JPH06203360A - 磁気記録媒体 - Google Patents

磁気記録媒体

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JPH06203360A
JPH06203360A JP36096092A JP36096092A JPH06203360A JP H06203360 A JPH06203360 A JP H06203360A JP 36096092 A JP36096092 A JP 36096092A JP 36096092 A JP36096092 A JP 36096092A JP H06203360 A JPH06203360 A JP H06203360A
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JP
Japan
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carbon black
coat layer
back coat
weight
recording medium
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Application number
JP36096092A
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English (en)
Inventor
Seiichi Ikuyama
清一 生山
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Sony Corp
Original Assignee
Sony Corp
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Abstract

(57)【要約】 【構成】非磁性支持体1の一方の面上に強磁性金属薄膜
2が、他の面上にはpHが5.5以上であり、かつ揮発分
が 2.0重量%以下であるカーボンブラックを含有するバ
ックコート層3が形成されている磁気記録媒体。 【効果】高温高湿環境下でエージングしても、バックコ
ート層の主成分であるカーボンブラックが、pH及び揮
発分が制御されているため、強磁性金属薄膜の表層の酸
化が防止され、ドロップアウト数の増加を防止すること
ができる磁気記録媒体を提供することが出来る。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、真空蒸着やスパッタリ
ング等の真空薄膜形成技術等の手法により非磁性支持体
上に強磁性金属薄膜を磁性層として形成した、いわゆる
強磁性金属薄膜型の磁気記録媒体(例えば磁気テープ、
磁気ディスク)に関するものである。
【0002】
【従来技術】従来より磁気記録媒体としては、非磁性支
持体上にγ−Fe2O3 、Coを含有するγ−Fe2O3 、Fe
3O4 、Coを含有するFe3O4 、γ−Fe2O3 とFe3O4 とのベ
ルトライド化合物、Coを含有するベルトライド化合物、
CrO2等の酸化物強磁性粉末、あるいはFe、Co、Ni等を主
成分とする合金磁性粉末等の粉末磁性材料を塩化ビニル
−酢酸ビニル系共重合体、ポリエステル樹脂、ポリウレ
タン樹脂等の有機バインダー中に分散せしめた磁性塗料
を塗布、乾燥することにより作製される塗布型の磁気記
録媒体が広く使用されている。
【0003】これに対して、高密度磁気記録への要求の
高まりとともに、Co−Ni合金等の強磁性金属材料を、メ
ッキや真空薄膜形成技術(真空蒸着法やスパッタリング
法、イオンプレーティング法等)によってポリエステル
フィルムやポリイミドフィルム等の非磁性支持体上に直
接被着した、いわゆる強磁性金属薄膜型の磁気記録媒体
が提案され、注目を集めている。
【0004】この強磁性金属薄膜型の磁気記録媒体は、
抗磁力や角形比等に優れ、短波長での電磁変換特性に優
れるばかりでなく、磁性層の厚みを極めて薄くすること
が可能であるため、記録減磁や再生時の厚み損失が著し
く小さいこと、磁性層中に非磁性材である有機バインダ
ーを混入する必要がないため、磁性材料の充填密度を高
めることができること等、数々の利点を有している。
【0005】こうした強磁性金属薄膜型の磁気記録媒体
では、バックコート層を形成することにより、その性能
を十二分に発揮し、かつ、耐久性や走行性を改善せんと
