JPH01267831A - 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】 ［発明の分野］ 本発明は、改良されたバック層を有する磁気記録媒体に
関する。さらに詳しくは、本発明は、特に、ドロップア
ウトの増加がなく走行耐久性に優れ、且つ、目詰まりが
生じ難い優れた磁気記録媒体に関する。

［発明の背景］ 一般に、オーディオ用、ビデオ用、コンピュータ用の磁
気記録テープにおいては、感度（特に、高周波領域での
出力）を改善するために磁気記録層の表面は平滑に仕上
げられている。しかし、このような平滑な磁気記録テー
プは、巻取り、巻Ｒしの際に整然と巻取られ難く、乱巻
状態を起し易い、このような磁気記録テープを使用する
と、張力変動などにより走行性が悪くなり、出力が変動
したり、テープの変形や損傷が起こり易い。

このような欠点を防ぐために、磁性層が設けられていな
い非磁性支持体面にバック層（バックコート層）が備え
られた磁気テープが開発され。

利用されている。これらのバック層に使用される結合剤
樹脂として、塩化ビニル−酢酸ビニル共重合樹脂、熱可
塑性ポリウレタンエラストマー、繊維素系樹脂などが知
られている゛（例えば、特開昭５９−２１３０２８号公
報参照）。

また、最近高密度記録が行なわれるようになり、そのた
めに磁性体もより一層微粒子のものが使用されるように
なり、磁性層自体の光透過率も高くなり、且つ記録波長
もより短波長領域となり、ドロップアウトを生じ難くす
ることが極めて困難になってきている。

このような問題点を改善するために、バック層に使用す
る充填剤として、導電性、遮光性、滑り性等が優れたカ
ーボンブラックを使用する必要がある。しかしながら、
カーボンブラックは分散性に難点があり、カーボンブラ
ックを使用するためには分散性の優れた結合剤、例えば
、塩化ビニル−酢酸ビニル共重合樹脂を一緒に使用する
必要がある。

カーボンブラックと塩化ビニル−酢酸ビニル共重合樹脂
とを組み合せたバック層は、バック層の表面状態が平滑
であり、磁気記録媒体がロール状に巻き込まれたり（テ
ープ状の場合）、シート状で積み重ねられた状態で長期
間保存又は放置されたとき、バック層の表面の凹凸が磁
性層の表面に写るいわゆる裏写り現象による磁気記録媒
体の電磁変換特性低下の問題も生じなかった。

しかしながら、カーボンブラックと塩化ビニル−＃酸ビ
ニル共重合樹脂とを組み合せたバック層を有する磁気記
録媒体は、ＶＴＲで鰻り返し走行させている間に、ドロ
ップアウトが増加しまた走行目詰まりが発生し、場合に
よっては記録、再生ができなくなるという問題を生じ易
かった。

［発明の目的］ 本発明の目的は、カーボンブラックと塩化ビニル−酢酸
ビニル共重合樹脂とを組み合せたノーツタ層を有しなが
らも、その優れた電磁変換特性を保持しながら、ドロッ
プアウトの増加がなく走行耐久性に優れ、且つ、目詰ま
りが生じ難い優れた磁気記録媒体を提供することにある
。

［発明の要旨］ 本発明者らは、カーボンブラックと塩化ビニル−酢酸ビ
ニル共重合樹脂とを組み合せたバトり層が設けられた磁
気記録媒体が有する前記の問題点の原因について鋭意検
討した結果、ドロップアウト増加と目詰まりの原因が同
一であり、その原因が磁性層表面の付着物であり、その
付着物がバンク層から発生していることを見出した。そ
して、この付着物は主にＮａＣｆＬであり、カーボンブ
ラック中に含有されるナトリウム塩と塩化ビニル−＃酸
ビニル共重合樹脂中の塩素原子とが反応して生成したも
のであることを見出した。

