JPS6355725A - 磁気記録媒体 - Google Patents

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、
磁性塗膜の着色、或いは帯電防止のために、着色性及び
導電性の優れたカーボンブラックを磁性層に含有させて
いた。着色性の優れたカーボンとしては、平均粒径３０
ｍμ以下の顔料用カーボンが使用された（特公昭５５−
２４１６８号）。導電ｌｌ’ｆのカーボンとしては、ス
トラフチャー構造をつくりやすい、吸油量の高いカーボ
ンが使用された（特公昭５Ｂ−１５０５２号、特公昭５
７−４９６８号、特開昭５３−１３４４０６号、特開昭
５５−５５４３１号）。

しかし、上記従来技術に使用された、粒径３０ｍμ以下
の顔料用カーボンは分散性は良好で、着色性は高いが、
導電性が低く、磁性層の表面比抵抗を高くしていた。そ
のために静電気が発生しやすく、ゴミなどを吸引し、ド
ロップアウトの原因になっていた。

一方、吸油量の高いカーボンは磁性層中でストラフチャ
ー構造を取りやすく、導電性が高く、表面比抵抗を低く
する事ができたが、分散性が悪く、磁性層の表面粗さを
大きくし、その結果、電磁変換特性を劣化させていた。

また、以上のカーボンを含有じだ磁性塗液をヘースに塗
布した場合に、コーティングスピードの増加に伴い、テ
ープの電磁変換特性を劣化させるという事実を発見した
。

ハ９発明の目的 本発明の目的は、高いレベルでの電磁変換特性（ルミＳ
／Ｎ、クロマＳ／Ｎ）を有しており、磁性層の表面比抵
抗が低くてドロップアウトが少な（、ランナビリティ　
（４０°Ｃ２８０％ＲＨの条件下での走行耐久性テスト
）時におけるＲＦ高出の低下が少なく、磁性塗液の塗布
速度の増加に伴って磁性塗膜の塗布性が劣化することな
く、高い電磁変換特性が維持でき、磁性層の摩擦係数が
低くて安定した走行を実現す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 叩ち、本発明は、比表面積がＢＥＴ値で２０〜８０ｒｄ
／ｇでありかつ吸油量がＤＢＰ値で１６０〜２１０ｍで
／１００　ｇであるカーボンブラックが磁性体１００重
量部に対して５重量部以下の割合で磁性層に含有されて
おり、かつ前記磁性層の表面粗さＲａ　　（カットオフ
０．２５μｍ）が０．０２５　ｐｕｒ１以下である磁気
記録媒体に係るものである。

本発明に使用するカーボンブラックの（正位性をまず説
明する。

一般に、ＢＥＴ値が２０〜７０ｍ／ｇぐるいのカーボン
は、大別して、吸油量が１５０　ｍ　＋２　／１００　
ｇ　ｕ下のものと、３００ｍβ／１００　ｇ以上のもの
とに分類できる。前者のカーボンは、コロンビアン社装
し−ヘン４５０、Ｉｆ−４１０、Ｒ−４２０、キャボソ
ト社のスターリング■、スターリング−ＮＳ、三菱化成
社の＃２２Ｂ、＃２０Ｂ、＃６０、＃５０等、数多くが
知られている。

しかし、これらのカーボンの欠点は、吸油量が低いため
、ストラフチャー構造をつくりにくく、導電性を低くし
、磁性層の表面比抵抗を高くしていた。通常、これらの
カーボンを磁性７層中に磁性体１００重量部に対して５
重量部混入すると、表面比抵抗は５Ｘ１０”Ω以上にな
る。このくらいの表面比抵抗になると、静電気が発生し
やすく、ドロップを増加させてしまう。

また、後者のＢＥＴが２０〜７０ｍ／ｇで、吸油量が３
００　ｍ　ｌ！　／１００以上のカーボンでは、表面比
抵抗は若干低下させるものの、吸油量が大きいため、分
散性が悪く、電磁変換特性を著しく低下させてしまう。

特に、これらのカーボンは、磁性塗液の塗布速度が増加
した場合に磁性層表面が粗れ、電磁変換特性の劣化が見
られる。後者のカーボンの具体的な例としては、特公昭
５２−１８５６１号、特公昭５３−２０２０３号、特公
昭５４−９０４１号等で使用されている旭カーボンＭＳ
−５００がある。

ｌ５−５００　　３７　　　７６　　　　　４４７　　
　　１．６６　７．ｉ′さて、本発明に使用するカーボ
ンは、上記の２者のいずれにも属さない領域（ＢＥＴ２
０〜８ｏ＝／ｇでかつ吸油１ｔ１６０〜２１０　ｍ　１
　／１００　ｇ　）に存在する事が特徴である。即ち、
吸油量１６０〜２１０（ｍＡ／１００　ｇ）のカーボン
は、磁性塗液中の分散も良好であり、適度なストラフチ
ャー構造を作−［ す、表面比抵抗が低く、そのためドロップアウトも少な
い。特に、分散が良好なため、磁性塗液を高速塗布した
場合に磁性層の表面の粗さが劣化せず、テープの電磁変
換特性が高いレベルで維持テきる。また、本カーボンは
各種結合剤（バインダー）中での分散が良好なため、カ
ーボンと磁性体とバインダーとの相互の結着力が極めて
良好になる。その結果、４０℃、８０％ＲＨという高温
多湿下における走行耐久性テスト（Ｒｕｎｎａｂｉｌｉ
Ｌｙ　）においても、ＲＦ高出の低下が見られず、良好
な結果を示す。

