JPS6355728A

JPS6355728A - 磁気記録媒体

Info

Publication number: JPS6355728A
Application number: JP61199684A
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

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、
帯電防止、着色力増大を主たる目的として、カーボンブ
ラックを磁性層に混入していた。

その際、スチルライフやヘッド摩耗の改良も提案されて
いた（特公昭５２−１８５６１号、特公昭５７−１２２
０８号）。また、粒子サイズの異なる２種類のカーボン
を添加して、着色性向上に加えて、耐摩耗性の向上、ド
ロップアウトの減少やテープ走行の安定性を図っていた
（特公昭５３−２０２０３号、特公昭５４−９０４１号
）。また、近年になって、大粒径のカーボンを含む３種
類のカーボンを磁性層に含有させて、電磁変換特性、耐
久性を改良することが提案されていた（特開昭５９−６
３０２９号）。

しかしながら、こうした従来技術では、電磁変換特性の
向上を困難にしていた。

特に、従来技術は、粒子サイズの大きなカーボンを使用
していたために、磁性層表面の粗さが増大していた。こ
のことは、磁性層のルミノイズを増加させ、ルミＳ／Ｎ
を劣化させていた。従来波、術の主たる要点は、粗粒子
のカーボンにより、耐摩耗性、耐久性向上の目的を果た
し、徽、中粒子のカーボンにより、帯電防止、着色性の
向上を果たさんとしていたところにある。　　　　　　
−しかし、粗粒子のカーボンにより、電磁変換特性が劣
化する事は避けられず、その特性は低いレベルのところ
に甘んじていた。

ハ６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
磁変換特性の達成、高耐久走行性の達成、磁性層の表面
比抵抗を改良してドロップアウトを改善することを夫々
同時に高レベルで実現した磁気記録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８０ｍ２／ｇ以
上、９００ｍ２／ｇ未満であり、かつ吸油量がＤＢＰ値
で１１０ｍ　ｌｔ　／　１００ｇ以上（望ましくは２０
０ｍ　Ｉｔ　／　１００ｇ以下）である第１のカーボン
ブラックと；比表面積がＢＥＴ値テ５Ｏｎ？／ｇ以上（
望ましくは９００ｍ２／ｇ以下）であり、かつ吸油量が
ＤＢＰ値で（望ましくは４０ｍ　ｌ　／１００ｇ以上）
　１１０ｍ　１２４ｇ未満である第２のカーボンブラッ
クと；比表面積がＢＥＴ値で１５ｍ２／ｇ以上、５０％
／ｇ未満であり、かつ吸油量がＤＢＰ値で１１０　ｍ　
ｌ　／１００ｇ未満であるカーボ以上であるカーボンブ
ラックとの少なくとも一方からなる第３のカーボンブラ
ックと；比表面積がＢＥＴ値で９００ｍ２／ｇ以上であ
り、かつ吸油量がＤＢＰ値で２２０　ｍ　ｌ　／　１０
０ｇ以上である第４のカーボンブラックとからなる４種
のカーボンブラックのうち、少なくとも３種のカーボン
ブラック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。

ある。

本発明によれば、第１及び第２のカーボンブラックは、
着色性が高い顔料用カーボンであり、磁性層中に高充填
する事ができ、磁性体１００重量部に対して８重量部以
上充填しても分散性が劣化せず、高い電磁変換特性を維
持できる。特に第２のカーボンブラックは高充填用カー
ボンとして最適である。また、第１のカーボンブラック
は高充填に適するのみならず、良好な導電性を有してお
り、磁性層の表面比抵抗を低減するのに有効である。

第３のカーボンブラックは、耐摩耗性の改良、動摩擦係
数の低減に有効なカーボンである。この第３のカーボン
の中で、吸油量が４０〜１１０ｍ　！！　／　１００ｇ
のカーボンは磁性体１００重量部に対して７重量部程度
まで混入しても、電磁変換特性を劣化させなかった。こ
の第３のカーボンとして吸油量が１１０ｍ　４　／１０
０ｇ以上のカーボンは６重量部以下、好ましくは３重量
部以下、特に好ましくは１重量部以下で、耐摩耗性、動
摩擦係数低減に有効である。

更に、第４のカーボンブラックは、磁性体１００重量部
に対して４重量部以下、カーボンによっては２重量部あ
るいは１重量部ぐらいでも、表面比抵抗の低減に有効で
ある。したがって、第４のカーボンブラックは、層中に
高充填できない場合に有効である。

本発明では、以上のように各カーボンが各種の特性を有
していることに着目し、少なくとも３種を混合し、その
混合比を変えることで、バランスのとれた磁気記録媒体
を提供するのを可能にした。

