JPS6355726A

JPS6355726A - 磁気記録媒体

Info

Publication number: JPS6355726A
Application number: JP19968286A
Authority: JP
Inventors: Yasushi Nakano; 寧中野; Toru Miyake; 徹三宅
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: JPH0677315B2

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 −Ｃ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、同５９−１６１４１号、
同５８−２１８０３９号、同５８−２１１３２１号、特
公昭５３−２０２０３号、同５４−９０４１号、同５７
−４９６８号等の各公報に示すものが知られている。

しかしながら、従来のテープでは、電磁変換特性がなお
不十分であった。即ち、従来技術では、単に粒子サイズ
の大きなカーボンを使用していたため、磁性層表面の粗
さが増大するのを避ける事は出来なかった。その結果、
磁性層のノイズを増加させ、ルミＳ／Ｎ、クロマＳ／Ｎ
を劣化させていた。粗粒子カーボンは耐摩耗性には優れ
ているものの、ストラフチャー構造をつくりにくいため
に、磁性層の表面比抵抗を増大させていた。

その結果、磁性層が帯電しやすく、放電時にノイズが発
生したり、塵埃が付着してドロップアウトの原因となっ
たりする。

ハ、・発明の目的本発明の目的は、ルミＳ　／　Ｎ、クロマＳ／Ｎ等の高
い電磁変換特性を達成でき、磁性層の表面比抵抗が低く
、ドロップアウトが少な（、磁性層の　。

摩擦係数が低く、走行耐久性が優れていて枠に高温高温
時の走行において出力低下が少なく、かつ磁性層の隠蔽
力が高く、透過率が低く、カーボンの混入量を増量させ
ても粉落ちが少ない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８０ｍ／ｇ以上
、９００ｍ２／ｇ未満であり、かつ吸油量がＤＢＰ値で
１１０ｍ　ｌ　／１００ｇ以上（望ましくは２００ｍ　
Ｉ！／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１５耐／ｇ以上、８０ｍ／ｇ未
満（望ましくは６０％／ｇ以下）であり、かつ吸油量が
ＤＢＰ値で１１０　ｍ　ｌ　／１００ｇ以上、２４０　
ｍ　ｊ２　／　１００ｇ以下である第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８０ポ／ｇ以上
、９００＋ｙｒ／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
。

これに加えて、第２のカーボンブラックのＢＥＴ値を１
５〜８０ｍ２／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１及び第２のカーボンブラックがともに１１
０　ｍ　ｌ　／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、高い導電性と低摩擦
を示すことができる。

なお、上記においては、第１のカーボンブランクのＢＥ
Ｔ値は８０ｍ／ｇ以上、４００ｍ／ｇ未満、更には１０
０ｍ２／ｇ以上、３００ボ／ｇ未満とするのが望ましい
。また、第１のカーボンブランクの吸油量は１１０〜２
００ｍ　（１／　１００ｇ、更には１１０〜１６０　ｍ
　ｊ２　／　１００ｇとするのがよい。第２のカーボン
ブラックのＢＥＴ値は好ましくは２０〜６０ｒｄ／ｇで
ある。このカーボンの吸油量は好ましくは１６０〜２０
０ｍ１／１００ｇであり、更に好ましくは１７０〜２０
０　ｍ　ｌ　／１００ｇである。

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、１〜１５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のカーボンブランク：第２のカーボンブラ
ック＝（２０：８０）〜（９９，９：　０．１）がよく
、　（５０：　５０）〜（９，９：０．１）が更によく
、（８０：　２０）〜（９，９：、０．１）がもっとよ
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、
コロンビアン社製のｃ−ｓｃ　（ＢＥＴ２２０ｍ／　ｇ
　、　Ｄ　Ｂ　Ｐ１１５ｍ　！！／１００ｇ−粒径２０
ｒｒｗｔ）、Ｃ−９７５（ＢＥＴ２５０ｍ／ｇ、　ＤＢ
　Ｐ１７０ｍ！！／１００ｇ）、キャボソト社製のＶ−
９（ＢＥＴ１４０　ｍ２／ｇ、Ｄ　Ｂ　Ｐ１１４　ｍ　
（１／１００ｇ、粒径１９ｍμ）　、Ｖ−Ｐ（ＢＥＴ１
４３　ｍ／ｇ、　ＤＢＰ１１８　ｍ＃／１００ｇ、粒径
２０ｍμ）、旭カーボン社製の＃８０　（Ｂ　ＥＴ１１
７ｒｒｒ／　ｇ　、　Ｄ　Ｂ　Ｐ１１３　ｍ　ｌ　／１
００ｇ、粒径２３ｍμ）などがある。第２のカーボンブ
ランクとしては、電気化学社製のＨ３１００（ＢＥＴ３
２ｍ／ｇ、ＤＢＰ１８０　ｍ　１２　／１００ｇ、粒径
５３ｍμ）、三菱化成社製の＃２２Ｂ　（ＢＥＴ５５ｍ
２／ｇ、、ＤＢＰ１３１　ｍＡ／１００ｇ。

粒径４０ｍμ）　、＃２ＯＢ　（ＢＥＴ５６ｍ２／ｇ、
ＤＢＰ１１５　ｍ　ｌ！　／　１００ｇ、粒径４０ｍμ
）　、　＃３５００　（ＢＥＴ４７ｎ（／　ｇ　ＳＤ　
Ｂ　Ｐ２Ｓ５　ｍ　ｌ　／１００ｇ、粒径４０ｍ、ｃｒ
）などがある。

