JPS6355723A

JPS6355723A - 磁気記録媒体

Info

Publication number: JPS6355723A
Application number: JP19967986A
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: JPH0677313B2

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、従来波（ｔｉ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、特にビデすテープにおいては、
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、５７−４９６８
号、５７−１７２９０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
下のカーボンブラン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ル声
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″０Ω／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４０ｍ！ｉ以下のカーボンブランクで
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Ｅ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
ランクでは、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ＢＥＴ５００ｎ？／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ン
クともに、一般に、電磁変換特性を低下させる。

ハ１発明の目的本発明の目的は、表面性を落とすことなく　＜Ｗ：Ｊち
、電磁変換特性の高いレベルを提供し）、導電性に優れ
、摩擦係数が低く　（即ち、走行性、ｍ摩耗１生の良好
な）、かつ、光遮蔽性にも優れた媒体を提供することに
ある。

二１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５０ｎ（／ｇ以
上（望ましく１より００耐／ｇ未満）であり、かつ、吸
油量がＤＢＰ値で１ｉ０　ｍ　（！　／　１００　ｇ未
満である第１のカーボンブランクと；比表面積がＢＩＥ
Ｔ値で１５ｍ／ｇ以上、３Ｑｒ＋？／ｇ未満（望ましく
は６０ｍ／ｇＪＪ、下ンであり、かつ吸油量がｏ　Ｂ　
Ｐ　（ｒ！で１１０　ｍｆｆ／１００　ｇ以上である第
２のカーボンブラン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のカーボンブラン
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のカーボンブランクのＢＥＴ値が５０ｍ／ｇＬＥ
Ｊ上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、特に第２のカーボンブランク
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１５〜８０
ｍ／ｇと低めにしているので、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１１０ｍｆｆ／１００　ｇ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。

特に、第１のカーボンブラックは、高ＢＥＴで吸油量が
少ないことはストラフチャー構造を作らないことを示す
。このようなカーボンは、添加量を多くしても磁気記録
体の表面を粗さない。また、第２のカーボンブラックは
、低ＢＥＴであるにもかかわらず、吸油量が多いので非
常にストラフチャー構造をつくりやすい。このようなカ
ーボンが磁気記録体表面に均一に存在すると、摩擦係数
を低下させる（但し、あまり吸油量が多いと、磁性塗料
の粘度を著しく高くするので望ましくない）。

第２のカーボンブランクは導電性が高いが、磁性粉中に
分散させると、導電性を示さない。ところが、第１のカ
ーボンブランクを併用することにより、導電性を示すよ
うになる。第２のカーボンブランクのつくるストラフチ
ャーの間隙を第１のカーボンブラックが埋めているため
と考えられる。

なお、上記において、第１のカーボンブラックのＢ、Ｅ
Ｔ値は５Ｑｍ／ｇ以上、実際的には９００ｍ／ｇ未満、
更には４００ボ／ｇ未満、更には５０イ／ｇ以上、２０
０ｍ／ｇ未満とするのが望ましい。また、第２のカーボ
ンブランクの吸油量は１６０〜２２０ｍρ／１００　ｇ
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
ンクの添加量は、第１及び第２のカーボンブランクの合
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、３〜１５重量部であるのが更によく、５〜
１２重量部がもっとよい。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
ブランク：第２のカーボンブラック＝　（５：　５）〜
（９，９：０．１　）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製のラーベン（Ｒａｖｅ
ｎ　）　　　１０３５、ラーベン１２５５、キャポソト
社製のブランク・パールズーｔ　ｏ　ｏ　ｏ。

三菱化成社製のＣＦ−９等が挙げられる。第２のカーボ
ンブランクとしては、デンカ社製のＭＳ−１００、三夏
化成社製の９３５００等が挙げられろ。

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、比表面精が小さいものが存在する。比
表面精の測定は、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０．５ｋｇ／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精の測定方法
。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■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。比表面精ならびにそ
の測定方法についての一般的な説明は「粉体の測定Ｊ　
　（Ｊ、！’１．ＤＡＬＬＡＶＡＬＬＥ、ＣＬＹＤＥＯ
ＲＲＪｒ　　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」　（応用煽、１
１７０〜１１７１頁、日本化学会場、丸善（掬昭和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精と同一のもの
である。）。

