JPH01227217A - 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】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、磁気テープや磁気ディスク等の磁気記録媒体
に関するものであり、特に磁性層に配合される磁性粉末
の分散性の改善に関するものである。

〔発明の概要〕

本発明は、磁性粉末と結合剤とを主体とする磁性層を有
する磁気記録媒体において、前記結合剤成分としてカル
ボキシル基を有する樹脂と３級アミンを有する樹脂とを
併用することにより、磁性粉末の分散性の向上及び脱落
の減少を図り、電磁変換特性の改善及び塗膜の耐久性の
向上を図ろうとするものである。

〔従来の技術〕

磁気記録媒体は、年々高密度記録化の方向に向かってい
る。このような状況の中、磁性層においては極めて微細
な粒子径を有した磁性粉末を結合剤樹脂中に高度に分散
させ、該磁性層の表面を鏡面化し、電磁変換特性を向上
させると同時に磁性塗膜の耐久性を向上させることが要
求されている。

すなわち、上記磁気記録媒体にあっては、磁性層に含有
される磁性粉末を如何に良好に塗料中に分散させるか、
また上記磁性層に含有される磁性粉末を如何に良好に結
合剤と結合させるかが非常に重要な課題である。

従来、上記要求を満足する方法として、磁性塗料中にい
わゆる分散剤（例えば界面活性剤）を添加して、該界面
活性剤の有する親水基と磁性粉末の親木基とを結合させ
、さらに該界面活性剤のをする親油基と結合剤中の親油
基とを結合させることにより磁性粉末と結合剤とを結合
させ、耐久性の向上や上記磁性粉末の分散性の向上を図
ることがｋＸされている。しかしながら、この方法では
分；）々剤の親油基に磁性がないため結合剤との結合力
が非常に弱く界面補強機能が充分に発揮されない、また
、界面補強機能を発揮させようとして分散剤を過剰にい
れた場合、結合剤を可塑化したり、分散剤が塗膜表面に
析出したりして塗膜の耐久性を著しく欠くものとなって
いる。

これに対して、近年、結合剤に極性基をｗ人する方法が
提案され、結合剤に高分子としての機能と分散剤、界面
補強剤としての機能を合わせ持たせる技術が提案されて
いる。しかしながら、上述のように結合剤中に極性基を
導入し、これにより磁性粉末との界面補強を図ろうとし
た場合に、極性基の親水左回が結合剤の高分子としての
機能からくる立体障害で充分に磁性粉末表面の親木基と
吸着することができず分散性の劣化を招いたり、また塗
料中に耐久性向上等の目的から添加した長鎖アルキル法
を有する化合物や脂肪酸を始め各種潤滑剤や分散剤等が
存在した場合に、これらが優先的に磁性粉末に吸着して
しまい、分散機能を有する結合剤の吸着を妨げ磁性粉末
の分散性が劣化する等の問題が生ずる。

〔発明が解決しようとする課題〕

上述のように、磁気記録媒体の分野においては、使用さ
れる結合剤やそれに添加される極性基の能力不足等に起
因して各種の実用特性に不満を残している。

そこで、本発明は上述の従来の実情に層みて提案された
ものであって、磁性粉末の分散性の向上及び脱落の減少
を図り、電磁変換特性や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ものである。

〔課題を解決するための手段〕

本発明者は、上述の目的を達成せんものと鋭意研究の結
果、極性基としてカルボキシル基を有する樹脂及び３級
アミンを有する樹脂を併用し結合剤とすることにより、
酸性の吸着点もしくは塩基性の吸着点等異なる表面状態
を有する磁性粉末やその他磁性相中に添加される研磨剤
、無機顔料等の分散性が飛Ｎ的に向上するとの知見を得
るに至った。

本発明は上記知見に基づきなされたものであって、第１
図に示すように、非磁性支持体（１）上に磁性粉末と結
合剤とを主体とする磁性ＷＪ（２）を有する磁気記録媒
体において、前記結合剤成分としてカルボキシル基を有
する樹脂及び３級アミンを有する樹脂を含有することを
特徴とするものである。

