦係数の低い（即ち、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２３荒戸
のカーボンは単独で使用する場合、磁性層に、磁性粉１
００重量部に対して１５重量部以上入れないと表面比抵
抗が１０″Ω／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４０Ｔｎ　ｐ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、ｄη消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５０ｍ
μ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躍らな
い。粒径３０ｍμより小でＢＥＴ５００ｍ／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９発明の目的本発明の目的は、電磁変換特性を落とすことなく、導電
性、走行耐久性を高めた磁気記録媒体を提供することに
ある。

二１発明の溝底及びその作用効果値で１１０　ｍ　ｌ！　／１００　ｇ以上（実際には２
００ｍ＃／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５Ｏｎ（／ｇｇ以上実際に
は９００ｍ／ｇ未満）であり、かつ吸油量がＤＢＰ値で
１１０　ｍ　ｊ２　／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・ツクと第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。叩
ち、第１又は第２のカーボンブラックは、ＢＥＴ値が８
０又は５０ｒｆ／ｇ以上、９００ｍ／ｇ未満と比較的大
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のに加えて、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１のカーボンブラックが１１０　ｍ　（１／１００ｇ
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、高い導電性を示し、またＦ２擦を低下させる
ことができる。

なお、上記において、第１のカーボンブラックのＢＥＴ
値は８０ポ／ｇ以上、４００ｍ／ｇ未満、更には８０ｍ
／ｇ以上、２００＋ｙ？／ｇ未満とするのが望ましい。

また、その吸油量も実際的には２００ｍ／／１００ｇ以
下、更には１１０〜１６０　ｍ　（１／１００　ｇとす
るのがよい。第２のカーボンブラックは、添加？を高く
しても表面性が悪くならず、電磁変換特性が低下しない
。第２のカーボンブラックについても、ＢＥＴ値の望ま
しい範囲は上記の第１のカーボンブラックのものと同様
であってよい。

本発明において、上記の効果を（写る上で、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３〜２０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−ボンブランクの比率にも望ましい範囲があり
、磁性粉１００重量部に対して第１のカーボンブラック
は０．１〜１０重量部（更には０．１〜５重量部）、第
２のカーボンブラックは３〜１５重量部（更には５〜１
２重量部）であるのが望ましい。

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裂のラーベン３２００．
ラーベン８２５、キャボソト社製のハルカン（Ｖｕｌｃ
ａｎ）−Ｐ、パルカン−９、ブラック・パールズー７０
０、三菱化成社製の＃４０、＃３０、ＭＡ−６００等が
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　）　　１
０３５、ラーベン１２Ｓ５、ラーベン１０００、ラーベ
ン２０００、キャボソト社製のブラック・バールズ（Ｂ
ｌａｃｋＰｅａｒｌｓ＞　　Ｌ、ブランク・パールズ１
０００、ブラック・パールズ９００、モナーク（Ｍｏｎ
ａｒｃｋ　）−８００、三菱化成社製のＣＦ−９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０．５ｋｇ／ｍに設定し、窒素に
より液体窒素温度（−１９５°Ｃ）で吸着測定を行う（
−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、６０　３
０９　　（１９３８）を参照）。この比表面積（ＢＥＴ
値）の測定装置には、湯銭電池■ならびに湯銭アイオニ
クス側の共同製造による「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、ＣＬＹＤＥＯＲＲ
Ｊｒ　　共著、弁口その他訳；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、１１７
０〜１１７１頁、日本化学全編、丸善０１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（ｎ（／ｇｒ）と記載
しているが、本明Ｉｆｆ書における比表面績と同一のも
のである。）。