本発明はこの知見に基いてなされたものであり、本発明
は、非磁性支持体の一方の側の表面に磁性層を備え、そ
して他方の側の表面に、結合剤中にカーボンブラックが
分散されてなるバック層を備えた磁気記録媒体において
、 該バック層の結合剤が塩化物系樹脂を含有する結合剤で
あり、該パック層中のナトリウム原子の含有量が１１０
０ｐｐ以下であることを特徴とする磁気記録媒体にある
。

［発明の詳細な記述］ 非磁性支持体の一方の側の表面に磁性層を備え、そして
他方の側の表面にバック層を備えた磁気記録媒体は既に
公知である０本発明は、そのバック層に新規で改良され
た特徴的構成を有しており、上記磁気記録媒体のパック
層以外の部分については、それぞれの材料、形状等に関
する従来技術を本発明においても利用することができる
。

例えば、非磁性支持体としては、ポリエチレンテレフタ
レート等のプラスチック、金属、セラミックス等の、テ
ープ、ディスク等の形状のものが、必要に応じ前処理し
て使用できる。

また、磁性層は強磁性微粉末が結合剤に分散されてなる
層である０強磁性微粉末としては、γ−酸化鉄系強磁性
粉末、コバルト含有γ−酸化鉄系強磁性粉末、強磁性金
属微粉末、バリウムフェライト、ストロンチウムフェラ
イトなどが用いられる。また、磁性層には任意にそれ自
体公知の各種の添加材および添加剤を含有させることが
出来る。

本発明の磁気記録媒体の特徴的構成はバック層の構成に
あるため、以下においてはバック層の一構成を中心にし
て説明する。

本発明の磁気記録媒体のバック層は、結合剤中にカーボ
ンブラックが分散されてなる。

バック層の結合剤は、塩化物系樹脂を含有する結合剤で
ある。該塩化物系樹脂は、塩素原子とカルポキシル基の
ような親木性基とを有する樹脂であることが、分散性を
向上させる点から好ましい。該塩化物系樹脂としては、
例えば、塩化ビニル、塩化ビニリデンのような塩化物系
モノマーと酢酸ビニル、（メタ）アクリル酸エステルの
ようなカルボン酸エステル系モノマーとの共重合体を例
示することができ、特に、塩化ビニル−酢酸ビニル共重
合樹脂（以下、「塩ビー酢ビ樹脂」と略称することもあ
る）が好ましい。

上記塩ビー酢ビ樹脂としてはそれ自体公知の任意の塩ビ
ー酢ビ樹脂を使用することができるが、特に、塩ビー酢
ビ樹脂中にカルボキシル基を１〜１０．０００当量／１
０６ｇ含有し、分子量が１０，０００〜２０．０００で
ある樹脂を使用することが好ましい、このような塩ビー
酢ビ樹脂としては、例えば、日本ゼオン■製の４００Ｘ
１１０Ａ等を挙げることができる。

本発明の磁気記録媒体のバック層の結合剤中には、前記
塩化物系樹脂の外に、更に、全結合剤の７０重量％まで
の量で、従来磁気記録媒体用の結合剤として公知の他の
樹脂、例えば、熱可塑性樹脂、熱硬化性樹脂、反応型樹
脂、及びこれらの混合物を含有していてもよい。

上記熱可塑性樹脂としては、例えば、アクリロニトリル
、アクリル酸エステル、メタアクリル酸エステル、スチ
レン、ブタジェン等の共重合体、ウレタン樹脂、ポリエ
ステル樹脂、ポリアミド樹脂−シリコン系樹脂、ニトロ
セルロース−ポリアミド樹脂、ポリフッ化ビニル、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、セルロースダイア
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）、アミン樹脂、各種
の合成ゴム系の熱可塑性樹脂等が挙げられる。