なお本発明は、第２図に示すように、非磁性支持体（１
１）の一方の面に上述の構成からなる磁性層（１２）を
形成し、他方の面に非磁性粉末と潤滑剤等を主体とする
バックコート層（１３）を形成した磁気記録媒体に適用
してもよい。

ここで、上記磁気記録媒体の磁性層塗料を構成する結合
剤としては、通常この種の磁気記録媒体の結合剤として
用いられる樹脂であって、極性基としてカルボキシル基
が導入された樹脂と３級アミンが導入された樹脂の両者
が併用されてなるものが結合剤として使用可能である。

なお、上記結合剤とは、例えば上記カルボキシル基を有
した樹脂と３級アミンを有した樹脂とが併用されてなる
結合剤を単独で用いてもよいし、該カルボキシル基を存
した樹脂と３級アミンを有した樹脂とが併用されてなる
結合剤と極性基が導入されていない樹脂との組み合わせ
や、カルボキシル基を有した樹脂と３級アミンを有した
樹脂とが併用されてなる結合剤とその他の極性基が導入
されてなる樹脂との組み合わせ等の様々な態様からなる
結合剤がいずれも使用可能である。

なお、カルボキシル基を有した樹脂と３級アミンを有し
た樹脂とが併用されてなる結合剤の場合には、カルボキ
シル基を有した樹脂と３級アミンを存した樹脂は、各々
少なくとも磁性層を構成する全バインターの５％以上添
加されていることが望ましい。

上記カルボキシル基や３級アミンが導入された結合剤を
構成する樹脂としては、例えばウレタン系樹脂、ポリエ
ステル系樹脂、塩化ビニル系樹脂。

塩化ビニリデン系樹脂、ニトロセルロース系樹脂。

アクリル樹脂、ＡＢ系樹脂、エポキシ系用脂、フヱノキ
シ系樹脂、ブタジェン系樹脂、“フェノール系樹脂、尿
素系樹脂、メラミン系樹脂、アルキド系樹脂またはこれ
らの混合物等の樹脂が挙げられる。

これら樹脂にカルボキシル基を４人する方法としては、
従来知られる方法がいずれも使用可能であり、例えばカ
ルボキシル基を縮合系樹脂（例えばポリウレタン）に導
入するには、 （１）カルボキシル基台をポリオール、ポリイソシアネ
ート等を鎖延長剤の一部として用いる方法、（ＩＩ）縮
合系樹脂の側鎖あるいは末端に残存する活性水素等（例
えば水酸基）を利用し、活性水素と反応可能な基とカル
ボキシル基の両者を分子内に持つ化合物によって変性す
る方法、 等によればよい。

また、塩化ビニル系樹脂等の共重合系樹脂にカルボキシ
ル基を導入するには、 （ｉｉｉ　）塩化ビニル等のビニル系モノマーとカルボ
キシル基を含有した共重合可能な二重結合を存する極性
基の両者を分子内に持つ化合物を重合させる方法、 （１ｖ）予め活性水素を導入しておき、これを活性水素
と反応可能な基とカルボキシル基の両者を分子内に持つ
化合物によって変性する方法、（Ｖ）分子中に親水性極
性基と塩素を含有する化合物と、多官能の水酸基を有す
るカルボキシル基含有樹脂とを両成分が溶解性のあるジ
メチルホルムアミド等の溶剤に溶解し、アミン類やエポ
キシ化合物等の脱塩酸剤の存在下で水酸基と塩素との脱
塩素反応により導入する方法、 等によればよい。

また、上記結合剤樹脂に３級アミンを導入する方法とし
ても、従来知られる方法がいずれも使用可能であり、例
えば３級アミンを縮合系樹脂（例えばポリウレタン）に
導入するには、 （ｖｉ）３級アミン基含有ポリオール、ポリイソシアネ
ート等を鎖延長剤の一部として用いる方法、（ｖｉ）１
ｉ！合系樹脂の側鎖あるいは末端に残存する活性水素等
（例えば水酸基）を利用し、活性水素と反応可能な基と
３級アミンの両者を分子内に持つ化合物によって変性す
る方法、 等によればよい。

