JPS5813975B2 - Jikiki Rokubaitai - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、磁気記録媒体に係わる。[Detailed description of the invention] The present invention relates to magnetic recording media.

磁気記録における応用分野の拡大と共に磁気記録媒体に
要求される特性も巾広いものになってきている。As the field of application in magnetic recording expands, the characteristics required of magnetic recording media also become wider.

磁気記録媒体の性能は磁気記録層即ち磁性層の磁気特性
、物理特性等によって決定されることが大であるが、そ
のベース即ち非磁性フイルムの裏面、いわゆるバック面
の性能も優秀な磁気記録媒体を得るのに重喪である。The performance of a magnetic recording medium is largely determined by the magnetic properties, physical properties, etc. of the magnetic recording layer, that is, the magnetic layer, but the performance of the base, that is, the back surface of the non-magnetic film, the so-called back surface, is also excellent. It is with great sadness that I receive this.

特にビデオテープや高級オーディオテープにおいては、
ほこりや磁性粉の脱落粉がバック面に静電的に附着し、
これがテープのリール上への巻回により磁性層側に移行
して出力低下を来す。Especially for video tapes and high-quality audio tapes,
Dust and magnetic powder particles are electrostatically attached to the back surface.
This transfers to the magnetic layer side as the tape is wound onto the reel, causing a drop in output.

従来、このような欠点を改善するために、磁性層と反対
面即ちバック面にカーボンブラツクを結合剤と共に塗布
し、いわゆるバック層と呼ばれる帯電防止層を形成する
ことが為されている。Conventionally, in order to improve such drawbacks, carbon black is coated together with a binder on the surface opposite to the magnetic layer, that is, the back surface, to form an antistatic layer called a back layer.

この磁気記録テープは、磁性層のみの時と比較すると勝
れた帯電防止効果を発揮するものであるが、このような
磁気記録テープを早送りや巻き戻し等の高速操作に使用
する場合”乱巻き”の発生がしばしばみられる。This magnetic recording tape exhibits a superior antistatic effect compared to when it has only a magnetic layer, but when such a magnetic recording tape is used for high-speed operations such as fast forwarding and rewinding, "random winding" occurs. ” is often observed.

この原因はリールハブテープ巻回内へ巻きこんだ空気の
逃げの流動性のアンバランスによるものと思われる。The cause of this seems to be an imbalance in the fluidity of the air that has been drawn into the reel hub tape winding.

そして、このような乱巻きはテープのエツヂの変形を招
き、記録再生の乱れやビデオ系ではスキュー発生の原因
となったりする。Such irregular winding causes deformation of the edges of the tape, which causes disturbances in recording and playback and skew in video systems.

またエッチ部分からの粉落ちも解決しなければならない
。We also have to solve the problem of powder falling from the etched areas.

又、帯電防止効果を有し、且つ良好な巻取り状態をもた
らす方法としてバック面にカーボンブラツクと共にシリ
カゲルを混入することが考えられるが、このシリカゲル
は粒子が微細である為、摩擦係数の低下には役立つもの
の乱巻き防止の効果は期待できない。Also, as a method to have an antistatic effect and to bring about a good winding condition, it is possible to mix silica gel with carbon black on the back surface, but since this silica gel has fine particles, it is difficult to reduce the coefficient of friction. Although it is useful, it cannot be expected to be effective in preventing irregular winding.

又、一方、非磁性フイルムのバック層にカオリン粉末あ
るいは、カーボンブラックとカオリンを混入せしめ塗膜
表面に微細な突起を有する粗面を形成することにより乱
巻きを防止することも知られている。On the other hand, it is also known to mix kaolin powder or carbon black and kaolin into the back layer of a non-magnetic film to form a rough surface with fine protrusions on the surface of the coating film to prevent irregular winding.

この方法によるものはある程度の乱巻き防止効果はみら
れるものの未だ充分なものではなく、特にこのテープを
リールに巻きとった場合、”柔巻き′となる傾向がみら
れ、更に、保存状態において巻きくずれが発生しやすく
、再び使用する場合に走行不良を招き易い。Although this method has some effect of preventing random winding, it is still not sufficient.In particular, when this tape is wound onto a reel, there is a tendency for the tape to become "softly wound", and furthermore, when it is stored, It is easy to break down and cause poor running when used again.

本発明は、上述した諸欠点を解消した新規な磁気記録媒
体を提供せんとするものである。The present invention aims to provide a novel magnetic recording medium that eliminates the above-mentioned drawbacks.

