JPH02226518A - 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、特にバ
ンクコート層に含まれる結合剤の改良に関する。

〔発明の概要〕

本発明は、非磁性支持体上の一方の面に磁性粉末と結合
剤とを主体とする磁性層が形成され、他方の面に非磁性
粉末と結合剤とを主体とするバックコート層が形成され
てなる磁気記録媒体において、上記バックコート層の結
合剤として側鎖にパーフルオロアルキル鎖が導入された
ポリウレタン樹脂を使用することにより、潤滑性能の向
上を図るものである。

［従来の技術］ −１１９に磁気記録媒体については、磁気特性に優れる
ことはもちろんであるが、その使用状態において磁気ヘ
ッド、ガイドローラー、ガイドピン等の多くの摺動部材
と接触するため、その表面が十分に平滑であり低い摩擦
係数を示すことが要求される。表面性に優れることは、
摺動ノイズやドロップアウト等の低減を可能とするばか
りでなく、磁気記録媒体の走行性、耐久性の向上にも大
きく貢献するので、実用上極めて重要な特性である。

磁気記録媒体の走行性、耐久性を改善する手段としては
、これまでにパーフルオロアルキル鎖もしくはパーフル
オロポリエーテル鎖を有する各種の潤滑剤を使用するこ
とが検討されてきた。これらの潤滑剤は、従来は主とし
て磁気ヘッドと摺接し磁気記録に直接に関与する磁性層
に内添あるいは塗布する形で使用されている。

期待できる潤滑能にも限界が生じる。

さらに、潤滑剤の使用方法としても、内添や塗布では潤
滑剤の滲出や脱落による潤滑能の経時劣化は避けられな
い。

そこで本発明は、かかる実情に鑑みて提案されたもので
あり、走行性、耐久性、磁気特性に優れる磁気記録媒体
の提供を目的とする。

〔発明が解決しようとする課題〕

ところで、上述のように磁性層に対して潤滑剤を内添あ
るいは塗布した磁気記録媒体においては、磁性層の潤滑
性および耐久性は確かに改善されるが、媒体としての磁
気特性や全体的な潤滑性を向上させる観点からはいまだ
改善の余地がある。特に潤滑剤を内添する場合には当然
ながら磁性層の組成が変化するわけであるが、該磁性層
の組成の大半が磁性粉によって占められていることから
もわかるように、一定の磁気特性を維持するためには組
成を大幅に変更することはできない。したがって、使用
できる潤滑剤の量も自ずと制限され、〔問題点を解決す
るための手段〕 本発明者等は、上述の目的を達成するために検討を重ね
た結果、磁気記録媒体の巻乱れ防止、帯電防止、走行性
の向上等を図るために設けられているバックコート層に
対して潤滑剤を使用し、しかも該バンクコート層の結合
剤と潤滑能を担う基とを分子構造的に一体化すれば上述
の問題点が解決されることを見出し、本発明を完成する
に至ったものである。

すなわち本発明にかかる磁気記録媒体は、非磁性支持体
上の一方の面に磁性粉末と結合剤とを主体とする磁性層
が形成され、他方の面に非磁性粉末と結合剤とを主体と
するバックコート層が形成されてなる磁気記録媒体であ
って、上記バックコート層の結合剤が側鎖にパーフルオ
ロアルキル鎖が導入されたポリウレタン樹脂を含有する
ことを特徴とするものである。

上記ポリウレタン樹脂は、塗膜物性等の観点から近年磁
気記録媒体の結合剤として多用されるようになっており
、ポリエーテルポリウレタン１　ポリエステルポリウレ
タン、ポリカーボネートポリウレタン等の種類がある。

