JP5940618B2 - 磁気記録媒体用磁性塗料組成物および磁気記録媒体 - Google Patents
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Description
なお、特開2007−277514号公報には、カラーフィルター用顔料の分散剤として、分岐構造を有する分散剤が提案されているが、磁気記録媒体用の強磁性粉末の分散性および分散安定性、特に、分散安定性については何らの示唆もない。
本発明は、以上の知見に基づき完成された。
下記成分(A)〜(D):
(A)下記一般式(1)で表され、かつ重量平均分子量が20000以下である化合物;
(A1−R2−S)n−R1−(P1)m …(1)
[一般式(1)中、R1は、(m+n)価の有機連結基を表し、R2は単結合または2価の有機連結基を表し、A1は、酸性基、塩基性基、およびヒドロキシル基からなる群から選択される官能基を表し、mは1〜8の範囲の整数を表し、nは1〜9の範囲の整数を表し、ただし、m+nは3〜10を満たす。n個存在するA1、R2は、それぞれ独立に、同一であっても、異なっていてもよい。P1は高分子骨格を表し、m個存在するP1は、同一であっても、異なっていてもよい。]
(B)結合剤;
(C)強磁性粉末;および、
(D)溶媒;
を含む磁気記録媒体用磁性塗料組成物、
に関する。
非磁性支持体上に、上述の磁気記録媒体用磁性塗料組成物から形成された磁性層を有する磁気記録媒体、
に関する。
更に、本発明の一態様によれば、走行耐久性に優れる磁気記録媒体を提供することもできる。
更に、本発明の他の一態様によれば、長期間保管後も強磁性粉末の分散状態が維持されている磁気記録媒体用磁性塗料組成物(分散液)を提供することができる。
本発明の一態様は、以下に詳述する成分(A)〜(D)を含む磁気記録媒体用磁性塗料用組成物(以下、単に「組成物」とも記載する。)に関する。
上記組成物は、塗布型磁気記録媒体の磁性層形成用塗布液として使用されるものであって、当該組成物から磁性層を形成することにより、優れた電磁変換特性を発揮し得る磁気記録媒体を得ることができる。
以下、上記組成物について、更に詳細に説明する。なお本発明において、数値範囲に関する「〜」との記載は、当該数値範囲が、その前後に記載される数値を、それぞれ最小値、最大値として含むことを意味する。また、特記しない限り、記載されている基は置換基を有してもよく無置換であってもよい。ある基が置換基を有する場合、該置換基としては、アルキル基(例えば炭素数1〜6のアルキル基)、水酸基、アルコキシ基(例えば炭素数1〜6のアルコキシ基)、ハロゲン原子(例えばフッ素原子、塩素原子、臭素原子)、シアノ基、アミノ基、ニトロ基、アシル基、カルボキシル基等を挙げることができる。また、置換基を有する基について「炭素数」とは、置換基を含まない部分の炭素数を意味するものとする。
上記組成物に含まれる成分(A)は、下記一般式(1)で表され、かつ重量平均分子量が20000以下である化合物である。
(A1−R2−S)n−R1−(P1)m …(1)
[一般式(1)中、R1は、(m+n)価の有機連結基を表し、R2は単結合または2価の有機連結基を表し、A1は、酸性基、塩基性基、およびヒドロキシル基からなる群から選択される官能基を表し、mは1〜8の範囲の整数を表し、nは1〜9の範囲の整数を表し、ただし、m+nは3〜10を満たす。n個存在するA1、R2は、それぞれ独立に、同一であっても、異なっていてもよい。P1は高分子骨格を表し、m個存在するP1は、同一であっても、異なっていてもよい。]
以下、成分(A)の詳細を記載する。
成分(A)は、重量平均分子量が20000以下の化合物である。重量平均分子量が20000を超えるような分子量の大きな化合物では、強磁性粉末の分散状態を、長期間安定に維持することは困難である。これは、重量平均分子量が20000を超える化合物は、当該化合物が強磁性粉末の粒子間を架橋することにより粒子が凝集(架橋凝集)することによるものであると、本発明者は推察している。分散安定性のより一層の向上の観点からは、成分(A)の重量平均分子量は15000以下であることが好ましく、10000以下であることが更に好ましい。一方、走行耐久性の観点からは、成分(A)の重量平均分子量は、800以上であることが好ましく、1000以上であることがより好ましく、1200以上であることがより好ましい。