第１及び第２のカーボンブラックのそれぞれの含有量は
、磁性体１００重量部に対して（以下、同様）、１〜１
５重量部がよく、好ましくは２〜１３重量部、さらに好
ましくは４〜ｌＯ重量部である。第３のカーボンブラッ
クは０．１〜１０重量部、好ましくは０．１〜８重量部
、さらに好ましくは０．１〜６重量部である。第４のカ
ーボンブラックは０．１〜８重量部、好ましくは０．１
〜６重量部、さらに好ましくは０．１〜４重量部である
。但し、これらのカーボンの総合有量は、磁性体１００
重量部に対して１〜２０重量部であるのがよく、好まし
くは３〜１５重量部である。

第１のカーボンブラックは、好ましくは吸油量１１０〜
２００　ｍ　ｌ　／１００ｇ、さらに好ましくは１１０
〜１６０　ｍ　ｌ　／　１００ｇである。第２のカーボ
ンブラックは、好ましくは吸油１ｔ４０〜１１０　ｍ　
ｌ　／１００ｇテアル。

第３のカーボンブラックは、好ましくはその吸油量が４
０〜２００　ｍ　Ｉｔ　／１００ｇ、さらに好ましくは
１６０〜２００　ｍ　ｌ　／　）００ｇ　ｉ”ある。

第４のカーボンブラックは、好ましくはＢＥＴ値が１０
００ｍ／ｇ以上、さらに好ましくは１３００ｒｒｆ／ｇ
以上であり、２０００ｍ２／ｇ以下がよい。

本発明で使用可能な第１のカーボンブラックの具体例と
しては、コロンビャン社製のコンダクテフクス（Ｃ）−
３Ｃ，Ｃ−９７５、キャボット社製のＶ（パルカン）−
Ｐ、、Ｖ−９等がある。第２のカーホンブランクの具体
例としては、コロンビャン社製（７）Ｒ（Ｌ／−ヘア）
−１２５５、Ｒ−１０３５、Ｒ−２０００、キャボット
社製のＢＰ（ブラック・パールズ）−１０００、ＢＰ−
８８０、ＢＰ−Ｌ、−Ｅテーク１０００東海電極社製の
シーガル６００等がある。第３のカーボンブラックの具
体例としては、コロンビャン社製のＲ−４２０、Ｒ−４
５０、Ｒ−１４、キャボット社のスターリングｖ１スク
ーリングーＮＳ、デンカブラックＨ５１００ＳＨ５１０
０プレス品、三菱化成社製の１２２Ｂ、９２０Ｂ、＃３
５０Ｑ、旭カーボン社製のＨＳ　−５００、９５５等が
ある。第４のカーボンブラックとしては、キャポット社
製のＢ　Ｐ　−２０００゜コロンビャン社製のＣ−２０
−４４０等がある。

これらの各カーボンブラックのＢＥＴ値、粒径、ＤＢＰ
値をまとめて下記表−１に示した。

（以下余白）害−１なお、上記において、「比表面積」とは、単位ｌｉ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、窒素の初期注力を０．５ｋｇ／イに設定し、窒素
により液体窒素温度（−１９５℃）で吸着測定を行なう
（一般に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、　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、１１７０〜１１７１
頁、日本化学会線、丸善■昭和４１年４月３０Ｂ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（ｒｄ　／　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Ｎ２を有している。また磁性層２とは
反対側の面に８０層３が設けられている。このＢＣ４ｌ
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
　ｅｚ　Ｏ！　％　Ｃｏ含有量−Ｆｅ４０３　、Ｆｅ３
Ｏ４、Ｃｏ含有Ｆｅ５Ｏａ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３５ｒｒｆ／ｇ以上、更には４Ｑｒｒｆ／
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〜第４のカーボンブラックの他、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）をカー
ボンブラックに対し１０〜５０重量％添加したり、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−ＡｌｚＯｓ（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
下が更ゝよパ・　　　　　　　　　　　　　　　　　５
７、。

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、８０層３にも、磁性層２に用いた本発明による３
種以上の上記カーボンブラックを添加してよい。この場
合、磁性層で分散性が良好であったカーボンの組み合せ
は、バックコート層の塗液の分散性にも有効である。こ
の事は、バンクコート層の高耐久性（バラフケズレが少
ない）をもたらしている。さらに、バックコート層の表
面比抵抗低減にも有効である。

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Ｎ（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、Ａ　１２　
％　Ｚ　ｎ等の金属、ガラス、ＢＮＳＳｉ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ＯＣＪ！１４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。ｏｃ４４の表面粗さは特にカラーＳ／Ｎとの
関連でＲａ≦０．０１ｕｍ、Ｒｓａｘ≦０．１３．ｕｍ
とするのがよい。この場合、支持体１の表面粗さをＲａ
≦０．０１μｍｓ　Ｒ＋ｍａｘ≦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１０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、０ＣＮ４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」は重量部を表わす。