する試みが行われている。
【0006】このようなバックコート層には、主成分と
なる例えばカーボンブラックを結合剤中に分散させ、そ
の他各種添加剤や顔料等が配合される場合が多い。
【0007】バックコート層にカーボンブラックを使用
するのは、特に、バックコート層の電気抵抗を下げ、多
数回走行後、磁気記録媒体の静電気によるゴミの付着を
防止したり、走行耐久性を向上させるためである。
【0008】従来、塗布型の磁気記録媒体においてバッ
クコート層に用いられるカーボンブラックとしては、結
合剤との親和性の面から酸性のカーボンブラックが用い
られている。
【0009】カーボンブラックの特性を示すpHは、主
としてカーボンブラック表面に酸素含有基が多いほど小
さくなり、また揮発分は、カーボンブラック表面に結合
しているフェノール性水酸基、カルボキシル基、キノン
基が多いほど大きくなる。一般に、チャンネルブラック
は酸性(例えばpH5)、ファーネスブラックは塩基性
(例えばpH8)を示す。
【0010】インキや塗料用としてカーボンブラックを
使用するときは、樹脂との親和性を高めるために、ファ
ーネスブラックを酸化処理してpHを下げ、揮発分を上
げているタイプが多かった。この理由により、上記した
塗布型の磁気記録媒体におけるバックコート層も例外で
はなく、酸性のカーボンブラックを使用していた。
【0011】ところが、このようなバックコート層をそ
のまま、例えば真空蒸着法等による強磁性金属薄膜型の
磁気記録媒体に使用すると、高温高湿下での保存後にド
ロップアウトが増加するという問題点を有していること
が判明した。
【0012】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、磁気
記録媒体を高温高湿のような条件下に保存した後におい
ても、ドロップアウトが増加することのない磁気記録媒
体を提供することにある。
【0013】
【課題を解決するための手段】即ち、本発明は、非磁性
支持体の一方の面上に強磁性金属薄膜が、他の面上にバ
ックコート層が形成されている磁気記録媒体において、
前記バックコート層に、pHが5.5 以上でありかつ揮発
分が2.0 重量%以下であるカーボンブラックが含有され
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。。
【0014】また本発明においては、バックコート層に
含有されるカーボンブラックのpHが7〜8の範囲内に
あることが好ましい。
【0015】本発明者は、上述した従来技術の問題につ
いて種々検討を加えた結果、強磁性金属薄膜型の磁気記
録媒体において、従来から用いられているような低pH
で、揮発分を上げたカーボンブラックをそのままバック
コート層の主成分として使用した場合、そのようなカー
ボンブラックが表面に有している官能基(既述したフェ
ノール性水酸基等)により、強磁性金属薄膜の表層が酸
化され、その結果としてドロップアウトが増加すること
を解明した。揮発分が多いと、水分を吸着し易いため、
酸素を取り込んで酸性となり易い。
【0016】本発明のバックコート層に用いられるカー
ボンブラックは、pHが5.5 以上であることが必須不可
欠である。即ち、pHが5.5 未満である場合、高温高湿
下での保存後、強磁性金属薄膜の表層が上記した理由か
ら酸化され、この酸化部分における信号の欠落により、
ドロップアウトが増加する。カーボンブラックのpHは
5.5〜10の範囲内が実用的であるが、中性から弱塩基性
であることが好ましく、pH7若しくはその前後、特に
好ましくはpH7〜8の範囲内である。
【0017】本発明のバックコート層に用いられるカー
ボンブラックのpHを本発明の範囲に制御するには、カ
ーボンブラックを酸(例えばHNO3、オゾン等)や、アル
カリ(NaOH、KOH 等)により処理する。
【0018】また、本発明のバックコート層に用いられ
るカーボンブラックは、揮発分が 2.0重量%以下である
ことが必須不可欠である。即ち、揮発分が2.0 重量%を
超えると、強磁性金属薄膜表層が上記した理由から酸化
され、ドロップアウトが増加する。本発明に用いられる
カーボンブラックの揮発分は、少ないほど好ましく、理
論的にはゼロであるのが最もよい。
【0019】本発明のバックコート層に用いる、揮発分
が制御されたカーボンブラックを得るには、カーボン表
面に結合している例えば、フェノール水酸基、カルボキ