また、上記の「吸油量（ＤＢｉ’；去）」については、
顔料粉末１００ｇにＤ　Ｂ　Ｐ　（Ｄｉｂｕｔｙｌｐｔ
＋ｔｈａｌａｔｅ）を少しずつ加え、練り合わせながら
顔料の状７３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ｍｅ数をＤ　
Ｂ　Ｐ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Ｉ上に磁性層２を有している６また磁性層２とは
反対側の面にＢｃＪｉ３が設けられている。このＢＣ層
は設けられてよいが、設けなくてもよい。磁性層２に使
用される磁性粉末、特に強磁性粉末としては、γ−Ｆｅ
２Ｏ３、ＣＯ含含有−Ｆｅ　２０３、Ｆｅ３Ｏ４、ＣＯ
Ｏ有Ｆｅ３Ｏ４等の磁性粉が挙げられる。これらのうち
、ＣＯＯ有酸化鉄が望ましい。また、磁性粉のＢＥＴ値
は３５ｎ？／ｇ以上、更には４０ｍ／ｇ以上の場合はｙ
ｈ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、？ｒ８’ｔｈ剤（例えぼシリコ
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−Ａ１２０３（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（，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。但し、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、バイングー樹ＩＩＷとして繊維
素系樹脂、熱可塑性樹脂、ハ硬化１′目η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（！：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、ポリプロピレン等のプラスチック、Ａρ、Ｚｎ
等の全屈、ガラス、Ｂ　Ｎ　−、Ｓ　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１′斗中に
架嬌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−１・、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００層４が設けられている。こ
の０Ｃｆｆ４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屓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≦０．０１μｍ、　Ｒｍ　ａ　ｘ≦０．１３μ
ｍとするのがよい。この場合、支持体１の表面粗さをＲ
ａ≦０．０１＋ｌｊｍ、　Ｒｍａ　ｘ≦０．１３μｍと
し、平ン昏な支持体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１〜１１、比較例１〜４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
所載した。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４Ｍｌ
１ｚでのＲＦ小出力測定し、１００回再生後の、実施例
９を基＄（ＱｄＢ）として低下している値を示した（単
位：ｄＢ）ルｉ　Ｓ／Ｎ　：測定器はシハソ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　、２Ｍ　ｌｌｚ　、ローパスフィル
ターは１０ｋＨｚで行った。ＶＴＲはＪＶＣＨＲ−ＤＩ
２０を使用した。

クロマＳ／Ｎ：ＲＦ出力と同様。

摩擦係数：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。

走行性テスト：４０℃、８０％にて２００時間連続して
試料テープをビデオデツキで走行させてＲＦ小出力低下、スキュー、粉落ちを測定した。

（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１〜１１、特に実施例１〜
８）、比較例に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　１０”Ω／ｓｑ以下の表面比抵抗（導電性
）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）上記のようなカーボンブラック系を用いると、磁
性塗液の分散安定性が向上し、祷集物ができにくくなる
ため、ドロップアウトが低減する。

また、上述の実施例において、カーボンブラックの＜　
ｉ；Ｑ　＞添加量を変化させ、ＲＦ小出力測定した結果
を第５図に示したが、本発明に基づく例の方が出力低下
が著しく少ないことが分かる。

次に、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Ｉ２、比較例５〜１６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１０図に示した。

第７図：第１のカーボンブラック（パルカン−Ｐ）を固
定して、第２のカーボンブラックのＢＥＴ値に応じたＲ
Ｆ小出力示した（実施例１．２．３及び比較例１３．１
４、のデータ）。

第８図：第１のカーボンブラック（パルカン−Ｐ）を固
定して、第２のカーボンブラックのＤＢＰ吸油量に応じ
たＲＦ小出力示した（実施例１．２．３．５及び比較例
１１．１２のデータ）。

第９図：第２のカーボンブラック（ラーベン−１０３５
）を固定して、第１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２．１２及び比較例５．
６．７．８のデータ）。

第１０図：第２のカーボンブラック（ラーベン−１０３
５）を固定して、第１のカーボンブラックのＤＢＰ吸油量に応じた動摩擦係数を示した（実施例２及び比較例５．６．９．１０．１５、ＩＳのデータ）。

以上より、第１のカーボンブラックのＢＥＴ値を８０ｍ
／ｇ以上、９００％／ｇ未満にしないと高出力が得られ
ず、またその吸油量も１１０　ｍ　ｅ　／１００ｇ以上
で摩擦係数を著しく下げること、更に第２のカーボンブ
ラックのＢＥＴ値を５０ｍ／ｇ以上とすればＲＦ小出力
向上させ、またその吸油量も１１０　ｍ　ｌ　／１００
　ｇ未満とすることによってＲＦ小出力向上させること
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ｆ４組成をまとめて
示す表、第５図はカーボンブラック添加量によるＲＦ出力変化を
示すグラフ、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（ＢＯ２）である
。

Claims

【特許請求の範囲】

１、比表面積がＢＥＴ値で８０ｍ＾２／ｇ以上、９００
ｍ＾２／ｇ未満であり、かつ吸油量がＤＢＰ値で１１０
ｍｌ／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５０ｍ＾２／ｇ以上であり、かつ
吸油量がＤＢＰ値で１１０ｍｌ／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。