JPH02130720A - 塗布型磁気記録媒体 - 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】 ［産業上の利用分野コ 本発明は、優れた電磁変換特性を有するとともに、耐久
性に秀でた塗布型磁気記録媒体に関する。

［従来の技術］ 近年、磁気記録媒体の高密度化の要求に伴い、非磁性支
持体上に磁性粉と結合剤よりなる磁性塗料を塗布してな
るいわゆる塗布型磁気記録媒体においても、磁性粉末の
微粒子化、表面平滑化及び磁性粉体積充填率の向上化が
益々促進される傾向にある。一方、耐久性に関しては、
磁性粉末の微粒子化、表面平滑化及び磁性粉体積充填率
の向上化、塗膜の機械的強度低下及び摩擦係数の増大化
を来すために非常に厳しいものとなる。従って、これら
の相反する問題点を解消する新しい媒体設計技術の開発
が、強く望まれている。

懸かる要求に応えるべく、磁気記録媒体と磁気ヘッドと
の界面現象を取り扱うトライボロジカルな研究が活発化
され始めており、塗布媒体を構成する主要成分である結
合剤を初めとして、潤滑剤、研磨剤、及び各種添加剤等
の素材特性の改良、或いはそれらの複合技術、さらには
、混線分散技術にその研究成果が生かされる様になって
来た。その結果は、磁性粉として、γ−Ｆｅ２Ｏ３或い
は、Ｃｏ含有のγ−Ｆｅ２Ｏ３を用いている多くの市販
媒体において、見ることができる。−例を挙げるならば
、小型で、且つ記憶容量の大きい２ＨＤタイプの３．５
インチマイクロフロッピーディスク（アンフォーマット
容量２ＭＢ）では、磁性層の厚さが、約１μｍと極めて
薄いにも拘らず、走行耐久性は、１０００万バスのオー
ダーで確保される。

［発明が解決しようとする課題］ しかしながら、γ−Ｆｅ２Ｏ３或いは、ｃｏ＠何７−Ｆ
ｅ２Ｏ３等のいわゆる針状酸化鉄を原料とする場合とこ
となり、より高密度化を指向する針状合金（メタル）粉
末或いは大方晶Ｂａフェライト粉末を用いる磁気記録媒
体においては、要求される電磁変換特性がより高いこと
も相まって、この電磁変換特性と走行耐久性との両立は
、極めて困難であった。

そこで、本発明の技術的課題は、懸かる欠点を解消し、
優れた電磁変換特性を有し、且つ耐久性に秀でた塗布型
磁気記録媒体を提供することにある。

［課題を解決するための手段］ 本発明者らは、このような観点から結合剤及び添加剤成
分に関する研究を重ねた結果、ポリカーボネートポリオ
ール及び第３級アミン含有ジオールの２成分からなるポ
リオール成分を持っ主鎖をベースに、特定官能基による
分子修飾を施したポリカーボネート系ポリウレタンを結
合剤として用いるとともに、粒度を限定した炭化珪素微
粉末を特定量添加することにより、優れた電磁変換特性
を有し、且つ耐久性に秀でた塗布型磁気記録媒体永久磁
石板体が得られることを見出した。

即ち本発明は、非磁性支持体上に、磁性粉と、結合剤と
を含む磁性塗料を塗布してなる塗布型磁気記録媒体にお
いて、 （１）一般式が、 ＨＯ［（ＣＨ２）ｘＯＣＯＯ］　ｌｌ１（ＣＨ２）Ｘ−
ＯＨ１又はＨＯ［（ＣＨ２）ｘｏｃｏｏ］。

［（ＣＨ２）、ＯＣ，ＯＯ］　　ｎ　（ＣＨ２）　　２
０Ｈ（但し、４≦Ｘ≦１２，４≦ｙ≦１２゜Ｚ−Ｘ又は
ｙ、Ｘ≠ｙである。）で示される、ポリカーボネートポ
リオール及び第３級アミン含有ジオールの２成分からな
るポリオール成分と、有機ジイソシアネートとの反応生
成物で、主鎖の両末端にＯＨ基と、さらに側鎖としてＣ
ＯＯＭ（ＭはＨ，Ｎａ、にのいずれか１種）基とを有す
るポリカーボネート系ポリウレタンを含有するとともに
、平均粒径が０．１〜２μｍの炭化珪素微粉末を磁性粉
に対し３〜２５重童％含有することを特徴とする塗布型
磁気記録媒体であって、（２）結合剤成分として、更に
低分子量イソシアネート化合物を含有することを特徴と
するとともに、 （３）強磁性粉末が、Ｆｅ系合金微粉末、又は六方晶Ｂ
ａフェライト微粉末の少なくとも１種であることを特徴
とする。

