JPH02110825A - 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】 （発明の技術分野） 本発明は重層構成で、電磁変換特性と耐久性に優れた磁
気記録媒体に関するものである。

（従来技術） 磁気記録媒体の電磁変換特性を向上させるために重層構
成にすることはよく知られた技術である。

これらの磁気記録媒体の結合剤として塩化ビニル系樹脂
またはセルロース系樹脂をもちいることも従来より知ら
れている技術であり特開昭５７−１３８０４５号、同５
７−１３８０４６号、同５７−１３５４３３号等に示さ
れている。しかし、塩化ビニル系樹脂またはセルロース
系樹脂だけでは磁気記録媒体の弾性率が高くなり磁性層
が硬くなってしまうためヘッドのあたりが不良になった
り、磁性層がもろくなりすぎて耐久性がむしろ悪化して
しまうなどの問題点がある。これらを防ぐため重層構成
の磁気記録媒体においても通常、ポリウレタン樹脂など
の軟質性の結合剤を併用し、磁気記録媒体に適度の柔軟
性を与えている。特開昭５７−１３８０４５号、同５７
−１３８０４６号、同５７−１３５４３３号等にも重層
構成におけるポリウレタンとの併用が開示されている。

しかしながら、これらに開示されているポリウレタンの
具体的な例は武田薬品工業社製タケラックト５５１、三
菱化成社製ＴＵ２０１、大日本インキ社製パンデックス
Ｔ５２０５、Ｔ５２０１　、Ｔ５２５０等であるが、さ
らに詳細に検討した結果、これらの重層構成の磁気記録
媒体においては耐久性がかならずしも良好ではないこと
が判明した。

一方、ポリウレタン樹脂に極性官能基を導入し耐久性と
分散性を向上させる試みがあり、特開昭５９−７９４２
８号、同５９−４０３２０号、同６１−１１３１２５号
等に示されている。しかしながら、近年の高密度記録の
必要性に対し必ずしも十分な電磁変換特性を得るに至っ
ていない。これはポリウレタンに極性官能基を導入する
と極性層の弾性率が高くなりカレンダ処理１ζよる成形
性が悪化し、十分な表面性が得られないためと考えられ
る。

すなわち従来単層の磁性層で−ＳＯ３Ｎａ、などの極性
官能基を含む結合剤を用いると極性官能基により強磁性
粉末の分散性が向上し、それに伴って角型比や充填度が
向上する。又、強磁性粉末の結合剤に対する吸着力が上
り、硬くなって磁性層の耐久性は向上するが、逆に磁性
層が硬くなるためにカレンダー処理による成形適性は不
良で平滑面が得られにくく、分散性が向上した割には電
磁変換特性の改良効果は少なかった。従って前記の如く
重層構成の磁性層で極性官能基を有しないポリウレタン
樹脂を用いた特開昭５７−．１３５４３３号のような例
では比較的柔らかい磁性層なためカレンダー成型性がよ
いが、分散性が充分でない。そこでこの分散性を改良す
るために重層の磁性層に極性官能基含有の結合剤を適用
しても前記の如く耐久性と電磁変換特性を同時に満すこ
とはできなかった。

そこで、本発明者らは鋭意研究を重ねた結果、電磁変換
特性と耐久性の双方に優れた磁気記録媒体を得る方法を
見いだし本発明にいたったものである。

（発明の詳細） 即ち、非磁性支持体上の強磁性粉末を結合剤中に分散せ
しめた第一層を塗布し、その上に同様にして得られた第
二層を塗布してなり、第一層、第二層とも結合剤の一部
としてポリウレタン樹脂を含み、第二層のポリウレタン
樹脂が−ＣＯＯＭ、−３０３Ｍ、−０８Ｏ，Ｍ、　−Ｐ
＝０（ＯＭ）２、−ＮＨ２、−０−Ｐ＝０　（ＯＭ）２
（Ｍは水素またはアルカリ金属）から選ばれる極性基の
少なくとも１種類以上を１０−’〜１０−７モル／ｇ含
み、第一層のポリウレタン樹脂が前記極性基を１０−７
モル／ｇ未満含むことにより、本発明の目的が達成され
ることを見いだしたのである。

