JPH0258728A - 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、非磁性支持体上に強磁性粉末及び結合剤樹脂
を主体とする磁性層を設けた磁気記録媒体に関し、特に
広範囲の温湿度条件下における走行耐久性が優れた磁気
記録媒体に関するものである。

［従来技術及びその問題点コ 磁気記録の高記録密度化にともなって、磁性層の表面性
はより平滑になりそのために走行中における磁性層と記
録再生装置内の各部品との摩擦係数が増大し磁気記録媒
体の円滑な走行が阻害されたり、磁性層が損傷される等
の問題が顕著になってきた。さらに、近年ＶＴＲ、パー
ソナルコンピューター、ワードロセッサー等が一般民生
用機器として普及するようになって磁気記録媒体の使用
条件、なかでも温湿度条件が広範囲に渡るようになって
きた。そして、パーソナルコンピューターやワードロセ
ッサー等に使用されるフロッピーディスク等の回転記録
媒体のように磁性層に対してヘッドのオンオフが数多く
繰り返される方式に使用されるので、特に、高温下、あ
るいは高温から低温までの温度サイクルが長時間続けら
れる状態では前記の磁気記録媒体の走行耐久性の問題は
−・層大きな問題となってきた。

二のような問題を改良するために従来から磁性層中に脂
肪酸エステルを添加する方法（特開昭５０−２２６０３
号公報、特開昭５０−１５３９０５号公報、特開昭５５
−１３９６３７号公報、特公昭３１−２８３６７号公報
、特公昭４１−１８０６５号公報、特公昭４７−１２９
５０号公報）、シリコーン化合物を添加する方法（ＵＳ
２６５４６８１）、脂肪酸や炭化水素を添加する方法等
が提案され試みられてきた。

しかしながら、従来のこれらの技術においては前記添加
物が高温度下では磁性層表面から揮発し易かったり、一
方低温度下では磁性層表面に析出してヘッドの目詰まり
やドロップ・アウト増大の原因となる等の問題があった
。また、効果を期待して添加量を多くすると結合剤樹脂
を可塑化して磁性層の膜強度を弱めて耐久性をむしろ低
下させてしまう等の問題もあった。

このような問題を解決するために高温下では磁性層から
揮発しにくり、低温下では磁性層表面に析出することが
ないように高分子量でかつ分岐した炭化水素基あるいは
不飽和炭化水素基を有した脂肪酸エステルを磁性層に添
加する方法が特開昭５８−１６０４２５号公報、特開昭
５８−２１８０３８号公報、特開昭６０−２０５８２７
号公報、特開昭６２−１２５５２９号公報に開示されて
いる。しかしこれらのエステルは常温で液状であり結合
剤樹脂と相溶し易く結合剤樹脂を可塑化する結果磁性層
の膜強度を低下させいずれも充分な効果が得られていな
い。

また別な方法として低融点の脂肪酸エステルと高融点の
脂肪酸エステルとを併用する方法が特開昭６１−２９４
６３７号公報に開示されているが、必ずしも充分な効果
が得られていない。また、他の別な方法として流動パラ
フィンとフタル酸エステルとを併用する方法が特公昭５
７−５１１７０号公報、特公昭６０−４９９７２号公報
及び特公昭６０−４９９７３号公報に開示されている。

この方法にあってはフタル酸エステルの作用で流動パラ
フィンの磁性層表面への浸み出しが適度に抑えられると
いう利点はあるが、フタル酸エステルのアルコール部が
大きくない為に高温度で磁性層表面から揮発し易く、高
温度下での磁気記録媒体の走行耐久性の改良にはまだ問
題があった。

［発明の目的］ 本発明は上記の従来技術の問題点を改良する為になされ
たものであり、広範囲の環境条件下で走行耐久性の優れ
た磁気記録媒体を提供することを目的としている。

