JPH02254620A

JPH02254620A - 磁気記録媒体

Info

Publication number: JPH02254620A
Application number: JP7483489A
Authority: JP
Inventors: Makoto Inoue; 誠井上; Hiroshi Miura; 浩志三浦; Kaneaki Niida; 仁井田　金明; Toshiyuki Sano; 俊幸佐野; Yoshitaka Tsukidate; 義隆月館; Takahiro Miyazaki; 宮崎　孝弘
Original assignee: Sony Corp
Current assignee: Sony Corp
Priority date: 1989-03-29
Filing date: 1989-03-29
Publication date: 1990-10-15
Anticipated expiration: 2013-05-20
Also published as: JP2754688B2

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、比表面積の大きな強磁性粉末を使用した磁気
記録媒体において、結合剤に一３Ｏ，Ｍ基あるいは一０
３Ｏ，Ｍｌｉを所定量導入するとともに、分子中に複数
のカルボキシル基を有する化合物を磁性層に所定量添加
することで、当該強磁性粉末の分散性の大幅な改善を図
り、これによって表面性に優れ電磁変換特性に優れた磁
気記録媒体を提供しよ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
微粒子である強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磁性塗料を塗布する
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高性能化を
図るために強磁性粉末の微細化が進められ、比表面積の
大きな強磁性粉末が使用されるようになってきている。

さらには、磁気特性に優れた金属（例えばＦｅ、Ｎｉ、
Ｃｏ等）やこれらの合金の超微粒子が強磁性粉末として
使用されるようになってきている。

ところで、前述の塗布型の磁気記録媒体においては、極
めて微細な粒子径を有した強磁性粉末を結合剤樹脂中に
高度に分散させ、磁性層の表面性を改善して電磁変換特
性を向上させると同時に、磁性塗膜の耐久性を向上させ
ることが要求される。

すなわち、塗布型の磁気記録媒体では、磁性層中に含有
される強磁性粉末を如何に良好に分散させるか、如何に
良好に結合剤と結びつけるかが非常に重要な課題である
。

そこで従来、かかる要求に対処する方策として、磁性塗
料中へのレシチン等の分散剤の添加や、結合剤への極性
基の導入等が行われている。

〔発明が解決しようとする課題］しかしながら、例えば比表面積４５ｒｒｆ／ｇ以上にも
なる微細な強磁性粉末を磁性塗料中に分散しようとする
と、これら強磁性粉末の凝集力が大きいために、前述の
分散剤の添加や結合剤への極性基の導入だけでは分散性
を十分に確保することが難しいのが実情である。また、
例えばレシチン等の分散剤を使用した場合には、これら
分散剤と結合剤との親和性が悪いことから、界面での補
強効果が不足し塗膜強度が劣化する傾向にある。

そこで本発明は、このような従来の実情に迄みて提案さ
れたものであって、比表面積が大きな強磁性粉末に対す
る分散性を改善することを目的とし、表面性５電磁変換
特性に優れた磁気記録媒体を提供することを目的とする
。

〔課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、−５ＯｆｆＭ基あるいは一０Ｓ
Ｏ３Ｍ基が導入された結合剤と分子中に複数のカルボキ
シル基を有する化合物を組み合わせたときに、特異的に
著しく良好な分散性が発揮されるとの知見を得るに至っ
た。

本発明は、かかる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、比表面積４５ホ／ｇ以上の強磁
性粉末と、−３０３Ｍ基及び／又はＯＳＯ５Ｍ基（ただ
し、Ｍはアルカリ金属を表す、）が導入された樹脂を含
有する結合剤とを主体とする磁性層が形成されてなり、
前記結合剤に含まれる一３Ｏ，Ｍ基及び／又は−０ＳＯ
３Ｍ基の量が強磁性粉末の表面積１ｄ当たり０．２〜０
．８μモルであり、かつ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強磁性粉末の表面積１ｎ
ｆ当たり０．５〜５μモルの割合で含有することを特徴
とするものである。