本発明において用いられるポリカーボネートポリオール
は、一般式が、下記の［Ｉ］式又は、下記の［Ｉ１１式
で、示されるポリカーボネートジオールであれば良く、
その数平均分子量は、５００〜３０００の範囲にあるこ
とが望ましい。

ＨＯ［（ＣＨ２）　ｘＯＣＯＯＩ　。

・　（ＣＨ２）、ＯＨ・・・［Ｉ１ ＨＯ［（ＣＨ２）ｘＯＣ００］Ｉｌ ［（ＣＨ２）　　、　　０ＣＯＯコ　。

（ＣＨ２）２０Ｈ・・・［ｎ］ （但し、［Ｉ］及び［■］について４≦Ｘ≦１２゜４≦
ｙ≦１２．ｚｍｘ又はｙ＋　　ｘ’＃ｙである。）この
範囲を越脱した場合には、得られるポリウレタンの溶解
性或いは低温物性に問題が生じるので注意を要する。

本発明において用いられる第３級アミンジオールとして
は、一般式が、 （但し、Ｒ−（ＣＨＣＨ２）ｎ ＯＨ３ Ｒ−ＣＨ％　ｎ−１〜５．ｍ−０〜６）３　　　　　ｔ
ａ　　　　２ｍ＋１ で示される化合物であれば良（、−例としては、Ｎ、Ｎ
−ビス（２ヒドロキシエチル）アニリン、Ｎ、Ｎ−ビス
（２ヒドロキシプロピル）アニリン、Ｎ、Ｎ−ビス（２
ヒドロキシエチル）トルイジン、Ｎ、Ｎ−ビス（２ヒド
ロキシプロピル）トルイジン、等を挙げる事ができる。

この第３級アミン含有ジオールの樹脂中濃度は、０．１
〜５．Ｏｍｍｏｌ／ｇが好ましく、この範囲外では、本
発明による耐久性向上の効果を十分に発揮できない。

本発明において用いられるポリカーボネート系ポリウレ
タンの原料成分の一つである有機ジイソシアネートとし
ては、２．４−）リレンジイソシアネート、２．６−ド
リレンジイソシアネート、４．４′−ジフェニルメタン
ジイソシアネート、ｐ−フェニレンジイソシアネート、
ｍ−フェニレンジイソシアネート、１．５−ナフチレン
ジイソシアネート、イソホロンジイソシアネート、シク
ロヘキサンジイソシアネート及びこれらの混合物をあげ
ることが出来る。

本発明において用いられるポリカーボネート系ポリウレ
タンは、上記したポリカーボネートポリオール及び上記
した第３級アミン含有ジオールの２成分からなるポリオ
ール成分と、上記した有機ジイソシアネートを反応させ
ることにより得られるものであって、主鎖の両末端にＯ
Ｈ基を有し、さらに側鎖として、ＣＯＯＭ（ＭはＨ，Ｎ
ａ、又はＫ）基を有するものであれば良い。このＣＯＯ
Ｍ（ＭはＨ，Ｎａ、又はＫ）基の濃度は、０．０１〜０
．　５０　ｍ１ｏｌ／ｇの範囲にあることが望ましい。

Ｃ００Ｍの濃度が、０．０１　ｒｒｚ＋ｏｌ／ｇ以下で
は、磁性粉の分散性向上の硬貨が認められず、０．５０
ｍｍｏｌ／ｇ以上では、塗膜可撓性の劣化及び耐加水分
解性の低下を来すので好ましくない。

また、ポリカーボネートポリオール系ポリウレタンの数
平均分子量は、１００００〜１０００００の範囲にある
ことが望ましく、この範囲を越脱すると、本発明の効果
である磁性粉の分散容易性と塗膜の耐久性の両立が困難
となるので好ましくない。

本発明において、結合剤の一成分として用いられる低分
子量イソシアネート化合物としては、ポリウレタン用硬
化剤として市販されている多くのポリシアネート化合物
が使用できる。−例として、日本ポリウレタン工業（株
）製コロネートＬ、コロネートＨＬ、コロネートＥＨ，
コロネート２０３０、コロネート３０３０、コロネート
３０４１、コロネート４０４８、コロネート４１９０及
びコロネート４１９２等を挙げることができる。

尚、必要ならば第３の結合剤を本発明の成分に加えて使
用することも可能である。その−例としては、塩化ビニ
ル系共重合体、ニトロセルロース、ポリビニルブチラー
ル系樹脂、熱可塑性ポリエスチル樹脂、エポキシ系樹脂
等を挙げることができる。

本発明において用いられる炭化珪素粉末は、平均粒径が
、０．１〜２μｍの範囲にあるものであれば良く、この
範囲外では、本発明による耐久性向上の効果を電磁変換
特性を犠牲にすることなく発揮することが困難となるの
で注意を要する。

