JPH02141925A - 磁気記録媒体の製造方法 - 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等の磁気記録媒体の製造方法に関す
るものである。

口、従来技術 一般に、磁気記録媒体は、磁性粉と結合剤（バインダ樹
脂）等を含む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。こうして作成される磁気記録媒体
において、媒体の走行性や巻き姿安定性（テープの場合
）を向上させる目的で、磁性層とは反対側の支持体のバ
ック面にバラフコ−）Ｊ！ｆ（以下、ＢＣ層と称するこ
とがある。）を設けることがある。例えば、ＢＣ層を設
けることについては、特開昭５７−１３０２３４号、同
５８−１６１１３５号、同５７−５３８２５号、同５８
−２４１５号等の各公報に記載がある。

ＢＣ層にカーボンブラックを添加すると、無機質粉末（
例えばＺｎ０）を添加したものに比べて、帯電防止効果
をはじめ、遮光効果及びカーボンブラック粒子による粗
面化効果を有している。しかしながら、カーボンブラッ
クは粒径が小さいこともあって塗料中での分散性が悪く
、ＢＣ層中に凝集粒子を生じ易い。この凝集粒子はテー
プを巻回した時、磁性層に凹凸を生じる上に、バインダ
との結合力も大きくないので剥落し、ドロップアウトの
原因となり易い。

更に、走行性を改善するために、無機粒子とカ−ボンブ
ラックとを併用することが特開昭５９−２１０５３４号
、同６Ｇ　−２５０２２号、同６０−２５０２３号等の
各公報に述べられている。ところが、無機粒子とカーボ
ンブラックとを一緒にバインダと混練し、分散させてい
るために、本来的に無機粒子とカーボンブラックとは分
散性が異なると共にカーボンブラックの分散性が上記し
たように悪いことから、分散性は何ら改善されていない
。

この分散性を向上させるために、分散工程を２工程に分
け、無機粒子とカーボンブラックを別工程で分散させる
ことが特開昭５２−４０３０４号公報（カーボンブラッ
クの分散後に同一の系で無機粒子を分散させること）、
同５９−２０１２２０号公報（無機粒子の分散後に同一
の系でカーボンブラックを分散させること）に開示され
ている。しかしながら、いずれも同一の系で分散を行っ
ているため、即ち最初の添加物をバインダと混練してか
らこの混練物中に次の添加物を加えているため、いずれ
か一方の分散性が必然的に悪くなってしまう、Ｗハ０発
明の目的 本発明の目的は、動摩擦係数が小さく繰返し走行後の媒
体損傷の発生しないバックコート層を得、かつ均一分散
性に優れ、バックコート層表面の粗さを細かくすること
が可能であり、磁性層へのバックコート層の粗さ転写が
なく、クロマＳ／Ｎ特性等の良好な媒体を作製できる方
法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、平均一次粒径が２０〜４０ｍμのカー
ボンブラックを結合剤と混練してなる第１の混練物と、
平均一次粒径が５０〜１００　ｍμのカーボンブラック
を結合剤と混練してなる第２の混練物と、無機質粉末を
結合剤と混練してなる第３の混練物とを混合してバック
コート層用塗料を調製し、このバックコート層用塗料を
支持体のバック面に塗布する磁気記録媒体の製造方法に
係るものである。

本発明によれば、本来的に互いに分散性の異なるカーボ
ンブラックと無機質粉末（無機粒子）とを別々に混練す
るために、夫々の混練時にカーボンブラックと無機質粉
末とに一番好適な条件で分散させることができる（夫々
に一番分散性の良い条件となる）、シかも、カーボンブ
ラックとして平均一次粒径の異なる２種のものを別々に
結合剤と混合しているので、夫々の分散も一番好適な条
件で行うことができる。従って各添加物とも十分に分散
された状態で次に混練してＢＣ層用塗料を調製できるの
で、凝集粒子等を生じることなしに゛均一分散されたＢ
Ｃ層を得ることができ、ドロップアウトを減少させ、Ｂ
Ｃ層の表面粗さを適度に細かくし、磁性層へのＢＣ層の
粗さ転写もなくせる。しかも、カーボンブラック及び無
機質粉末の均一分散により動摩擦係数を下げ、テープの
デツキテンシロン等を低くし、走行性を向上させる（特
に、繰返し走行後のテープ損傷等を発生させない）こと
が可能となる。