［問題点を解決するための手段］ 本発明の目的は、非磁性支持体上に強磁性粉末及び結合
剤樹脂を主体とする磁性層を設けた磁気記録媒体におい
て、該磁性層は下記一般式（Ｉ）で表されるベンゼント
リカルボン酸を該磁性層中＼ 又は磁性層表面上に保持していることを特徴とする磁気
記録媒体により達成される。

ただし、Ｒ１，Ｒ２及びＲ３は、直鎖又は分岐のアルキ
ル基又はアルケニル基であって、Ｒ１の炭素数、Ｒ２の
炭素数及びＲ３の炭素数の合計は２２以上であり、且つ
Ｒ１，Ｒ２及びＲ３は互いに同一もしくは互いに異なっ
ている。

本発明における前記ベンゼントリカルボン酸は、それ自
身で潤滑効果を有し磁気記録媒体に走行耐久性を付与す
ることができるだけではなく、前記結合剤樹脂に対し適
度の親和性があるので低温度下でも白粉が発生しにくく
かつ分子の大きさも比較的大きいので高温度下にあって
も磁性層から揮発しにくくその結果広い温度範囲におい
て磁気記録媒体の走行耐久性を向上させることができる
。

また、前記ベンゼントリカルボン酸自身結晶性があるた
めか親和性がある割りには前記結合剤樹脂を可塑化して
磁性層の膜質を低下する等の弊害も少ない。

また、前記ベンゼントリカルボン酸の三つのアルコール
部Ｒ１、Ｒ２及びＲ３の炭素数の合計は特に高温度条件
下での走行耐久性を向上させるために２２以上であるこ
とが望ましく、特に望ましくは３０以上である。前記炭
素数の合計が小さいと高温度下において磁性層から前記
ベンゼントリカルボン酸が揮発して走行耐久性が低下し
てしまう。

さらに、前記ベンゼントリカルボン酸のアルコール残基
Ｒ１、Ｒ２及びＲ３の少なくとも一つは分岐アルキル基
もしくはアルケニル基であると低温度において磁性層表
面に白粉となって析出しにくく望ましい。

本発明で用いる前記ヘンゼントリカルポン酸は、直鎖又
は分岐の一価アルコール（不飽和結合があってもよい。

）と、ベンゼントリカルボン酸（ベンゼン−１，２，４
４リカルポン酸、ベンゼン１．２．３１−リカルポン酸
、ベンゼン−１３，５−トリカルボン酸）を通常の方法
で脱水縮合して得ることができる。

本発明で用いる前記ベンゼントリカルボン酸としては具
体的には以下のような化合物を挙げるこベンゼン ベンゼン ベンゼン とができる。

ベンゼン ベンゼン １゜ ２゜ トリカルボン酸トリオレイル 隘１０ ベンゼン 隘１１ ベンゼン ベンゼン ２゜ トリカルボン酸トリ エチルへキシル 隘１２ ベンゼン Ｃｚ　Ｉ（ｓ トリカルボン酸トリ エチルヘキシル Ｃ２Ｈ。

トリカルボン酸トリ ヘキシルデシル Ｃ６Ｈ，。

トリカルボン酸トリオクチル トリカルボン酸トリオクチル トリカルボン酸トリオレイル トリカルボン酸トリ エチルヘキシル トリカルボン酸ｌ・リオクチル Ｎａ１３　ヘンゼン−１，３，５ トリカルボン酸トリオレイル 以上のベンゼントリカルボン酸の中でも特に望ましいベ
ンゼントリカルボン酸は、Ｎ１１ｌ、　１ｌｈ２゜隘８
及びｌ１ｋＬ１１のようにアルコール残基が分岐構造で
あるものである。