なお本発明における平均分子量とは、ゲル浸透クロマトグラフィー(GPC)により、標準ポリスチレン換算で求められる値をいうものとする。GPCの測定条件としては、例えば以下の条件を挙げることができる。後述の実施例に示す重量平均分子量は、GPCを用いて下記測定条件により測定された値を標準ポリスチレン換算して求めた値である。
GPC装置:HLC−8220(東ソー製)
ガードカラム:TSKguardcolumn Super HZM−H
カラム:TSKgel Super HZ 2000、TSKgel Super HZ 4000、TSKgel Super HZ−M(東ソー製、4.6mm(内径)×15.0cm、3種カラムを直列連結)
溶離液:テトラヒドロフラン(THF)、安定剤(2,6−ジ−t−ブチル−4−メチルフェノール)含有
溶離液流速:0.35mL/分
カラム温度:40℃
インレット温度:40℃
屈折率(Refractive Index:RI)測定温度:40℃
サンプル濃度:0.3重量%
サンプル注入量:10μL
先に示したように、般式(1)は、以下の通りである。
(A1−R2−S)n−R1−(P1)m …(1)
(メタ)アクリル酸エステル類の例としては、(メタ)アクリル酸メチル、(メタ)アクリル酸エチル、(メタ)アクリル酸n−プロピル、(メタ)アクリル酸イソプロピル、(メタ)アクリル酸n−ブチル、(メタ)アクリル酸イソブチル、(メタ)アクリル酸t−ブチル、(メタ)アクリル酸アミル、(メタ)アクリル酸n−ヘキシル、(メタ)アクリル酸シクロヘキシル、(メタ)アクリル酸t−ブチルシクロヘキシル、(メタ)アクリル酸2−エチルヘキシル、(メタ)アクリル酸t−オクチル、(メタ)アクリル酸ドデシル、(メタ)アクリル酸オクタデシル、(メタ)アクリル酸アセトキシエチル、(メタ)アクリル酸フェニル、(メタ)アクリル酸2−ヒドロキシエチル、(メタ)アクリル酸―2−ヒドロキシプロピル、(メタ)アクリル酸―3−ヒドロキシプロピル、(メタ)アクリル酸―4−ヒドロキシブチル、(メタ)アクリル酸2−メトキシエチル、(メタ)アクリル酸2−エトキシエチル、(メタ)アクリル酸2−(2−メトキシエトキシ)エチル、(メタ)アクリル酸3−フェノキシ−2−ヒドロキシプロピル、(メタ)アクリル酸−2−クロロエチル、(メタ)アクリル酸グリシジル、(メタ)アクリル酸−3,4−エポキシシクロヘキシルメチル、(メタ)アクリル酸ビニル、(メタ)アクリル酸―2−フェニルビニル、(メタ)アクリル酸―1−プロペニル、(メタ)アクリル酸アリル、(メタ)アクリル酸―2−アリロキシエチル、(メタ)アクリル酸プロパルギル、(メタ)アクリル酸ベンジル、(メタ)アクリル酸ジエチレングリコールモノメチルエーテル、(メタ)アクリル酸ジエチレングリコールモノエチルエーテル、(メタ)アクリル酸トリエチレングリコールモノメチルエーテル、(メタ)アクリル酸トリエチレングリコールモノエチルエーテル、(メタ)アクリル酸ポリエチレングリコールモノメチルエーテル、(メタ)アクリル酸ポリエチレングリコールモノエチルエーテル、(メタ)アクリル酸β−フェノキシエトキシエチル、(メタ)アクリル酸ノニルフェノキシポリエチレングリコール、(メタ)アクリル酸ジシクロペンテニル、(メタ)アクリル酸ジシクロペンテニルオキシエチル、(メタ)アクリル酸トリフロロエチル、(メタ)アクリル酸オクタフロロペンチル、(メタ)アクリル酸パーフロロオクチルエチル、(メタ)アクリル酸ジシクロペンタニル、(メタ)アクリル酸トリブロモフェニル、(メタ)アクリル酸トリブロモフェニルオキシエチル、(メタ)アクリル酸−γ−ブチロラクトンなどが挙げられる。
mとしては、1〜5の範囲の整数が好ましく、1〜4の範囲の整数がより好ましく、1〜3の範囲の整数がより一層好ましい。
nとしては、2〜9の範囲の整数が好ましく、2〜8の整数が好ましく、2〜7の整数がより好ましく、3〜6の範囲の整数がより一層好ましい。
