JPH02218014A - 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、磁気テープ等の磁気記録媒体に関し、特に強
磁性粉末や結合剤を主体とする磁性塗料を非磁性支持体
上に塗布することで磁性層が形成される。いわゆる塗布
型の磁気記録媒体に関するものである。

〔発明の概要〕

本発明は、塗布型磁気記録媒体の磁性層の結合剤として
ガラス転移点が６０°Ｃ以上の樹脂材料を用いるととも
に当該結合剤を硬化するための硬化剤として脂肪族ポリ
イソシアナート系化合物を用い、さらに磁性層中に分子
中に複数のカルボキシル基を有する化合物を添加するこ
とにより、耐久性。

走行性の向上を図ろうとするものである。

〔従来の技術〕

磁気テープや磁気ディスク等の磁気記録媒体としては、
ポリエステルフィルム等の非磁性支持体上に強磁性体の
微粉末である磁性粉末や樹脂結合剤、有機溶剤、各種添
加剤等を混合分散して調製される（Ｒ性塗料を塗布する
ことで磁性層が形成された。いわゆる塗布型の磁気記録
媒体が広く用いられている。そして、この塗布型の磁気
記録媒体にあっては、高密度記録化に対応し良好な電磁
変換特性を得るために使用する磁性粉末の微細化が進め
られ、例えば比表面積４０％／ｇ以上の磁性粉末が使用
されるようになっている。

ところが、このように使用する磁性粉末の微細化が進む
と、磁気記録媒体を作製する上で様々な不都合が止して
きている。

例えば、磁性粉末が微細になればなるほど磁気記録媒体
の表面の平滑化が進み、走行性が悪くなっ乙いわゆるシ
ャトル耐久性も悪くなる＋ｌｊｌ向にある。あるいは、
結合剤を架橋し塗膜物性を改善するための硬化剤力惰１
性扮未に吸着され、架橋に寄与する硬化剤量が激バし、
十分な塗膜物性が得られずやはり耐久性が劣化するとい
う問題もある。

また、走行性を改善するだめの技術として脂肪酸を潤滑
剤として使用する技術も知られているが、これら脂肪酸
も磁性わ）末に吸着される傾向にあり、その有効量が減
少して走行性の劣化、さらにはツヤトル耐久性の劣化を
招来している。

ことも考えられるが、従来広く用いられているトリレン
ジイソシアナート系の硬化剤が磁気記録媒体の特性に影
響を及ぼさない温度域では十分に架橋に寄与しないので
、上述の問題はほとんど解決されていないのが実情であ
る。

また、硬化剤や潤滑剤の磁性粉末への吸着を抑制するに
は、これら硬化剤や潤滑剤を磁性塗料に塗布直前に加え
ればよいが、この場合には混合不足や品質安定性の劣化
等の問題が生ずる。

そこで本発明は、かかる従来の実情に鑑みて堤写された
ものであって、ガラス転移点Ｔｇの高い樹脂材料を結合
剤とした際にも良好な架橋性を付与し、同時に硬化剤や
潤滑剤の吸着を抑えて塗膜物性の改善を図ることを目的
とし、これによって走行性、耐久性２電磁変換特性にイ
３れた磁気記録媒体を提供することを目的とする。

Ｃ発明が解決しようとする課題〕 走行性、耐久性を改善するための技術としては、ガラス
転移点Ｔｇの高い樹脂を結合剤に使用する〔！！題を解
決するための手段〕 本発明者等は、前述の目的を達成せんものと長期に亘り
鋭意研究を重ねた結果、ガラス転移点Ｔｇの高いｐＡ脂
材ｔ４を結合剤とした際に脂肪族ポリイソンアナート系
の硬化剤が有効に架橋反応に寄与すること、ならびに前
記硬化剤や潤滑剤の吸着防止に分子中に複数のカルボキ
シル基を有する化合物が有効に作用することを見出すに
至った。

本発明は、このような知見に基づいて完成されたもので
あって、非磁性支持体上に強磁性粉末とガラス転移点６
０°Ｃ以上の結合剤とを主体とし脂肪族ポリイソシアナ
ート系化合物を硬化剤とする磁性層が形成されてなり、
前記６ｆｌ性層が分子中に複数のカルボキシル基を有す
る化合物を含有することを特徴とするものである。