本発明において、上記のカーボンブラックとしてＢＣ層
の表面性を出しながら、後者によって適度な粗さ又は凹
凸を同表面に与えて媒体の走行安定性を達成することが
できる。この場合、粒径の小さい前者のカーボンブラッ
ク（これをカーボンブラックＡとする。）は一般に凝集
を生じ易くて分散不十分となり易いが、これは本発明の
方法によって解消できる。但し、前者のカーボンブラッ
クの平均一次粒径が２０ｍμ未満になると細かすぎて分
散困難となり、また４０ｍμを超えると大きすぎて同カ
ーボンブラックの添加効果が不十分となり、表面が荒れ
てしまうので、平均一次粒径は２０〜４０ｍμとすべき
である。この粒径範囲は更に２０〜３０ｍμとするのが
好ましい。また、粒径の大きい後者のカーボンブラック
（これをカーボンブラック日とする。）の平均一次粒径
は５０ｍμ未満であるとその添加効果が不十分となり、
また１００ｍμを超えると大きすぎて却って転写（巻回
又は重ねた時に磁性層へ凹凸が転写すること）が生じ易
くなるので、平均一次粒径は５０〜１００ｍμとすべき
である。この粒径範囲は更に７０〜１００　ｍμとする
のが好ましい。

なお、上記の「平均一次粒径」とは、粒子の作製直後に
電子顕微鏡で１個ずつ粒径を測定し、これらの測定値の
合計を測定個数で除したときの値である。

本発明による方法は、例えば第１図に示すようにして実
施される。即ち、カーボンブラックＡ、日を夫々バイン
ダ（結合剤）と混練して混練物１と２を作製し、かつこ
れとは別に、無機質粉末をバインダ（結合剤）と混練し
て混練物３を作製する。これらの混練物の作製時期は同
時であってもよいし、或いは異ならせてもよい。そして
、これらの混練物１と２と３を混合、分散し、バックコ
ート層用塗料を調製し、これを支持体のバック面に塗布
する。

或いは、第２図に示すように、カーボンブラックＡ、日
を夫々バインダ（結合剤）と混練して混練物１．２を作
製し、かつこれとは別に、無機質粉末をバインダ（結合
剤）と混練して混練物３を作製する。これらの混練物の
作製時期は同時であってよいし、或いは異ならさせても
よい。そして、これらの混練物を夫々分散し、各分散液
を今度は互いに混合し、バックコート層用塗料を調製し
、これを支持体のバック面に塗布する。

なお、上記において、混練手段として各種ニーター（連
続ニーダ−、オープンニーグー、加圧ニーター等）、ロ
ールミル（２本ロールミル、３本ロールミル等）を用い
ることができる。また、分散手段としてはボールミル、
サンドミル等を用いることができる。そして、分散後の
塗料はインラインミキサー等を通してから塗布手段（グ
ラビアロールコータ、リバースロールコータ、押シ出シ
コータ等）に供給することができる。

上記のバックコート層用塗料の組成において、無機質粉
末としては、酸化チタン、酸化カルク〃ウム、酸化クロ
ム、炭化珪素、炭化カルシウム、酸化亜鉛、α−Ｆｅ、
Ｏ，、タルク、カオリン、硫酸カルシウム、硫酸バリウ
ム、窒化ホウ素、フッ化亜鉛、二酸化モリブデン、炭酸
カルシウム等からなるもの、好ましくは酸化亜鉛、炭酸
カルシウム、硫酸バリウムが挙げられる。特に酸化亜鉛
は分散性が良いが、その平均粒径は０．５〜１．０μｍ
とするのが好ましい。これらの非磁性無機質粉末をＢＣ
層用塗料に含有せしめれば、ＢＣ層の表面を適度に荒ら
して（マット化して）表面性、ひいては媒体の走行性を
改良でき、またＢＣＨの硬度を十分に得ることができる
。なお、ＢＣ層に含有させるカーボンブラックは、上記
の効果に加え、ＢＣ層に導電性を付与して帯電防止効果
が得られる。従って、カーボンブラックと非磁性無機質
粉末との併用により表面性改良（走行性の安定化）と導
電性向上の双方の効果が得られ、有利である。

但し、ＢＣ層の表面粗さは、表面凹凸の中心線の平均粗
さ又は高さ（Ｒａ　）を０．００５〜０．１μｍ、望ま
しくは０．０３０μ−以下とし、また最大粗さ（Ｒｍａ
ｘ　）を０．０５〜０．４０　ｕ　ｒａとするのがよい
。Ｒａについては、クロマＳ／Ｎを良好にする上でＲａ
≦０．０３０　ｕ　ｔｓとするのが望ましいことが分る
。

