JP3353348B2

JP3353348B2 - 磁気記録媒体

Info

Publication number: JP3353348B2
Application number: JP28888292A
Authority: JP
Inventors: 昭彦今野
Original assignee: Sony Corp
Current assignee: Sony Corp
Priority date: 1992-10-27
Filing date: 1992-10-27
Publication date: 2002-12-03
Anticipated expiration: 2017-12-03
Also published as: JPH06139549A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、バックコート層が形成
された磁気記録媒体に関するものであり、特に走行耐久
性に優れた磁気記録媒体に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】一般に、磁気記録媒体は磁気信号の記録
・再生の過程で磁気ヘッドとの高速相対運動のもとにお
かれ、その際走行が円滑にかつ安定な状態で行われなけ
ればならない。そこで、走行時の静電気対策や摩擦係数
の低下のためにバックコート層を設けることがなされて
いる。

【０００３】そして、磁気記録媒体の高密度記録化、小
型化に伴って、上記バックコート層表面も十分平滑化す
る必要が生じてきた。しかしながら、一般的には、バッ
クコート層表面を平滑にするほど摩擦係数が大きくな
り、テープの走行性が低下して場合によっては走行不能
になったり、テープが伸びてしまうことがあり、また、
バックコート層表面に傷付きが発生しやすく耐久性が低
下してしまう等問題が多い。

【０００４】このため、バックコート層はむやみに平滑
化できないのが現状である。そして、上記の問題を回避
するために、バックコート層用塗料に各種顔料や潤滑剤
を添加し、摩擦の低下や傷付きの低減を図る等の対策が
とられてきた。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら現実に
は、十分な潤滑効果を得ることができなかったり、顔料
を含有させることによってガイド削れが生じその摩耗粉
が磁性層に転写してドロップアウトの原因になったり、
ガイドが削られ面変化することにより摩擦係数が上昇し
エッジダメージやジッターを引き起こしたり、と走行耐
久性の問題は解決されていない。

【０００６】そこで本発明は、かかる実情に鑑みて提案
されたものであり、バックコート層表面の潤滑性を良好
にし、走行耐久性に優れた磁気記録媒体を提供すること
を目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明者等は、上述の目
的を達成せんものと鋭意検討を重ねた結果、バックコー
ト層にカーボンブラックと平均粒径１μｍ以下の酸化チ
タン及びヘプチルステアレートとを適正な配合比で含有
させることにより走行耐久性に優れた磁気記録媒体とな
ることを見い出し、本発明を完成するに至った。

【０００８】即ち、本発明は、非磁性支持体上に少なく
とも磁性層及びバックコート層を有する磁気記録媒体に
おいて、上記バックコート層にカーボンブラックと平均
粒径が０．３μｍ以上、１μｍ以下の酸化チタン及びヘ
プチルステアレートとが含有され、且つ、カーボングラ
ック１００重量部に対して酸化チタンは１重量部以上、
１０重量部以下で、ヘプチルステアレートは１重量部以
上、５重量部以下の配合比であることを特徴とするもの
である。

【０００９】本発明において酸化チタンは、分散剤とし
ての役割と、表面突起の形成の役割を果たしている。平
均粒子径は１μｍ以下のものが好ましく、１μｍを越え
るとバックコート層表面の平滑性が悪化し、磁性層側に
影響を及ぼして磁気特性を低減させることになる。さら
に好ましくは平均粒子径０．４μｍ以下であるが、あま
り小さすぎると酸化チタン添加による効果が得られなく
なるため、その下限は０．３μｍとする。

【００１０】そして、上記酸化チタンの配合比として
は、カーボンブラック１００重量部に対して１０重量部
以下とするのが好ましく、これを越えるとバックコート
層表面の平滑性が悪化させる。また、少なすぎても添加
による効果が得られないので、１重量部を下限とする。

【００１１】また、ヘプチルステアレートの配合比は、
カーボンブラック１００重量部に対して５重量部以下と
するのが好ましく、これを越えるとバックコート層の塗
膜の結合力が低下し、ガイドピン等への粉落ちが顕著と
なる。よって、さらに好ましい配合比は３重量部以下で
あるが、少なすぎると添加による効果が得られないた
め、その下限は１重量部とする。