成分(A)の合成方法としては、特に限定されるものではなく、例えば、特開2007−277514号公報段落0114に記載の方法等の公知の合成方法を用いて、成分(A)を合成することができる。一例としては、(m+n)価のチオール化合物とチオール基と反応性を有する官能基を有する化合物とを、付加反応等により反応させる方法を挙げることができる。チオール基と反応性を有する化合物としては、酸ハライド、アルキルハライド、イソシアネート、炭素−炭素二重結合等の反応性基を有する化合物が好ましく、より好ましくは炭素−炭素二重結合であり、さらに好ましくはビニル基である。(m+n)個のチオール基を有する多官能チオール化合物の、n個のチオール基と「A1−R2−Z」(Zは、上記反応性基を表す。)で表される化合物を反応させることで「A1−R2−」で表される部分構造を導入し、m個のチオール基と「P1−Z」(Zは、上記反応性基を表す。)で表される化合物を反応させることで「P1−」を導入し、その結果、一般式(1)で表される化合物を得ることができる。
二級アミノ基を有するものとしては、例えば、(メタ)アクリル酸2−(t−ブチルアミノ)エチルが挙げられる。
アンモニウム塩を有するものとしては、例えば、N,N−ジメチルアミノエチル(メタ)アクリレート四級化物、N,N−ジエチルアミノエチル(メタ)アクリレート四級化物、N,N−ジメチルアミノプロピル(メタ)アクリレート四級化物等が挙げられる。
成分(B)である結合剤としては、塗布型磁気記録媒体の結合剤として通常用いられている各種の樹脂を、何ら制限なく用いることができる。例えば、ポリウレタン樹脂、ポリエステル系樹脂、ポリアミド系樹脂、塩化ビニル系樹脂、スチレン、アクリロニトリル、メチルメタクリレートなどを共重合したアクリル系樹脂、ニトロセルロースなどのセルロース系樹脂、エポキシ樹脂、フェノキシ樹脂、ポリビニルアセタール、ポリビニルブチラールなどのポリビニルアルキラール樹脂などから単独または複数の樹脂を混合して用いることができる。これらの中で好ましいものはポリウレタン樹脂、アクリル系樹脂、セルロース系樹脂、塩化ビニル系樹脂、より好ましいものは、ポリウレタン樹脂および塩化ビニル樹脂である。これらの樹脂は、後述する非磁性層においても結合剤として使用することができる。以上の結合剤については、特開2010−24113号公報段落0028〜0031を参照できる。組成物中の結合剤含有量は、強磁性粉末に対して、例えば5〜50質量%の範囲、好ましくは10〜30質量%の範囲とすることができる。また、上記樹脂とともに硬化剤を使用することも可能である。上述のように、成分(A)が硬化剤と架橋反応し得る官能基を含む場合、硬化剤を併用することにより、塗膜強度を高めることができ、これにより磁気記録媒体の走行耐久性を向上することができる。硬化剤の詳細については、後述する。
成分(C)は、強磁性粉末である。本発明の一態様にかかる組成物では、成分(A)により強磁性粉末(成分(C))の分散性および分散安定性を高めることができる。したがって、かかる組成物を用いることで、強磁性粉末が良好に分散された磁性層を有することで高い電磁変換特性を発揮することができる磁気記録媒体を得ることができる。
強磁性粉末を、透過型電子顕微鏡を用いて撮影倍率100000倍で撮影し、総倍率500000倍になるように印画紙にプリントして強磁性粉末を構成する粒子の写真を得る。得られた粒子の写真から目的の粒子を選びデジタイザーで粒子の輪郭をトレースし粒子(一次粒子)のサイズを測定する。一次粒子とは、凝集のない独立した粒子をいう。
以上の測定を、無作為に抽出した500個の粒子について行う。こうして得られた500個の粒子の粒子サイズの算術平均を、強磁性粉末の平均粒子サイズとする。上記透過型電子顕微鏡としては、例えば日立製透過型電子顕微鏡H−9000型を用いることができる。また、粒子サイズの測定は、公知の画像解析ソフト、例えばカールツァイス製画像解析ソフトKS−400を用いて行うことができる。
本発明において粉末についての平均粒子サイズとは、上記方法により求められる平均粒子サイズをいうものとする。後述の実施例に示す平均粒子サイズは、透過型電子顕微鏡として日立製透過型電子顕微鏡H−9000型、画像解析ソフトとしてカールツァイス製画像解析ソフトKS−400を用いて行った。