Ｒａ又はＲｍａｘＯ値が小さすぎると走行安定性、テー
プ巻回時の巻き姿が不充分となり、また大きすぎるとＢ
Ｃ層から磁性層へ転写（テープ巻同時）が生じて表面が
更に荒れています。また、ＢＣ層用塗料には潤滑剤を添
加してよいが、こうした潤滑剤としては、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１３〜２６個の一価の
アルコールから成る脂肪酸エステル等も使用できる。

ＢＣ層の塗布・乾燥後の膜厚は０．１〜３．０μ個好ま
しくは１．５μ−以下がよい。

また、ＢＣ層用塗料に用いるバインダ樹脂としては、例
えばウレタン樹脂、塩化ビニル−酢酸ビニル共重合体、
塩化ビニル−塩化ビニリデン共重合体、塩化ビニル−ア
クリロニトリル共重合体、ブタジェン−アクリロニトリ
ル共重合体、ポリアミド樹脂、ポリビニルブチラール、
セルロース誘導体（セルロースアセテートブチレート、
セルロ−スダイアセテート、セルローストリアセテート
、セルロースプロピオネート、ニトロセルロース等）、
スチレン−ブタジェン共重合体、ポリエステル樹脂、各
種の合成ゴム系、フェノール樹脂、エポキシ樹脂、尿素
樹脂、メラミン樹脂、フェノキシ樹脂、シリコン樹脂、
アクリル系反応樹脂、高分子量ポリエステル樹脂とイソ
シアネートプレポリマーの混合物、ポリエステルポリオ
ールとポリイソシアネートの混合物、尿素ホルムアルデ
ヒド樹脂、低分子量グリコール／高分子量ジオール／イ
ソシアネートの混合物、及びこれらの混合物等が例示さ
れる。

上記した樹脂は、　５０５Ｍ、　　Ｃ００Ｍ。

−ＰＯ（ＯＭ”）ｚ　　（但し、Ｍ、Ｍ’は水素、リチ
ウム、カリウム、ナトリウム等のアルカリ金属又は置換
若しくは未置換の炭化水素残基）で表される親水性極性
基を含有した樹脂とするのがよい。

特に、少な（ともウレタン樹脂を使用するのがよく、更
に塩化ビニル系共重合体、エポキシ樹脂（特にフェノキ
シ樹脂）、ポリエステル系樹脂又はニトロセルロース樹
脂（以下、他の樹脂と称する。）を併用するのがよい。

この場合、ウレタン樹脂と他の樹脂との配合比としては
、他の樹脂が９０〜１０重量部、より好ましくは８０〜
２０重量部であるのが望ましい。上記配合比が９０重量
部を越えると塗膜がもろくなりすぎ塗膜の耐久性が著し
く劣化し、また支持体との接着性も悪くなる。また上記
配合比が１０重量部未満であると、磁性粉の粉落ちがお
こり易くなる。

更に、本発明において、バインダー樹脂を含有する磁性
塗料には更にポリイソシアネート系硬化剤を添加するこ
とにより、耐久性を向上することができる。

上記組成において、混練物１におけるカーボンブラック
Ａの量は２０〜７０重量部とするのがよく、３０〜６０
重量部が更によい。混練物２においては、カーボンブラ
ック日の量は６０〜１０重量部がよく、５０〜２０重量
部が更によい。混練物３における無機質粉末の量は　５
〜３０重量部がよく、１０〜２０重量部が更によい。Ｂ
Ｃ層中のそれらの含有比は、カーボンブラックＡ：力−
ボンブラックＢ：無機質粉末＝５：４：２（重量比）と
するのがよい。

本発明による方法で製造された磁気記録媒体は、例えば
第３図に示すように、ポリエチレンテレフタレート等の
非磁性支持体１上に磁性層２を有し、かつこの磁性層２
とは反対側の面に上記したＢＣＣ５０設けられている構
成のものである。また、第４図に示すように第３図の磁
気記録媒体の磁性層２上にオーバーコート層（ＱＣ層）
４を設けてもよい。