また、塩化ビニル系樹脂等の共重合系樹脂に３級アミン
を導入するには、 （ｖ＋ｉ＋　）塩化ビニル等のビニル系モノマーと３級
アミンを含有した共重合可能な二重結合を有する極性基
の両者を分子内に持つ化合物を重合させる方法、 （ｉｘ　）予め活性水素を導入しておき、これを活性水
素と反応可能な基と３級アミンの両者を分子内に持つ化
合物によって変性する方法、 等が挙げられる。

なお、結合剤中に含まれるカルボキシル基もしくは３級
アミンの含有量としては、各々０．０１ｍｍｏｌ／ｇ　
−１，０ｍ　ｍｏｌ／ｇの範囲内であることが好ましい
。

上述した結合剤樹脂中に分散され、磁性層を構成する磁
性粉末としては、強磁性酸化鉄粒子、強磁性二酸化クロ
ム、強磁性合金粉末、六方晶系バリウムフェライト微粒
子、窒化鉄等が挙げられる。

上記強磁性酸化鉄粒子としては、一般式ＦｅＯｘで表し
た場合、Ｘの値が１．３３≦Ｘ≦１．５０の範囲にある
もの、即ちマグネタイト（γ−Ｆｅｚｅｓ　。

Ｘ＝１．５０）、マグネタイト（ＦｅｓＯｎ　、　　Ｘ
　＝　１．３３）及びこれらの固溶体（ＦｅＯｘ、１．
３３＜Ｘ＜１．５０）である。さらに、これら強磁性酸
化鉄には、抗磁力をあげる目的でコバルトを添加しても
よい、コバルト杏有酸化鉄には、大別してドープ型と被
着型の２種類がある。

上記強磁性二酸化クロムとしては、ＣｒＯ□あるいはこ
れらに抗磁力を向上させる目的でＲｕ。

Ｓｎ、Ｔｅ、Ｓｂ、Ｆｅ、Ｔｉ、Ｖ、Ｍｎ等の少なくと
も一種類を添加したものを使用できる。

強磁性合金粉末としては、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｎｉ。

Ｆｅ−Ｃｏ、　　Ｆｅ−Ｎｉ、　　Ｆｅ−Ｃｏ−Ｎｉ、
　Ｃ。

−Ｎｉ、　　Ｆｅ−Ｃｏ−Ｂ、　　Ｆｅ−Ｃｏ−Ｃｒ−
Ｂ。

Ｍｎ−Ｂ１．Ｍｎ−Ａｊ！、Ｆｅ−Ｇｏ−Ｖ等が使用で
き、またこれらに種々の特性を改善する目的でＡＣＳｉ
、Ｔｉ、Ｃｒ、Ｍｎ、Ｃｕ、Ｚｎ等の金属成分を添加し
てもよい。

また、磁性層中には通常この種の磁気記録媒体の磁性層
に添加される各種の添加剤、例えば無機顔料、研磨剤、
帯電防止剤、分散剤、防錆剤等が添加されてもよい。

本発明の磁気記録媒体において磁性層は、例えば上述の
磁性粉末を上述の結合剤中に分散し、有機溶剤に溶かし
て調製される磁性塗料を非磁性支持体の表面に塗布して
形成すればよい。

上記有機溶剤としては、アセトン、メチルエチルケトン
、メチルイソブチルケトン、シクロヘキサノン等のケト
ン系、酢酸メチル、酢酸エチル。

酢酸ブチル、乳酸エチル、酢酸グリコールモノエチルエ
ーテル等のエステル系、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、ジオキサン等のグリコ
ールエーテル系、ベンゼン。

トルエン、キシレン等の芳香族炭化水素、ヘキサン、ヘ
プタン等の脂肪族炭化水素、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
等が挙げられる。

一方、上述のようにして形成された磁性層形成面とは反
対の面には帯電防止機能や摩擦低減機能、さらには傷付
き防止（耐久性向上）機能等を目的としてバンクコート
層が形成されていてもよい。