て５重量部以下（好ましくは２重量部以下）の微５　量
添加で、磁性層の動摩擦係数が急減する効果を持ってい
る。例えば１．磁性体１００重發部に対して１重量部の
添加で、動ｌ■擦係数がＨ３１００では０．１４になっ
た。このときの表面粗さＲ，ｓ（カットオフ０．２５μ
ｍ）は０．０１５であった。本カーボンの使用によって
、分散が向上し、磁性層の表面粗さＲａを０．０２５μ
ｍ以下としているので、電磁変換！４０− 特性が大きく向上する。

本カーボンのＢＥＴ値：よ、好ましく：よ２０〜５０ｍ
′／ｇ、更に好ましくは２０〜．Ｉ　Ｑ　ｒｒｒ　／　
ｇである。吸油量は、好ましくは１６０〜１９０　ｍ　
、！／１００　ｇで、更に好ましく）ま１７０〜１９０
ｍρ／１００　ｇである。

本カーボンは磁性体１００重口部に対して５ｍｍ部以下
混入するが、好ましくは３重量部以下、更に好ましくは
２重量部以下である。磁性層の表面粗さＲａ　　（ｃｕ
ｔ　ｏｆｆ　０．２５μｍ）は０．０２５　ｐ　ｍ以下
とするが、好ましくは０．０２２μｍ以下、更に好まし
くは０．０１８μｍ以下がよい。

本発明に使用できるカーボンの具体例としては次の通り
である。

本発明に使用するカーボンの他に、他のＢＥＴ値と吸油
量を有しているカーボンブラックを組み合わせて使用し
てもよい。ｌ１ｉｌえば、コ［コンビアン礼装のコンダ
クテノクスＳＣ、キ、レボ、ノド）土製のハルカン−Ｐ
、ハルカン−９、ＢＰ　（ブラック・バールズ）−１０
００、ＢＰ−８８０、！３　＋）　−１，、、スターリ
ングＶなどである。

なお、−上記において、「比表面積」とは、ｊＪ’Ｂ　
ｊ、：１重量あたりの表面積をいい、平均粒子径と：ま
全く異なった物理量であり、例えば平均１′ケ子径は同
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１ｆｆｉ、＋ｌ定：ま
、例えばまず、磁性粉末を２５０“Ｃ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、５　ｋｇ　／　ｔｒｉに設定し、窒素によ
り液体窒素温度（−１９５“Ｃ）で吸”ｊ７　／！ｊｌ
ｌ定を行う（−ｆｊ）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　３０Ｑ　　（１９３８＞を参照）。この
比表面積（ＢＥＴ！直）の測定Ｑ、置には、湯銭電池（
４１）なろびに湯銭アイオニクス・浦の共同製造による
「粉粒体ヨリ定装活１（カンタ−ソープ）Ｊを使用する
ことができろ。比表面、債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、ＤＡ
ＬＬＡＶＡＬＬＥ、Ｃｉ、ＹＤＥＯＲＲＪｒ　　共著、
弁［，１その他訳：産業図書社刊）に詳しく述べられて
おり、才だ「化学便覧謬　（応用用、１１７０〜１１７
１頁、日本化学会−、丸善１鞠昭和４１年４月３０日発
行）にも記１表されている（なおｉｉ■記［化学便覧ｊ
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
４ご５〕未１００ｇにＤ　Ｂ　Ｐ　（Ｄｉｂｕｔｙｌｐ
ｈｔｈａｌａｔｅ）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ｍＥ数をＤＢＰ
吸油量とず乙。

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↓こＢｃＨ３が設けられている。このＢＣ５
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　−Ｆ
　ｅ　２０３、Ｃｏ含有ｒ−Ｆｅ　２０３、Ｆｅ３Ｏ４
、Ｃｏ含をＦＱ３０斗等の磁性粉が挙げちれる。これら
のうち、ＣＯ含有酸化鉄が望ましい。また、磁性粉のＢ
己Ｔ　！＋αは２５ｍ／ｇ以上、更には４０ｍ／ｇ以−
ヒの場合は効果が著しい。磁性層２には、上述したカー
ボンブラックの他、潤消剤（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Ｗｎ　（例えばス
テアリン酸）と炭素原子数が３〜２６咽の一団のアルコ
ールからなる脂肪酸エステル等）　、’＋：’ｊ’電防
止剤（例えばグラファイト）等を添加してよい。

また、非磁性研ボ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１生扮に対して２０重量部以下が好ま
しく、ま、たその平均泣子径は０．５　μｍがよ＜、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、フェノキン樹脂及び／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（５
）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、熱可斐性４０１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、ＢＣＣ５０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。２ｆＸ　＋Ｒｕ上
のカーボンと併用してもよく、無材フノラー、例えばＣ
ａＣＯ３、ＺｎＯ、ＢａＣＯ２等と併用してもよい。

