JPH0758541B2

JPH0758541B2 - 磁気記録媒体

Info

Publication number: JPH0758541B2
Application number: JP61055978A
Authority: JP
Inventors: 哲朗須永; 茂阿久津; 正明新田; 成人後藤; 晃川上
Original assignee: Konica Minolta Inc
Current assignee: Konica Minolta Inc
Priority date: 1986-03-13
Filing date: 1986-03-13
Publication date: 1995-06-21
Anticipated expiration: 2010-06-21
Also published as: JPS62212928A

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。

ロ．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において、磁性層に含有されるカ
ーボンの種類により例えばビデオ特性が左右されるとい
う報告は多く、特開昭59−63029号、同59−139132号、
同59−213027号等に記載されている。また、特開昭59−
75432号には、ある種のカーボンブラックとある種の研
磨材粒子との併用が、カラーSNおよび走行耐久性を向上
させるとあるが、それでも効果はなお不十分である。即
ち、カーボンブラックを必要量添加（表面電気抵抗、光
透過率のため）すると、ビデオ特性、とくにビデオS/N
の低下が起こるが、これは主に分散が不十分となること
に起因している。

ハ．発明の目的本発明の目的は、表面電気抵抗、光透過率等の制約から
必要なカーボンブラックの添加量をビデオ特性（とくに
ビデオS/N）の劣化なしに増量でき、また走行耐久性も
向上できる磁気記録媒体を提供することにある。

ニ．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80〜150m²/gである
カーボンブラックと、比表面積がBET値で２〜20m²/gで
あるアルミナ粉末とが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、磁性層に含有されるカーボンブラック
のBET値を80〜150m²/g（望ましくは100〜150m²/g）とし
ているので、添加量を増やしてもビデオ特性等の性能に
悪影響を与えることがなく、かつ目的とする表面電気抵
抗及び光透過率も得られることになる。そして、同時に
併用されるアルミナ粉末のBET値を２〜20m²/g（望まし
くは５〜17m²/g）としているので、磁性層の走行性が良
く、その耐久性が向上し、上記のカーボンブラックの増
量による問題（即ち、耐久性低下）を解消できる。

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3
0〜60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0.5kg/m²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.Che
m.Soc,60 309（1938）を参照）。この比表面積（BET
値）の測定装置には、湯浅電池（株）ならびに湯浅アイ
オニクス（株）の共同製造による「粉粒体測定装置（カ
ンターソープ）」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,CLYDEORR Jr共著、弁田その他
訳；産業図書社刊）に詳しく延べられており、また「化
学便覧」（応用編、1170〜1171頁、日本化学会編、丸善
（株）昭和41年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
（m²/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。）本発明で使用しうるアルミナ粉末の含有量は磁性粉に対
して20重量部以下が好ましい。

本発明の磁気記録媒体において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。使用可能なポリオールとしては、フタル
酸、アジピン酸、アゼライン酸、二量化リノレイン酸、
マレイン酸などの有機二塩基酸と、エチレングリコー
ル、プロピレングリコール、ブチレングリコール、ジエ
チレングリコールなどのグリコール類もしくはトリメチ
ロールプロパン、ヘキサントリオール、グリセリン、ト
リメチロールエタン、ペンタエリスリトールなどの多価
アルコール類もしくはこれらのグリコール類および多価
アルコール類の中から選ばれた任意の２種以上のポリオ
ールとの反応によって合成されたポリエステルポリオー
ル；または、ｓ−カプロラクタム、α−メチル−１−カ
プロラクタム、ｓ−メチル−ｓ−カプロラクタム、γ−
ブチロラクタム等とラクタム類から合成されるラクトン
系ポリエステルポリオール；またはエチレンオキサイ
ド、プロピレンオキサイド、ブチレンオキサイドなどか
ら合成されるポリエーテルポリオール等が挙げられる。

これらのポリオールは、トリレンジイソシアネート、ヘ
キサメチレンジイソシアネート、メチレンジイソシアネ
ート、メタキシリレンジイソシアネート等のイソシアネ
ート化合物と反応せしめ、これによってウレタン化した
ポリエステルポリウレタン、ポリエーテルポリウレタン
や、ホスゲンやジフェニルカーボネートでカーボネート
化したポリカーボネートポリウレタンが合成される。こ
れらのポリウレタンは通常は主として、ポリイソシアネ
ートとポリオールとの反応で製造され、そして遊離イソ
シアネート基及び／又はヒドロキシル基を含有するウレ
タン樹脂またはウレタンプレポリマーの形でも、あるい
はこれらの反応性末端基を含有しないもの（例えばウレ
タンエラストマーの形）であってもよい。