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Ｑ、５ｋｇ／ｍに設定し、窒素に
より液体窒素温度（−１９５’ｃ）で吸着測定を行なう
（一般に８．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、　６０３
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、
Ｍ、ＤＡＬＬＡＶＡＬＬＥ、ＣＬＹＤＥＯＲＲＪｒ共著
、弁用その他訳；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、日本化学会編、丸善■昭和４１欠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　（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ｍｌｌ数をＤＢＰ吸
油量とする。

本発明のＩｎ磁気記録媒体、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含有Ｔ　　ＦｅｚＯ３、ＦｅｘＯａ　、Ｃ
ｏ含有Ｆｅ３Ｏ４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３５Ｍ／ｇ以上、更には４ｏ＝／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、非磁性研磨材
粒子も添加してよいが、これにはアルミナ（α−Ａ１２
０ｚＣ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。この研摩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、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、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
の闇に下引き層（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ほどこしてもよい。

また、支持体ｌ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・７り、Ａ１、Ｚ
ｎ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ｏｃ１４は、磁性Ｎ２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。００層４の表面粗さは特にカラーＳ／Ｎとの関
連でＲａ≦０．０１μｍ、　Ｒｍａｘ≦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、　Ｒｍａｘ≦０．１３．ｃｒｍ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
ン樹脂を土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の組成比の配合成分を用意した。

Ｃｏ含有磁性酸化鉄　　　　　　　　　１００部塩ビー
酢ビ共重合体　　　　　　　　　１３〃（Ｕ、Ｃ，Ｃ社
（７）ＶＡＧＨ）ポリウレタン樹脂　　　　　　　　　　　　７〃（グツ
ドリッチ社のニスタン５７０１）α−ＡｌｚＯ＊　　　
　　　　　　　　　　　　５　〃ミリスチン酸　　　　
　　　　　　　　　１〃ステアリン酸ブチル　　　　　
　　　　　１〃レシチン　　　　　　　　　　　　　　
　　３〃ポリイソシアネート　　　　　　　　　　１３
〃シクロへキサノン　　　　　　　　　　　１３０〃ト
ルエン　　　　　　　　　　　　　　７０　／／但し、
第４図中のカーボンのうち、Ｒ−２０００はＢ　ＥＴ１
９０　ｒｄ／　ｇ、　Ｄ　Ｂ　Ｐ７０ｍ　ｌ　／１００
ｇ、粒径１８ｍｐ、＃５５はＢ　Ｅ　Ｔ３５ｒｒｆ／　
ｇ　、　Ｄ　Ｂ　Ｐ８２ｍ　ｌ　／１００ｇ。

粒径７７ｒｎｃｒ、Ｒ−ＭＴ−ＰはＢＥＴ８ｎ？／ｇ、
ＤＢＰ３６ｍ１／１００ｇ、粒径２８０ｍμ、Ｈ３−５
００はＢＥ７３７ｍ／　ｇ　、　Ｄ　Ｂ　Ｐ４４７　ｍ
　ｌ　／１００ｇ、粒径７６ｍμである。

上記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ほどこした後、
％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は次の測定を行なったところ、
第４図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４Ｍ１
（ｚでのＲＦ高出を測定し、１００回再生後の、当初の
出力に対して低下している値を示した１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、試料嵐７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４．２　Ｍｔｌｚ、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表面比抵抗：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。

粉落ちテスト：４００回走行後にヘッド、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、○少し付着あり、△かなり付着あり、Ｘ付若多し）。

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（試料隘７．８．１５．１６）、比較例
に比べて次の点で優れていることが分る。

（１）高いレベルの電磁変換特性が得られる。

（２）　Ｉ　ＸＩＯ”Ω／ｓｑ以下の表面比抵抗導電物
が得られる。この結果として、ホコリが付着しにくく、
ドロ・ノブアウトが低（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
Ｈ３用テープ等で薄膜化が可能である。

次に、上記の試料陽７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５図
〜第８図に示した。

第５図二第１のカーボンブラック＜Ｃ−５Ｃ＞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。

第６図：第１のカーボンブラック（Ｃ−３Ｃ）を固定し
て、第２のカーボンブラックのＤＢＰ吸油量に応じたル
ミＳ／Ｎを示した。

第７図：第２のカーボンブラック（Ｈ３ＩＱＱ）を固定
して、第１のカーボンブランクのＢＥＴ値に応じたルミ
Ｓ　／　Ｎを示した。

第８図：第２のカーボンブラック（ＨＳ　１００）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。

以上より、第１のカーボンブラックのＢＥＴ値を８０ｍ
２／ｇ以上、９００ｍ２／ｇ未満にしないとＳ／Ｎが悪
く、またその吸油量も１１０　ｍ　ｌ　／１００ｇ以上
で表面比抵抗が大きく下がること、更に第２のカーボン
ブランクのＢＥＴ値を１５ｎｆ／ｇ以上、８０耐／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１
１０　ｍ　ｌ　／　１００ｇ以上、２４０　ｍ　ｌ　／
１００ｇ以下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。

【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、第６図、第７図、第８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・−−−
一−・・・・−・・磁性層３・・−・−−−−一・・・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２１」第３西１

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以下であり、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１５ｍ＾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、２４０ｍｌ／１００ｇ以下である第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。