即ち、本発明に於ては、磁気記録媒体を構成する非磁性
フイルムの、磁性層が塗布される側とは反対側の面（裏
面）に、バック層を形成するものであるが、特にこのバ
ック層の組成に特殊性を有するものである。That is, in the present invention, a back layer is formed on the surface (back surface) opposite to the side on which the magnetic layer is coated of the nonmagnetic film constituting the magnetic recording medium. The composition of the back layer is unique.

本発明は非磁性フイルムの一方の面に磁性層を形成する
と共に、他方の面にカーボンブラック及びけい酸カルシ
ウムを結合剤と共に塗布しバツク層を形成するものであ
る。In the present invention, a magnetic layer is formed on one side of a nonmagnetic film, and a back layer is formed on the other side by coating carbon black and calcium silicate together with a binder.

更に本発明を詳述すると、先ず磁性層はポリエチレンテ
レフタレート（ＰＥＴ）あるいはアセテートベース等の
非磁性フイルムの一方の面にγ一Ｆｅ２０３ ， Ｆｅ
３０４あるいはこれらにＣｏ等の異種元素を添加したも
の、またはＣｒＯ２やＦ ｅ −Ｃ ｏ等の合金粉末を
塩化ビニルー酢酸ビニル共重合樹脂、ポリウレタン樹脂
、ニトロセルローズ、ブタジエンーアクリロニトリル共
重合体等の結合剤と共に、更に必要ならば分散剤、滑剤
等の添加剤を加えた通常の塗布方法により形成される。To further explain the present invention in detail, first, the magnetic layer is made of γ-Fe203, Fe on one side of a non-magnetic film such as polyethylene terephthalate (PET) or acetate base.
304 or these with different elements such as Co added, or alloy powders such as CrO2 and Fe-Co combined with vinyl chloride-vinyl acetate copolymer resin, polyurethane resin, nitrocellulose, butadiene-acrylonitrile copolymer, etc. It is formed by a conventional coating method by adding additives such as a dispersant and a lubricant, if necessary.

一方、バック層は、カーポンブラックとけい酸カルシウ
ムをポリウレタン樹脂、エポキシ樹脂と、ポリイソシア
ツート系硬化剤からなる結合剤と共に充分混合したのち
塗布して構成する。On the other hand, the back layer is formed by thoroughly mixing carbon black and calcium silicate together with a binder consisting of a polyurethane resin, an epoxy resin, and a polyisocyanate curing agent, and then coating the mixture.

このバツク層に混入されるけい酸カルシウム
は、酸化カルシウムと２酸化けい素との高温での固相反
応の組成物を粉砕して得るものである。The calcium silicate mixed into this back layer is obtained by pulverizing a composition resulting from a solid phase reaction of calcium oxide and silicon dioxide at high temperatures.

又、これら粒子の平均粒径は、電子顕微鏡にてそれぞれ
決定した。Further, the average particle diameter of each of these particles was determined using an electron microscope.

又この粒子は、余り大きいとその部．分がこの層の塗膜
表面の粗面より荒い突起を形成する為テープ巻回内で磁
性層を凹ませ出力変動を引きおこすのでこの平均粒径は
３μ以下が好ましいが０．３μ未満では突起の形成によ
る乱巻き防止の効果が小さくなりすぎるので、その粒径
は３〜０．３μに選定する。Also, if this particle is too large, the part The average particle size is preferably 3μ or less, but if it is less than 0.3μ, the average particle size is less than 0.3μ, because the particles form protrusions that are rougher than the rough surface of the coating film of this layer, which indents the magnetic layer within the tape winding and causes output fluctuations. The particle size is selected to be 3 to 0.3 microns because the effect of preventing random winding due to formation becomes too small.

図中曲線１と２は夫々その詳細は後述するが、結合剤と
顔料（カーボンとけい酸カルシウム）を１：１（重量）
にしてカーボンとけい酸カルシウムの混合割合を変化さ
せた場合の電気抵抗と乱巻きの関係を示したものである
。The details of curves 1 and 2 in the figure will be described later, but the binder and pigment (carbon and calcium silicate) are 1:1 (by weight).
This figure shows the relationship between electrical resistance and random winding when the mixing ratio of carbon and calcium silicate is changed.

之等曲線より明らかな如くカーボンが多い時は電気抵抗
は低いが乱巻きは良くない。As is clear from this isocurve, when there is a large amount of carbon, the electrical resistance is low, but random winding is not good.

