JPS6391824A

JPS6391824A - 磁気記録媒体

Info

Publication number: JPS6391824A
Application number: JP61236957A
Authority: JP
Inventors: Kenji Idosawa; 井戸沢　健次
Original assignee: Konica Minolta Inc
Current assignee: Konica Minolta Inc
Priority date: 1986-10-03
Filing date: 1986-10-03
Publication date: 1988-04-22

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、
従来からｒ−Ｆｅ２０．　、Ｃｏ　−ｒ−ＦｅｚＯ＝等
が磁性粉として常用されてきた。そして最近は、より高
Ｓ／Ｎ化の為に、それらの粒子径は更に微小化されるよ
うになってきた。また、より高密度記録を求めて、Ｂａ
フェライトや金属粉も用いられるようになってきた。

一方、特開昭６０−１２４０２３号で見られるように、
炭化鉄を主体とする磁性粉も提案されている。

また、磁気記録媒体（以後、単に媒体と称することがあ
る。）には、帯電防止、光に対する隠蔽力（遮光性）増
大のためにカーボンブラ・ツクを多量に用いている。

Ｔ−ＦｅｚＯ，、、Ｃｏ被着−ｒ　　ＦｅｚＯ３、Ｂａ
フェライト等は導電性及び光の隠蔽力が低いので、これ
らを用いた媒体は帯電しやすく、光透過率も高くなる欠
点があるが、この傾向は近来進められている微粒化によ
って更に助長されるものである。

また、金属粉においても、微粒子化及び緻密な酸化皮膜
の形成により、導電性が悪くなる。

そこで一般に、帯電防止剤や、透過率を低下させる遮光
剤が加えられるが、その両者の役割を果たすものとして
通常はカーボンブラックが一般に用いられる。しかし、
多量のカーボンブラックの使用は、媒体中での磁性粉の
割合を減少させ、結局は再生出力を大きく低下させる。

そこで、従来の磁性粉に炭化鉄を混合する事により、再
生出力の低下をもたらさないでぶ電性及び遮光性に優れ
た媒体が得られることが判明している。ところが、炭化
鉄の添加により、導電性、光透過率の問題は解決された
が、得られた媒体は摩擦係数が高く、走行性及び走行耐
久性において不十分な媒体であることが分った。

ハ０発明の目的本発明の目的は、導電性及び遮光性が良好であって、再
生出力も十分であり、しかも走行性及び走行耐久性にも
優れた磁気記録媒体を提供することにある。

ニ９発明の構成及びその作用効果即ち、本発明は、支持体上に磁性層を形成して成る磁気
記録媒体において、炭化鉄を含む磁性粉が前記磁性層に
含有され比表面積がＢＥＴ値で５０ｍ／ｇ以下でありｌ
かつ吸油量がＤＢＰ値で４００ｍ　ｌ　／　１００ｇ以
下であるか或いは比表面積がＢＥＴ値で５０ｍ／ｇ〜５
００ｍ／ｇでありかつ吸油量がＤＢＰ値で１５０　ｍ　
ｌ　／１００ｇ〜４００　ｍ　ｌ　／１００ｇであるカ
ーボンブラックが前記磁性粉総量に対して０．２〜５．
０重量％の割合で前記磁性層に含有されていることを特
徴とする磁気記録媒体に係るものである。

本発明によれば、炭化鉄を含む磁性粉を用いているので
、炭化鉄の持つ特長、即ち高い）（ｃをはじめ、メタル
磁性粉よりは低いがＣｏ含有酸化鉄よりは高いσＳが得
られ、再生出力が高く保持される上に、炭化鉄による高
真電性及び遮光性を実現できる。しかも、炭化鉄は、化
学的に安定である上に、硬度も高くて研暦剤としてのα
−Ａ！２０３等の添加量を減らすことができ、かつオキ
シ水酸化鉄等から直接製造できるので、コストも安くな
る。