結合剤には、通常この種媒体の分野において用いられて
いる樹脂材ｔ１がいずれも使用可能であるが、本発明に
おいてはガラス転移点Ｔｇが６０゛ｃ以上のものを選択
的に用いるものとする。この場合、ガラス転移点Ｔｇ６
０°Ｃ以上の樹脂を単独で用いるようにしてもよいし、
種々のガラス転移点Ｔｇを有する樹脂を組み合わせ、全
体としてのガラス転移点Ｔｇが６０℃以上となるように
してもよい、このときの樹脂の組み合わせや配合比等は
任意である。

前記結合剤にはその一部あるいは全部に極性基が導入さ
れていてもよく、この場合極性基の種類は問わない。ま
た、結合剤として使用される樹脂の数平均分子量は、３
０００〜１０００００程度であることが好ましい。

一方、これら結合剤を架橋させ、るための硬化剤として
は、トリメチロールプロパンのへキサメチレンジイソシ
アナート付加物、インシアヌル酸エステル型へキサメチ
レンジイソシアナート三星体等の脂肪族ポリイソシアナ
ート系化合物が使用され、これらは例えばコロネー）−
ＨＬ　、　　コロネート巳Ｉ！　（いずれも日本ポリウ
レタン社製）等の名称で市販されている。

この硬化剤の添加量としては、磁性粉末１００重量部に
対して０．５〜ｌＯ重屋部とすることが好ましい。

本発明においては、これら結合剤、硬化剤の他に、硬化
剤の吸着を防止する化合物として分子中に複数のカルボ
キシル基を有する化合物を添加する。この分子中に複数
のカルボキシル基を有する化合物は、カルキシル基の数
によって分類され、分子中に２個のカルボ−トシル基を
有するジカルボン酸、分子中に３個のカルボキシル基を
有するトリカルボン酸、分子中に４個のカルボキシル基
を有するテトラカルボン酸等が使用可能である。

具体的な化合物を例示すると、ジカルボン酸とし°ζは
、シュウ酸、マはン酸、コハク酸、グルタル酸、アジピ
ン酸５　ピメリン酸、スヘリン酸、アゼライン酸、セバ
シン酸等の飽和脂肪族ジカルボン酸、マレイン酸、フマ
ル酸等の不飽和脂肪族ジカルボン酸、フタル酸、イソフ
タル酸、プレフタル酸等の芳香族ジカルボン酸等である
。また、トリカルボン酸としてはヘンゼントリカルポン
酸等が挙げられ、テトラカルボン酸としてはベンゼンテ
トラカルボン酸等が挙げられる。

これら化合物は、その重盟平均分子看が１ｏｏｏ以下で
あることが望ましく、またその添加量は磁性粉末１００
重量部に対して０．１〜１０重量部とすることが好まし
い、添加量が０．１重量部未満では効果剤の吸着を十分
に防止することができず、逆に添加量が１０重量部を越
えると耐ン？性、耐蝕性等の点で問題が生ずるＡ”れが
ある。

磁性層には、その他潤滑剤、帯電防止剤、研磨剤等、必
要に応じて各種添加剤が添加されていてもよく、特に前
記分子中に？！数のカルボキシル基を有する化合物によ
って吸着の問題が解消されることから、炭素数１２以上
の高級脂肪Ｆａ（飽和不飽和いずれも可）の添加が好適
である。

この高級脂肪酸の添加量としては、［性む）未１００重
量部に対して０．１〜５重吋部である。

前述の各成分は、（ｎ性粉末や結合剤の種類に応じてケ
トン系、エステル系、エーテル系、芳香族炭化水素、脂
肪族炭化水素、塩素化炭化水素等から選ばれる有機溶剤
と共に混合することで１４性塗料とされる。そして、こ
の磁性塗料を非磁性支持体の上に塗布することで、その
塗膜が磁性層として形成される。