ポリウレタン、ウレタンプレポリマー、ウレタンエラス
トマーの製造方法、硬化架橋方法等については公知であ
るので、その詳細な説明は省略する。

なお、本発明では、バインダー樹脂として上記のポリウ
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。

使用可能なフェノキシ樹脂には、ビスフェノールＡとエ
ピクロルヒドリンの重合より得られる重合体であり、下
記一般式で表わされる。

例えば、ユニオンカーバイド社製のPKHC、PKHH、PKHT等
がある。

また、使用可能な上記の塩化ビニル系共重合体として
は、で表わされるものがある。この場合、におけるｌ及びｍから導き出されるモル比は、前者のユ
ニットについては95〜50モル％であり、後者のユニット
については５〜50モル％である。また、Ｘは塩化ビニル
と共重合し得る単量体残基を表わし、酢酸ビニル、ビニ
ルアルコール、無水マレイン酸等からなる群より選ばれ
た少なくとも１種を表わす。（ｌ＋ｍ）として表わされ
る重合度は好ましくは100〜600であり、重合度が100未
満になると磁性層等が粘着性を帯び易く、600を越える
と分散性が悪くなる。上記の塩化ビニル系共重合体は、
部分的に加水分解されていてもよい。塩化ビニル系共重
合体として、好ましくは塩化ビニル−酢酸ビニルを含ん
だ共重合体（以下、「塩化ビニル−酢酸ビニル系共重合
体」という。）が挙げられる。塩化ビニル−酢酸ビニル
系共重合体の例としては、塩化ビニル−酢酸ビニル−ビ
ニルアルコール、塩化ビニル−酢酸ビニル−無水マレイ
ン酸の各共重合体が挙げられ、塩化ビニル−酢酸ビニル
系共重合体の中でも、部分加水分解された共重合体が好
ましい。上記の塩化ビニル−酢酸ビニル系共重合体の具
体例としては、ユニオンカーバイド社製の「VAGH」、
「VYHH」、「VMCH」、積水化学（株）製の「エスレック
Ａ」、「エスレックＡ−５」、「エスレックＣ」、「エ
スレックＭ」、電気化学工業（株）製の「デンカビニル
1000G」、「デンカビニル1000W」等が使用できる。

また、上記以外にも、バインダー樹脂として繊維素系樹
脂が使用可能であるがこれには、セルロースエーテル、
セルロース無機酸エステル、セルロース有機酸エステル
等が使用できる。セルロースエーテルとしては、メチル
セルロース、エチルセルロース等が使用できる。セルロ
ース無機酸エステルとしては、ニトロセルロース、硫酸
セルロース、燐酸セルロース等が使用できる。また、セ
ルロース有機酸エステルとしては、アセチルセルロー
ス、プロピオニルセルロース、プチリルセルロース等が
使用できる。これら繊維素系樹脂の中でニトロセルロー
スが好ましい。

また、バインダー組成全体については、上述のウレタン
樹脂と、その他の樹脂（フェノキシ樹脂と塩化ビニル系
共重合体等との合計量）との割合は、重量比で90/10〜4
0/60であるのが望ましく、85/15〜45/55が更に望ましい
ことが確認されている。この範囲を外れて、ウレタン樹
脂が多いと分散が悪くなり易く、またその他の樹脂が多
くなると表面性不良となり易く、特に60重量％を越える
と塗膜物性が総合的にみてあまり好ましくなくなる。塩
化ビニル−酢酸ビニルの場合、ウレタン樹脂とかなりの
自由度で混合でき、好ましくはウレタン樹脂は15〜75重
量％である。

本発明の磁気記録媒体を構成する層のバインダー樹脂と
しては、前記したものの他、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。

熱可塑性樹脂としては、軟化温度が150℃以下、平均分
子量が10,000〜200,000、重合度が約200〜2,000程度の
もので、例えばアクリル酸エステル−アクリロニトリル
共重合体、アクリル酸エステル−塩化ビニリデン共重合
体、アクリル酸エステル−スチレン共重合体等が使用さ
れる。

熱硬化性樹脂または反応型樹脂としては、塗布液の状態
では200,000以下の分子量であり、塗布乾燥後には縮
合、付加等の反応により分子量は無限大のものとなる。
また、これらの樹脂のなかで樹脂が熱分解するまでの間
に硬化または溶融しないものが好ましい。具体的には、
例えばフェノール樹脂、エポキシ樹脂、尿素樹脂、メラ
ミン樹脂、アルキッド樹脂等である。