本発明は、こうした炭化鉄の特長を生かしながら、上記
した物性のカーボンブラックの併用によって、磁気記録
媒体としての実際的若しくは有用な構成を実現している
。即ち、上記した炭化鉄がもつ欠点を上記カーボンブラ
ックが是正し、媒体の１７擦係数を下げ、走行性を向」
ニさせ、走行耐久性も良好となる。このためには、カー
ボンブラックの添加量は、磁性粉１８　ｆｆｌを１００
としたときその０．２重量部〜５．０重量％（又は重量
部）とすべきであり、この範囲より多いと磁性体の割合
が減るために再生出力の低下をもたらし、また少ないと
カーボンブラックの効果が乏しくなる。

また、カーボンブラックとして、ＢＥＴ値が５００ｍ／
ｇを越えるものや、或いはｌ３ＥＴ値が５０〜５００ｍ
／ｇであって吸油量が１５０ｍ１／１００　ｇ未満のも
のは、走行性の向上に寄与することはできない。

他方、吸油量が４００　ｍ　ｅ　／１００　ｇを越える
カーボンブラックは、塗液の粘度上昇をもたらし、実用
上好ましくない。こうした観点から、本発明のように、
カーボンブラックとして、ＢＥＴ値≦５Ｏｎ？／ｇであ
って吸油量≦４００　ｍ　ｌ　／　１００　ｇか、或い
はＢＥ′Ｆ値が５０ｒｒ？／ｇ＜ＢＥＴ≦５０Ｏｎ？／
ｇである場合は吸油量が１５０〜４００ｍ１／１００ｇ
のものを使用すべきである。

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、例ぺ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。Ｊト
、表面積の測定は、例えばまず、磁性体粉末を２５（’
ｌ　’（−前後で３０〜６０分加熱処理しながら脱気し
て、３ｉ　ｔ５ｘ宋に吸着されているものを除去し７、
その後、測定装置に導入して、窒素の初期圧力を０．５
ｋｇｒ　／　ｎ？　ｔこ設定し、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、　６０３０９（１
９３８）を参照）。この比表面積（ＢＥＴ値）の４１１
１定装置には、湯浅電池０菊ならびに湯浅アイオニクス
０′ＩＪ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、ＤＡＬＬＡＶＡＬＬ［Ｅ、ＣＬＹＤＥＯＲＲ
Ｊｒ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０＠昭和４１年４月３
０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（ｒｒｆ／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１（ＤＢＰ法）」について
は、顔料粉末１００ｇにＤ　Ｂ　Ｐ　（Ｄｉｂｕｔｙｌ
　ｐｈｔｈａｌａｔｅ）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Ｄ
ＢＰ吸油量とする。

本発明に於ける炭化鉄を含む磁性粉とは、磁性粉として
炭化鉄とそれ以外の磁性粉とが併用されることを意味し
、炭化鉄とそれ以外の磁性わ）との比率（重量比）は５
：９５〜４５　：　５５程度が好ましい。

なお、本発明の磁性粉に含有される炭化鉄はＦ　ｅｎ　
Ｃであられされ（ｎ≧２）、主としてＦ　ｅ５　Ｃ２、
その他Ｆｅｚｏｏｑ　、Ｆｅ５Ｃ，ＦｅｚＣ等も含有さ
れる。また鉄の他に、一部Ｃｏ　ＸＮｉ　、、Ａｎ、Ｚ
ｒ、Ｃｒ、Ｓｉ等他の元素の混入もあり得るものである
。

本発明に於いて炭化鉄と併用される磁性材料としては、
例えばｒ　　Ｆ　ｅ２０　ｙ　、Ｃｏ含有ｒ−ＦｅｚＣ
３、Ｃｏ被着ｒ　　ＦｅｚＯ：＋　、ＦｅｙＯａ　、Ｃ
ｏ含有Ｆｅ＋０４、ＣＯ被着Ｆ　ｅ　ｙ　Ｏａ　、Ｃｒ
　Ｏｚ等の酸化物磁性体、例えばＦｅ　、Ｎｉ　、、Ｃ
ｏ　、Ｆｅ−Ｎｉ合金、Ｆｅ−Ｃｏ合金、Ｆｅ−Ｎ１−
Ｐ合金、Ｆｅ−Ｎｉ　−Ｃ。