第二層のポリウレタンに含まれるこれら極性基の含有量
は１０−３〜１Ｏ−７モル／ｇであるが、さらに好まし
くは１０−４〜１０−Ｓモル７ｇである。１０−３モル
／ｇ以上では磁性液の粘度が上昇し好ましくない。

また、１０″″７モル／ｇ以下では極性基を含む効果が
現れにくく好ましくない。

ポリウレタンの骨格構造は従来より公知のものが使用で
きる。通常のポリエステルポリウレタン、ポリエーテル
ポリウレタン、ポリカーボネートポリウレタン、ポリエ
ステルポリカーボネートポリウレタン、ポリカプロラク
トンポリウレタン、等があげられる。

本発明に用いられるこのようなポリウレタンとしテハ東
洋紡社製、ＵＲ８２００、ＵＲ８３００、三菱化成社製
、！、Ｉ　Ｘ　５００４等があげられる。本発明の第二
層には上記ポリウレタンが含まれるが、第一層に含まれ
るポリウレタンには上記極性基が含まれても含まれなく
てもよいが、その含有量は１０−７モル／ｇ以下が好ま
しく、さらに好ましくは実質的に含まれないことである
。このようなポリウレタンの例として、大日本インキ社
製りリスボン７２０９、日本ポリウレタン社製ニラポラ
ン２３０４等があげられる。

本発明に用いられるポリウレタンの数平均分子量は５．
０００〜３００．０００が好ましいが、１０．０００〜
１００、０００がさらに好ましい。

本発明における結合剤として上記ポリウレタン以外には
塩化ビニル系樹脂、すなわち、塩化ビニルと酢酸ビニル
、ビニルアルコーノペマレイン酸、アクリル酸、メタク
リル酸、アクリロニトリルとの共重合体、セルロース系
樹脂、塩化ビニリデン樹脂、アクリル樹脂、ポリビニル
アセクール樹脂、ポリビニルブチラール樹脂、を含んで
もよい。これらの数平均分子量は１０．０００〜１００
．０００が好ましく、塩化ビニル系樹脂には第二層のポ
リウレタンと同様に極性基が含まれることが好ましい。

これらの極性基としては上記のもの以外にエポキシ基、
水酸基、シアン基等があげられる。セルロース系樹脂ト
シては、ニトロセルロース、アセチルセルロース、メチ
ルセルロース、エチルセルロース、セルロースアセテー
トブチレート、セルロースプロピオネート、セルロース
アセテートプロピオネート、ヒドロキシエチルセルロー
ス、カルボキシセルロース、などがあげられる。本発明
において結合剤として必要に応じてポリイソシアネート
などの硬化剤を含んでもよい。

本発明における結合剤の強磁性粉末に対する量は第一層
３．第二層とも１０〜４０重量％が好ましい。

１０重量％以下では十分な分散が得られず、また４０重
量％以上では充填度が低下して好ましくない。

また本発明におけるポリウレタンの全結合剤量に対する
割合は１０重量％以上８０％以下、好ましくは２０重量
％以上６０重量％以下である。１０重量％以下であると
磁気記録媒体に十分な耐久性を与えることができなくな
る。

本発明の磁気記録媒体の磁性層には強磁性粉末が使用さ
れる。

強磁性粉末としては、ｒ　　Ｆｅ２Ｏ３、Ｃｏ含有のｒ
　　Ｆｅａｒｓ　、Ｆｅ３Ｏ４、Ｃｏ含有のＦｅ＊０＋
、γ−ＦｅＱｘ、Ｃｏ含有のｒ−ＦｅＯｘ　（Ｘ＝１゜
３３〜１．５（１）　、Ｃｒｙ、　、Ｃｏ−Ｎ１−Ｐ合
金、Ｃｏ−Ｎ１−Ｆｅ−Ｂ合金、Ｆｅ−Ｎｉ−Ｚｎ合金
、Ｎｉ−Ｃｏ合金、Ｃｏ−Ｎｉ−Ｆｅ合金など、公知の
強磁性粉末が使用できる。