本発明が対象とするのは、非常に微細な強磁性粉末、特
に比表面積が４５Ｉ′ｒｒ／ｇ以上の強磁性粉末を使用
した磁気記録媒体であるが、強磁性粉末の種類は問わな
い。したがって、強磁性粉末としては、通常この種の媒
体に使用されるものがいずれも使用でき、酸化鉄系強磁
性粉末、酸化クロム系強磁性粉末、金属系強磁性粉末、
六方晶系フェライト粉末等が例示される。

一方結合剤は、少なくともその一部にスルホン酸金属塩
基（−３ＯｚＭｉＭはＮａ、に等のアルカリ金属）又は
硫酸金属塩基（−０ＳＯ，Ｍ；ＭはＮａ、に等のアカリ
金属を表す。）のいずれか一方が導入されていることが
必要である。

結合剤には、通常この種の媒体の分野において用いられ
ている樹脂材料がいずれも使用可能であって、特にその
種類は限定されない。代表的な結合剤樹脂を例示すれば
、塩化ビニル−酢酸ビニル共重合体、塩化ビニル−酢酸
ビニル−ビニルアルコール共重合体５塩化ビニル−酢酸
ビニル−マレイン酸共重合体、塩化ビニル−塩化ビニリ
デン共重合体、塩化ビニル−アクリロニトリル共重合体
。

アクリル酸エステル−アクリロニトリル共重合体。

アクリル酸エステル−塩化ビニリデン共重合体。

メタクリル酸エステル−塩化ビニリデン共重合体。

メククリル酸エステルースチレン共重合体、熱可塑性ポ
リウレタン樹脂、ポリフッ化ビニル、塩化ビニリデン−
アクリロニトリル共重合体、ブタジェン−アクリロニト
リル共重合体、アクリロニトリル−ブタジェン−メタク
リル酸共重合体、ポリビニルブチラール、ポリビニルア
セクール、セルロース誘導体、スチレン−ブタジェン共
重合体。

ポリエステル樹脂、フェノール樹脂、フェノキシ樹脂、
エポキシ樹脂、熱硬化性ポリウレタン樹脂。

尿素樹脂５メラミン樹脂、アルキド樹脂、尿素−ホルム
アルデヒド樹脂等である。

したがって、結合剤中にスルホン酸金属塩基。

硫酸金属塩基を含有せしめる方法としては、ｆａ）これ
ら樹脂材料のうちのいずれかにスルホン酸金属塩基、１
酸金属塩基を導入したものを単独で用いる方法、（ｂ）これら樹脂材料のうちいずれかにスルホン酸金属
塩基、硫酸金属塩基を導入したものと、これら極性基を
導入していない他の樹脂とを併用する、方法、（Ｃ）これら樹脂材料のうちいずれかにスルホン酸金属
塩基、硫酸金属塩基を導入したものと、他の極性基を導
入した樹脂とを併用する方法、等、種々の方法が考えら
れるが、いずれにしても結合剤中のスルホン酸金属塩基
または硫酸金属塩基の量が強磁性粉末の表面積１イ当た
り０．２〜０．８μモルとなるように設定する。これら
の導入量が少なすぎても、逆に多すぎても電磁変換特性
が劣化する。

なお、前記スルホン酸金属塩基または硫酸金属塩基の樹
脂材料への導入方法としては、原料モノマーにこれら極
性基を有する化合物を混入しておく方法や、ポリマーを
後から変性する方法等、これまで行われている方法がい
ずれも採用可能であり、特にその方法は問わない。

本発明においては、これら強磁性粉末、結合剤の他に、
分散性を改善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。

この分子中にカルボキシル基を有する化合物は、カルボ
キシル基の数によって分類され、分子中に２個のカルボ
キ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、ジカルボン酸としては、
シュウ酸、マロン酸、コハク酸、グルタル酸、アジピン
酸３　ピメリン酸、スペリン酸、アゼライン酸、セバシ
ン酸等の飽和脂肪族ジカルボン酸や、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、テ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、クエン酸、ニトリロ
三酢酸、ベンゼントリカルボン酸等が挙げられ、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。