また、上記熱硬化性樹脂又は、反応型樹脂としては、塗
布液の状態では２０万以下の分子量であり、塗布、乾燥
後に加熱することにより、分子量が極めて大きくなるも
のであり、例えば、フェノール樹脂、フェノキシ樹脂、
エポキシ樹脂、ポリウレタン硬化型樹脂、尿素樹脂、メ
ラミン樹脂、アルキッド樹脂、シリコン樹脂、アクリル
系反応樹脂、エポキシ−ポリアミド樹脂、ニトロセルロ
ースメラミン樹脂、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との混合物、メタクリル酸塩共重
合体とジ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との混合物、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／トリフェニルメタントリイソシアネートの
混合物、ポリアミン樹脂及びこれらの混合物等が挙げら
れる。

これらの結合剤は、ガラス転移温度Ｔｇが４０°Ｃ以上
、特に、６０℃以上であるものが好ましい。

上記バック層の結合剤中には、更に、ポリイソシアネー
ト樹脂を含有していてもよい。

上記ポリイソシアネート樹脂としては、インシアネート
基を二個以上有する化合物を任意に使用することができ
る。このようなポリイソシアネート樹脂としては、例え
ば、トリレンジイソシアネート、４，４°−ジフェニル
メタンジイソシアネート、ヘキサメチレンジイソシアネ
ート、キシリレンジイソシアネート、ナフチレン−１，
５−ジイソシアネート、ｏ−トルイジンジイソシアネー
ト、インホロンジイソシアネート、トリフェニルメタン
トリイソシアネート等のインシアネート類、これらイン
シアネート類とポリアルコールとの反応生成物、及び、
これらインシアネート類の縮合によって生成したポリイ
ソシアネート等を挙げることができる。上記ポリイソシ
アネート類は、例えば、日本ポリウレタン（株）から、
コロネートし、コロネートＨＬ、コロネート２０３０、
コロネー）　２０３１、ミリオネートＭＲ、ミリオネー
トＭ　Ｌ　Ｔ、武田薬品工業（株）から、タヶネー）Ｄ
−１０２、タケネートＤ−１１ＯＮ、タケネートＤ−２
００、タケネー）Ｄ−２０２、住良Ａイｘル（株）から
、デスモジュールＬ、デスモジュールＬ、デスモジュー
ルＩＬ、デスモジュールＮ。

デスモジュールＨＬ、などの商品名で版売されている。

バック層の結合剤中に分散されるカーボンブラックとし
ては、そのナトリウム原子（Ｎ　ａ）の含有量が極めて
少ないものである限り、種々のカーボンブラック、例え
ばファーネスブラック。

サーマルブラック、カラー用ブラック、アセチレンブラ
ック等を使用することができる。カーボンブラック中の
Ｎａの含有量は、１１００ｐｐ以下、特に５０ｐｐｍ以
下であることが好ましい。

カーボンブラックの他の性状としては、平均粒子サイズ
が５〜ｌｏ００ｍｇ（電子顕微鏡）、窒素吸着法比表面
積が１〜８００　ｍ２／ｇ、ｐＨが４〜１１　（Ｊ　Ｉ
　Ｓ　　Ｋ６２２１）　、ジブチルフタレート吸油量が
１０〜８００ｍ１／１００ｇ　（ＪＩＳＫ６２２１）で
あるものが好ましい、カーボンブラックのサイズに関し
ては、塗布膜の表面電気抵抗を下げる目的で５〜１００
　ｍ　ｇのカーボンブラックを、塗布膜の強度を制御す
る目的で５０〜１０００ｍＩＬのカーボンブラックを、
また、塗布膜の表面粗さを制御する目的でスペーシング
ロス減少のための平滑化のために、より微粒子のカーボ
ンブラック（１００ｍ　ＪＬ以下）を、粗面化して玲擦
係数を下げる目的で粗粒子のカーボンブラック（５０ｍ
ＩＬ以上）を用いる。微粒子のカーボンブラックと粗粒
子のカーボンブラックとを併用してもよい、また、カー
ボンブラックの表面の一部がグラファイト化若しくはグ
ラフト化しているものも使用することができる。