本発明では強磁性粉末としては上下層とも公知のものが
使用できるが、抗磁力は２００〜２０００　Ｑｅが好ま
しく、さらに好ましくは５００〜１００００ｅ　。

比表面積は１５ｍ’／ｇ〜８０ｍ’／ｇ、さらに好まし
くは２５　ｍ’／　ｇ　〜５５　ｍ’／　ｇ、結晶子サ
イズは１５０〜６００オングストロームが好ましく、さ
らに好ましくは２５０〜４５０オングストロームである
。

また上層の強磁性粉末の抗磁力は下層よりも高く、比表
面積は下層よりも大きく、結晶子サイズは下層よりも小
さい方が好ましい。

本発明では強磁性粉末以外にカーボンブラック、研摩材
などの非磁性粉体を粉体を含んでもよい。

本発明における重層の厚み構成は第一層が０．５μ〜８
μ、好ましくは２．０μ〜４．０μであり、第二層は２
．５μ以下、好ましくは１．５μ以下、さらに好ましく
は１．０μ以下、もっとも好ましくは０．５μ以下であ
る。第二層が１．５μ以下となるように薄層化していく
と本願の目的である電磁変換特性の向上が著しいが第二
層の厚みが１．５μ以下のときは従来の第一層を塗布し
乾燥後その上に第二層を形成させる方法では、第二層の
厚みが薄いため塗布欠陥が生じたり、厚みの変動が大き
くなったりし実質的に製造することは困難である。しか
しながら、このような問題は特願昭６２−１２４６３１
号に示されている同時重層塗布方式を用いることにより
解決される。

磁性層に含有される研磨剤、分散剤、潤滑剤について、
また、製法については、従来公知技術が使用でき、例え
ば、特公昭５６−２６８９０号に記載されている。

本発明により優れた電磁変換特性と耐久性に優れた磁気
記録媒体が得られる理由は定かではないが以下のように
考えられる。第二層に含まれるポリウレタンに極性基が
１０−３〜１０−７モル／ｇ含まれると強磁性粉末に対
する吸着性が向上しデツキ等の走行系との摺動において
磁性層がダメージを受けにくくなるものと考えられる。

一方、第一層に含まれるポリウレタンに含まれる極性官
能基は１０−７モル／ｇ以下とすると第一層が軟質化し
そのため塗布工程ののち施されるカレンダ処理工程にお
ける成形性が向上し良好な表面性が得られるためと考え
られる。第一層はデツキとは実質的に接触しないため第
二層のような優れた耐久性を持たなくても全く問題は発
生しない。

（実施例） 以下に本発明を実施例により更に具体的に説明する。こ
こに示す成分、割合、操作順序等は本発明の精神から逸
脱しない範囲において変更しうるものであることは本業
界に携わるものにとっては容易に理解されることである
。

従って、本発明は下記の実施例に制限されるべきではな
い。尚、・実施例中の部は重量部をしめす。

第１磁性層 コバルト変性酸化鉄　　　　　　　　１００部Ｈｃ　６
８００ｅ　、　　ＳａＩ！ｔ　３０ｍ’／　ｇ１結晶子
サイ　ズ　４００ｔングストローム塩化ビニル−酢酸ビ
ニル−無水マレイン酸共重合体　　　　　　　　　　　
　　　　１０部組成比　８６：１３：１ 重合度４００ ポリエステルポリウレタン樹脂　　　　５部カーボンブ
ラック（粒子サイズ０．０５−）　　３部ブチルステア
レート　　　　　　　　　　１部ステアリ、ン酸　　　
　　　　　　　　　２部酢酸ブチル　　　　　　　　　
　　　２００部第２磁性層 コバルト変性酸化鉄　　　　　　　　１００部Ｈｃ　Ｔ
ＯＯＯｅ　、　　５ＩＩＥＴ　３５ｍ”／　ｇｓ結晶子
サイ　ズ　３５０オングストロームポリエステルポリウ
レタン樹脂　　　　６部（カルボキシル基１０−３モル
／ｇ含有）カーボンブラック（粒子サイズ０．０５１Ｉ
ＩＲ）　　３部α−アルミナ（粒子サイズ０．３ｍ）　
　　３部ブチルステアレート　　　　　　　　　１部ス
テアリン酸　　　　　　　　　　　　２部酢酸ブチル　
　　　　　　　　　　　２００部上記２つの塗料のそれ
ぞれについて、各成分をサンドミルをもちいて混線分数
させた。得られた分散液にポリイソシアネートを第１層
の塗布液には５部、第２層の塗布液には６部を加え、さ
らにそれぞれに酢酸ブチル４０部を加え、１−の平均孔
径を有するフィルターを用いて濾過し、第１磁性層形成
用および第２磁性層形成用の塗布液をそれぞれ調製した
。