これらの化合物は、重量平均分子量が１０００以下であ
ることが望ましい。分子量が１０００を越えると、後述
の範囲で添加しようとしたときに量的に見て大量に投入
する必要が生じ、塗膜物性等に悪影響を及ぼす虞れがあ
る。また、その添加量は、強磁性粉末の表面積１ｍ２当
たり０．５〜５μモルとする必要がある。当該添加量が
前述の範囲を速成すると、やはり電磁変換特性が劣化す
る。

磁性層には、その油潤滑剤、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
記分子中に複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、例えば潤滑剤とし
て炭素数１２以上の高級脂肪酸（飽和、不飽和いずれも
可）の添加等が好適である。

前述の各成分は、強磁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磁性塗料とされる。そして、この
磁性塗料を非磁性支持体に塗布することで、その塗膜が
磁性層として形成される。

１二で、非磁性支持体等に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〕

一３○１Ｍ基又は−ＯＳ　Ｏｓ　Ｍ　＆が導入された結
合剤と、分子中に複数のカルボキシル基を有する化合物
とを組み合わせると、これらの相乗効果によって分散性
が著しく改善され、比表面積が４５ホ／ｇ以上の強磁性
粉末であっても良好に分散される。

したがって磁性層の表面性が向上し、電磁変換特性の向
上が図られる。

この分散性の改善機能は、特に−ＳＯ，Ｍ基０ＳＯ５Ｍ
基の導入量や分子中に複数のカルボキシル基を有する化
合物の添加量の強磁性粉末表面積に対する割合に依存し
、これらをそれぞれ強磁性粉末表面積１ポ当たり０．２
〜０．８μモル、０．５〜５μモルとすることで良好に
発現される。

〔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。

〜　　　　　３　　　　　　　〜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、サンドミルにて分散
した後、硬化剤（商品名コロネートし）４重量部を加え
てさらに混合を続け、磁性塗料を調製した。この磁性塗
料を厚さ１０μｍのベースフィルム上に厚さ３μｍとな
るように塗布した後、磁場配向→乾燥リス−パーカレン
ダーの順で処理を施し、硬化して磁性層を設けた。さら
に厚さ０，８μｍのバックコート層を設けた後、８班幅
にスリットしてサンプルテープとした。

基本組成Ａ金属磁性粉末　　　　　　　　　・・・１００重量部（
比表面積５１ポ／ｇ）塩化ビニル系結合剤　　　　　　・・・　１５重量部ポ
リウレタン系結合剤　　　　　・・・　６重量部酸化ク
ロムカーボンステアリン酸ブチルステアレートメチルエチルケトントルエンシクロヘキサノン・・・　８重量部・・・　３重量部・・・　１重量部・・・　２重量部・・・１２５重量部・・・　７５重量部・・・　ＳＯ重量部〜　　　　　　　　　　　　　〜　　　　　５基本組成
を下記の通り変え、他は先の実施例に準じてサンプルテ
ープを作成した。

基本組成り金属磁性粉末　　　　　　　　　・・・１００重量部（
比表面積６０ｒｄ／ｇ）塩化ビニル系結合剤　　　　　　・・・　ｌＯ重量部ポ
リウレタン系結合剤　　　　　・・・　１０重量部アル
ミナ　　　　　　　　　　　・・・　６重量部カーボン
　　　　　　　　　　　・・・　５重量部ステアリン酸
　　　　　　　　　・・・　１重量部ブトキシエチルス
テアレート　　・・・　１重量部メチルエチルケトン　
　　　　　・・・１２５重量部トルエン　　　　　　　
　　　　・・・　７０重量部シクロヘキサノン　　　　
　　　・・・　ＳＯ重量部各実施例、比較例で使用した
結合剤の種類並びに極性基の含有量１分子中に複数のカ
ルボキシル基を有する化合物（以下、多価カルボン酸と
称する。）の種類並びに添加量を次表に示す。なお、結
合剤の極性基の含有量及び多価カルボン酸の添加量はい
ずれも強磁性粉末（金属磁性粉末）の表面積１ポ当たり
の値である。