いずれもその主鎖は、ポリオールの末端−〇Ｈ基と多官
能イソシアナートの末端−Ｎ＝Ｃ−０基との間で形成さ
れるカルバメート基によって伸長するものである。した
がって、原料モノマーとなるポリオールおよび多官能イ
ソシアナートの少なくとも一方に予め側鎖としてパーフ
ルオロアルキル鎖を導入し、これらを共重合させれば、
潤滑性の側鎖を有するポリウレタン樹脂を容品に合成す
ることができる。ここで、上記パーフルオロアルキル鎖
の炭素数ｎは特に限定されるものではないが、潤滑性、
溶剤に対する溶解性等の実用特性を考慮して１≦ｎ≦８
とすることが好ましい。

実際の合成にあたっては、上述のような潤滑性の側鎖を
有する原料上ツマ−を、ポリエーテルポリウレタン、ポ
リエステルポリウレタン、ポリカーボネートポリウレタ
ン等の通常のポリウレタン樹脂の原料モノマーと適宜混
合して共重合させる。

このときの共重合比は、得られるポリウレタン樹脂にお
けるフッ素含有量が樹脂１ｇ当たり０．０１〜４．Ｏｍ
ｍｏｆ　（以下、単位は−ｍｏｌ／ｇと表す。）となる
ように設定する。０．０１　ｍｍｏｌ／ｇ未満では潤滑
効果が現れず、４．０　ｗｌｌｏｌ／ｇを越えると溶剤
への溶解性が低下し取扱い困難となる。

上記ポリウレタン樹脂の数平均分子量は１，０００〜１
００．０００とする。上記範囲未満では結合剤としての
機能が十分に発揮されず、非磁性粉末の脱落等が生じや
すくなる。また上記範囲より大きい場合には、溶剤への
溶解性が低下する等の取扱い上の問題が生ずる。

ポリウレタン樹脂の製造に際しては、熔融状態で反応さ
せる溶融重合、有機溶剤中に前記記載の原料を溶解して
重合を行う溶液重合等の一般的な方法が採用できる。

また、ポリウレタン樹脂の安定性を増すために、酸化防
止剤、紫外線吸収剤、加水分解防止剤等を該ポリウレタ
ン樹脂の固形分に対し約５％以内で添加しても良い。

なお、本発明にかかるポリウレタン樹脂には通常のポリ
ウレタン樹脂に含まれている極性基が適宜導入されてい
ても良い。この導入方法としては、共重合後にポリウレ
タン樹脂を化学修飾するか、あるいは予め極性基の導入
された市販のポリウレタン樹脂とブレンドすること等が
考えられる。

さらに上述のポリウレタン樹脂は、分散性、潤滑性等を
損なわない範囲にて塩化ビニル系樹脂等の他の樹脂と混
合して使用しても良い。

その他、本発明の磁気記録媒体に使用される非磁性支持
体、磁性粉末、非磁性粉末、および各種の添加剤等は従
来公知の材料がいずれも使用可能である。

〔作用］ 本発明では、潤滑性がバックコート層に対して付与され
るので、潤滑剤の使用量に関して磁性層に潤滑剤を内添
する場合のような制約がなく、かつ磁性層の磁気特性に
は何ら影響が生じない。

さらに、本発明では結合剤となるポリウレタン樹脂と潤
滑作用を有するパーフルオロアルキル鎖とが共有結合に
より一体化されている。したがって、潤滑剤を単に塗布
したり内添する場合と異なり、経時的に潤滑剤が滲出す
る虞れがないうえ、バンクコート塗料の調製にあたって
結合剤と潤滑剤との相溶性を考慮する必要も本来的に生
じない。

また、パーフルオロアルキル基が側鎖として導入されて
いることの構造的な利点もある。第一に、ポリウレタン
主鎖はそのまま維持されるので、ポリウレタン樹脂本来
の優れた特性は損なわれない。