(1)針状、紡錘状、柱状(ただし、高さが底面の最大長径より大きい)等の場合は、粒子を構成する長軸の長さ、即ち長軸長で表され、
(2)板状または柱状(ただし、厚さまたは高さが板面または底面の最大長径より小さい)場合は、その板面または底面の最大長径で表され、
(3)球形、多面体状、不特定形等であって、かつ形状から粒子を構成する長軸を特定できない場合は、円相当径で表される。円相当径とは、円投影法で求められるものを言う。
そして、粒子の形状が特定の場合、例えば、上記粒子サイズの定義(1)の場合、平均粒子サイズは平均長軸長であり、同定義(2)の場合、平均粒子サイズは平均板径であり、平均板状比とは、(最大長径/厚さまたは高さ)の算術平均である。同定義(3)の場合、平均粒子サイズは、平均直径(平均粒径、平均粒子径ともいう)である。
本発明の一態様にかかる組成物は、以上説明した成分(A)〜(C)を、溶媒(成分(D))中に含む。溶媒としては、一般に塗布型磁気記録媒体製造のために使用される有機溶媒を挙げることができる。具体的には、任意の比率でアセトン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、ジイソブチルケトン、シクロヘキサノン、イソホロン、テトラヒドロフラン、等のケトン類、メタノール、エタノール、プロパノール、ブタノール、イソブチルアルコール、イソプロピルアルコール、メチルシクロヘキサノールなどのアルコール類、酢酸メチル、酢酸ブチル、酢酸イソブチル、酢酸イソプロピル、乳酸エチル、酢酸グリコール等のエステル類、グリコールジメチルエーテル、グリコールモノエチルエーテル、ジオキサンなどのグリコールエーテル系、ベンゼン、トルエン、キシレン、クレゾール、クロルベンゼンなどの芳香族炭化水素類、メチレンクロライド、エチレンクロライド、四塩化炭素、クロロホルム、エチレンクロルヒドリン、ジクロルベンゼン等の塩素化炭化水素類、N,N−ジメチルホルムアミド、ヘキサン等を使用することができる。中でも、磁気記録媒体に通常使用される結合剤の溶解性および強磁性粉末の表面への結合剤の吸着の点からは、ケトン類を含有する有機溶媒(ケトン系有機溶媒)を用いることが好ましい。
本発明の一態様にかかる磁気記録媒体用磁性塗料組成物は、以上説明した成分(A)〜(D)に加えて、必要に応じて添加剤を加えることができる。添加剤としては、研磨剤、潤滑剤、分散剤・分散助剤、防黴剤、帯電防止剤、酸化防止剤、カーボンブラックなど、塗布型磁気記録媒体形成に通常用いられる各種添加剤を挙げることができる。添加剤は、所望の性質に応じて市販品を適宜選択して使用することができる。なお本発明の一態様にかかる組成物において、上述の成分(A)は、分散剤として機能し得るものである。
本発明の一態様にかかる磁気記録媒体は、非磁性支持体上に、本発明の一態様にかかる組成物から形成された磁性層を有する。上記磁気記録媒体における磁性層は、上述の組成物から形成されたものであるため、強磁性粉末を良好に分散された状態で含むことができる。これにより、上記磁気記録媒体は、高い電磁変換特性を発揮することができる。また、硬化剤と、当該硬化剤と架橋反応し得る官能基を有する成分(A)と、を含む組成物により形成された磁性層を有する磁気記録媒体は、高い走行耐久性を示すこともできる。
以下、上記磁気記録媒体について、更に詳細に説明する。
上記磁性層は、上述の組成物を非磁性支持体の表面に直接、または非磁性支持体上に設けられた非磁性層等の他の層の表面に、上述の組成物を塗布し乾燥させ、必要に応じて加熱等の処理を施すことにより、形成された層である。磁性層の形成に用いられる組成物については、先に記載した通りである。
次に非磁性層に関する詳細な内容について説明する。上記磁気記録媒体は、非磁性支持体と磁性層との間に、非磁性粉末と結合剤を含む非磁性層を有することもできる。非磁性層に使用できる非磁性粉末は、無機物質でも有機物質でもよい。また、カーボンブラック等も使用できる。無機物質としては、例えば金属、金属酸化物、金属炭酸塩、金属硫酸塩、金属窒化物、金属炭化物、金属硫化物などが挙げられる。これらの非磁性粉末は、市販品として入手可能であり、公知の方法で製造することもできる。その詳細については、特開2011−216149号公報段落0146〜0150を参照できる。