上記炭化珪素粉末の添加量は、磁性粉に対して、３〜２
５重量％の範囲にあれば、本発明の効果を発揮すること
が出来る。本添加量が、３％以下では、耐久性向上の効
果が薄く、２５％以上では、電磁変換特性の劣化をきた
すので好ましくない。

Ｆｅ系合金微粉末としては、従来Ｆｅ以外の成分として
、Ｎｉ、Ｃｏ、Ｓｔ、ＡＩ及び０等を様々な比率にて含
むものが、いわゆるメタル粉末として、上布されている
が、本発明において、用いられるＦｅ系合金粉末は、抗
磁力（Ｈｃ）が１０００エルステッド以上、好ましくは
１２００工ルステツド以上で飽和磁化（σＳが）　１０
０　ｅｍｕ／ｇ以上、好ましくは１２０　ｅＩｌｕ／ｇ
以上のものであれば良く、Ｆｅ以外の成分元素に関して
制限を受けない。

本発明において用いられる大方晶Ｂａフェライト微粉末
としては、Ｂａを含有し、マグネトブランバイト型の結
晶構造を有するＣ軸異方性フェライトの微粉末であれば
良く、磁気特性制御のためにＣｏ、Ｔｉ、或いはＺｒ等
が添加された物であってもよい。六方晶Ｂａフェライト
微粉末の板状比は、塗膜磁気特性の設計指針に沿って任
意に選択すればよい。

更に、この六方晶Ｂａフェライト微粉末の飽和磁化（σ
Ｓ）は、５５　ｅｍｕ／ｇ以上が望ましく、抗磁力（Ｈ
ｃ）は、使用する磁気ヘッドの特性に応じて任意に選択
すれば良い。但し、実用温度領域（５〜６０℃）におけ
る抗磁力（Ｈｃ）の温度依存性ファクターｄＨｃ／ｄＴ
の符号が、磁気ヘッド材のそれと一致しなかったり、同
一符号であっても両者の絶対値に隔たりがあると、例え
ば磁気ディスクとして使用した場合に実用温度領域にお
けるオーバーライド特性の確保が困難となり好ましくな
い。

［実施例コ 次に本発明を実施例により詳細に説明する。

第１表は本発明の範鴫に属するポリウレタン樹脂及び比
較の為の本発明外のポリウレタン樹脂に関し、原料ポリ
オール、−Ｃ００Ｍ基の濃度及び得られたポリウレタン
の数平均分子量を列記したものである。尚、分子側鎖と
しての−ＣＯＯＭ基の導入は、ウレタン化反応時にジメ
チロールプロピオン酸あるいは、そのアルカリ金属塩を
−Ｃ００Ｍ基濃度が所望する値となる様な混合率にて、
エクステンダーとして、他の原料と共に添加することに
より、なされた。

実施例１として、Ｆｅ系合金微粉末（Ｈｃ−１６１００
ｅ、　　ａｓ−１２５ｅｍｕ／ｇ）７５重量部、炭化珪
素微粉末（平均粒径０．５μｍ）１２重量部、ポリウレ
タン樹脂２５重量部、カーボンブラック（コロンビャン
カーボン社製コンダクテックス５Ｃ）５重量部、ｉ−ア
ミルステアレート２重量部、ヘキサデシルステアレート
６重量部、ブラック（コロンビャンカーボン社製コンダ
クテックス５Ｃ）５重量部、ｉ−アミルステアレート２
重量部、ヘキサデシルステアレート６重量部、メチルエ
チルケトン８０重量部、シクロへキサノン４０重量部、
トルエン８０重量部。上記組成をボールミルにて７２時
間混練後、更に低分子量イソシアネート化合物（日本ポ
リウレタン社製Ｃ−３０４１）１０重量部（うちの固形
分５重量部）を加えて２時間混練し、磁性塗料を得た。

得られた磁性塗料を厚さが７５μｍのポリエチレンテレ
フタレートフィルム状に乾燥後の厚さが、２．５μｍと
なるように塗布し、ニップ圧３００ｋｇ／ｃｍ、金属ロ
ール表面温度６０℃の条件化でカレンダー処理を行った
後、４５℃の恒温下にて７２時間キユアリングを行い、
これを直径３．５インチの円盤状に打ち抜き試料とした
。

実施例２〜実施例４及び比較例１〜比較例７については
、第２表に示された、磁性粉、炭化珪素微粉末及びポリ
ウレタンを使用し、実施例１と同様にして試料を作製し
た。尚、磁性粉としてメタル微粉末：Ｈｃ−１６１００
ｅ、ａｓ−１２５ｅｇ＋ｕ／ｇ、　　Ｆｅ：Ｎｉ　　：
５ｉ１００：３．　２：３゜４（ｗｔ％比）と、Ｂａフ
ェライト：Ｈｃ−７９００ｅ、ｃｙｓ−５７ｅｍｕ／ｇ
、Ｄ／ｌ−６とを用いた。実施例１と同様にして試料を
作製した。

