JPS63253530A - 磁気記録媒体 - 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、磁気シート、磁気ディスク等の磁
気記録媒体（−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、特にビデオテープのうち、近年
要求される高密度記録、高性能磁気テープＣ：対してＣ
ｏ−ｒ−Ｆｅ２０＠磁性粉ではこの要求を満たすことが
できない。　そこで、この要求を満たす磁性粉として強
磁性金属粉末があげられる。

強磁性金属粉末は元来、導電性を有するものであるが、
性能向上（：際して磁性粉表面の改・改を行なわれるこ
とがしばしばあるため、その等電性が失なわれる。　こ
のため、ご５の表面改質された磁性粉を用いてテープ化
した場合１表面比抵抗が従来より高くなり、ホコリを引
き付けやすく、ドロップアウトなどに悪影響を及ぼす。

　この解決のために、カーボンブラックが必要となる。

　さらに、走行性、硫磁変換特性、粉落ち低減のために
他種のカーボンブラックも必要となる。

例えば、磁気記録媒体の導電ヰ、摩擦（走行性）、表面
性、耐摩耗性といった特性を個々に高めるためにカーボ
ンブラックを使用する技術は知られている（導電性につ
いては持分５６−１５０５２号、５１０２５号）６　し
かしながら、これらの公知技術では、磁性粉の分散性が
悪く、媒体の走行耐久性が悪く、しかもカーボンブラッ
ク自体の吸油量が高くてストラフチャー構造をつくりや
すいため、磁性塗液の粘度が高くなり、塗液物性を悪化
させ、これによって電磁変換特性が劣化する。

以上の各特性を同時に満足させるために、カーボンブラ
ックを併用する技術も知られている、（特開５９−５４
２６号、５９−１６１４１号、持分５３−２０２０３号
、５４−９０４１号）。　しかし、上記の特性を同時に
満足させるためには未だ不十分であった。

ハ０発明の目的 本発明の目的は、表面性を損うことなく（即ち、電磁変
換特性を西いレベルに維持し）、導電性に優れ、摩擦係
数が低い（即ち、走行性、耐曜粍性に優れ）磁気記録媒
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４０ｍ”７２以
上である金属磁性粉と；比表面積がＢＥＴ値で５０扉／
？以上、９００ｍ’／Ｐ以下であり、かつ吸油量がＤＢ
Ｐ値で１１０Ｗｔ／１００ｆ未満である第１のカーボン
ブラックと；比表面積がＢＥＴ値で１５ｒＩ？／ｆ以上
、Ｒｏｄ／？以下であり、かつ吸油量がＤＢＰ値で１１
０ｍｌ／１００２以上である第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！＝係るもので
ある。

本発明によれば、磁性粉として金属磁性粉な用いている
ために高密度記録で高性能の媒体を提供できる上に、そ
の比表面積を４０ｄ１ｇ未満としていることによって磁
性粉の充填密度を高めて記録密度を一層向上させること
ができる。　この比表面積は望ましくは９０ｒｒ？／ｆ
以下であり、更には４５〜５ｏｒｒ？／ｆの範囲とする
のがよい。

使用可能な金属磁性粉としては、Ｆａ％Ｎｉ、　Ｃ。

をはじめ、Ｆ　ｅ−Ａ１合金、ｒｅ−Ａｔ−Ｎｉ合金、
Ｆｅ−Ｎｉ−Ｃｏ合金％Ｆｅ−Ｍｎ−Ｚｎ合金、Ｆｅ−
Ｎｉ合金、Ｆａ−Ｎｉ−Ｚｎ合金、Ｆｅ−Ｃｏ−Ｎｉ−
Ｃｒ合金、Ｆａ−Ｃｏ−Ｎｉ−Ｐ合金、Ｃｏ−Ｎ１合金
等、Ｆｅ％Ｎｉ、Ｃｏ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、耐食性及び分散
性の点で、Ｆｅ−Ａｔ、Ｆｅ−Ａｔ−Ｎｉ、Ｆｅ−Ｎｉ
が好ましい。