また、表中に記載される結合剤、多価カルボン酸は次の
通りである。

ビニル　　　ＩＡ；塩化ビニル−アクリル共重合体Ｂ：塩化ビニル−アクリル共重合体Ｃ：塩化ビニル−アクリル共重合体／ジフェニルメタシシイソシ７ネート系Ｄ：塩化ビニル
−アクリル共重合体Ｅ　：　イソフタル酸ｌ　６−へキサングリコール／ジフェニルメタンジイソシアネート系Ａ　：　イソフ
クル酸−ツレフタル酸−エチレングリコールーネオベン
チルグリコール／ジフェニルメクンジイソシ７ネート系
Ｃ：　クエン酸Ｎ：　ニトリロ三酢酸Ｂ　：　イソフタル酸−テレフタル酸−エチレングリコ
ール−ネオベンチルグリコール／ジフェニルメタンジイ
ソシアネート系Ｃ；　イソフタル酸−ツレフタル酸−エ
チレングリコール−ネオベンチルクリコール／ジフェニ
ルメタンジイソシフネート系さらに、この表に併せて各
サンプルテープの電磁変換特性も掲載する。電磁変換特
性は、５ＭＨｚでの出力並びにＣ／Ｎ　（ただし、５Ｍ
１（ｚの信号をキャリア、４ＭＨｚの信号をノイズとし
て求めた値）を測定することで評価し、いずれも実施例
１に対する相対値で比較した。

（以下余白）Ｄ　：　イソフタル酸−ツレフタル酸。エチレングリコ
ール−ネオペンチルグリコールこの表を見ても明らかな
通り、本発明を適用した実施例テープでは、いずれも良
好な電磁変換特性が得られている。これに対して、多価
カルボン酸が添加されていないサンプルテープ（比較例
２゜比較例３）や多価カルボン酸の添加量が多すぎるサ
ンプルテープ（比較例１）、スルホン酸金属塩基や硫酸
金属塩基が少なすぎるサンプルテープ（比較例４）、ス
ルホン酸金属塩基や硫酸金属塩基が多すぎるサンプルテ
ープ（比較例５）では、いずれの場合にも電磁変換特性
の低下が見られる。

（発明の効果〕以上の説明からも明らかなように、本発明においては、
結合剤として所定量の一５Ｏ，Ｍ基、あるいは−０ＳＯ
３Ｍ基が導入された樹脂を使用するとともに、分子中に
複数のカルボキシル基を有する化合物を所定量添加して
いるので、非常に微細な強磁性粉末であっても良好に分
散することができ、表面性に優れ電磁変換特性に優れた
磁気記録媒体を提供することが可能である。

また、前記分子中に複数のカルボキシル基を有する化合
物は、結合剤との親和性にも優れ、したがって塗膜強度
を確保することができる。

Claims

【特許請求の範囲】非磁性支持体上に、比表面積４５ｍ＾２／ｇ以上の強磁
性粉末と、−ＳＯ＿３Ｍ基及び／又は−ＯＳＯ＿３Ｍ基
（ただし、Ｍはアルカリ金属を表す。）が導入された樹
脂を含有する結合剤とを主体とする磁性層が形成されて
なり、前記結合剤に含まれる−ＳＯ＿３Ｍ基及び／又は−ＯＳ
Ｏ＿３Ｍ基の量が強磁性粉末の表面積１ｍ＾２当たり０
．２〜０．８μモルであり、かつ前記磁性層が分子中に複数のカルボキシル基を有す
る化合物を強磁性粉末の表面積１ｍ＾２当たり０．５〜
５μモルの割合で含有することを特徴とする磁気記録媒
体。