また、第３図、第４図の磁気記録媒体は、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施してもよい。

第３図、第４図に示した磁性層２に使用される磁性粉末
、特に強磁性粉末としては、例えばγ−Ｆｅｚ　０３　
、Ｇｏ含有Ｉ　　Ｆ　ｅｚ　Ｏｓ　、Ｃ’被着７−Ｆｅ
、Ｏ，、Ｆｅ５０．、Ｃｏ含有Ｆｅ、Ｏ，、Ｃｏ被着Ｆ
ｅ、０４　、ＣｒＯ□等の監査物磁性粉がある。また、
金属磁性粉も併用してよく、使用可能な金属磁性粉とし
ては、Ｆｅ、Ｎｉ、Ｃｏをはじめ、Ｆｅ−Ａｆ系、Ｆｅ
−Ａｊ！−Ｎｉ系、Ｆｅ−Ａｌ！−Ｃｏ系、Ｆｅ−Ａｆ
−Ｚｎ系、Ｆｅ−Ｎｆ−Ｃｏ系、Ｆｅ−Ｍｎ−Ｚｎ系、
Ｆｅ−Ｎｉ系、Ｆｅ−Ｎｉ−Ａｌ！、系、Ｆｅ−Ｎｉ−
Ｚｎ系、Ｆｅ−Ｃｏ−Ｎｉ−Ｃｒ系、Ｆｅ−Ｃｏ−Ｎ１
−Ｐ系、Ｃｏ−Ｎｉ系、Ｆｅ、Ｎｉ、Ｇｏ等を主成分と
するメタル磁性粉等の強磁性粉が挙げられる。

なかでも、Ｆｅが８０ａ　ｔｎ＋％以上のＦｅ系金属磁
性粉が電気特性的に優れ、耐食性及び分散性の点で特に
Ｆｅ−Ａｌ、Ｆｅ−Ａ１−Ｎｉ、Ｆｅ−Ａｊ！−Ｚｎ、
Ｆｅ−Ａ１．−ＣｏＳＦｅ−ＮｉＳＦｅ−Ｎｉ−Ａｌ、
Ｆｅ−Ｎｉ−Ｚｎの系の金属磁性粉が好ましい、これら
の金属磁性体に対する添加物としてはＳ　ｉ、Ｃｕ、Ｚ
ｎ、ＡＩｌ、Ｐ、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、またパパ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。

磁性層２には、上記した磁性粉、ＢＣ層と同様のバイン
ダー樹脂以外にも、潤滑剤として、ミリスチン酸、ブチ
ルステアレート等の脂肪酸及び／又は脂肪酸エステルを
含有せしめることができる。

これにより、両者の各特長を発揮させながら、単独使用
の場合に生ずる欠陥を相殺し、潤滑効果を向上させ、静
止画像耐久性、走行安定性、Ｓ／Ｎ比等を高めることが
できる。脂肪酸、脂肪酸エステル以外にも、他の潤滑剤
（例えばシリコーンオイル、カルボン酸変性、エステル
変性等）を磁性層に添加してよい。磁性層にはまた、上
記した潤滑剤をはじめ、公知の分散剤（例えば粉レシチ
ン）、研磨剤（例えば溶融アルミナ）、帯電防止剤（例
えばカーボンブラック）等も添加してよい。

上記ＢＣ層及び磁性層等の各塗料に使用可能な溶剤とし
ては、ケトン類（例えばメチルエチルケトン）、エーテ
ルｉ（例ｔばジエチルエーテル）、エステル類（例えば
酢酸エチル）、芳香族系溶剤（例えばメタノール）など
を挙げることができ、これらは単独、或いは混合しても
使用することができる。

ホ、実施例 以下、更に具体的な実施例について説明する。

以下、本発明の詳細な説明する。

以下に示す成分、割合、操作順序等は、本発明の精神か
ら逸脱しない範囲において種々変更しうる。なお、下記
の実施例において「部」はすべて重量部を表わす。

ｌ　　び　　六　１■ 下記組成からなる磁性塗料を調製した。

Ｇｏ含有７　　ＦｅｚＯｚ　　　　　　　　ｔｏｏ部ポ
リウレタン　　　　　　　　　　　　　８部（グツドリ
ッチ社製ニスタン５７０１　）塩化ビニル−酢酸ビニル
共重合体　　　１２部（Ｕ、　Ｃ，Ｃ，社製ＶＡＧＨ） 粉レシチン　　　　　　　　　　　　　　２部アルミナ
　　　　　　　　　　　　　　　７部ミリスチン酸　　
　　　　　　　　　０．５部ブチルステアレート　　　
　　　　　　０．５部メチルエチルケトン　　　　　　
　　　７２部トルエン　　　　　　　　　　　　　　５
０部シクロへキサノン　　　　　　　　　　４０部カー
ボンブラック　　　　　　　　　　　２部（コンダクテ
ックス９７５） この組成物をボールミルで充分に攪拌交合し、更に多官
能イソシアネート（日本ポリウレタン社製コロネー）Ｌ
）を１０部添加した後、平均孔径１μｍのフィルターで
濾過した。得られた磁性塗料ヲ厚さ１２μｍのポリエチ
レンテレフタレートベースの表面に乾燥厚さ５μｍとな
るように塗布した。