また、上記の「吸油Ｈ（ＤＢｐ法）」については、顔料
粉末１００ｇにＤ　Ｂ　Ｐ　（Ｄｉｂｕｔｙｌｐｈｔｈ
ａｌａｔｅ）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Ｂｃｓ３が設けられている。このＢＣＩ’
１３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、ｒ−
Ｆｅ２０３、Ｃｏ含有７　　Ｆ　ｅ　２０３、Ｆｅ３Ｏ
４、ＣＯ含有Ｆ　ｅ　、３０４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３．５ｍ／ｇ以上、更には４０ｍ／ｇ
以上の場合は効果が著しい。磁性層２には、上述した第
１及び第２のカーボンブランクの他、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、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π材泣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、熔融アルミナ、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）等か使用される。この研碧材の
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、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Ｎ２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、ＡＪ、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
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０Ｃ７５４が設けられている。

このＯＣ眉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、ＯＣＨ３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≦ｏ、ｏｉ＃　ｍ、　Ｒｍ　ａ　ｘ≦Ｏ，，１
３ｕｍ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≦０．１３μｍ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〜゛４の各組成
にてボールミルで分散した磁性粉分肢塗液を、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１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４　Ｍ
　ＨｚでのＲＦ出力を測定し、１００回再生後の、実施
例９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（Ｏｄ　Ｂ）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　ＭＨｚ、ローパスフィルターは
１０ｋＨｚで行った。ＶＴＲはＪＶＣＨＲ−Ｄ１２０を
使用した。

クロマＳ／Ｎ：ＲＦ出力と同様。

摩擦係数：ヘソ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。

（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、特に実施例１〜６）
、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。

（２１１ＸＩＯ”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）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）高い添加量でも、電磁変換特性が落ちないので、
Ｖ　Ｈｈ−プなどで薄膜化が可能である。

また、上述の実施例において、カーボンブラックの（総
）添加量を変化させ、ＲＦ出力を測定した結果を第５図
に示したが、本発明に基づく例の方がカーボン添加量が
多くても出力低下が著しく少ないことが分かる。

また、上記の第１及び第２のカーボンブランクの併用に
当たって、第６図のように両者の比率を変えたところ、
第１のカーボンブラック：第２のカーボンブラ、り＝　
＜５　：　５）〜（９，９：ｏ、ｉ　’）の重量比の範
囲で、電磁変換特性を低下させずに、摩擦係数の低い記
録体を得ることができる。

次に、第７図、第８図のように、更に各種のカーボンブ
ランクを使用した実施例８〜９、比較例５〜１８につい
て、得られた媒体の特性をカーボンブランクの各物理量
との関係で測定した結果を第９図〜第１２図に示した。

第９図：第２のカーボンブランク（Ｈ３−１００）を固
定して、第１のカーボンブラックのＢＥＴ値に応じたＲ
Ｆ出力を示した（実施例１．５．６及び比較例５．６．
７．８のデータ）。

第１０図：第２のカーボンブランク（ＭＳ−１００）を
固定して、第１のカーボンブランクのＤＢＰ吸油量に応じたＲＦ出力を示した（実施例１．５．６及び比較例９．１０．１１のデータ）。

第１１図：第１のカーボンブランク（ラーベン−１０３
５）を固定して、第２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（実施例１．３．８．９及び比較例１２．１３．１４．１８のデータ）。

第１２図：第１のカーボンブラック（ラーベン−１０３
５）を固定して、第２のカーボンブラックのＤＢＰ吸油量に応じた表面比抵抗を示した（実施例１．３．８．９及び比較例１５．１６．１７．１８のデータ）。

以上より、第１のカーボンブランクのＢＥＴ値を５０ｒ
ｒｆ／ｇ以上にしないと高出力が得られず、またその吸
油量も１１０ｍ１／１００ｇ未満で出力が著しく向上す
ること、更に第２のカーボンブラックのＢＥＴ値を１５
ｍ／ｇ以上、８０ｎ（／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１１０ｍＡ／１００ｇ以上と
することによって表面比抵抗を低下させることができる
。このように、本発明の範囲に固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図は各側による磁気記録媒体の一部分の各拡
大断面図、第４図は各側によるテープの磁性塗料組成をまとめて示
す表、第５図はカーボンブランク添加量によるＲＦ出力変化を
示すグラフ、第６図は両力−ボンブランクの比率による特性変化を示
すグラフ、第７図、第８図は更に他の各側によるテープの磁性塗料
組成をまとめて示す表、第９図、第１０図、第１１図、第１２図はカーボンブラ
ン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Ｎ　（ＢＣｍ）であ
る。

Claims

【特許請求の範囲】

１、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１のカーボンブラックと：比表面積がＢＥＴ値で１
５ｍ＾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。