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〃（Ｕ、Ｃ，Ｃ社
のＶＡＧＨ）ポリウレタン樹脂　　　　　　　　　　　　７〃（グツ
ドリッチ社のニスタン５７０１）α−Ａｌ□ｏ、　　　
　　　　　　　　　　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〃シクロヘ
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、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４ＭＨ
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（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、試料患１１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：表面電位針で測定。

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、Ｏ少し付着あり、Δかなり付着あり、×付着多し）。

第４図の結果から、本発明に基いて３種のカーボンブラ
ックを併用した場合（試料嵐１１〜１６）、比較例に比
べて次の点で優れていることが分る。

■ルミＳ　／Ｎ、クロマＳ／Ｎ等の高い電磁変換特性を
達成できること。

■高耐久走行性を達成できること。

■磁性層の表面比抵抗を改良し、ドロップアウトを改善
できること。

次に、上記の例に準じて試料を作成する際、第１カーボ
ンＣＢ（１）　（Ｃ−Ｓ　Ｃ）のＢＥＴと吸油量の範囲
で変え、残りの２種以上のカーボン（ＣＢ（２）はＣＦ
−９、ＣＢ　（３１はＨＳ　−１００）を他の範囲がら
選び、組み合わせた。この時、第５図のように第１カー
ボンブラツクのＢＥＴは８０〜９００ｍ２／ｇで、かつ
第６図のようにその吸油量が１１０　ｍ　ｌ　／１００
ｇ以上のときに、ルミＳ／Ｎが維持されつつ、表面　　
１比抵抗が低くなる。

次に、第２カーボン（ＣＦ−９）のＢＥＴと吸　　・油
量の範囲を変え、残りの２種以上のカーボン（ＣＢ　（
１）はＣ−３Ｃ，ＣＢ（３１はＨＳ　−１００）は他の
　　。

範囲から選び、組み合わせた。この時、第７図の　　ユ
ように第２カーボンのＢＥＴは５０ｎｒ／ｇ以上で、か
つ第８図のように吸油量が１１０　ｍ　７！／１００ｇ
未満　　−のときに、ルミＳ／Ｎが高く、なおかつドロ
ップアウトも少ない。　　　　　　　　　　　　　　　
　　　（第３カーボン（ＨＳ−１００）のＢＥＴの範囲
を変　　（え、残りの２種以上のカーボ：／（ＣＢ（１
）はＣ−５Ｃ。

ＣＢ　（２）はＣＦ−９）は他の範囲から選んだ。第９
図のように、吸油量は１１０　ｍ　ｌ！　／　１００ｇ
未満の第３カーボンでは、ＢＥＴ値が１５〜５０ｍ２／
ｇの範囲で摩擦係数が低かった。また、第１０図では、
第３カーボンの吸油ｆｆ１ｌｌｏ　ｍ　１　／１００ｇ
以上では、ＢＥＴ値が１５〜８０ｒｄ／ｇの範囲で摩擦
係数が低くなった。

第４カーボン（Ｂ　Ｐ−２０００）のＢＥ”Ｉ’と吸油
量の範囲を変え、残りの２種以上のカーボン（ＣＢ（１
）はＣ−３Ｃ，ＣＢ（３）はＨ３−１００、ＣＢ（２１
はＣＦ−９）は他の範囲から選び、組み合わせた。

第１１図、第１２図のように第４カーボンのＢＥＴは９
００ｒｒｆ／ｇ以上で、かつ吸油量は２２０ｍ　Ａ　／
　１００ｇ以上のときに、ルミＳ／Ｎが維持されつつ、
なおＩ！ｌ）つ表面比抵抗が低くなる。

以上より、４種のカーボンのＢＥＴと吸油量が上記のよ
うな範囲に限定され、その中から、少なくとも３種のカ
ーボンを使用した場合に、本発明り目的を達成できる。

なお、上記での各カーボンＤ添加量は以下のとおりであ
る。

第１カーボンは３重量部第２カーボンは３重量部第３カーボンは３重量部第４カーボンは１重量部

【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、第９図、第１０図、
第１１図、第１２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２図第３図ＤＢＰ　（ｒｒ％０９） −第８図ＢＥＴ　（ｍ論）

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；比表面積がＢＥＴ値で１５ｍ
＾２／ｇ以上、５０ｍ＾２／ｇ未満であり、かつ吸油量
がＤＢＰ値で１１０ｍｌ／１００ｇ未満であるカーボン
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以上であるカーボンブラックとの
少なくとも一方からなる第３のカーボンブラックと；比
表面積がＢＥＴ値で９００ｍ＾２／ｇ以上であり、かつ
吸油量がＤＢＰ値で２２０ｍｌ／１００ｇ以上である第
４のカーボンブラックとからなる４種のカーボンブラッ
クのうち、少なくとも３種のカーボンブラックが磁性層
に含有されている磁気記録媒体。