【００１２】なお、本発明のバックコート層は、主成分
としてカーボンブラックが添加されてなるものである
が、これには従来公知のものが使用できる。例示するな
らば、三菱化成社製商品名ＭＡ−７，ＭＡ−８，Ｃ
Ｆ−９，＃４０００，ＭＡ−６００，ＭＡ−１００、キ
ャボット社製商品名ブラックパールズ−Ｌ，ブラッ
クパールズ−８００，ブラックパールズ−８８０，ブラ
ックパールズ−９００，ブラックパールズ−１０００，
ブラックパールズ−１３００，ブラックパールズ−２０
００、コロンビヤン・カーボン社製商品名ラーベン
−１１５０，ラーベン−１２５０，ラーベン−１２５
５，ラーベン−１０４０，ラーベン−７６０，ラーベン
−１０６０，ラーベン−７８０，ラーベン−１０００、
デグザ社製商品名ＰＲＩＮＴＥＸ−５５，ＰＲＩＮＴ
ＥＸ−７５，ＰＲＩＮＴＥＸ−８０等が挙げられる。

【００１３】カーボンブラックの平均粒子径は１０ｎｍ
から５０ｎｍであるのが好ましく、さらに好ましくは１
５ｎｍから３０ｎｍである。カーボンブラックの粒子径
が３０ｎｍを越えるとバックコート層表面の平滑性を悪
化させる傾向がある。また、カーボンブラックの添加量
は、結合剤１００重量部に対して、通常１０重量部から
４００重量部か好ましいが、１００重量部から３００重
量部とすることがさらに好ましい。

【００１４】本発明のバックコート層は、上記カーボン
ブラックと酸化チタン及びヘプチルステアレートとを結
合剤中に含有させたものであるが、ここで使用可能な結
合剤としては、変性または非変性の塩化ビニル系樹脂、
ポリウレタン樹脂或いはポリエステル樹脂等が挙げら
れ、さらに繊維系樹脂、フェノキシ系樹脂或いは特定の
使用方式を有する熱可塑性樹脂、熱硬化性樹脂、反応型
樹脂、電子線照射硬化型樹脂等を併用して用いても良
い。上記の変性のために導入される基としては、カーボ
ンブラックの分散性向上を図れる−ＳＯ₃Ｍ，−ＯＳＯ
₃Ｍ，−ＣＯＯＭ，−ＰＯ（ＯＭ’）₂等がある（Ｍは
Ｎａ等のアルカリ金属原子、Ｍ’は同アルカリ金属原子
またはアルキル基）。

【００１５】上記繊維系樹脂として使用可能なものとし
ては、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挙げられる。なお、
上記フェノキシ樹脂は、機械的強度が大きく、寸法安定
性に優れ、耐熱、耐水、耐薬品性が良く、接着性が良い
等の長所を有するものである。

【００１６】また、このような結合剤に対しては、一層
耐久性の向上を図るために、硬化剤を添加することが好
ましい。この硬化剤としては、多官能性イソシアネート
が使用可能であり、特にトリレンジイソシアネート（Ｔ
ＤＩ）系が好適である。硬化剤の添加量は全結合剤材料
に対して５重量部から３０重量部とすることが好まし
い。

【００１７】本発明が適用される磁気記録媒体として
は、非磁性支持体上に磁性層が形成され、それとは反対
側の面にバックコート層が設けられてなるものであれ
ば、特に限定されないが、例えば磁性粉末を結合剤に分
散させて非磁性支持体上に塗布するいわゆる塗布型の磁
気記録媒体であるとき非磁性支持体や磁性塗膜を構成す
る磁性粉末、樹脂結合剤等も従来公知のものがいずれも
使用可能で、何ら限定されるものではない。

【００１８】磁性層に用いられる磁性粉末としては、従
来より公知のものがいずれも使用可能である。酸化物磁
性粉末としては、例えば、γ−Ｆｅ₂Ｏ₃，Ｃｏ被着γ
−Ｆｅ₂Ｏ₃，Ｃｏ含有γ−Ｆｅ₂Ｏ₃，Ｆｅ₃Ｏ₄，
Ｃｏ被着γ−Ｆｅ₃Ｏ₄，Ｃｏ含有γ−Ｆｅ₃Ｏ₄，Ｃ
ｒＯ₂等が挙げられる。また、バリウムフェライト等の
六方晶系フェライトやＦｅ₅Ｃ₂等の炭化鉄，窒化鉄等
も使用可能である。