前記ベンゼントリカルボン酸は磁性層の中に均一に含有
させてもよいしまた磁性層を形成後磁性層表面に塗布し
てトップコート層として付与してもよい。前者の磁性層
中に均一に含有させる場合の前記ベンゼントリカルボン
酸の含有量は前記強磁性粉末に対し１乃至２５重量％好
ましくは３乃至２０重量％である。後者のトップコート
層として付与する場合は２乃至５０■／ｎ（であること
が望ましい。上記の範囲より前記ベンゼントリカルボン
酸の量が少ないと充分な潤滑効果が期待できず走行耐久
性の向上が望めない。また多ずぎると磁性層表面におけ
る存在量が過剰になってヘッドへの貼り付きを起こした
り、前記結合剤樹脂を可塑化して耐久性を低下させてし
まう。

本発明においては、他の潤滑剤を共に使用することがで
きる。共に使用する他の潤滑剤としては磁気記録媒体用
として従来から知られている数多くの素材が使用できる
。例えば、ミリスチン酸、ステアリン酸、オレイン酸等
の飽和、不飽和脂肪酸、金属石鹸、脂肪酸アミド、本発
明に該当しない脂肪酸エステル、高級脂肪族アルコール
、アルキルフォスフェート、パラフィン類、シリコーン
オイル、動植物油、高級脂肪族アミン、グラファイト、
シリカ、二硫化モリブデン、二硫化タングステラン等の
無機微粉末、ポリエチレン、ポリエチレン、ポリテトラ
フルオロエチレン、エチレン塩化ビニル共重合体等の樹
脂の微粉末、各種のフルオロカーボン等が挙げられる。

これらの他の潤滑剤の使用量は、前記脂肪酸エステルの
１０％乃至２００％の範囲にすることが望ましい。

本発明で用いる前記強磁性粉末には、特に制限はな〈従
来から磁気記録媒体に使用されてきた各種の強磁性粉末
が使用できるが、強磁性粉末が金属粉末である場合、本
発明は特に大きな効果をもたらす。すなわち、強磁性粉
末が金属粉末である場合、一般に磁性層は非常に平滑で
あってしばしば走行耐久性に問題を起こすことがあるが
、本発明のようなベンゼントリカルボン酸を添加するこ
とによって、この問題をかなり軽減することができる。

本発明で使用される強磁性粉末としては例えば、強磁性
金属粉末、ｒ　　Ｆ　ｅ　Ｏ、ｌ＋　　Ｆ　ｅ　Ｏａ　
＋Ｃｏ変性酸化鉄、ＣｒＯ□、窒化鉄、バリウムフエフ
ライト、ストロンチウムフェライト等が挙げられる。前
記強磁性粉末の形状にも特に制限はな〈従来から知られ
ている針状、粒状、サイコロ状、板状のものが使用でき
る。また前記強磁性粉末の粒子サイズに関しては比表面
積で１０ｒｒｒ／ｇ以上であることが高い電磁変換特性
を得る上で望ましい。

強磁性粉末が、強磁性金属粉末である場合、電磁変換特
性が優れた磁気記録媒体を得るためにもその抵磁力（Ｈ
ｃ）は、８０００ｅ以上、飽和磁化（σＳ）は、１００
　ｅｍｕ／ｇ以上であり、粒子の大きさは比表面積で３
Ｏｎｆ／ｇ以上であることが望ましい。

また、本発明で用いる前記結合剤樹脂においても特に制
限はな〈従来から磁気記録媒体用として使用されている
各種の素材が使用できる。例えば、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、これらの樹脂とマレイン酸及び／または
アクリル酸との共重合体、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、エ
チレン・酢酸ビニル共重合体、ニトロセルロース樹脂等
のセルロース誘導体、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、エポキシ樹脂、
フェノキシ樹脂、ビリウレタン樹脂、ポリカーボネート
ポリウレタン樹脂等が挙げられる。前記結合剤樹脂分子
中に各種の極性基例えば、エポキシ基、カルボキシル基
、アミノ基、Ｓ　ＯＭ、　　　ＯＳ　０３　　Ｍ、　　
　Ｐ　０３　　Ｍ２　　、　−−○ＰＯ３Ｍｚ　　（Ｍ
は、水素、アルカリ金属又はアンモニウムを表し、一つ
の基の中に複数のＭがあるときは互いに異なっていても
良い。）を導入することは、前記強磁性粉末の分散を促
進し又得られた磁気記録媒体の走行耐久性を高める上で
効果があり好ましい。その際、該磁性基の導入量は前記
結合剤樹脂の１ｇ当たり１０−６乃至１０−３当量であ
ることが望ましい。前記結合剤樹脂はしばしば各種のイ
ソシアネート化合物と併用され磁性層の膜質を改良し、
磁気記録媒体の実用特性を高めている。また、アクリル
酸エステル系のオリゴマーとモノマーを前記結合剤樹脂
に用いて放射線照射によって硬化を行う方法にも本発明
は適用される。