上述の組成物は、非磁性層上に直接、または非磁性層等の他の層を介して非磁性支持体上に塗布される。これにより、非磁性支持体上に、必要に応じて非磁性層等の他の層を介して磁性層を有する磁気記録媒体を得ることができる。
これらの支持体はあらかじめコロナ放電、プラズマ処理、易接着処理、熱処理などを行ってもよい。また、本発明に用いることのできる非磁性支持体の表面粗さはカットオフ値0.25mmにおいて中心平均粗さRa3〜10nmが好ましい。
上記磁気記録媒体の厚み構成は、非磁性支持体の厚みが、好ましくは3〜80μmである。磁性層の厚みは、用いる磁気ヘッドの飽和磁化量やヘッドギャップ長、記録信号の帯域により最適化されるものであるが、一般には10nm〜150nmであり、好ましくは20nm〜120nmであり、更に好ましくは30nm〜100nmである。磁性層は少なくとも一層あればよく、磁性層を異なる磁気特性を有する2層以上に分離してもかまわず、公知の重層磁性層に関する構成が適用できる。
非磁性支持体の磁性層を有する面とは反対の面にバックコート層を設けることもできる。バックコート層には、カーボンブラックと無機粉末が含有されていることが好ましい。バックコート層形成のための結合剤、各種添加剤は、磁性層や非磁性層の処方を適用することができる。バックコート層の厚みは、0.9μm以下が好ましく、0.1〜0.7μmが更に好ましい。
磁性層、非磁性層またはバックコート層を形成するための塗布液を製造する工程は、通常、少なくとも混練工程、分散工程、およびこれらの工程の前後に必要に応じて設けた混合工程からなる。個々の工程はそれぞれ2段階以上に分かれていてもかまわない。本発明で用いられる強磁性粉末、非磁性粉末、結合剤、カーボンブラック、研磨剤、帯電防止剤、潤滑剤、溶媒などすべての原料はどの工程の最初または途中で添加してもかまわない。また、個々の原料を2つ以上の工程で分割して添加してもかまわない。例えば、ポリウレタンを混練工程、分散工程、分散後の粘度調整のための混合工程で分割して投入してもよい。本発明の目的を達成するためには、従来の公知の製造技術を一部の工程として用いることができる。混練工程ではオープンニーダ、連続ニーダ、加圧ニーダ、エクストルーダなど強い混練力をもつものを使用することが好ましい。これらの混練処理の詳細については特開平1−106338号公報、特開平1−79274号公報に記載されている。また、磁性層塗布液、非磁性層塗布液またはバックコート層塗布液を分散させるには、ガラスビーズやその他のビーズを用いることができる。このような分散メディアとしては、高比重の分散メディアであるジルコニアビーズ、チタニアビーズ、スチールビーズが好適である。これら分散メディアの粒径と充填率は最適化して用いられる。分散機は公知のものを使用することができる。磁気記録媒体の製造方法の詳細については、例えば特開2010−24113号公報段落0051〜0057を参照できる。乾燥工程やカレンダー処理における加熱によって硬化剤の架橋反応は進行し得るものであり、必要に応じて、特開2012−74097号公報段落0055に記載されているように乾燥工程やカレンダー処理とは別に加熱処理を実施することもできる。
また、以下の酸価および塩基価は、上述の方法により決定した。
下記の重量平均分子量は、GPC法により測定しポリスチレン換算値として求めた。
冷却管、窒素導入管、攪拌子を取り付けた300mL三口フラスコに、ジペンタエリスリトールヘキサキス(3−メルカプトプロピオネート)〔DPMP;堺化学工業(株)製〕23.0g(29.4mmol)、メタクリル酸2.12g(29.4mmol)、プロピレングリコールモノメチルエーテル100.5gを加えて90℃に加熱した。2,2’−アゾビスイソ酪酸ジメチル〔和光純薬工業(株)製V−601〕0.17gを加えて2時間攪拌したのちに、2,2’−アゾビスイソ酪酸ジメチル0.05gを加えてさらに4時間攪拌した。