一方、下記組成からなるバックコート用の塗料となる各
混練物１．２．３．４をニーグーで調製した。

（以下余白） 表 次に、下記表−２のように、別々に混練した混練物１と
２と３とを混合し、ボールミルで１０時間分散した（実
施例１）。混練物４はそのままボールミルで１０時間分
散した（比較例１）。

（以下余白） 表 表 各分散液をＢＣ層用塗料とし、磁性層の反対側の表面に
乾燥厚さ０．４μ−になるように塗布した。

を較１ 比較例１において、ＢＣ層用塗料として、次の組成のも
のをボールミルで２０時間直接分散した。

（以下余白） そして、この分散液をＢＣ層用塗料とし、磁性層反対側
の面に乾燥厚さ０．４μｍになるように塗布した。

ル較■ニー１ 比較例１において、まずカーボンブラックＡ、日を添加
して混練した後に同じ径に無機粒子を添加した場合（比
較例３）、逆にまず無機粒子を添加して混練した後に同
じ径にカーボンブラックＡ、日を添加した場合（比較例
４）を実施し、上記と同様にＢＣ層用塗料として塗布し
た。上記のようにして所定の厚さの磁性層、ＢＣ層を有
する幅広の磁性フィルムを得、これを巻き取った。この
フィルムをηインチ幅に断裁し、各ビデオテープとした
。

これらの各テープについて次の測定を行った。

ＲＦ出力変動： ２００回再生後のＲＦ比出力変動幅。

（単位：ｄＢ） クロマＳ／Ｎ　： ＲＦ出力測定用ＶＴＲデツキを用いて４ＭＨ２でのＲＦ
比出力測定し、２００回再生後の値を示した。

（単位：ｄＢ） バックコート削れ、テープ損傷： ２００回走行後に目視で判断した。

動摩擦係数： 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 眉間摩擦係数： ２３°Ｃ１６０％ＲＨ中で、動摩擦係数測定と同様の装
置を使用し、入ロテンシゴン２０ｇに設定し、直径６２
ｎｍのステンレスドラムに磁性層を上側にして巻きつけ
、その上に試料テープを１８０°巻きつけ、ＢＣ面を０
．２ｃｍ　／　ｓｅｃで走行させ、−背後の出ロテンシ
ジンを測定し、上記の式より求めた。

以上のようにして得られたテープの性能を測定した結果
を下記表−４に示す。

（以下余白、次頁へ続（） この結果から、本発明に基づいて磁気テープを製造する
ことによってテープ性能が著しく向上することが分る。

即ち、カーボンブラックと無機粒子とを別々に混練した
後、混合してＢＣＪ’ｉ用塗料とすることにより、各添
加物（フィラー）にとって最適な分散を行えるからであ
る。これに反し、各添加物を同時に添加した場合や、同
一の径で相前後して添加する場合は、いずれか一方の分
散条件が悪くなり、これがテープ性能に悪影響を与える
ことになる。

２　　へ゛゛人 ゛に、実施例１において、使用するカーボンブラックＡ
１日の平均一次粒径を下記表−５のように種々変化させ
たところ、カーボンブラックＡの平均一次粒径は２０〜
４０ｍμ、カーボンブラックＢの平均一次粒径は５０〜
１００ｍμとすべきであることが分る。

（以下余白）

【図面の簡単な説明】

図面は本発明を例示するものであって、第１図、第２図
磁気記録媒体の製造方法の主要段階を示す各概略フロー
図、 第３図、第４図はそれぞれ磁気記録媒体の一例の各断面
図 である なお　図面に示す符号において、 １・・・・・・・・・非磁性支持体 ２・・・・・・・・・磁性層 ３・・・・・・・・・バラフコ−）１　（ＢＣ層）４・
・・・・・・・・オーバーコート層（ＯＣ層）である。 代理人　　　弁理士　　逢坂　宏

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １、平均一次粒径が２０〜４０ｍμのカーボンブラック
   を結合剤と混練してなる第１の混練物と、平均一次粒径
   が５０〜１００ｍμのカーボンブラックを結合剤と混練
   してなる第２の混練物と、無機質粉末を結合剤と混練し
   てなる第３の混練物とを混合してバックコート層用塗料
   を調製し、このバックコート層用塗料を支持体のバック
   面に塗布する磁気記録媒体の製造方法。