またけい酸カルシウムの量が多いと乱巻きは防止されて
くるが電気抵抗は高くなってくる。Furthermore, if the amount of calcium silicate is large, random winding will be prevented, but the electrical resistance will increase.

これらの特性は特に結合剤と顔料の比率により多少変動
するが、一般的な範囲内で使用する限りそれ程かけ離れ
た傾向を示すものではないので、塗料の調整時に顔料の
混合比を選定すればよい。These properties vary somewhat depending on the ratio of binder and pigment, but as long as they are used within a general range, they do not show very different trends, so the mixing ratio of pigments can be selected when adjusting the paint. .

そして之等の結果と、種々の実験よりカーボンに対する
けい酸カルシウムの混合比は顔料全体に対し５〜５０重
量％の範囲で調整することが望ましいことが確められた
。From these results and various experiments, it has been confirmed that it is desirable to adjust the mixing ratio of calcium silicate to carbon in the range of 5 to 50% by weight based on the total pigment.

尚、上述のバック層に用いられる結合剤としては熱可塑
性ポリウレタン樹脂とエポキシ樹脂、およびこれら樹脂
成分を架橋硬化させるためのポリイソシアネート系の硬
化剤が用いられる。Incidentally, as the binder used in the above-mentioned back layer, a thermoplastic polyurethane resin, an epoxy resin, and a polyisocyanate-based curing agent for crosslinking and curing these resin components are used.

熱可塑性ポリウレタン樹脂としては、分子末端に一〇Ｈ
基を有し、平均分子量がＩ × １ ０５〜２×１０５
の範囲内のものが用いられ、又、エポキシ樹脂としては
、平均分子量が３×１０’〜７×１０’の範囲内のもの
が用いられる。Thermoplastic polyurethane resin has 10H at the end of the molecule.
group, and the average molecular weight is I × 105 to 2 × 105
An epoxy resin having an average molecular weight of 3 x 10' to 7 x 10' is used.

又、ポリイソシアネート系の硬化剤としては、複数のイ
ンシアネート基を有する有機化合物、例えば１ ， １
． １ トリメチロールプロパンに３モルのトリレン
ジイソシアネートを反応させた反応物、或いは１ ，
１ ， １ トリメチロールプロパンに３モルのへキサ
メチレンジイソシアネートを反応させた反応物、或いは
特願昭５０−４７１１６号及び特願昭５０−９２８５６
号の各明細書に記載されたポリイソシアネート系硬化剤
を用い得る。In addition, as the polyisocyanate-based curing agent, organic compounds having a plurality of incyanate groups, such as 1, 1
．． 1 A reaction product obtained by reacting 3 moles of tolylene diisocyanate with trimethylolpropane, or 1,
1, 1 A reaction product obtained by reacting 3 moles of hexamethylene diisocyanate with trimethylolpropane, or Japanese Patent Application No. 47116/1982 and Japanese Patent Application No. 92856/1983
The polyisocyanate curing agents described in each specification of the No. 1 can be used.

又、この結合剤の組成は、上記ポリウレタン樹脂と、エ
ポキシ樹脂の重量比として８：２〜２：８の範囲内にあ
ることが好ましく、かつ、上記ポリイソシアネート系硬
化剤は、上記ポリウレタン樹脂と上記エポキシ樹脂の総
重量に対して重量比にして０．１０〜０．４０の範囲に
選定することが好ましい。Further, the composition of this binder is preferably within the range of 8:2 to 2:8 as a weight ratio of the polyurethane resin to the epoxy resin, and the polyisocyanate curing agent is in a proportion of the polyurethane resin to the epoxy resin. It is preferable to select a weight ratio of 0.10 to 0.40 based on the total weight of the epoxy resin.

又、上記バック層を形成するには、上記結合剤と顔料の
重量比率は４：１〜１：２の範囲内にあることが好まし
く、上記範囲を越える顔料の添加は、結合剤の不足によ
る顔料の粉落ちを招き、一方、上記範囲を越える結合剤
の添加は本発明の乱巻きの低下を目的とする顔料の添加
効果の現出を困難とする。In order to form the back layer, the weight ratio of the binder and pigment is preferably within the range of 4:1 to 1:2, and addition of a pigment exceeding the above range may be due to insufficient binder. On the other hand, addition of a binder in excess of the above range makes it difficult to achieve the effect of pigment addition, which is aimed at reducing the irregular curling of the present invention.