これらの試料に関し、以下にのべる方法にて、（イ）走
行耐久性、（ロ）分解能の評価を行った。

（イ）走行耐久性試験：試料を３．５インチフレキシブ
ルディスクジャケット中に組み込み、これを３．５イン
チフレキシブルディスクドライブ（４０６ＴＰＩ、３６
０ｒｐｍ）に実装し、０面００トラツクに周波数６２５
ＫＨｚの信号を記録した後、６０℃−８０％ＲＨ雰囲気
下にてオントラック連続走行耐久性試験を行った。尚、
再生出力が初期出力の８０％以下となった時点を以て走
行耐久性のバス数とした。（ロ）分解能の評価試料を３
，５インチフレキシブルディスクジャケット中に組み込
み、これを３．５インチフレキシブルディスクドライブ
（４０６ＴＰＩ、３６０ｒｐｍ）に実装し、０面２３９
トラツクに周波数６２５ＫＨｚ及び１２５０ＫＨｚの信
号を書き込み、それぞれの再生出力から次式により分解
能を算出した。

１２５０ＫＩＩｚの信号書込時の再生出力分解能− ６２５Ｋ１１ｚの信号書込時の再生出力第３表に（イ）
走行耐久性試験、（ロ）分解能の評価で得られた結果を
示した。表中において、走行耐久性は、いうまでもなく
その数値が高い程良いが、２０００万バス以上であれば
、実用的には無論問題は無く、優れたレベルにあると言
える。

一方、デジタル磁気ディスクの電磁変換特性を評価する
際の最も重要なファクターの一つである分解能は、原料
磁性粉の磁気特性が多分に反映される要素を有しており
、異なる磁性粉間の数値比較は、実施例の効果を確認す
る手段とはなり得ないが、同−磁性粉間でその数値比較
を行うことによって、実施例の効果をみることができる
。

即ち、第３表より明らかな様に、実施例１〜４は、良好
な電磁変換特性と耐久性に秀でている。

第 表 第 表 以下余白 ときの相対値。

［発明の効果］ 手続補正書（自発） 以上述べた通り、 本発明によれば、 良好な電磁 平成１年２月１４日 変換特性を有し、 且つ耐久性に秀でた塗布型磁気

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、非磁性支持体上に、磁性粉と、結合剤とを含む磁性
   塗料を塗布してなる塗布型磁気記録媒体において、 前記磁性粉は、３〜２５重量％の炭化珪素粉末を含有し
   、前記炭化珪素粉末は、０．１〜２μｍの平均粒径を有
   し、前記結合剤は、ポリカーボネート系ポリウレタンを
   主成分とし、前記ポリカーボネート系ポリウレタンは、
   ポリカーボネートポリオール及び第３級アミン含有ジオ
   ールの２成分からなるポリオール成分と、有機ジイソシ
   アネートとの反応生成物で、且つ主鎖の両末端にＯＨ基
   と、側鎖としてＣＯＯＭ（ＭはＨ＜Ｎａ、Ｋのいずれか
   １種）とを有するものであることを特徴とする塗布型磁
   気記録媒体。 ２、第１の請求項記載の、塗布型磁気記録媒体において
   、前記ポリカーボネートポリオールが、下記の［ I ］
   、又は［II］式で示されることを特徴とする塗布型磁気
   記録媒体。 ［ I ］ ＨＯ［（ＣＨ＿２）＿ｘＯＣＯＯ］＿ｍ ・（ＣＨ＿２）＿ｘＯＨ ［II］ ＨＯ［（ＣＨ＿２）＿ｘＯＣＯＯ］＿ｍ ・［（ＣＨ＿２）＿ｙＯＣＯＯ）＿ｎ（ＣＨ＿２）＿ｚ
   ＯＨ（但し、［ I ］及び［II］について４≦ｘ≦１２
   、４≦ｙ≦１２、ｚ＝ｘ又はｙ、ｘ≠ｙである。）３、
   第１乃至第２の請求項記載の塗布型磁気記録媒体におい
   て、前記結合剤は、低分子イソシアネート化合物を含有
   することを特徴とする塗布型磁気記録媒体。 ４、第１乃至第３の請求項記載の塗布型磁気記録媒体に
   おいて、前記磁性粉は、Ｆｅ系合金微粉末及び六方晶Ｂ
   ａフェライト微粉末の少なくとも１種を含むことを特徴
   とする塗布型磁気記録媒体。