更に、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
ブラックとを併用しているので、従来技術：二ついての
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のカーボンブラックのＢＥＴ値が５０
−／ｆ以上、９００ｄ／ｆ以下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、特：；第１のカー
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１５〜ｇｏｔｔ？／ｌと低めにしているので、摩擦
係数を減少させる。　しかも、導゛峨性の向上について
は、第２のカーボンブラックが１１０ｄ／Ｒｏｏｆ以上
の吸油量を示すためシー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。

特に、第１のカーボンブラックは、高ＢＥＴで吸油量が
少ないことはストラフチャー構造を作らないことを示す
。　このようなカーボンは、添加量を多くしても磁気記
録体の表面を粗さない。

また、＠２のカーボンブラックは、低ＢＩＴであるにも
かかわらず、吸油量が多いので非常にストラフチャー構
造をつくりやすい。　このようなカーボンが磁気記録体
表面書＝均一に存在すると、摩擦係数を低下させる（但
し、あまり吸油量が多いと、磁性塗料の粘度を著しく高
くするので望ましくない）。　第２のカーボンブラック
は導電性が高いが、磁性１鰻中ζ二分散させると、導電
性を示さない。　ところが、第１のカーボンブラックを
併用することにより、導電性を示すようになる。

第２のカーボンブラックのつくるストラフチャーの間隙
を第１のカーボンブラックが埋めているためと考えられ
る。

なお、上記Ｃ：おいて、第１のカーボンブラックのＢＥ
Ｔ値は５ｏｕｌ／を以上、４ｏｏｗ？／を未満、更ニは
５０ｍ’／ｆ以上、　　ｚｏｏｒｒ？／ｆ未満とするの
が望ましい。　また、第２のカーボンブラックの吸油Ｉ
は１６０〜３００ｍｊ／１０（ｌとするのがよい。

本発明において、上記の効果を得る上で、カーボンブラ
ックの添加畷は、第１及び第２のカーボンブラックの合
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、１．５〜１５重量部であるのが更によく、
２〜１０　ｎｔ、’ｔ’４部がもつともよい。　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のカーボンブラック：ｖＩ２のカーボンブラ
ック−（ｓｒｓ）〜（９，９９−：　０．０１　）が望
ましい。

本発明で使用可能な第ｌのカーボンブラックとしては１
例えばコロンビアンカーボン社製のラーベン（Ｒａｖｅ
ｎ　）−１０３５（ＢＥＴ９５ｉ／ｆ、ＤＢＰ５６ｄ／
１０（１）、ラーペン１２５５（ＢＥＴ１２５ｄ／ｆ、
ＤＢＰ５６ｔｄ／１００？　）、キャボット社製のブラ
ックパールズー１０００　（ＢＥＴ　３４３ｔｒ？／ｆ
。

ＤＢＰ　１０４ゴ／１ＧＯｆ）、三菱化成社製のＣＦ−
９（ＢＥＴ６０ｄｌｆ、ＤＢＰ５６／１００ｆ）等が挙
げられる。　第２のカーボンブラックとしては、デンカ
社製のＭＳ−１００（ＢＩＴ３２ｍ”／ｆ、Ｄｎｐｔｓ
ｏ−／１ｏｏｆ、粒径ｓａｎｇ）、三菱化成社製の≠２
２Ｂ（ＢＥＴ５５ｍ”／ｆ％ＤＢＰ１３１ｄ／１００９
、粒径４０ｍμ）、＋２０Ｂ（Ｂｈ；Ｔ５６ｒｒ？／ｆ
％ＤＢＰ　１１５ｍｌ／１００　ｆ、粒径４　Ｄｒｏｐ
　）、−替３５００（ＢＩＴ４７ｍ”／ｆ、ＤＢＰ１８
７ゴ／１００ｔ１粒径４０ｎｘμ）などがある。