【００１９】また、使用可能な強磁性金属磁性粉末とし
て、Ｆｅ，Ｃｏ，Ｎｉ等の強磁性金属材料や、Ｆｅ−Ｃ
ｏ，Ｆｅ−Ｎｉ，Ｆｅ−Ｃｏ−Ｎｉ，Ｃｏ−Ｎｉ，Ｆｅ
−Ｍｎ−Ｚｎ，Ｆｅ−Ｎｉ−Ｚｎ，Ｆｅ−Ｃｏ−Ｎｉ−
Ｃｒ，Ｆｅ−Ｃｏ−Ｎｉ−Ｐ，Ｆｅ−Ｃｏ−Ｂ，Ｆｅ−
Ｃｏ−Ｃｒ−Ｂ，Ｆｅ−Ｃｏ−Ｖ等のＦｅ，Ｃｏ，Ｎｉ
を主成分とする各種強磁性合金材料からなる強磁性金属
粒子が挙げられる。

【００２０】上記磁気記録媒体用の強磁性粉末において
は、種々の特性を改善する目的でＡｌ，Ｓｉ，Ｔｉ，Ｃ
ｒ，Ｍｎ，Ｃｕ，Ｚｎ，Ｍｇ，Ｐ等の元素が添加されて
も良い。

【００２１】この磁性層に用いられる結合剤としては、
バックコート層に使用可能な前述の結合剤が何れも使用
することができる。さらに上記磁性層には、必要に応じ
てレシチン等の分散剤，ステアリン酸等の潤滑剤，カー
ボンブラック等の帯電防止剤，アルミナ等の研摩剤，防
錆剤等が加えられても良い。これらの分散剤，潤滑剤，
帯電防止剤及び防錆剤としては、従来公知の材料が何れ
も選択可能であり、何ら限定されない。

【００２２】非磁性支持体としては、ポリエチレンテレ
フタレート，ポリエチレン−２，６−ナフタレート等の
ポリエステル類、ポリプロピレン等のポリオレフィン
類，セルローストリアセテート，セルロースダイアセテ
ート等のセルロース誘導体、ポリアミド類、ポリカーボ
ネート類等のプラスチックが挙げられる。また、Ｃｕ，
Ａｌ，Ｚｎ等の合金、ガラス、ＢＮ，ＳｉＣ等のセラミ
ックス等よりなる基板等も使用可能である。その形状も
何ら限定されるものではなく、テープ状，シート状，ド
ラム状等いかなる形態であっても良い。

【００２３】上記バックコート層及び磁性層を形成する
には、例えば各層の構成材料を結合剤中に分散し、結合
剤の種類等によってエーテル類，エステル類，ケトン
類，芳香族炭化水素，脂肪族炭化水素，有機塩素化合物
系溶剤から選ばれる有機溶剤と共に混練して塗料を調製
して、これらの塗料を非磁性支持体の各面にそれぞれ塗
布して行う。

【００２４】もちろん、本発明に係わる磁気記録媒体の
構成はこれに限定されるものではなく、本発明の要旨を
逸脱しない範囲での変更、例えば必要に応じて非磁性支
持体上に下塗層を形成したり、潤滑剤、防錆剤などの層
を形成することは何等差し支えない。この場合、下塗層
あるいは潤滑剤、防錆剤層に含まれる材料としては従来
公知のものがいずれも使用できる。

【００２５】

【作用】酸化チタン粒子は分散性が良好であるため、バ
ックコート層の分散性が全体として向上し、バックコー
ト層の表面性が良好なものとなる。また、酸化チタン粒
子はある程度の大きさを有してカーボンブラック粒子の
中に分散しているため、上記酸化チタン粒子による突起
がバックコート層表面に形成される。これにより、摩擦
係数が低減して磁気記録媒体の走行性が向上する。