続いてメタクリル酸メチル44.2g(441mmol)と2,2’−アゾビスイソ酪酸ジメチル0.02gを加え、2時間攪拌したのちに、2,2’−アゾビスイソ酪酸ジメチル0.01gを加えてさらに4時間攪拌した。
使用する試薬を表1に示すものに変更した以外は、A−1と同様の方法で合成した。
冷却管、窒素導入管、攪拌子を取り付けた300mL三口フラスコに、DPMP23.0g(29.4mmol)、メタクリル酸176.6g(1764mmol)、プロピレングリコールモノメチルエーテル300gを加えて90℃に加熱した。2,2’−アゾビスイソ酪酸ジメチル0.6gを加えて2時間攪拌したのちに、2,2’−アゾビスイソ酪酸ジメチル0.2gを加えてさらに4時間攪拌した。
特開2011−216149号公報の例示化合物P−6を、同公報記載の方法により合成した。
強磁性六方晶フェライト粉末含有磁性層塗布液の調製
強磁性板状六方晶フェライト粉末:100部
酸素を除く組成(モル比):Ba/Fe/Co/Zn=1/9/0.2/1
Hc:160kA/m(≒2000Oe)
平均粒子サイズ(平均板径):20nm
平均板状比:2.7
BET比表面積:60m2/g
σs:46A・m2/kg(≒46emu/g)
化合物A−1:10部
ポリウレタン樹脂(東洋紡績株式会社製バイロン(登録商標)UR4800):4部
塩化ビニル樹脂(カネカ社製MR104):10部
α−Al2O3(平均粒子サイズ0.1μm):8部
カーボンブラック(平均粒子サイズ:20nm):0.5部
シクロヘキサノン:110部
ブチルステアレート:1.5部
ステアリン酸:0.5部
ステアリン酸アミド0.2部
メチルエチルケトン:50部
シクロヘキサノン:50部
トルエン:3部
ポリイソシアネート化合物(日本ポリウレタン工業社製コロネート(登録商標)3041):5部
化合物A−1を、表2に示す成分(A)または比較化合物10部に変更した点以外は、実施例1と同様に磁性層塗布液を作製した。
強磁性金属粉末含有磁性層塗布液の調製
強磁性金属粉末:100部
組成 Fe/Co=100/25
Hc 195kA/m(≒2450Oe)
BET法による比表面積 65m2/g
表面処理剤 Al2O3、SiO2、Y2O3
平均粒子サイズ(平均長軸長) 45nm
針状比 5
σs 110A・m2/kg(≒110emu/g)
化合物A−1:10部
ポリウレタン系樹脂:(東洋紡績株式会社製バイロンUR4800、官能基:SO3Na、官能基濃度:70eq/t):5部
塩化ビニル樹脂(カネカ社製MR104):10部
メチルエチルケトン:150部
シクロヘキサノン:150部
α−Al2O3 モ−ス硬度9(平均粒子サイズ0.1μm):15部
カーボンブラック(平均粒子サイズ0.08μm):0.5部
ブチルステアレート:1.5部
ステアリン酸:0.5部
ステアリン酸アミド0.2部
メチルエチルケトン:50部
シクロヘキサノン:50部
トルエン:3部
ポリイソシアネート化合物(日本ポリウレタン工業社製コロネート3041):5部
カーボンブラック:100部
DBP吸油量:100ml/100g、pH:8
BET比表面積:250m2/g、揮発分:1.5%
ポリウレタン樹脂(東洋紡績株式会社製バイロンUR4800、官能基:SO3Na、官能基濃度:70eq/t):20部
塩化ビニル樹脂(官能基:OSO3K、官能基濃度:70eq/t):30部
トリオクチルアミン:4部
シクロヘキサノン:140部
メチルエチルケトン:170部
ブチルステアレート:2部
ステアリン酸:2部
ステアリン酸アミド:0.1部
ステアリン酸:1部
メチルエチルケトン:50部
シクロヘキサノン:50部
トルエン:3部
ポリイソシアネート化合物(日本ポリウレタン工業社製コロネート3041):5部
カーボンブラック(平均粒子サイズ40nm):85部
カーボンブラック(平均粒子サイズ100nm):3部
ニトロセルロース:28部
ポリウレタン樹脂:58部
銅フタロシアニン系分散剤:2.5部
ニッポラン2301(日本ポリウレタン工業社製):0.5部
メチルイソブチルケトン:0.3部
メチルエチルケトン:860部
トルエン:240部
<分散性>