合金、Ｆｅ　−Ｍｎ−Ｚｎ合金、Ｆｅ　−Ｎｉ　−Ｚｎ
合金、Ｆｅ−ＣｏＮｉ−Ｃｒ合金、Ｆｅ　−Ｃｏ−Ｎｉ
　−Ｐ合金、Ｇｏ−Ｎｉ合金、Ｇｏ−Ｐ合金、Ｃｏ　−
Ｃｒ合金等Ｆｅ　％　Ｎｉ　、Ｃｏを主成分とするメタ
ル磁性粉等各種の強磁性体が挙げられる。

これらの金属磁性体に対する添加物としてはＳｉ、Ｃｕ
　％　Ｚｎ　−Ａ　ＲｌＰ、Ｍｎ　、Ｃｒ等の元素又は
これらの化合物が含まれていても良い。またバリウムフ
ェライト等の六方晶系フェライト、窒化鉄も使用される
。

本発明で使用する上記のカーボンブラックとしては、電
気化学社製のＨＳ　　１００　　（Ｂ　ＥＴ３２ｍ／　
ｇ、Ｄ　Ｂ　Ｐ２Ｏ３ｍ　ｊｌ！　／１００　ｇ、粒径
５３μｍ）、三菱化学社製の＃３５００　（ＢＥＴ４７
ｍ／　ｇ、　ＤＢ　Ｐ１８７ｍＡ／１００ｇ、粒径４０
μｍ）、キャボット社製のＳ−Ｖ、コロンヒアン社製ノ
Ｃ−９７５（ＢＥＴ２５０ｒｒｒ／ｇ、　ＤＢＰ１７０
　ｍ＃／１００　ｇ）等がある。

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には、
上述した磁性粉や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）や、炭素原子数が３〜
４０個の脂肪酸エステル等）、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−Ａ　ｌｌ　
２０３　（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。

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、第１図のＬ’Ａ気記録媒体は、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、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、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及びｏ
ｃ１４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。

尖施±よ下記混合割合（磁性塗料処方）で磁性塗料を調製した。

磁性粉　　　　　　　　　　　　　　１００重量部アル
ミナ　　　　　　　　　　　　　　５　〃カーボンブラ
ック　　（下記表−１及び表−２）分散剤（リン酸エス
テル）　　　　　　　３　〃ラウリン酸　　　　　　　
　　　　　　１．５重量部ブチルステアレート　　　　
　　　　　１．ｏ〃シクロヘキサノン　　　　　　　　
　　１ｏｏ〃メチルエチルケトン　　　　　　　　　７
０　　＃トルエン　　　　　　　　　　　　　８ｏ〃こ
の塗料にＴＤＩ系イソシアネート４重量部を添加し、ポ
リエチレンテレフタレート　（ＰＥＴ）上に４．４　μ
ｍの乾燥膜厚となるよう塗布し、配向乾燥後、平滑化処
理をした後１２．６５ｍｍにスリットし、各ビデオテー
プを得た。その際用いられた上記磁性粉は以下のもので
あった。

Ｃｏ　−ｒ−ＦｅｚＯｙ　　（保持力（Ｈｃ）　６６０
０ｅ　、飽和磁化（ａｓ）　　７７ｅｍｕ／ｇ、ＢＥＴ値３５ｍ／ｇ）炭化鉄　　　　　　（１−１ｃ　７０００ｅ　、ａｓ　
９８ｅｍｕ／ｇ、ＢＥＴ値４０ｍ／ｇ）この時の炭化鉄は、Ｘ線回折により、主成分はＦ　ｅｓ
　Ｃ２と同定された。