シル基、キノン基等の−H、−OH、O2 を加熱して適
当量除去することにより実現できる。
【0020】本発明のバックコート層は、主成分として
カーボンブラックを含有するが、このカーボンブラック
は、上記のようにしてpH及び揮発分が制御されたもの
を用いる。本発明に好ましく用いられるカーボンブラッ
クの具体例としては、例えば、コロンビアン・カーボン
社製のラーベン(Raven)760 、ラーベン MT-CI、ラーベ
ン 1170 、三菱化成社製の#2300 、キャボット社製の P
rintex55等が挙げられる。
【0021】カーボンブラックの平均粒径は5〜30nmで
あるのがよく、更に好ましくは15〜25nmである。カーボ
ンブラックの粒径が30nmを超えると、バックコート層の
表面粗さを大きくする傾向がある。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、10〜400 重量
部が好ましく、 100〜200 重量部が更に好ましい。
【0022】バックコート層には、上記カーボンブラッ
クの他、顔料として例えば、TiO2 、α−Fe
2 3 、CaCO3 、NaSO4 、Al2 3 、SiO
2 等が少量添加されてもよい。
【0023】本発明のバックコート層の厚みは通常、
0.4〜1.2 μmである。
【0024】本発明のバックコート層は、上記のカーボ
ンブラック及び必要あればその他の顔料を結合剤中に分
散させたものであるが、使用可能な結合剤としては、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
樹脂を使用することができるし、更に繊維素系樹脂、フ
ェノキシ樹脂、フェノール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も良い。
【0025】使用可能な繊維素系樹脂には、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。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
がよく、接着性がよい等の長所を有する。
【0026】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、全結合剤量
に対して5〜30重量%が好ましい。
【0027】上記バックコート層を形成するには、例え
ばバックコート層の構成成分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、塩素化炭化水素
等から選ばれる有機溶剤とともに混練してバックコート
層用塗料を調製し、この塗料を非磁性支持体の裏面に塗
布し、乾燥、カレンダー処理する。
【0028】本発明が適用される磁気記録媒体は、非磁
性支持体の一方の面上に磁性層として強磁性金属薄膜
が、他の面上に上記バックコート層が形成されたもので
あるが、ここで非磁性支持体の素材としては、例えば、
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をはじめ、ポリアミ
ド、ポリイミド、ポリアミドイミド、ポリカーボネート
等のプラスチックや、ポリベンゾオキサゾール等を好ま
しく用いることが出来る。
【0029】また、上記磁性層である強磁性金属薄膜
は、真空蒸着法やスパッタリング等により連続膜として
形成可能である。
【0030】上記真空蒸着法は、10-4〜10-1Torrの真空
下で強磁性金属材料を抵抗加熱、高周波加熱、電子ビー
ム加熱等により蒸発させ、非磁性支持体上に蒸発金属
(強磁性金属材料)を被着するというものであり、一般
に、高い抗磁力を得るため、基板に対して上記強磁性金
属材料を斜めに蒸着する斜方蒸着法が採用される。ある
いは、より高い抗磁力を得るために、酸素雰囲気中で上
記蒸着を行うものも含まれる。
【0031】このような真空薄膜形成技術により金属磁
性薄膜を形成する際に、使用される強磁性金属材料とし
ては、Fe、Co、Ni、Cr等の金属の他に、Co−Ni合金、Co
−Pt合金、Co−Ni−Pt合金、Fe−Co合金、Fe−Ni合金、
Fe−Co−Ni合金、Fe−Co−B合金、Co−Ni−Fe−B合
金、Co−Cr合金あるいはこれらにCr、Al等の金属が含有
されたもの等が挙げられる。特に、Co−Cr合金を使用し
た場合には、垂直磁化膜が形成される。
【0032】こうした金属磁性薄膜の膜厚は、通常、0.