従来公知のカーボンブラックは、一般に原料を高温の反
応炉で反応させて製造し、反応生成物を水で急冷し、粉
砕、乾燥して製造されるのであるが、急冷の際に使用さ
れる水は工業用水である。

この工業用水中には無機塩（Ｎａ塩、Ｃａ塩等）が含有
されており、この無機塩がカーボンブラックに吸着され
、その後の工程において除去されることなくカーボンブ
ラック中に残存してしまう。

従って、従来公知のカーボンブラック中には、１７０〜
５００ｐｐｍ、またはそれ以上ｃｒ）　Ｎ　ａが含有さ
れている。

本発明の磁気記録媒体のバック層に使用される前記のよ
うにＮａ含有量の少ないカーボンブラックは１例えば、
カーボンブラックの製造時に急冷する水として無機塩の
含有量が少ない水を使用したり、また、通常のカーボン
ブラックを純水（イオン交換水）で煮沸洗浄することに
よって、容易に製造することができる。

本発明の磁気記録媒体のバック層には、カーボンブラッ
クの外に、カーボンブラックの２０重量％以下、好まし
くは１０重量％以下の量で、他の無機質充填材を含有さ
せてもよい。

無機質充填材の具体的な例としては、通常研磨材として
使用されているものであって１例えば、Ｔｉｅ２．Ｔｉ
ｅ、ＺｎＯ，ＣａＯ１Ｍｇ０１Ｓｎ０２　　、　５ｉ０
２　　、　　ａ−Ｆｅ２０３　　、　　Ｃｒ２Ｏ３、ａ
−Ａ１２０２、ＺｎＳ、ＭｏＳ２、ＢａＳＯ４、Ｃａ５
Ｏａ、ＭｇＣＯ５、ＢＮ、ＳｉＣ等を挙げることができ
る。これらの無機質充填材はモース硬度が５以上である
ものが好ましく、また、Ｎａ含有量の少ないものである
ことが好ましい、また、その粒子径についても特に制限
はなく、通常用いられている粒子径のものを用いること
ができる。平均粒子径が０．０１−０１−１Ｏ特に好ま
しくは０．５〜５ＪＬｍ）の範囲内にあることが好まし
い。

本発明の磁気記録媒体のバック層におけるカーボンブラ
ックと結合剤との配合割合は、結合剤１重量部に対して
カーボンブラック１〜２重量部（好ましくは、１．２〜
１．８重量部）であることが好ましい、カーボンブラッ
クの配合割合が上記範囲よりも多いと、磁気記録媒体の
走行耐久性が劣化し、また、上記範囲よりも少ないと、
カーボンブラックの充填密度が低くなるため、磁気記録
媒体のバック層において所望の表面電気抵抗が得られな
いとか、摩擦係数が増加する傾向がある。

本発明の磁気記録媒体のバック層は、バック層中のナト
リウム原子の含有量が１１００ｐｐ以下、好ましくは、
６０ｐｐｍ以下であることが必要である。バック層中の
ナトリウム原子の含有量を上記のようにすることは、カ
ーボンブラック及びその他の無機充填材中のＮａ含有量
、並びに、カーボンブラック、その他の無機充填材、結
合剤及びその他の添加物の配合割合を調節することによ
って容易にできる。

本発明の磁気記録媒体のバック層を形成するための非磁
性塗料は、前記結合剤、カーボンブラック及びその他の
所望の添加物を、適当な溶剤と共にそれ自体公知の装置
及び方法により混線、混合することによって製造するこ
とができる。

非磁性支持体の磁性層形成面の反対側表面へのバック層
の形成方法は既に知られており、本発明の磁気磁気記録
媒体のバック層も、基本的には同様な操作により支持体
表面に形成することができる。すなわち、たとえば、前
記のようにして製造した非磁性塗料を支持体表面に塗布
した後、乾燥して溶媒を蒸発させ、さらに結合剤成分を
硬化させることによりバック層が形成される。