得られた第１磁性層塗布液を、乾燥後の厚さが３．０−
になるようにさらにその直後にその上に第２磁性層の厚
さが０．７−になるように、厚さ１５−のポリエチレン
テレフタレート支持体上に同時重層塗布をおこない、両
層がまだ湿潤状態にあるうちにコバルト磁石とソレノイ
ドにより配向させ、乾燥後スーパーカレンダ処理を行い
、１部２インチの幅にスリットし、ビデオテープを製造
した。

このようにして得られたテープをＡ−１としその特性を
表１に示した。

（比較例） 第二磁性層のポリウレタン樹脂を第一層のポリウレタン
樹脂とおなしものを用いた以外は実施例１と同様にして
得られたテープをサンプルＮ（Ｌ　Ｂ　−１とした。

以下、同様に第一層、第二層のポリウレタンの極性基、
およびその量、第二層の磁性層の厚みを変えた重層テー
プ、および単層テープの特性を第１表に示した。

測定方法 （表面粗さＲａ） 表面粗さは触針式表面粗さ計（東京精密に、に製サーフ
コム８００Ａ型）により測定した。この時のカットオフ
値は０．０８ｍｍである。

（再生ＲＦ出力） 画像信号５ＱＩＲＥの映像信号を基準録画電流で記録し
た。この再生ＲＦ出力のエンベロープの平均値をオシロ
スコープで測定し、次式により、算出した。

再生ＲＦ出力（ｄＢ）＝２０１０８＋ｏＶ／Ｖ。

Ｖ　：平均値 ｖｏ：基準値 Ｉ　ＲＥ　＝Ｔｈｅ　Ｉｎ５ｔｉｔｕｔｅ　ｏｆ　Ｒａ
ｄｉｏ　Ｅｎｇｉｎｅｅｒｓ（スチル特性） 画像信号５０１ＲＥの映像信号を記録し、これをスチル
モードで再生し、再生ＲＦ出力レベルを記録計で記録し
、信号レベルが１／２に低下する迄の時間を測定した。

第１表の結果より明らかな如く、本発明のサンプルは、
表面粗さも良好で、Ｒｆ小出力−５度Ｃのスチル耐久性
も顕著に改良されている。従来の単層の磁性層では、Ｒ
ｆ小出力極めて不良で表面性も不良であるが、重層にし
ても上、下の磁性層に含まれるポリウレタンが同一では
Ｒｆ小出力改善に限界がある。しかし上記の如く極性基
の量を変えたポリウレタンを用いた本発明は上記評価項
目の全ての点で改良されている。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 非磁性支持体上に強磁性粉末を結合剤中に分散せしめた
   第一層の磁性層と第二層の磁性層をこの順に設けてなる
   磁気記録媒体において前記第二層の磁性層に下記に示さ
   れる極性基の少なくとも１種類以上を１０＾−＾３〜１
   ０＾−＾７モル／ｇ含むポリウレタン樹脂を用い、前記
   第一層の磁性層には下記に示される極性基の少なくとも
   １種類以上を１０＾−＾７モル／ｇ未満含むポリウレタ
   ン樹脂を用いることを特徴とする磁気記録媒体。 極性基：−ＣＯＯＭ、−ＳＯ＿３Ｍ、−ＯＳＯ＿３Ｍ、
   −ＰＯ（ＯＭ）＿２、−ＮＨ＿２、−ＯＰ＝Ｏ（ＯＭ）
   ＿２ （Ｈは水素又はアルカリ金属）