また、第１図の磁気記！？媒体は、磁性層２と支持体１
との間に下引き層（図示せず）を設けたちのであってよ
く、或いは下引き眉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Ｉ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、Ａ１、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ンアネート等が挙げられる、メ
チレンジイソシアネート系、トリレンジイソンアネート
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、イン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。

茅２図は、他の磁気記ｉ！媒体を示すものであるが、第
１図の媒体の磁性層２上にｏｃ５４が設けられている。

この０Ｃｉ４は、磁性層２を損傷等から保護するために
設けられるが、そのためにン）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）
使用スル。ｏｃ５４の表面粗さは特にカラーＳ／Ｎとの
関連でＲａ≦Ｏ，０１μｍ＜　Ｒｍａ　ｘ≦Ｑ；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≦０．０１μｍ、Ｒｍａ　ｘ≦０．１３　ｐ　ｍとし
、平；・ｈ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ｉＲ
媒体を示し、支持体１０両面に上述と同様の磁性層２、
Ｏｃ屓４が夫、ν設けられており、Ｏｃ屓４には上述の
ウレタン（Ｍ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方ト例につき説明する。

但し、以下において「部」は重量部を表す。

次の磁性塗料用の各成分を用意した。

Ｃｏ含有磁性酸化鉄　　　　　　　　　１００部塩ビー
酢ビ共重合体　　　　　　　　　１３〃（ＩＩ、Ｃ１Ｃ
１社＋７）ＶＡＧＩり ポリウレタン樹脂　　　　　　　　　　　　７〃（グツ
ドリッチ社のニスタン５７０１）α−Ａ（１２０３５ｔ
ｔ ミリスチン酸　　　　　　　　　　　　　　１　〃ステ
アリン酸ブチル　　　　　　　　　　１〃レシチン　　
　　　　　　　　　　　　　３〃カーボンブラツク　　
　　　（下記表に記載）ポリイソシアネート　　　　　
　　　　　Ｉ３〃シクロへキサノン　　　　　　　　　
　１３０〃トルエン　　　　　　　　　　　　　　７０
〃これら成分を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の片面に押出しコ−クーにて塗布し
、乾燥させ、カレンダー表面処理を施した後、５インチ
幅にｌ！ｊ′ｒ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高出測定用ＶＴＲデツキを用いて４　Ｍ
　Ｈｚ　Ｔ：　（７）　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 ：ｄ１３） ルミＳ／Ｎ：測定器はシバツク社製ノイズメーター（９
２５Ｄ／Ｉ）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　Ｍｌ（ｚ、　ｏ−パスフィルタ
ーは１０ｋＨｚで行った。ＶＴＲはＪＶｃ　　ＨＲＤ１
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
プテンションをヨリ定して を求めた。

ドロップアウト：再生画面」二でのキズの発生個数。

（以下余白、次頁に続く。） この結果から、本発明に基づいてカーボンブラックを使
用した場合（試料魚４〜６）、比較（ｙすに比べて次の
点で優れていることが分かる。

■　高いレベルでの電磁変換特性（ルミＳ／Ｎ、クロマ
Ｓ／Ｎ）を有している事。

■　ドロップアウトが少ない。

■　１ｌｕｎｎａｂｉ目ｔｙ　　（４０℃、８０％ｒｌ
Ｈの条件下での走行６（久１１Ｆテスト）時におけるＩ
？Ｆ出力の低下が少ない。

■　磁性塗液の塗布速度の増加に伴い、磁性塗膜の塗布
性が劣化する事なく、高い電磁変換特性が維持できる。

■　磁性層の摩擦係数が低く、安定した走行を実現でき
る。

次に、上記実施例５に準じた試料について、カーボンブ
ラックのＢＥＴ値及び吸油フを変化させたところ、第４
図、第５図の結果が得られたにの結果から、カーボンブ
ラックのＢＥＴＩＭを２０〜８０　ｒｄ　／　’ｇとし
、かつ吸油量を１６０〜２１０　ｍ　ｌ　／１００　ｇ
とした場合、ルｔ　Ｓ／Ｎを維持しつつりＪ１γ擦係数
を低くする事ができる。このように、本発明の範囲に回
定することの優位１“Ｌが■ρ著であることが分かる。

【図面の簡単な説明】

１面は本発明の実施１列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ｉＡ媒体の一部分の
各拡大断面図、 第４図、第５図はカーボンブラ、り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Ｒ（Ｂ　Ｃ層＞であ
る。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １、比表面積がＢＥＴ値で２０〜８０ｍ＾２／ｇであり
   かつ吸油量がＤＢＰ値で１６０〜２１０ｍｌ／１００ｇ
   であるカーボンブラックが磁性体１００重量部に対して
   ５重量部以下の割合で磁性層に含有されており、かつ前
   記磁性層の表面粗さＲａ（カットオフ０．２５μｍ）が
   ０．０２５μｍ以下である磁気記録媒体。