ここで、非磁性支持体や磁性粉末、有機溶剤等は従来よ
り公知のものがいずれも使用でき、何ら制約されるもの
ではない、また、磁性塗料の撹拌方法や塗布方法等も任
意である。

〔作用〕

本発明にかかる磁気記録媒体においては、磁性層に含ま
れる結合剤がＴｇが６０°Ｃ以上であり、かつ脂肪族ポ
リイソシアナート系の硬化剤により架橋されている。こ
の硬化剤は、従来硬化剤として多用されているトリレン
ジイソシアナート系硬化剤よりも低温で効率の良い架橋
反応を起こすことができる。したがって磁性層の磁気特
性等をｔ員なうことなく耐久性、走行性等に優れる磁気
記録媒体の提供が可能となる。

ただし、前記硬化剤は磁性粉末が含まれていない結合剤
単体に対しては良好な架橋性を示すものの、磁性粉末が
存在する磁性塗料中では当該磁性粉末に吸着されその有
効量が減少してしまう。

そこで、本発明では分子中に複数のカルボキシル基を有
する化合物を併用し、前記硬化剤の磁性粉末への吸着を
抑制する。

〔実施例〕

以下、本発明を具体的な実験結果に基づいて説明する。

ス１１ 本実験例は、磁性粉末として金属磁性粉末を用い、ガラ
ス転移点Ｔ　ｇ　６０　’ｃ以上の結合剤と、脂肪族ポ
リイソシアナート系硬化剤、分子中に？Ｍ数のカルボキ
シル基を有する化合物を含存する６１ｆ性層を有する磁
気記録媒体を作成し、その耐久性を検討した例である。

先ず、下記の基本組成を有する組成物に分子中に複数の
カルボキシル基を有する化合物を添加し、さらにメチル
エチルケトン・トルエン・シクロヘキサノン混合溶媒（
混合比２：２：ｌ）に固形分３６重量％となるように配
合し、ボールミルにて４８８時間混した後、硬化剤（固
形分で６重量部）を加えてさらに１時間混合を続は磁性
塗料を！ｌｌ製した。この磁性塗料をベースフィルム上
に塗布した後、６０　’Ｃにて２４時間１熱処理し、ａ
ａｗ幅に裁断してサンプルテープとした。

Ｂ：塩化ビニル アクリル共重合体（７ｇ７０’Ｃ） 基本組成 金属磁性粉末　　　　　　・・・１．　Ｏ０重世部（比
表面積５５イ／ｇ） 結合剤　　　　　・・・・２４重量部（固形分）ステア
リン酸（潤滑剤）　　・・・・・１重量部ステアリン酸
ブチル（潤滑剤）・・・１重量部アルミナ　　　　　　
　　・・・・・５重量部カーボン　　　　　　　　　・
・・・・３重量部Ｃ：ポリエステルポリウレタン （７ｇ８０’Ｃ） Ｄ：ポリカーボネートポリウレタン（Ｔｇ４５°Ｃ）前
述の手法に従い、結合剤の種類１硬化剤の種類５分子中
に複数のカルボキシル基を有する化合物の種類を変えて
各種サンプルテープを作成した。

使用した結合剤、硬化剤、カルボキシル基を有すＥ：ポ
リエステルポリウレタン （Ｔｇ３０’Ｃ） る化合物は次の通りである。

Ｆ：ポリエステルポリウレタン （Ｔｇ　−３０°Ｃ） 結合剤 Ａ：ニトロセルロース（Ｔ　ｇ　　１３０’Ｃ）（旭化
成社製、５Ｌ−１） 硬化剤 ａニトリメチロールプロパンのへキサメチレンジイソシ
アナート三量体 （日本ポリウレタン工業社製、コａネー）ｆ（Ｌ）ｂ：
イソシアヌル酸エステル型へキサメチレンジイソシアナ
ート三量体等 （日本ポリウレタン工業社製、コロネートＥＨ）Ｃ；ト
リメチロールプロパンのトリレンジイソシアナート付加
物 （日本ポリウレタン工業社製、コロネートＬ）分子中に
複数のカルボキシル基を有する化合物Ｍ：マレイン酸 Ｎ：ニトリロ三酢酸 Ｐ；クエン酸 各サンプルテープで使用した結合剤、硬化剤カルボキシ
ル基を存する化合物（酸成分）の種類並びに配合量（重
旧部）、結合剤のガラス転移点”ｒ　ｇを第１表に示す
。