電子線照射硬化型樹脂としては、不飽和プレポリマー、
例えば無水マレイン酸タイプ、ウレタンアクリルタイ
プ、ポリエステルアクリルタイプ等が挙げられる。

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−Fe₂O₃、Co含
有γ−Fe₂O₃、Fe₃O₄、Co含有Fe₃O₄等の酸化鉄磁性粉;F
e、Ni、Co、Fe−Ni−Co合金、Fe−Mn−Zn合金、Fe−Ni
−Zn合金、Fe−Co−Ni−Cr合金、Fe−Co−Ni−Ｐ合金、
Co−Ni合金等Fe、Ni、Co等を主成分とするメタル磁性粉
等各種の強磁性粉が挙げられる。これらのうち、Co含有
酸化鉄やメタル磁性粉が望ましい。また、磁性粉のBET
値は25m²/g以上、更には30m²/g以上の場合は効果が著し
い。磁性層２にはまた、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。

BC層３に含有せしめられる非磁性粉としては、カーボン
ブラック、酸化珪素、酸化チタン、酸化アルミニウム、
酸化クロム、炭化珪素、炭化カルシウム、酸化亜鉛、α
−Fe₂O₃、タルク、カオリン、硫酸カルシウム、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、好ましくはカーボンブラック（特に導
電性カーボンブラック）及び／又は酸化チタンからなる
ものが挙げられる。

また、前記の非磁性粉として、有機粉末、例えばベンゾ
グアナミン系樹脂、メラミン系樹脂、フタロシアニン系
顔料等を添加してもよい。

また、第１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、Al、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ルム）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OC層４が設けられている。この
OC層４は、磁性層２を損傷等から保護するために設けら
れるが、そのために滑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）使用する。
OC層４の表面粗さは特にカラーS/Nとの関連でRa≦0.01
μｍ、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≦0.13μｍ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、OC層
４が夫々設けられており、OC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。但し、
以下において「部」は重量部を表わす。

実施例１ニッポランＮ−2304 50部（日本ポリウレタン製のポリウレタン） VAGH（UCC社製の塩ビ系共重合体） 50部 Co含有γ−Fe₂O₃ 400部ミリスチン酸５部ステアリン酸ブチル５部大豆レシチン８部コロネートＬ 20部メチルエチルケトン 500部トルエン 500部カーボンブラック（BET値125m²/g） 25部アルミナ粉末（BET値5m²/g） 15部上記の組成にて分散した磁性粉分散塗液を厚さ14μｍの
PET（ポリエチレンテレフタレート）ベースに塗布し、
乾燥後にカレンダー処理をし、1/2インチ幅に断裁し、
ビデオテープを得た。仕上がりの塗膜厚は、５μｍであ
った。

実施例２実施例１において、カーボンブラックとアルミナ粉末を
それぞれBET値90m²/g、BET値15m²/gのものに置き換えた
ほかは同様にして、サンプルを作製した。

比較例１実施例１において、カーボンブラックをBET値250m²/gの
ものに置き換えたほかは同様にして、サンプルを作製し
た。

比較例２実施例１において、アルミナ粉末をBET値30m²/gのもの
に置き換えたほかは同様にして、サンプルを作製した。

以上の各サンプルについて性能を測定したところ、下記
表−１に示す結果が得られた。

上表のように、実施例１、２は、比較例１、２よりもビ
デオS/N、走行耐久性に優れたものであった。また、本
発明の効果は、BET値80〜150m²/gのカーボンブラックと
BET値２〜20m²/gのアルミナ粉末の組み合せにより発揮
されることが分る。

実施例３実施例１において、カーボンブラックとアルミナ粉末と
をそれぞれ、BET値135m²/g、BET値17m²/gに置きかえた
ほかは同様にして、サンプルを作製した。

比較例３実施例１において、カーボンブラックとアルミナ粉末と
をそれぞれ、BET値125m²/g、BET値23m²/gに置きかえた
ほかは同様にして、サンプルを作製した。

比較例４実施例１において、カーボンブラックとアルミナ粉末と
をそれぞれ、BET値190m²/g、BET値17m²/gに置きかえた
ほかは同様にして、サンプルを作製した。

比較例５実施例１において、カーボンブラックとアルミナ粉末と
をそれぞれ、BET値70m²/g、BET値17m²/gに置きかえたほ
かは同様にして、サンプルを作製した。

以上の各サンプルについて性能を測定したところ、下記
表−２に示す結果が得られた（各性能は表−１のものと
同様に測定）。

【図面の簡単な説明】

第１図、第２図、第３図は本発明の各例による磁気記録
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、２……磁性層３……バックコート層（BC層）である。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者後藤成人東京都日野市さくら町１番地小西六写真工業株式会社内 (72)発明者川上晃東京都日野市さくら町１番地小西六写真工業株式会社内 (56)参考文献特開昭61−24016（ＪＰ，Ａ)

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】比表面積がBET値で80〜150m²/gであるカー
ボンブラックと、比表面積がBET値で２〜20m²/gである
アルミナ粉末とが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。