なお、上記において、ｒ比表面積」とは、単位重積あた
りの表面積をいい、平均粒子径とは全く異なりた物理量
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０．５　ｋｆ／ｍｌ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、　Ａｍｔ、　Ｃｈ
ａｍ、　Ｓｏａ　、　６０３０９（１９３８）を参照）
。　この比表面積（ＢＥＴ値）の測定装置には、温浸電
池■ならびに湯銭アイオニゲス■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、　ＤＡＬＬＡＶ
Ａ−ＬＬＥ、　ＣＬＹＤＥＯＲＲＪｒ共著、伸出その他
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、日本化学全
編、丸首■昭和４１年４月３０日発行）Ｉ；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（ｉ／ｆｒ）と記載しているが、本明’ＩｔｌＢｌ
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１００２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４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上に磁性層２を有している。

また磁性層２とは反対側の面にＢＣ１ｉ３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２Ｃユは、上述した金属磁性粉、第１及
び第２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、脂肪酸（例えばステアリン酸、ミリスチ
ン酸）、脂肪酸エステル等を添加してよい。　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−ＡＺ、Ｏ，（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０．５μ喝以下がよ＜
、０．４μ廓以下が更によい。

また、磁性層のバインダー樹脂として少なくともボリク
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
りて防止でき、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６にも、磁性層２に用いた本発明による上
記カーボンブラックを添加してよい。

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ｊ−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、ポリエチレンナフタレート、
アラミド樹脂等のプラスチック、Ａｔ、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（＝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）チオフォスファイト、
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ＩＪＤＬであってもよい。

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Ｃ二ｏ　ｃ　１ｍ　４が設けられ
ている。　この００層４は、磁性１（ｍ　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、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。　ｏ　Ｃｔｒｉ　４の表面
粗さは特にカラーＳ／Ｎとの関連でＲａ≦０．０１４１
１、Ｒｍａｘ≦０．１３μ爲とするのがよい。　この場
合、支持体１の表面粗さをＲａ≦Ｑ、９１μｍ、Ｒｍａ
ｘ≦０．１３μ−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
Ｍ４が夫々設けられており、００層４（：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。

磁性塗料として下記表−１に示す各組成比の配合成分を
用意した。　これらの組成物をボールミルで分散した磁
性粉ｍを、ポリイソシアネート１５部を添加後に厚さ１
０μ購のポリエチレンテレフタレートペースの片面に押
出しコータにて塗布し、乾燥させ、スーパーカレンダー
表面処理をほどこした後、８謹幅に断裁して８■ビデオ
用テープを得た。　この時、磁性層の膜厚は平均３μで
あった。

各ビデオテープζ二ついては次の測定を行なったところ
、下記表−２に示す結果が得られた。

ＲＦ出カニＲＦ出力測定用ＶＴＲデツキを用いて５ＭＨ
ｚでのＲＦ比出力測定し、１００回再生後の比較例１を
基準テープと して値を示した（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、比較 例１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４．２ＭＨｚ、ロ ーパスフィルターは１０ＫＨｚで行っ た。

クロマＳ／Ｎ：ＲＦ出力と同様。

表面比抵抗二表面電位計で測定。

ドロップアウト：再生画面上でのキズの発生個数。

粉落ちテスト二走行後書ニヘッド、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、 Δ少し付着あり、×付着多し）。

（以下余白、次頁へつづく。） この結果から、本発明に基づいて２種のカーボンブラッ
クを併用した場合、比較例に比べて次の点で優れている
ことが分かる。

（１）高いレベルの電磁変換特性が得られる。

（２）　　ｌＸｌ０”Ω／ｇｑ以下の表面比抵抗（導電
性）が得られる。　この結果として、ホコリが付着しに
＜＜、ドロップアウトが低くなる。

（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）　　＃Ｉ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、電磁変換特性が尊ちないので、
８ミリビデオ用テープなどで薄膜化が可能である。