02〜1μmである。
【0033】図1は、本発明の磁気記録媒体の一例(V
TR用の磁気テープ)を示すものである。即ち、非磁性
支持体1上に、必要とあれば下地層を介して上述した金
属磁性薄膜2を形成し、また、他方の面に上述したバッ
クコート層3を有している。
【0034】
【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、本発明は以下の実施例に限定されるものではな
い。
【0035】厚さ10μmの二軸延伸ポリエチレン−2,
6−ナフタレートからなるベースフィルムの片面に、C
o:Ni=80:20(重量比)を真空斜め蒸着して金属磁性
薄膜を形成した後、この上に、滑剤としてパーフロロポ
リエーテル(分子量200)を塗布した。金属磁性薄膜の厚
みは200nm 、滑剤層の厚みは10nmとした。
【0036】次に、下記組成の原材料をサンドグライン
ダーミルにて12時間混合後、フィルターを通したのち、
コロネートL(日本ポリウレタン工業社製)を7.5 重量
部添加して、バックコート層用塗料を調製した。 カーボンブラック(コロンビヤンカーボン社製 RAVEN 760) 95 重量部 カーボンブラック(コロンビヤンカーボン社製 RAVEN MT-CI) 3重量部 酸化チタン(堺化学社製 R -310) 2重量部 バインダー: ポリウレタン(日本ポリウレタン工業社製 N−3109) 50重量部 ポリエステル(東洋紡績(株)製 53S) 25重量部 溶剤: メチルエチルケトン 450重量部 トルエン 250重量部
【0037】そして、上記で作製した金属薄膜層蒸着後
の非磁性支持体の反対面に、上記で得られたバックコー
ト層用塗料を厚さ0.6 μm になるように塗布し、乾燥後
8mm幅にスリットし、対応する以下の各例の磁気テープ
を作成した。
【0038】実施例1 上述したバックコート層用塗料組成において、pH及び
揮発分が下記であるカーボンブラック(以下、CBと略
す。)を主体とする非磁性材料を用いた。
【0039】 pH 揮発分(%) CB(コロンビヤンカーボン社製 RAVEN 760) 95重量部 7.4 1.4 CB(コロンビヤンカーボン社製 RAVEN MT-CI) 3重量部 8.5 1.0 酸化チタン 2重量部 7.0 −
【0040】実施例2 上述したバックコート層用塗料組成において、使用する
CBのpH及び揮発分が下記であるCBを用いた。
【0041】 pH 揮発分(%) CB(コロンビヤンカーボン社製 RAVEN 1170) 95重量部 5.5 1.8 CB(コロンビヤンカーボン社製 RAVEN MT-CI) 3重量部 8.5 1.0 酸化チタン 2重量部 7.0 −
【0042】実施例3 上述したバックコート層用塗料組成において、使用する
CBのpH及び揮発分が下記であるCBを用いた。
【0043】 pH 揮発分(%) CB(三菱化成社製 #2300) 95重量部 8.0 2.0 CB(コロンビヤンカーボン社製 RAVEN MT-CI) 3重量部 8.5 1.0 酸化チタン 2重量部 7.0 −
【0044】実施例4 上述したバックコート層用塗料組成において、使用する
CBのpH及び揮発分が下記であるCBを用いた。
【0045】 pH 揮発分(%) CB(キャボット社製 Printex55) 95重量部 10.0 1.2 CB(コロンビヤンカーボン社製 RAVEN MT-CI) 3重量部 8.5 1.0 酸化チタン 2重量部 7.0 −
【0046】比較例1 上述したバックコート層用塗料組成において、使用する
CBのpH及び揮発分が下記であるCBを用いた。
【0047】 pH 揮発分(%) CB(コロンビヤンカーボン社製 RAVEN 1060) 95重量部 2.4 2.1 CB(コロンビヤンカーボン社製 RAVEN MT-CI) 3重量部 8.5 1.0 酸化チタン 2重量部 7.0 −
【0048】比較例2 上述したバックコート層用塗料組成において、使用する
CBのpH及び揮発分が下記であるCBを用いた。
【0049】 pH 揮発分(%) CB(コロンビヤンカーボン社製 RAVEN 2000) 95重量部 6.0 2.6 CB(コロンビヤンカーボン社製 RAVEN MT-CI) 3重量部 8.5 1.0 酸化チタン 2重量部 7.0 −
【0050】比較例3 上述したバックコート層用塗料組成において、使用する