【００２６】さらに、ヘプチルステアレートの存在によ
り潤滑性が向上するため、酸化チタンの突起やカーボン
ブラック粒子の脱落が減少し、バックコート層表面の傷
付きが発生することがなくなる。

【００２７】

【実施例】以下、本発明の具体的な実施例について説明
するが、本発明がこの実施例に限定されるものではない
ことはいうまでもない。

【００２８】実施例１先ず下記の組成によるバックコート塗料と磁性塗料とを
調整した。

【００２９】バックコート塗料の組成カーボンブラック：（コロンビヤン・カーボン社製，商品名ＲＡＶＥＮ −１２５５）・・・１００重量部酸化チタン：（平均粒子径０．３μｍ）・・・・・１重量部ヘプチルステアレート・・・・・１重量部結合剤：ポリエステルポリウレタン（極性基−ＳＯ₃Ｎａ含有：東洋紡績社製，商品名ＵＲ−８３００）・・・・７０重量部溶剤：メチルエチルケトン・・・２２０重量部メチルイソブチルケトン・・・２２０重量部トルエン・・・２２０重量部

【００３０】磁性塗料の組成磁性粉：Ｃｏ−γ−Ｆｅ₂Ｏ₃（比表面積４５ｍ²/ｇ： BET値）・・・１００重量部結合剤：ポリエステルポリウレタン（極性基−ＳＯ₃Ｎａ含有：東洋紡績社製，商品名ＵＲ−８３００）・・・・１０重量部ニトロセルロース・・・・７重量部研摩剤：アルミナ（Ａｌ₂Ｏ₃）・・・・・５重量部添加剤：カーボン（平均粒子径２３ｎｍ：コロンビヤン・カーボン社製，商品名ＲＡＶＥＮ−１２５５）・・・・・５重量部潤滑剤：ブチルステアレート・・・・・１重量部溶剤：メチルエチルケトン・・・・８０重量部メチルイソブチルケトン・・・・８０重量部トルエン・・・・８０重量部

【００３１】上記のバックコート塗料の材料をボールミ
ルにて４８時間混合した後、硬化剤（日本ポリウレタン
社製，商品名コロネートＬ）を２０重量部添加し、こ
の塗料を７μｍ厚のポリエチレンテレフタレートフィル
ムに厚さ０．８μｍで塗布した。次に、上記の磁性塗料
の材料をボールミルにて４８時間混合して硬化剤（日本
ポリウレタン社製，商品名コロネートＬ）５重量部を
加えた塗料を上述のバックコート塗料が塗布された反対
側の面に厚さ５μｍで塗布した。

【００３２】その後、カレンダー処理、硬化処理を施し
て３／４インチ幅に裁断し、以下に示すようなサンプル
テープを作製した。

【００３３】実施例２〜９バックコート塗料に添加される酸化チタンの量或いは平
均粒子径、ヘプチルステアレートの量を表１に示すよう
に変化させた以外は実施例１と同様にしてサンプルテー
プを作製した。

【００３４】

【表１】

【００３５】比較例１〜８バックコート塗料は、ヘプチルステアレートを添加しな
かったり、酸化チタンを添加しなかったりした以外は実
施例１と同様にサンプルテープを作製した。各比較例の
サンプルテープにおけるバックコート塗料材料の違いは
表２に示す通りである。

【００３６】

【表２】

【００３７】なお、比較例７においてはヘプチルステア
レートの代わりにミリスチン酸（ＭＡ）を５重量部添加
し、比較例８においてはヘプチルステアレートの代わり
にブチルステアレート（ＢＳ）を５重量部添加した。

【００３８】上述のようにして作成された各実施例、比
較例のサンプルテープについて、表面粗度Ｒａ，摩擦係
数の測定を行い、その結果を表１，２に併せて示す。

【００３９】表面粗度Ｒａは、小坂研究所（株）社製，
商品名ＳＥ−３０Ｈなる表面粗度計を用いて測定し
た。測定条件は、倍率５００００倍、測定長２ｍｍ、カ
ットオフ値０．０８ｍｍとした。なお、ここでは、２０
ｎｍ以下の表面粗度の小さいものが好ましい。