磁性層塗布液を0.5mL取り出し、メチルエチルケトン(MEK)/シクロヘキサノン=6/4(体積比)混合溶液で200倍に希釈して評価用分散液を調製した。この分散液の波長450nmにおける透過率を、(株)島津製作所製UV−3600を用いて測定し、下記評価基準により評価した。分散性が低く液中で強磁性粉末が凝集ないし沈降しているほど、液(上澄み液)の透過率は高くなるため、透過率が低いほど分散性が良好であると判断することができる。
A:透過率が0〜10.0%
B:透過率が10.1〜20.0%
C:透過率が20.1〜40.0%
D:透過率が40.1〜70.0%
E:透過率が70.1〜100%
上記磁性層塗布液を室温(25℃)にて14日間静置した。その後、分散性評価と同様に分散液を希釈し、得られた分散液の波長450nmにおける透過率を、上記と同様の測定装置および評価基準により評価した。
原子間力顕微鏡(AFM:DIGITAL INSTRUMENT社製NANOSCOPE III)を用い、コンタクトモードで磁性層面について40μm×40μmの面積を測定し、中心線平均表面粗さ(Ra)を測定した。
LTO−Gen4(Linear Tape-Open-Generation 4)ドライブを用いて、記録トラック11.5μm、再生トラック幅5.3μm、線記録密度172kfciと86kfciの信号を記録し、再生信号をスペクトラムアナライザーで周波数分析し、172kfci信号記録時のキャリア信号の出力と、86kfci信号記録時のスペクトル全帯域の積分ノイズとの比をSN比とした。レファレンステープとして富士フイルム製LTO−Gen4テープを用いた。レファレンステープのSN比を0dBとし、各テープのSN比を相対値として求めた。
Al2O3/TiC製の7mm×7mmの断面を有する角柱バーのエッジに磁性層面を接触させるように150度の角度でテープを渡し、荷重100g、秒速6mの条件で100mの長さを1パス摺動させて、角柱バーのエッジ部分を顕微鏡にて観察し、汚れの付着状態を評価した。評価は官能評価とし、10段階評価した。10は汚れが少なく、1は最も汚れが多い。
上記方法により評価される汚れは、主に磁性層表面の削れに起因して発生し、評価結果の値が小さいほど磁性層表面が削れ走行耐久性に乏しい。評価値8以上であれば、汚れ(磁性層表面の削れ)が少なく走行耐久性が良好と判定することができる。
表2に示すように、実施例の磁気記録媒体用磁性塗料組成物は、分散性、分散安定性とも比較例の磁気記録媒体用磁性塗料組成物よりも優れた結果を示した。また、これら磁気記録媒体用磁性塗料組成物から形成された磁性層を有する実施例の磁気テープは、優れた電磁変換特性と走行耐久性を兼ね備えていた。
これに対し、磁性層に用いた分散剤の重量平均分子量が20000を超える比較例1の磁気テープは、走行耐久性に劣っていた。また、比較例2、3の磁気テープは、電磁変換特性、走行耐久性とも実施例よりも劣る結果を示した。
以上の結果から、本発明の一態様によれば、電磁変換特性および走行耐久性に優れる磁気記録媒体、ならびに強磁性粉末の分散性および分散安定性に優れる磁気記録媒体用磁性塗料組成物の提供が可能であることが確認された。
Claims (20)
- 下記成分(A)〜(D):
(A)下記一般式(1)で表され、酸価が10.4〜224mgKOH/gの範囲であり、かつ重量平均分子量が1000〜15000の範囲である化合物;
(A1−R2−S)n−R1−(P1)m …(1)
[一般式(1)中、R1は、(m+n)価の有機連結基を表し、R2は単結合または2価の有機連結基を表し、A1は、酸性基を表し、mは1〜8の範囲の整数を表し、nは1〜9の範囲の整数を表し、ただし、m+nは3〜10を満たす。n個存在するA1、R2は、それぞれ独立に、同一であっても、異なっていてもよい。P1は高分子骨格を表し、m個存在するP1は、同一であっても、異なっていてもよい。]
(B)結合剤;
(C)強磁性粉末;および、
(D)溶媒;
を含む磁気記録媒体用磁性塗料組成物。 - 一般式(1)で表される化合物の酸価は、10.4〜159.4mgKOH/gの範囲である請求項1に記載の磁気記録媒体用磁性塗料組成物。