CBのpH及び揮発分が下記であるCBを用いた。
【0051】 pH 揮発分(%) CB(三菱化成社製 MA 100) 95重量部 3.5 1.5 CB(コロンビヤンカーボン社製 RAVEN MT-CI) 3重量部 8.5 1.0 酸化チタン 2重量部 7.0 −
【0052】比較例4 上述したバックコート層用塗料組成において、CBに代
えて、炭酸カルシウムとCBとを混合して使用した。炭
酸カルシウムとCBのpH及び揮発分は下記である。
【0053】 pH 揮発分(%) 炭酸カルシウム(丸尾カルシウム社製:MP-555)70重量部 9.5 − CB(コロンビヤンカーボン社製 RAVEN MT-CI) 3重量部 8.5 1.0 酸化チタン 2重量部 7.0 −
【0054】上記したpH及び揮発分は下記に定義した
ものである。また、上記の各例で得られた磁気テ−プを
Hi−8ビデオカセットに組み込み、次に述べる性能を
それぞれ測定した。結果を後記の第1表に示す。
【0055】pH:カーボンブラックのpHは、JIS K6
221-1982に準拠して測定した。蒸留水をJIS K 0050(化
学分析通則)により規定のものとして、pH計を用いて
測定したものである。
【0056】揮発分:JIS K6221-1982に準拠して測定し
た。なお、揮発分とは、カーボンブラックに含有される
揮発性物質を測定したものであり、白金るつぼとしてJI
S H 6201(化学分析用白金るつぼ)を用いて測定したも
のである。
【0057】エージング後のドロップアウト増加:トッ
プ部5分に白50%信号入力後、16dB/10 μsec のドロッ
プアウト数をカウントし、初期値とした。次にカセット
テープを巻き戻し、40℃/ 80% RH中に4 週間保存後、ド
ロップアウト数をカウントし、エージング後の値とし、
初期値からの増加量を計算した。
【0058】多数回走行後のドロップアウト増加:トッ
プ部15分に白50%信号入力後、16dB/10 μsec のドロッ
プアウト数をカウントし、初期値とした。次にカセット
テ−プをREC →REW →PLAY→ REWを50回繰り返し、再度
トップ部15分に白50%信号入力後、ドロップアウト数を
カウントし、走行後の値とし、初期値からの増加量を計
算した。
【0059】電気抵抗:8mm幅、1cm長を表面電気抵抗
測定機により測定した。
【0060】
【0061】この結果から明らかなように、本発明の各
実施例は、強磁性金属薄膜を有する磁気テープのバック
コート層に、pH5.5 以上、揮発分 2.0重量%以下のカ
−ボンブラックを使用しているので、高温高湿でのエー
ジング後及び多数回走行後のドロップアウトの増加が著
しく少なくなると共に、電気抵抗も小さくなっている。
【0062】
【発明の作用効果】本発明の磁気記録媒体は、非磁性支
持体の表裏にそれぞれ強磁性金属薄膜とバックコート層
を設ける磁気記録媒体において、バックコート層に少な
くとも、pH 5.5以上、揮発分 2.0重量%以下のカーボ
ンブラックを含有させることにより、高温高湿の条件下
でのエ−ジング後も、強磁性金属薄膜の酸化が防止さ
れ、ドロップアウトの増加が見られない。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明を適用した磁気記録媒体の一構成例を示
す概略断面図である。
【符号の説明】
1・・・非磁性支持体 2・・・強磁性金属薄膜 3・・・バックコート層

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 非磁性支持体の一方の面上に強磁性金属
    薄膜が、他の面上にバックコート層が形成されている磁
    気記録媒体において、前記バックコート層に、pHが5.
    5 以上でありかつ揮発分が2.0 重量%以下であるカーボ
    ンブラックが含有されていることを特徴とする磁気記録
    媒体。
  2. 【請求項2】 バックコート層に含有されるカーボンブ
    ラックのpHが7〜8の範囲内である、請求項1に記載
    された磁気記録媒体。
JP36096092A 1992-12-29 1992-12-29 磁気記録媒体 Pending JPH06203360A (ja)

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