又、バック層にポリイソシアネート系硬化剤を用いる場
合は、特願昭５０−４７１１６号にて開示されるがごと
く、非磁性フィルタのバック層形成面への低温プラズマ
処理により接着性の向上が期待できる。Furthermore, when a polyisocyanate curing agent is used in the back layer, it is expected that the adhesion will be improved by low-temperature plasma treatment on the back layer forming surface of the nonmagnetic filter, as disclosed in Japanese Patent Application No. 50-47116. can.

次に、本発明による磁気記録媒体を実施例について説明
するに、何れの実施例に於ても、非磁性フイルム（ベー
ス）としては、厚さ１２μのポリエチレンテレフタレー
トベースを用い、之の上に下記の組成の磁性塗料を塗布
して磁性層を形成した。Next, examples of the magnetic recording medium according to the present invention will be described. In each example, a polyethylene terephthalate base with a thickness of 12 μm was used as the non-magnetic film (base), and the following A magnetic layer was formed by applying a magnetic paint having a composition of:

γ−Ｆ ｅ ２０Ｂ １０ ０重
量部熱可塑性ポリウレタン樹脂 １５重量部（
エスタン５ ７ ０ ２ （クッドリッチ社、商品名）
） 塩化ビニル・酢酸ビニル共重合樹脂１５重量部（ＶＡＧ
Ｈ（Ｕ．Ｃ．Ｃ製商品名）） シリコンオイル １重量部（ＫＦ−
９６ （信越化学社製商品名））レシチン
２重量部デスモジュールＬ
６重量部（バイエルン社製商品名、芳香族ト リイソシアネート化合物） 実施例 １ カーボンブラック（旭カーボン＃５５）９０重量部ポリ
ウレタン樹脂（エスタン５７０２、７０重量部グッドリ
ッチ社製商品名） エポキシ樹脂（エピクロン３５１、 ３０重量部大日本
インキ製商品名） 混合溶剤（メチルエチルケトン） ４００重量部なる組
成物をボールミルで２０時間混合したのち、けい酸カル
シウム粉末を１０重量部添加し、次いでデスモジュール
Ｌを１５重量部加え、３０分間攪拌して塗料を得る。γ-F e 20B 100 parts by weight Thermoplastic polyurethane resin 15 parts by weight (
Estan 5 7 0 2 (Qudrich, product name)
) 15 parts by weight of vinyl chloride/vinyl acetate copolymer resin (VAG
H (product name manufactured by U.C.C.) Silicone oil 1 part by weight (KF-
96 (Product name manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.)) Lecithin
2 parts by weight des module L
6 parts by weight (trade name manufactured by Bayern AG, aromatic triisocyanate compound) Example 1 Carbon black (Asahi Carbon #55) 90 parts by weight Polyurethane resin (Estan 5702, 70 parts by weight manufactured by Goodrich Company) Epoxy resin (Epicron 351, 30 parts by weight (trade name, manufactured by Dainippon Ink) 400 parts by weight of a mixed solvent (methyl ethyl ketone) was mixed in a ball mill for 20 hours, then 10 parts by weight of calcium silicate powder was added, and then 15 parts by weight of Desmodur L was added. 1 part and stirred for 30 minutes to obtain a paint.

この塗料を磁性層を有する非磁性フイルムの裏面に、下
記の塗料を３μの厚さに塗布し、乾燥させて巻きとり、
１／４インチ巾のテープに裁断した。This paint is applied to the back side of a non-magnetic film having a magnetic layer to a thickness of 3μ, dried and rolled up.
It was cut into 1/4 inch wide tape.

今、この実施例に於て、上記けい酸カルシウム粉末の粒
径を夫々０．３μ，０．８μ，１．５μ，２．０μ，２
．５μ，３．０μ、に選定したものを夫々試料３〜８と
し、更に、比較のために、この実施例において、けい酸
カルシウム粉末の粒径を夫々０．０５μ，０．２μに選
定した試料１，２及び９を得た。Now, in this example, the particle sizes of the calcium silicate powder are 0.3μ, 0.8μ, 1.5μ, 2.0μ, and 2μ, respectively.
．． Samples 3 to 8 are samples in which the particle size of calcium silicate powder is 0.05μ and 0.2μ, respectively, for comparison. 1, 2 and 9 were obtained.

比較例 実施例１に於て、けい酸カルシウムにかえてシリカエロ
ーゲル、平均粒径０．５μのタルク、平均粒径０．３μ
のカオリンを夫々用いて実施例１と同様の方法によって
磁気テープを作製する。Comparative Example In Example 1, silica airgel was used instead of calcium silicate, talc with an average particle size of 0.5 μm, and talc with an average particle size of 0.3 μm.
Magnetic tapes are prepared in the same manner as in Example 1 using each of the kaolins.