上記バックコート層は、非磁性粉末を結合剤中に分散さ
せ、これを有機溶剤に溶解してバックコート層塗料を調
製し、磁性層形成面とは反対の面に塗布形成することに
より形成される。

上記バンクコート層を構成する非磁性粉末としては、こ
の種の磁気記録媒体の非磁性粉末として通常使用される
ものがいずれも使用できるが、例えば例えばコンタクト
ブラック、チャンネルブラック、ロールブラック、ディ
スクブラック、ファーネスブラック、サーマルブラック
、ランプブラック等あらゆる種類のカーボンブラックや
ＣａＣＯ３扮末、Ｂ　ａ　Ｓ　Ｏａ粉末、ＺｎＯ粉末、
ｃｘ−１”ｅ。

Ｏ１粉末、Ｔｉｅ、粉末、ＡｌＮ０．粉末、Ｃｒｙ’ｓ
粉末等の非磁性粉末が挙げられる。また、バンクコート
層も磁性層と同様にその他通常添加される各種の添加剤
がいずれも使用することができる。

上記バンクコート層は、前述のように上記非磁性粉末を
結合剤中に分散させることにより形成されるが、このと
き使用される結合剤としては通常この種のバッコー）［
の結合剤として使用されるものがいずれも使用可能であ
るが、特に磁性層で使用した結合剤と同様にカルボキシ
ル基を含有した樹脂と第３アミンを含有した樹脂とを併
用してなる結合剤を使用することが好ましい、上記バッ
クコート層の結合剤としてカルボキシル基を含有した樹
脂と第３アミンを含有した樹脂とを併用してなる結合剤
を使用することにより非磁性粉末の分散性や非磁性粉末
の離脱を良好に防止することができる。

本発明に係る磁気記録媒体を構成する非磁性支持体の素
材としては、ポリエチレンテレフタレート等のポリエス
テル類、ポリエチレン、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、セルロースアセテートブチレート等のセルロ
ース誘導体、ポリ塩化ビニル、ポリ塩化ビニリデン等の
ビニル系樹脂、ポリカーボネート、ポリイミド、ポリア
ミドイミド等のプラスチック、アルミニウム合金。

チタン合金等の軽金属、アルミナガラス等のセラミック
ス等が挙げられる。この非磁性支持体の形態としては、
フィルム、シートディスク、カード、ドラム等のいずれ
でもよい。

〔作用〕

磁性層を構成する磁性粉末やその他の添加剤（例えば研
磨剤や無機顔料等）は、その表面が塩基性の吸着点のも
のや酸性の吸着点のものが混在する。これに対してカル
ボキシル基を導入した樹脂と３級アミンを導入した樹脂
を併用してなる結合剤中で上記粉体を分散させた場合、
表面が塩基性の粉体はカルボキシル基とまた表面が酸性
の粉体は３級アミンと強固且つ良好に化学結合するため
粉体の分散性を向上することができる。

また、結合剤中にカルボキシル基と３級アミンを併存さ
せることによって、カルボキシル基の分散性向上効果と
３級アミンの塗料粘土の調整効果とがあいまって磁性粉
末の分散安定性や界面補強に著しい効果を有する塗膜が
完成され、高磁気特性を有し、耐久性に優れた塗膜が完
成される。

〔実施例〕

以下、本発明について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。

去庭班上 Ｃｏ　−ｒ　−Ｆｅ２Ｏ２（比表面積３Ｏｎ？／ｇ、ｐ
Ｈ９，０）　１２重量部カーボン（比表面積１１０　ｍ
／ｇ、ｐ）１２．５）　　　２重ｆｆｉ部結合剤　　　
　　　　　　　　　　　　４重量部活合剤Ａ　　ＣＣ０
０ＩＩ基０．０５ａ　ｍｏｌ／ｇ含有ウレタン）結合剤
Ｂ（３級アミン０．３ｍ　ｍｏｌ／ｇ含有ウレタン）（
結合剤へ十結合剤Ｂ＝４重量部。