たとえば他の結合剤や各種添加剤と混練する際にも、ポ
リウレタン自身が持つウレタン結合（カルバメート基）
の極性により他の結合剤や各種添加剤に対して十分な親
和性が発揮される。第二に、潤滑能を担う上記側鎖はそ
の構造上゛、とり得る立体配座の自由度が大きい、特に
上記ポリウレタン樹脂を他の結合剤と混合して使用する
場合には、該結合剤に対する側鎖の親和性がポリウレタ
ン主鎖に比べて相対的に低いことから、側鎖はバックコ
ート層表面付近により多く分布するようになるものと考
えられる。したがって、効果的な潤滑能が期待でき、さ
らにはバックコート層を形成することにより問題となり
やすい粘着についても、これを抑制することが可能とな
る。

〔実施例〕

以下、本発明の好適な実施例について実験結果にもとづ
いて説明する。

実施例１〜実施例６ 本実施例は、ポリオールとして次式（１）で表ＨＯＣＨ
ｉ　ＣＨｚ　−Ｎ　　ＣＨｔ　ＣＨｚ　　ＯＴ（ＣＨ！
（ＣＨり！ＮＨＣＣ１Ｆ＋ｓ ・・・　（り を使用して合成したポリウレタン樹脂をバックコート層
の結合剤としたビデオテープの例である。

本実施例においては、ポリウレタン樹脂の主原料を１．
　６−ヘキサングリコール、イソフタル酸。

およびメチルフエニルジイソシアナートとし、これらに
加えて主鎖にパーフルオロアルキル鎖（ＣＪ＋ｓ）を有
する上記ポリオール（りを共重合させ、分子Ｎ３万のポ
リウレタン樹脂（以下、合成ポリウレタン樹脂と称する
。）を合成した。得られた各ポリウレタン樹脂のフッ素
含量は０．５〜３．０請■ｏｌ／ｇである。さらに上記
合成ポリウレタン樹脂の一部のものには、極性基として
０．０５＋５ｓｏｌ／Ｈの−ＳＯ，Ｎａ　Ｉ＆も導入し
た。フッ素含量および５ＯｘＮａａＪ含量は後述の第１
表に示す。

次に、上述のようにして得られた合成ポリウレタン樹脂
の各々を使用し、以下の組成にしたがってバックコート
塗料を調製した。

カーボンブラック〔非磁性粉末〕 （キャ１フト　社製、　商品名ブラック・バールズ　Ｌ
）　　　１００　　重量部塩化ビニル系共重合体〔結合
剤〕 （−３ＯｓＮａ　０．０７　ｍ５ｏｌ／ｇ含有９重合度
４００）　４０重量部合成ポリウレタン樹脂（結合剤）
４０重量部メチルエチルケトン〔溶剤１２５０重量部メ
チルイソブチルケトン〔溶剤１２００重量部トルエン（
溶剤）　　　　　　　　　　１５０重量部上述の組成か
らなるバックコート塗料をボールミルにて４８時間混練
した後、２μｍのフィルターで濾過した。続いてトリレ
ンジイソシアナート系硬化剤（日本ポリウレタン工業社
製、商品名コロネー）Ｌ）１０重量部を添加してさらに
２０分間混練した。

一方、磁性層を形成するための磁性塗料は以下の組成に
したがって調製した。

Ｃｏ被着７　　Ｆｅａｒｓ　　ＣＶａ性粉）１００重量
部ポリウレタン樹脂（結合剤）　　　　　６重量部塩化
ビニル系共重合体〔結合剤〕 （−３Ｏ２Ｎａ　Ｏ，０７ｍｍｏｆ／ｇ含有１重合度４
００）　１８重量部カーボンブラック〔帯電防止剤］　
　　２重量部ｃｒｇｏｓ（研磨剤〕　　　　　　　　　
２重量部ステアリン酸〔潤滑剤〕　　　　　　　１重量
部ステアリン酸ブチル〔潤滑剤〕　　　　１重量部メチ
ルエチルケトン〔溶剤３１００重量部トルエン〔溶剤３
６０重量部 シクロヘキサノン〔溶剤３６０重量部 なお、ここで使用したポリウレタン樹脂は、１゜６−ヘ
キサングリコール、イソフタル酸、およびメチルフエニ
ルジイソシアナートを用いて合成したものであり、潤滑
性の側鎖は含んでいない。