【００４０】摩擦係数は、バックコート層表面のステン
レスガイドピンに対する摩擦係数として測定した。ここ
では、テープのシャトル回数が１０パスめの値と２００
パスめのとき値を比較しているが、このときの数値の変
動が小さい方が好ましく、数値は０．２０以下であるこ
とが好ましい。

【００４１】さらに、各サンプルテープについて、バッ
クコート層表面の傷付き、ステンレスガイドピンへの粉
落ちを観察し、この結果も表１，２に併せて示した。

【００４２】バックコート層表面の傷付きは、表中「傷
付き」として示されているもので、上記摩擦係数の測定
後（２００パス後）、傷付きの程度をＡ，Ｂ，Ｃにラン
ク付けしたものである。この傷付きは、バックコート層
表面の強度が低い場合や、摩擦係数が大きい場合等に発
生し、評価基準は以下の通りである。Ａ：傷付きが発生していない良好な状態である。

【００４３】Ｂ：若干の傷付きが発生している。使用で
きるレベルではない。Ｃ：大きな傷が発生している。使用不能である。

【００４４】ガイドピンへの粉落ちは、表中「粉落ち」
として示し、同様に摩擦係数の測定後（２００パス
後）、粉落ちの程度をＡ，Ｂ，Ｃにランク付けしたもの
である。この粉落ちは、バックコート層の結合力が低い
場合や、摩擦係数が大きい場合等に発生し、評価基準は
上記バックコート層表面の評価に傷付きに準ずる。

【００４５】さらに、作製した各サンプルテープについ
てＲＦ出力の測定を行い、この結果も表１，２に併せて
示した。上記ＲＦ出力は、ソニー社製，商品名ＤＶＲ
−１０００なる装置を用い、６ＭＨｚで測定した。実
施例１のサンプルテープの出力を０とし、その他のサン
プルテープの出力はこれとの相対値で示した。

【００４６】以上のような測定を行った結果、酸化チタ
ンが添加されていないサンプルテープはＲＦ出力には優
れるが、テープのシャトル回数が多くなると摩擦係数が
急激に上昇してバックコート層表面の傷付きやガイドピ
ンへの粉落ちが発生しやすい傾向がある。また、酸化チ
タンが添加されていてもその配合比が大きすぎたり、平
均粒子径が大きかったりすると、バックコート層表面の
平滑性が損なわれてＲＦ出力に劣ることがわかる。

【００４７】さらに、潤滑剤としてヘプチルステアレー
トが添加されていないサンプルテープは、テープのシャ
トル回数が多くなると摩擦係数が急激に上昇してバック
コート層表面の傷付きが発生しやすい傾向にあることが
わかる。また、ミリスチン酸やブチルステアレートを添
加したものと比較して、そのバックコート層表面の傷付
きやガイドピンへの粉落ちの発生、ＲＦ出力ともに優れ
ている。

【００４８】

【発明の効果】以上の説明からも明らかなように、バッ
クコート層には平均粒子径が０．３μｍ以上、１μｍ以
下の酸化チタンとヘプチルステアレートを添加し、その
酸化チタンの配合比をカーボンブラック１００重量部に
対して１重量部以上、１０重量部以下で、ヘプチルステ
アレートの配合比を１重量部以上、５重量部以下とする
ことにより、バックコート層の表面性が良好なものとな
り、出力特性に優れた磁気記録媒体とすることができ
る。

【００４９】また、摩擦係数が低く、潤滑効果にも優れ
ているので、酸化チタンの突起やカーボンブラック粒子
の脱落や、バックコート層表面の傷付きの発生を抑える
ことができ、走行耐久性に優れた磁気記録媒体とするこ
とができる。

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】非磁性支持体上に少なくとも磁性層及びバ
ックコート層を有する磁気記録媒体において、上記バックコート層にカーボンブラックと平均粒径が
０．３μｍ以上、１μｍ以下の酸化チタン及びヘプチル
ステアレートとが含有され、且つ、カーボンブラック１
００重量部に対して酸化チタンは１重量部以上、１０重
量部以下で、ヘプチルステアレートは１重量部以上、５
重量部以下の配合比であることを特徴とする磁気記録媒
体。