また、上述の実施例１、比較例４において、カーボンブ
ラックのく総）添加量を変化させ、ＲＦ高出力測定した
結果を第４図（＝示したが、本発明に基づく例の方がカ
ーボン添加量が多くても出力低下が著しく少ないことが
分かる。

また、上記の第１及び第２のカーボンブラックの併用に
当たって、第５図、第６図のように両者の比率を変えた
ところ、第１のカーボンブラック：第２のカーボンブラ
ック＝（５：５）〜（９，９９：０．０１）の重量比の
範囲で、電磁変換特性を低下させずに、摩擦係数の低い
記録体を得ることができる。

次に、上記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７図〜第１０図
に示した。

のＢＥＴ値に応じた出力を示した。

第９図：第２のカーボンブラック（ＭＳ−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ＲＦ高出力示 した。

第１０図：第１のカーボンブラック（ラーペン−１０３
５）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１１図：第１のカーボンブラック（ラーペン−１０３
５）を固定して、第２のカ ーボンブラックのＤＢＰ吸油量に応 じた表面比抵抗を示した。

以上よＩ）、第１のカーボンブラックのＢＥＴ値を５ｏ
ｒｒ？／を以上、９００ｍ”／ｆ以下にしないと高出力
が得られず、またその吸油量も１１０−／１００を未満
で出力が向上すること、更に第２のカーボンブラックの
ＢＩＴ値を１５ｍ’／Ｐ以上、ＢＯｙｆ／ｆ以下とすれ
ば摩擦係数を大きく下げ、またその吸油量も１１０ｍｌ
／／１０（１以上とすることによって表面比抵抗を低下
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図はカーボンブラック添加量による出力変化を示す
グラフ。 第５図、第６図は両力−ボンブラックの比率による特性
変化を示すグラフ、 第７図、第８図、第９図、第１０図、第１１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）；おいて、２・・・
・・・・・・・磁性層 ３・・・・・・・・・・パラクコ−）Ｎ（ＢＣ層）であ
る。 代理人　弁理士　逢　坂　　　宏 第４図 （ｗｔ％：対ｂシ号椅） 第５図 ＭｉＩ、かボン／第２のカーボン。重量に第６図 第２：１０８　６　４　２　　０ 夢１．ｌカーボン／第２゜かボ゛ン。重量比第７図 第９図 Ｄ　Ｂ　Ｐ　ｏｈ重量　（ｍｊ２ハ００　ｇ　）第１０
図 ＢＥＴ（ｍシ９） 第１１図 ＤＢＰｎ１重量（ｍＩＬ／１００Ｑ　）（自発）手続ネ
甫正書 昭和６２年９月２．５日 １、事件の表示 昭和６２年　特許願第０８７７７７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０４２５−２４−５４１１ｆｌ切 ６、補正により増加する発明の数 ７、補正の対象 （１）、明細書第３頁１０行目〜１１行目の「特開５９
−５４２６号」を「特開昭５９−５４２６号」と訂正し
ます。 （２）、同第３頁１１行目の「持分５３−」を「特公昭
５３−」と訂正します。 （３）、同第３頁下から２行目の「に優れ」を「に優れ
た」と訂正します。 （４）、同第２０頁９行目の「第１０図」を「第１１図
」と訂正します。 ４以　上−

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １、比表面積がＢＥＴ値で４０ｍ＾２／ｇ以上である金
   属磁性粉と；比表面積がＢＥＴ値で５０ｍ＾２／ｇ以上
   、９００ｍ＾２／ｇ以下であり、かつ吸油量がＤＢＰ値
   で１１０ｍｌ／１００ｇ未満である第１のカーボンブラ
   ックと；比表面積がＢＥＴ値で１５ｍ＾２／ｇ以上、８
   ０ｍ＾２／ｇ以下であり、かつ吸油量がＤＢＰ値で１１
   ０ｍｌ／１００ｇ以上である第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。