第１表にＡ：Ｂの割合を示す、） メチルエチルケトン　　　　　　　　２９．２重量部上
記組成物をボールミルにて４８時間混合してからフィル
ターを通して取り出し、この磁性層塗料を１２μｍ厚の
ポリエチレンテレフタレートフィルムの表面に乾燥後の
厚みが５μｍとなるように塗布し、１０００（Ｏｅ）で
磁場配向をした後巻取った。

これをカレンダー処理した後、１／２インチ幅に裁断し
、サンプルテープを作製した。

・−１゛例２〜・ｈ″例 ６施例１において使用した結合剤Ａ及び結合剤Ｂの割合
を第１表に示すように変え、他は実施例１と同様の方法
によりサンプルテープを作製した。

止較■上二止較開１ 実施例１において使用した結合剤Ａ及び結合剤Ｂの割合
を第１表に示すように変え、他は実施例１と同様の方法
によりサンプルテープを作製した。

第１表 上述のようにして作製された各サンプルテープについて
グロス、粉落ち、磁束密度ＢＩ１１、角形比Ｒｓ、保磁
力Ｈｃを測定した。

上記グロスは光沢計を用いて入射角７５°、反射角７５
°における反射率を測定した。また、扮落ちは６０分シ
ャトル１００回走行後のヘッドドラム、ガイドビン等へ
の粉落ち量を目視によって観察し、殆ど粉落ちのないも
のをθ点粉落ち量の多いものを一５点として評価した。

さらに磁気特性は２５００ガウスの磁場で測定したもの
である。

これらの結果を第２表及び第３図、第４図、第５図に示
す。

なお、第３図中Ｏ印はグロス、Ｘ印は粉落ちを示してお
り、第４図中Δ印はるイ１重密度、口印は角形比を表し
ており、第５図中◎印は保磁力を表している。

（以下余白） 第２表 第１表及び第３図乃至第５図より明らかなように、カル
ボキシル基金を結合剤単独もしくは３級アミン含有結合
剤単独の場合に比ベカルボキシル基含有樹脂及び３級ア
ミン含有樹脂を併用した結合剤を使用した場合にはグロ
ス、粉落ち、磁束密度、角形比、保磁力のいずれについ
ても良好な結果が得られた。

〔発明の効果〕

以上の説明より明らかなように、本発明においては磁性
層を構成する磁性粉末や無８１顔料等その表面性の異な
るものに対して、酸性極性基であるカルボキシル基を含
有した樹脂と塩基性極性基である３級アミンを含有した
樹脂とを併用した結合剤を使用することにより、表面が
塩基性の粉体はカルボキシル基とまた表面が酸性の粉体
は３級アミンと強固且つ良好に化学結合し粉体の分散性
を向上することができる。そのため、粉体の分散安定性
及び磁性層の界面補強性に著しい効果を有する塗膜を完
成することができる。

したがって、これを’４１１気記録媒体の磁性層とする
ことにより電磁変換特性や塗膜の耐久性等に優れた磁気
記録媒体を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明を適用した磁気記録媒体の一構成例を示
す要部拡大断面図である。 第２図は本発明を適用した磁気記録媒体の他の構成例を
示す要部拡大断面図である。 第３図は実施例及び比較例において測定したグロス、粉
落ちの３級アミン含有割合依存性を示す特性図である。 第４図は実施例及び比較例において測定した磁束密度に
、角形比Ｒｓの３級アミン含有割合依存性を示す特性図
である。 第５図は実施例及び比較例において測定した保磁力Ｈｅ
の３級アミン含有割合依存性を示す特性図である。 １．１１・・・非磁性支持体 ２．１２・・・磁性層 １３・・・バンクコート層 特許出願人　　　ソニー株式会社 代理人　　弁理士　　小池　　晃 同　　　口材　榮− 同　　　　佐胚　　　勝 第１図 第２図 暑臥γ三〉／（力Ｌホキシル暴中３６１７ミン）第５図 手３売主甫正で＋（自発） 昭和６３年６月２３日

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 非磁性支持体上に磁性粉末と結合剤とを主体とする磁性
   層を有する磁気記録媒体において、前記結合剤成分とし
   てカルボキシル基を有する樹脂及び３級アミンを有する
   樹脂を含有することを特徴とする磁気記録媒体。