得られた各サンプルテープについて、摩擦係数。

スチル耐久性９出力低下を測定し評価した。測定は、４
０°Ｃ５相対ＦＷ度６５％の環境下で行った。

また、摩擦係数はサンプルテープをアルミニウム製のド
ラムに対して巻き付は角９０°で接触させ、荷重２０ｇ
、テープ速度５■／秒にて磁性層表面とドラムとの間に
生ずる摩擦を測定して求めた。

スチル耐久性は、５ＭＨｚの信号を記録した後、スチル
モードで出力が６ｄＢ低下した時の時間で評価した。な
お、測定は１２０分間で打ち切った。

出力低下は、１５分長のテープに５　Ｍ　ｆ（ｚの信号
を記録した後、シャトル走行１バス目の再往出力から２
００バス目の出力を差し引いた値で表した。

結果を第２表に示す。

（以下余白） 第２表 本発明を適用した各実施例は、走行性、耐久性のいずれ
も良好な値を示した。

これに対して、酸成分を添加していないサンプルテープ
（比較例１）では、走行性、耐久性のいずれもが大幅に
劣っている。また、硬化剤が脂肪族ポリイソシアナート
系でないサンプルテープ（比較例２）では、走行性（摩
擦係数）の落ち込みは小さいものの、スチル耐久性に劣
り、出力低下も大きい、結合剤のガラス転移点Ｔｇが６
０″Ｃ未満であるサンプルテープ（比較例３）では、ス
チル耐久性はある程度確保できるものの、摩擦係数が太
き（走行性が悪いものとなっている。

各サンプルテープで使用した結合剤、硬化剤。

カルボキシル基を有する化合物（酸成分）の種類並びに
配合Ｍ（重量部）、結合剤のガラス転移点Ｔｇを第３表
に示す、また、作成した各サンプルテープの摩擦係数、
スチル耐久性、出力低下の測定結果を第４表６ご示す。

（以下余白） 災朕１ 本実験では、磁性粉末を酸化物系とした場合の効果を確
認した。

磁性粉末をＣｏ被＠ｒＦｅｘｏｘとし、ボールミルによ
る混合時間を２４時間、スリット幅を２インチとした以
外は、実験１と同様の方法でサンプルテープを作成した
。

第４表 この第４表からも明らかなように、酸化鉄系磁性粉末を
用いた場合にも酸成分の添加による効果は顕著である。

〔発明の効果〕

以上の説明からも明らかなように、 本発明の磁 気記録媒体においては、結合剤としてガラス転移点が６
０’Ｃ以上のものを使用しているため、平滑な表面でも
良好な走行性、耐熱耐久性を得ることができる。また、
硬化剤として脂肪族ポリイソシアナート系化合物を用い
ていることか、らガラス転移点６０°Ｃ以上の結合剤で
も良好な架橋性を得ることができ、同時に分子中に複数
のカルボキシル基を有する化合物を添加しているので、
硬化剤の磁性粉末への吸着が抑制されてその仔効量を確
保され、耐久性に優れた塗膜とすることができる。

このように、本発明によれば電６ｎ変換特性ばかりでな
く走行性、耐久性に優れた磁気記録媒体を提供すること
ができるが、特に結合剤のガラス転移点が高いことから
比較的高温下でも良好な走行性。耐久性が得られ、その
実用的価値は大きい。

特許出願人　　　ソニー株式会社 代理人　　弁理士　　小池　　晃 同　　　印材　榮− 同　　　　佐藤　　　勝

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 非磁性支持体上に強磁性粉末とガラス転移点６０℃以上
   の結合剤とを主体とし脂肪族ポリイソシアナート系化合
   物を硬化剤とする磁性層が形成されてなり、 前記磁性層が分子中に複数のカルボキシル基を有する化
   合物を含有することを特徴とする磁気記録媒体。