上述の組成からなる磁性塗料をボールミルにて４８時間
混練した後、２μｍのフィルターで濾過した。続いてト
リレンジイソシアナート系硬化剤（日本ポリウレタン工
業社製、商品名コロネートＬ）５重１部を添加してさら
に２０分間混練した。

ビデオテープの作成にあたっては、まず上記磁性塗料を
１４μｍ厚のＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）フ
ィルム上に乾燥後の塗膜が６μｍ厚となるように塗布し
た１次いで磁場配向処理を行った後、乾燥して巻き取り
、カレンダー処理を行った０次に上記バックコート塗料
を、ＰＥＴフィルムの磁性層形成面とは反対側の面に塗
布し、６０°Ｃで２４時間の加熱処理を行い、最後に１
／２インチに裁断した。

実施例７および実施例８ 本実施例は、上述のポリオール（１）に代えて次式（ｎ
）で表される化合物 を使用して合成したポリウレタン樹脂をバックコート層
の結合剤としたビデオテープの例である。

ポリウレタン樹脂の合成方法、バックコート塗料の調製
方法、ビデオテープの作成方法等は、上述の実施例１〜
実施例６に同じである。

比較例１および比較例２ 本比較例では、バックコート層の結合剤として上述の合
成ポリウレタン樹脂６重量部の代わりに、パーフルオロ
アルキル鎖を側鎖に含まない通常のポリウレタン樹脂６
重量部を使用した例である。

かかるポリウレタン樹脂は、１．６−ヘキサングリコー
ル、イソフタル酸、メチルフエニルジイソシアナートを
原料モノマーとして同様に合成し、さらに比較例１では
０．０５　ｗｌｌｌｏｌ／ｇの一５０３Ｎａ基を導入し
た。

上記実施例１〜実施例８．比較例１および比較例２で作
成された各ビデオテープについて、動摩擦係数の測定と
粘着試験を行った。動摩擦係数は、温度２５℃、相対湿
度５０％、テープ速度１０ｍｍ／秒。

荷重２０ｇの条件下で上記ビデオテープをビデオテープ
レコーダーにて１回走行させた後と１００回走行させた
後のそれぞれについて、磁性層表面とＩＳステンレスド
ラムとの間に生ずる摩擦を測定して求めた。粘着試験と
は、鉄のリールに上記ビデオテーブを５００ｍ巻取り、
１００°Ｃの熱水中に３時間浸漬した後該ビデオテープ
を剥がすものである。

ここで、粘着が生じて上記ビデオテープが剥がせなくな
る場所のｍ数をもって評価の基準とした。

以上の結果を第２表に示す。

（以下余白） この表より、各実施例ではいずれも動摩擦係数が低く抑
えられ、１００回走行後においてもその値は１回走行後
の値と同じか、あるいは若干上昇する程度にとどまった
。−３Ｏ，Ｎａ　　基含量を一定として比較すると、フ
ッ素含量が多くなるほど動摩擦係数は低下する傾向がみ
られた。またフッ素含量を１．０　ｗｌＩｏｌ／ｇ以上
とした場合には粘着は発生しなかった。したがって、走
行性、耐久性に優れる磁気記録媒体が得られていること
がわかる。

これに対し、比較例１および比較例２では動摩擦係数が
高い上に粘着が早い時点から発生していた。

えない。したがって磁気特性、電磁変換特性には何ら影
響を与えずに走行性、耐久性の改善が可能となる。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 非磁性支持体上の一方の面に磁性粉末と結合剤とを主体
   とする磁性層が形成され、他方の面に非磁性粉末と結合
   剤とを主体とするバックコート層が形成されてなる磁気
   記録媒体において、 上記バックコート層の結合剤が側鎖にパーフルオロアル
   キル鎖が導入されたポリウレタン樹脂を含有することを
   特徴とする磁気記録媒体。