また、バック層の厚さは、得られた磁気テープにおける
バック層の厚さが通常０．３〜２．０ｇｍ（好ましくは
０．４〜１．０ＪＬｍ）となるようにする、更に、バッ
ク層の表面粗さがカットオフ０．０８ｍｍの中心線平均
粗さ（Ｒａ）において０．０５ｇｍ以下、特に０．０２
４部ｍ以下であるようにすることが好ましい。

上記非磁性塗料の支持体への塗布方法及び装置等につい
ては、それ自体公知の従来技術を利用することができる
。

なお、支持体への磁性層の付設とバック層の付設とはい
ずれを先に行なってもよく、また同時に行なってもよい
、さらに、磁性層またはバック層のいずれか一方の層（
好ましくは磁性層）を塗布したのち、乾燥工程、さらに
所望により加熱硬化工程を経て塗布層（好ましくは磁性
層）を硬化させ、もう一方の層（好ましくはバック層）
を塗布し、同様に乾燥工程および加熱硬化処理工程を経
て磁気テープ原反とすることもできる。

本発明の磁気記録媒体のバック層の表面には、潤滑剤が
存在していてもよい、潤滑剤をバック層の表面に存在さ
せる方法としては、バック層の非磁性塗料に潤滑剤を溶
解もしくは分散させる方法、潤滑剤の有機溶剤溶液を薄
膜上に塗布し乾燥する方法および潤滑剤の有機溶剤溶液
を磁性層表面に塗布したのち、その磁性層と前記バック
層とを重ね合せる方法などが挙げられる。

潤滑剤の例としては、高級脂肪酸、金属石鹸、高級脂肪
酸アミド、高級脂肪酸エステル、鉱油、油脂系の有機化
合物、シリコンオイル、無機微粉末、プラスチックの微
粉末、α−オレフィン重合物、常温で液状の不飽和脂肪
族炭化水素、フルオロカーボン類およびこれらの混合物
が挙げられる。

次に本発明の実施例および比較例を示す。

各個においてｒ部」は「重量部」を示す。

［実施例１〜５］ 厚さ１４７部ｍのポリエチレンテレフタレートベース（
非磁性支持体）の表面に以下に記載する組成および方法
で調製した磁性塗料を乾燥後の厚さが６．０ｇｍとなる
ように塗布し、配向、乾燥、カレンダリングした。

次いで、磁性塗料が塗布されていないポリエチレンテレ
フタレート面に乾燥後の厚さが１．０４ｍになるように
以下に記載する組成および方法で調製したバック層非磁
性塗料を塗布した。

塗布後、乾燥および表面平滑化処理を行ない、ただちに
巻き取りを行なった。

巻き取られた原反をその状態で４０℃の温度で４８時間
加熱硬化処理を行ない１次いでこの原反をｌ／２インチ
幅にスリットし、試料テープを作成した。

この試料テープを下記の方法によって評価し、その結果
を第１表に示す。

磁性塗料組成 ＣＯ含有ｙ　−Ｆ　ｅ　２０３粉末　　　　　３００部
（窒素吸着比表面積：４０ｒｎ’／ｇ 粉末のＨｃ：８５００ｅ） 塩化ビニル−酢酸ビニル共重合体　　　　４０部（ＶＭ
ＧＨ、ユニオンカーバイド社製）ポリウレタン樹脂　　
　　　　　　　　　１７部（υＲ８３００、東洋紡績■
製） カーボンブラック　　　　　　　　　　　１５部（平均
粒子サイズ＝２０ｍ鉢） レシチン　　　　　　　　　　　　　　　　１．５部オ
レイン酸　　　　　　　　　　　　　　　　３部ラウリ
ン酸オクチル　　　　　　　　　　　４部うウリン醜　
　　　　　　　　　　　　　　　３部酢醜ブチル　　　
　　　　　　　　　　７００部メチルエチルケトン　　
　　　　　　　３００部上記の組成物の一部をボールミ
ルに入れ、充分混練した後残部をボールミルに入れ充分
混練し、ポリイソシアネート化合物（コロネート３０４
０、日本ポリウレタン■製）２４部を加えて、ざらに混
線分散して磁性塗料を調製した。