前記結合剤樹脂の磁性層中における含有量は、通常は前
記強磁性粉末１００重量部当たり１０乃至１００重量部
好ましくは２０乃至４０重量部である。

また、本発明の磁気記録媒体の磁性層中にモース硬度５
以上の無機微粉末を含有させることにより磁気記録媒体
の走行耐久性をさらに高めることができる。該無機微粉
末としては例えば、Ａｌ２Ｏ３、Ｔｉｅ、Ｔｉ０ｚ　、
５ｉＯｚ　、５ｎｏ２＋Ｃｒ　ｚ　０３　、　（Ｘ　　
Ｆ　ｅ　ｚ　０３等を挙げることができる。中でも、モ
ース硬度８以上の無機微粉末が望ましい。前記無機微粉
末の含有量は前記強磁性粉末１００重量部当たり０．１
乃至２０重量部好ましくは１乃至１０重量部である。

さらに、磁気記録媒体の実用特性を改良するためにその
他の素材例えば、カーボンブラック、分散剤、帯電防止
剤を添加することもできる。

本発明の前記磁性層の厚みとしては０．３乃至１０μｍ
望ましくは０．５乃至７μｍである。

また、本発明においては前記非磁性基体上に直接前記磁
性層を塗設しても良いし、特開昭６２２１４−５１３号
公報、特開昭６２−２１４５１４号公報、特開昭６２−
２３１４１７号公報に開示されているようなカーボンブ
ラック等を含有する中間層を介して塗設することもでき
る。

０本発明における前記非磁性支持体としてはポリエチレ
ンテレフタレート、ポリエチレン２．６ナフタレー１・
、ポリプロピレン、ポリエチレン、セルローストリアセ
テート、ポリカーボネート、ポリイミド、ポリイミドア
ミド等が使用される。そして、前記非磁性支持体の厚み
としては３乃至１００μｍであり、特に磁気テープ用と
しては３乃至２０μｍ、磁気ディスク用としては２０乃
至１００μｍが望ましい。

本発明においては、前記強磁性粉末及び前記結合剤樹脂
を主体とする磁性塗料中に前記ベンゼントリカルボン酸
を添加して前記非磁性基体上に塗布して配向処理、乾燥
しさらに必要に応じて表面の平滑化処理を施して磁気記
録媒体を得る。磁気記録媒体の製造方法については例え
ば、特開昭５４、−４６０１１号公報、特開昭５４−２
１８０５号公報等に開示されている方法がある。

以下に示す実施例をもって本発明を具体的に説明する。

なお、その中で１部」とあるのは１重量部」を表す。

［実施例］ Ｃｏ添加ＦｅＯｘ粉末（Ｘ＝１．４、平均粒子径０．３
部ｍｘ０．０３μｍ）　　　１００部塩化ビニル・酢酸
ビニル・無水マレイン酸共重合体（４００Ｘ１１０Ａ、
日本ゼオン■社製）１３部 ポリウレタン（Ｎ−２３０４、日本ポリウレタン■社製
）　　　　　　　　　　　　　４部ＣｒｚＯ，，粉末　
　　　　　　　　　　　５部カーボンブラック（旭＃８
０、旭カーボン側社製）　　　　　　　　　　　　　　
　　５部ベンゼントリカルボン酸く明細書第　頁がら第
頁　に記載した各化合物）　第１表に記載。