- 一般式(1)中、A 1 で表される酸性基は、カルボキシル基、リン酸基、スルホン酸基、およびそれらの塩からなる群から選択される請求項1または2に記載の磁気記録媒体用磁性塗料組成物。
- 下記成分(A)〜(D):
(A)下記一般式(1)で表され、塩基価が48.1〜224mgKOH/gの範囲であり、かつ重量平均分子量が1000〜15000の範囲である化合物;
(A 1 −R 2 −S)n−R 1 −(P 1 )m …(1)
[一般式(1)中、R 1 は、(m+n)価の有機連結基を表し、R 2 は単結合または2価の有機連結基を表し、A 1 は、塩基性基を表し、mは1〜8の範囲の整数を表し、nは1〜9の範囲の整数を表し、ただし、m+nは3〜10を満たす。n個存在するA 1 、R 2 は、それぞれ独立に、同一であっても、異なっていてもよい。P 1 は高分子骨格を表し、m個存在するP 1 は、同一であっても、異なっていてもよい。]
(B)結合剤;
(C)強磁性粉末;および、
(D)溶媒;
を含む磁気記録媒体用磁性塗料組成物。 - 一般式(1)中、A 1 で表される塩基性基は、アミノ基である請求項4に記載の磁気記録媒体用磁性塗料組成物。
- 一般式(1)中、R2は、−C(=O)−、分岐または環構造であってもよい炭素数12以下のアルキレン基、分岐または環構造であってもよい炭素数6以下のアルケニレン基、−O−、フェニレン基、およびハロゲン原子、からなる群から選ばれる1つまたは2つ以上の組み合わせから構成され、かつ1〜10個までの炭素原子、0〜10個までの酸素原子、0〜10個までのハロゲン原子、および1〜30個までの水素原子から成り立つ2価の有機連結基を表す請求項1〜5のいずれか1項に記載の磁気記録媒体用磁性塗料組成物。
- 一般式(1)中、P1は、ビニルモノマーの重合体または共重合体の残基である請求項1〜6のいずれか1項に記載の磁気記録媒体用磁性塗料組成物。
- 一般式(1)中、P1は、(メタ)アクリル酸エステルの重合体または共重合体の残基である請求項1〜7のいずれか1項に記載の磁気記録媒体用磁性塗料組成物。
- 一般式(1)中、R1は、−C(=O)−O−、−O−、−C(=O)−NR−(Rは水素原子または炭素数4以下のアルキル基)、−O−C(=O)−NH−、フェニレン基、および炭素数1〜30のアルキレン基からなる群から選択される1つまたは2つ以上の組み合わせから構成される(m+n)価の有機連結基を表す請求項1〜8のいずれか1項に記載の磁気記録媒体用磁性塗料組成物。
- 硬化剤を更に含む請求項1〜9のいずれか1項に記載の磁気記録媒体用磁性塗料組成物。
- 一般式(1)中、P1は、前記硬化剤と架橋反応し得る官能基を含む請求項10に記載の磁気記録媒体用磁性塗料組成物。
- 前記架橋反応し得る官能基は、ヒドロキシル基、アミノ基、フェノール基、およびカルボキシル基からなる群から選択される請求項11に記載の磁気記録媒体用磁性塗料組成物。
- 前記硬化剤は、ポリイソシアネートである請求項10〜12のいずれか1項に記載の磁気記録媒体用磁性塗料組成物。
- 成分(C)は、平均粒子サイズが10nm以上50nm以下の強磁性粉末である請求項1〜13のいずれか1項に記載の磁気記録媒体用磁性塗料組成物。
- 成分(C)は、強磁性六方晶フェライト粉末である請求項1〜14のいずれか1項に記載の磁気記録媒体用磁性塗料組成物。
- 成分(C)は、強磁性金属粉末である請求項1〜14のいずれか1項に記載の磁気記録媒体用磁性塗料組成物。
- 成分(C)100質量部に対して、2〜30質量部の成分(A)を含む請求項1〜16のいずれか1項に記載の磁気記録媒体用磁性塗料組成物。
- 成分(D)は、ケトン系溶媒を含む請求項1〜17のいずれか1項に記載の磁気記録媒体用磁性塗料組成物。
- 成分(B)は、ポリウレタン樹脂および塩化ビニル樹脂からなる群から選択される請求項1〜18のいずれか1項に記載の磁気記録媒体用磁性塗料組成物。
- 非磁性支持体上に、請求項1〜19のいずれか1項に記載の磁気記録媒体用磁性塗料組成物から形成された磁性層を有する磁気記録媒体。
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