バック層　磁　塗料組成 塩ビー酢ビ樹脂　　　　　　　・・・・・２５部（日本
ゼ：ｔ７Ｕ製４００Ｘ’１ｌＯＡ）ポリウレタン樹脂　
　　　　　・・・φ・１５部（日本ポリウレタン■製 ニラボラン２３０１） ポリイソシアネート樹脂　　　番・・・・４０部（日本
ボリウ１／タン■製、コロネー）Ｌ）カーボンブラック
　　　　　　　　　　１００部（下記のようにして調製
したもので、 第１表に示す量のナトリウム原子を 含有する） α−アルミナ　　　　　　　１１１１・・１１５部メチ
ルエチルケトン　　　　　　　　　４８０部（註）カー
ボンブラックの調製法： カーボンブラック１ｋｇをＮ粋１０ｋｇに投入し、煮琲
を３０分間以上した後、上澄を除去し、さらに純粋を加
えて洗浄する。この工程をＮａ”量により繰り返し実施
していく。

Ｎａの含有量は、カーボンブラックを純水を用いて温水
抽出し、抽出液を原子吸光装置を使用して定量分析する
方法によって膓足した。

上記の組成物を、ボールミル中で充分分散させた後、粘
度を調整してバック層非磁性塗料とした。

［試料テープの評価］ （ドロップアウト） 試料テープをＶＨＳ型テープデツキにかけて２５０バス
繰り返し走行後、ドロップアウトカウンターｒｙｐ−：
３ｎＪ　　（日本ビクター輛製）を使用し、１分間当り
の１５ｇ秒、−２０ｄＢでのドロップアウト数を測定し
た。

（テープ走行後の白粉量） 試料テープをＶＨ５型テープデツキにかけてｌＯＯパス
繰り返し走行後、デツキ内及びハーフ内の白粉をサンプ
リングし、電子天秤にて重量測定した。

判定は、５個の試料について白粉重量の平均値を求め、
白粉重量が、 ＯｍｇをＯｌ ０　、０１〜０　、０５ｍｇをΔ、 ０．０５ｍｇ以上を× と表示した。

（パック層中のＮａ量の測定） 試料テープから磁性層を除去したテープを、純水を用い
て温水抽出し、抽出液を原子吸光装置を使用して定量分
析した。

［比較例１〜４］ バック層非磁性塗料組成におけるカーボンブラックを第
１表に示すＮａ含有量のものに変えた外は実施例１にお
けると同様にして調製したバック層非磁性塗料を使用し
た外は、実施例１におけると同様にして試料テープを作
成した。

この試料テープを前記の方法によって評価し、その結果
を第１表に示す。

以下仝臼 第１表の結果から１本発明の磁気記録媒体は、バック層
中のＮａｇが多い比較例の磁気記録媒体に比較して、ド
ロップアウトが極めて少なく、テープ走行後の白粉量が
極めて少ないことが明らかである。

［発明の効果］ 本発明の磁気記録媒体は、高密度記録においても７ｍ磁
変換特性が低下することがなく、繰り返し走行後におい
ても白粉の発生量が少なく、ドロップアウトの増加がな
く目詰まりも生じ難く走行耐久性が優れているという顕
著に優れた磁気記録媒体である。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、非磁性支持体の一方の側の表面に磁性層を備え、そ
   して他方の側の表面に、結合剤中にカーボンブラックが
   分散されてなるバック層を備えた磁気記録媒体において
   、 該バック層の結合剤が塩化物系樹脂を含有する結合剤で
   あり、該バック層中のナトリウム原子の含有量が１００
   ｐｐｍ以下であることを特徴とする磁気記録媒体。