オレイン酸　　　　　　　　　　　　　　　１部メチル
エチルケトン　　　　　　　　１００部トルエン　　　
　　　　　　　　　１００部メチルイソブチルケトン　
　　　　　　５０部上記組成物をボールミルに投入しほ
ぼ１０時間混線分散処理を行い、強磁性粉末を均一に分
散した。しかる後にポリイソシアネート（コロネートＬ
、日本ポリウレタン■社製）を７部加えてさらに１時間
混練して、磁性塗料を得た。次にこの磁性塗料を厚さ７
５μｍ、中５００ｍｍでかつ表面粗さがＲａ値で０．０
２８μｍのポリエチレンテレフタレートの非磁性基体上
に塗布して磁性層を形成し磁気記録媒体を得た。乾燥、
カレンダーによる表面平滑化処理後の磁性層の厚さは２
．５μｍであった。かくして得られた磁気記録媒体を直
径３．５インチのフロッピーディスクに加工し測定試料
とした。

以上のようにして得られた各試料について下に示す温湿
度サイクルでの走行耐久性を以下のような方法で評価し
た。

（温湿度サイクル） ℃５０％ＲＨの条件で走行させたときの測定値と上記の
温湿度サイクル（サーモサイクル）で走行させたときの
測定値で評価した。

初期起動トルク（吸着トルクとも称する。）の評価は、
４０℃８０％ＲＨの条件下で、３．５インチのフロッピ
ーディスクドライブ（ソニー■社製　０Ａ＝Ｄ３２Ｗ）
に各試料を３０Ｏｒｐｍで１分間走行後、ヘッドロード
の状態で３０分間停止させた後、再起動させたときの回
転開始時のトルクを測定することによって行った。

以上の評価結果をまとめたのが第２表である。

上記の走行耐久性の評価には、３．５インチのフロッピ
ーディスクドライブ（ソニー■社製０Ａ−Ｄ３２Ｗ）を
用い、各試料を３０Ｏｒｐｍで連続走行させ、その出力
が初期値の８０％に低下するまでのパス回数で表した。

走行耐久性としては、各サンプルにつき、２５試料Ｎ１
１ｌからＮ１８までは、いずれも前記ベンゼントリカル
ボン酸を使用した例である。

また、試料嵐９から試料隘１５までは、上記のベンゼン
トリカルボン酸以外のエステル化合物を磁性層中に含有
させた例である。

本発明のベンゼントリカルボン酸を磁性層中に含有させ
た磁気記録媒体の試料隘１乃至階８ではいずれの場合も
良好な走行耐久性を示し、初期起動トルクも小さかった
。それに対し、ベンゼントリカルボン酸以外のエステル
化合物を使用した試料１ＩｋＬ９乃至隘１５では、走行
耐久性は低く、また初期起動トルクも大きくなるものが
多かった。

特に、ステアリルステアレートを使用した場合では、２
００万バスの時点でドロップ・アウトが多発した。

また、フタル酸ジエステルを使用した、試料階１３及び
試料隘１４では、サーモサイクル後の耐久性が低下した
。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 非磁性支持体上に強磁性粉末及び結合剤樹脂を主体とす
   る磁性層を設けた磁気記録媒体において、該磁性層は下
   記一般式（ I ）で表されるベンゼントリカルボン酸を
   該磁性層中又は磁性層表面上に保持していることを特徴
   とする磁気記録媒体。 ▲数式、化学式、表等があります▼ ただし、Ｒ１、Ｒ２及びＲ３は、直鎖又は分岐のアルキ
   ル基又はアルケニル基であつて、Ｒ１の炭素数、Ｒ２の
   炭素数及びＲ３の炭素数の合計は２２以上であり、且つ
   Ｒ１、Ｒ２及びＲ３は互いに同一もしくは互いに異なっ
   ている。