また、使用されたカーボンブラックを下記表−１に示し
、下記表−２の配合比で塗料を夫々作成した。

以下余白）表−２（（旦し７、Ｓ：８立イン１１、Ｒニドｔｔ、ｐ＋ンΦ
各ビデオテープについては次の測定を行ったところ、下
記表−３に示す結果が得られた。

ビデオＳ／Ｎ：ＶＨＳデツキを用いて測定（Ｒ−５をＯ
ｄＢとした）。

光透過率　　二波長９００ｎｍの光を用いた。

走行耐久性　：ＶＨＳデツキにて、全長１００パス走行
後の折れの有無及び再生出力低下の大小で判定。

動摩擦係数　：直径４＋ｎｍビン（ステンレス）に対す
る値。

（以下余白）表−３以上のように、カーボン種により効果は異なり、特にＡ
−Ｃは走行性改良に効果が見られる。一方、上記カーボ
ンの多量の添加は、ビデオＳ／Ｎの劣化をまねく。

ス１１江ｌ下記処方で磁性塗料を調製した。

磁性粉　　　　　　　　　　　　　　１００重世部アル
ミナ　　　　　　　　　　　　　　５　〃カーボンブラ
ック（前記表−１及び下記表−４）塩化ビニル−酢酸ビ
ニル共重合体く前記）９重量部ポリウレタン（前記）　　　　　　　　　９　〃レシチ
ン　　　　　　　　　　　　　　　３　〃ミリスチン酸
　　　　　　　　　　　　　１．５〃ブチルステアレー
ト　　　　　　　　　　１　〃シクロヘキサノン　　　
　　　　　　　１００〃メチルエチルケトン　　　　　
　　　　７０　　・Ｉトルエン　　　　　　　　　　　
　　　８０〃この塗料を用いて、実施例１と同様にビデ
オテープを作成した。なお、この時用いられた磁性粉は
以下のものであった。

Ｃｏ−Ｔｉ置換型（保持力（ｌ（ｃ）９０００ｅ、Ｂａ
　フェライト　　σｓ　５８ｅｍｕ／ｇ　、直径０．０
６μｍ１厚み０．０２μｍ）炭化鉄　　　　　（１−１ｃ　９２００ｅ　、σｓ　１
０１００ｅ／ｇ、ＢＥＴ値４２ｍ／ｇ）この炭化鉄はＸ線回折により、主成分はＦ　ｅｓ　Ｃｚ
と同定された。

そして、使用された磁性粉、カーボンブラックを下記表
−４に示し、各テープの特性も下記表−４に示した。

（以下余白）このように、カーボン種により結果が異なるが、本発明
の範囲のカーボンは少量の添加で走行性の改良を果たせ
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図は各側による磁気記録媒体の一部分の各拡大断面図である。なお、図面に用いられている符号において、１・−・・
−・−・−支持体２・−・−・−−一−−磁性層３−−−−−−−−−−−バックコート層（ＢＣ層）で
ある。代理人　弁理士　　逢　坂　　宏第１図（自発）　手続ネｉｆｆ正書１．事件の表示昭和６１年　特許願第２３６９５７号２、発明の名称磁気記録媒体３、補正をする者事件との関係　特許出願人住　所　東京都新宿区西新宿１丁目２６番２号名　称　
（１２７）小西六写真工業株式会社４、代理人住　所　東京都立川市柴崎町２−４−１１　ＦＩＮＥビ
ル置装Ｏ４２５−２４−５，４１ｉｆｆや６、補正によ
り増加する発明の数（１）明細苫第８頁下から７行目の「Ｆ″ｅ−ＣｏＮｉ
−Ｃｒ合金」を「Ｆｅ−Ｃｏ−Ｎ　１−Ｃｒ合金」と訂
正します。一以　上−

Claims

【特許請求の範囲】

１、支持体上に磁性層を形成して成る磁気記録媒体にお
いて、炭化鉄を含む磁性粉が前記磁性層に含有され、比
表面積がＢＥＴ値で５０ｍ＾２／ｇ以下でありかつ吸油
量がＤＢＰ値で４００ｍｌ／１００ｇ以下であるか或い
は比表面積がＢＥＴ値で５０ｍ＾２／ｇ〜５００ｍ＾２
／ｇでありかつ吸油量がＤＢＰ値で１５０ｍｌ／１００
ｇ〜４００ｍｌ／１００ｇであるカーボンブラックが前
記磁性粉総量に対して０．２〜５．０重量％の割合で前
記磁性層に含有されていることを特徴とする磁気記録媒
体。