シリカエローゲルを用いたものを比較例１、タルクを用
いたものを比較例２、カオリンを用いたものを比較例３
とする。Comparative Example 1 uses silica airgel, Comparative Example 2 uses talc, and Comparative Example 3 uses kaolin.
shall be.

上述の試料１〜９及び比較例１〜３の各特性を測定した
結果は、表１に示す如くなった。The results of measuring each characteristic of the above-mentioned Samples 1 to 9 and Comparative Examples 1 to 3 are shown in Table 1.

但し、こゝに、「乱巻」の値は、テープ巻取り用リール
に各テープを巻いた（巻きとった）状態でその巻端面の
粗さ（ズレ）を測定した値である。However, the value of "random winding" is the value obtained by measuring the roughness (misalignment) of the end surface of each tape when it is wound (taken up) on a tape winding reel.

又、「層間摩擦」は、ドラム状回転体に各テープをバッ
ク層を表にして巻きつけ、そこに該テープの磁性層側が
接するように配置し、その一端に荷重Ｗを加え回転体を
速度（１ｍｍ ／ｓｅｃ ）をもって回転させた時、無
荷重側のテープ端の張力をＴとして下記μを求めた値で
ある。In addition, "interlayer friction" involves wrapping each tape around a drum-shaped rotating body with the back layer facing up, placing the tape so that the magnetic layer side is in contact with it, and applying a load W to one end of the tape to increase the speed of the rotating body. (1 mm/sec), the tension at the end of the tape on the non-load side is T, and the following μ is the value obtained.

π Ｔ μ＝一ｌｏｇ 一 θ Ｗ θ：テープ同志の接触している角度 （ラジアン） 更に、「柔巻度合」は、固定したリールに５５０ｍの長
さのテープを巻回し、その巻端をＷ＝１ｋｇで引っぱっ
た時のテープの引き出された長さを測定したものである
。π T μ = 1 log 1 θ W θ: Angle of contact between tapes (radians) Furthermore, the "soft winding degree" is calculated by winding a 550 m long tape on a fixed reel and = The length of the tape pulled out when pulled with 1 kg was measured.

表１より明らかなように、本発明による試料３〜８によ
るもの、すなわち、けい酸カルシウムを用い、且つその
粒径を０．３〜３μとした場合、これより粒径の小さい
けい酸カルシウムを用いた試料１及び２や、他の材料を
用いた各比較例に比し、その巻乱れを小さくできると共
に、これより粒径の大きいけい酸カルシウムを用いた試
料９に比し、柔巻度合にすぐれていることがわかる。As is clear from Table 1, samples 3 to 8 according to the present invention, that is, when calcium silicate is used and the particle size is 0.3 to 3μ, calcium silicate with a smaller particle size is used. Compared to Samples 1 and 2 used and comparative examples using other materials, the winding disorder can be reduced, and compared to Sample 9 using calcium silicate with a larger particle size, the degree of soft winding can be reduced. It can be seen that it is excellent.

尚、図面中曲線１及び２は上述の実施例１に於いて、カ
ーボンに対するけい酸カルシウムの添加量を変化させた
ときの表面電気抵抗と乱巻きの中間値の各測定値曲線で
ある。Curves 1 and 2 in the drawing are curves of measured values of the intermediate values of surface electrical resistance and random winding when the amount of calcium silicate added to carbon was varied in the above-mentioned Example 1.

上述したところより明らかなように本発明によれば、そ
の乱巻きと柔巻の双方を改善できるものである。As is clear from the above, according to the present invention, both the irregular winding and soft winding can be improved.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of drawings]

図面は本発明による磁気記録媒体の特性測定曲線である
。 １及び２は夫々電気抵抗及び乱巻の測定曲線である。The drawing is a characteristic measurement curve of a magnetic recording medium according to the present invention. 1 and 2 are measurement curves of electrical resistance and random winding, respectively.

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] １ 一方の面に磁性層を有する非磁性フイルムの他方の
面に、結合剤中にカーボンブラックと粒径が０．３μ〜
３μのけい酸カルシウムを分散したバック層が形成され
たことを特徴とする磁気記録媒体。1. On the other side of a non-magnetic film having a magnetic layer on one side, carbon black in a binder and a particle size of 0.3μ ~
A magnetic recording medium characterized in that a back layer in which 3 μm of calcium silicate is dispersed is formed.