JPH0344822A - 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、磁気記録媒体に関し、特に、走行耐久性が優
れ電磁変換特性にすぐれたバック層に関する。

（従来の技術） 一般に、オーディオ用、ビデオ用、あるいはコンピュー
ター用等の磁気テープにおいては、最近高密度記録への
要求が高まり、従来のＣｏ含有磁性酸化鉄は、より微粒
子化されてきている。また強磁性金属粉末を用いたり、
真空蒸着、スパッタリング、イオンブレーティング等の
ペーパーデポジション法により形成される強磁性金属薄
膜型磁気記録媒体が注目を浴びており、実用化に至って
いる。

このようなオーディオ用、ビデオ用あるいはコンピュー
ター用の磁気テープにおいては、感度（特に高周波領域
での出力）を改善するために磁性層の表面が平滑に仕上
げられている。また塗布型の磁性層においては、充填度
を上げるため、強磁性粉末以外の粉体の含有率をできる
だけ減らしている。したがってカーボンブラック等も少
ない磁性層となっている。

しかし、このような平滑な磁気記録テープは巻取り、巻
戻しの際に整然と巻き取られず、乱巻状態は起こしやす
い。このような磁気テープを使用すると、張力変動など
により走行性が悪くなり、出力が変動する。また、テー
プの変形、損傷も起こりやすい。この欠点を防ぐために
、磁気記録層と反対側の支持体面にバック層を設けた磁
気記録テープが提案されている。

しかしながら、従来より使用されているバック層は、け
ずれ、摩擦係数の増加、テープの折れなどが生じやすく
、又、表面電気抵抗が高いため、静電気をおびやすく、
そのため、塵埃、キズ等によりドロップアウトが生じや
すいので、更に改良の余地がある。

また、一般に走行特性や走行耐久性を向上することを目
的として、バック層を賦与すると磁気記録媒体（特にテ
ープ状のとき）がロール状に巻き込まれたり、シート状
で積み重ねられた場合、バック層の凹凸が磁性層表面に
写り、磁性層の表面性が損なわれ、このため磁性層媒体
の電磁特性、特にＳ／Ｎ特性が損なわれることが知られ
ている。

Ｓ／Ｎ特性が低下するのは、しばしばバック層の走行特
性を重んじる余り、その表面状態が粗くしているが、こ
のため磁気記録媒体を巻き込んだ状態や、積み重ねられ
た状態で保存または放置すると、バック層の凹凸が磁性
層表面に移るからである。

そこでこのような問題を解決するために非磁性支持体の
表面に磁性層を有し、反対面に無機質粉末と結合剤を含
むバック薯を有する磁気記録媒体に於いて前記無機質粉
末を炭素数１１〜２１の脂肪酸を分散剤として結合剤中
に分散させる事が提案されている。

しかし次のような欠点があった。このような手段を用い
ても微粒子のカーボンブラックを使った場合分散性が十
分でないため、粒子の凝集によるブツができやすく、バ
ック面に必要以上の突起が生しることがわかった。これ
により電磁変換特性が害されることがわかった。

またバック層の走行摩擦係数を低くするために弗素置換
されたアルキル基を有するカルボン酸を用いることが特
開昭６２−３４３２８号に提案されている。このような
化合物を用いることにより潤滑効果は良化するが分散効
果が低いため、Ｓ／Ｎが劣化した。

更に特開昭５３−４２７０７号では支持体ベースの一面
に磁性層を設け、他面にカチオン系表面活性剤層を設け
た磁気記録媒体が提案されている。

しかしながらこのような方法では、支持体上に直接カチ
オン系表面活性剤が存在するため、滑り性は良好である
が傷がつきやすく、潤滑効果が接続しにくい。更に磁性
層上に転写して高湿度で摩擦係数が上昇する問題があっ
た。そこでこれらの表面活性剤をバック層の中に含める
検討を行なったが、カチオン界面活性剤で対イオンがハ
ロゲン化物イオンや硝酸イオン、硫酸イオンのような例
示化合物では結合剤に対する溶解性が低く、塗布液安定
性が低く、その結果、バック層面が粗く良好な効果は得
られなかった。

そこで本発明者らはこれらバック層に用いる分散剤、潤
滑剤について鋭意検討した結果、有機アンモニウム化合
物のアルカンスルホン酸塩を用いることにより顕著にバ
ック層の耐久性が改善され、かつＳ／Ｎも良化すること
がわかり、本発明に至った。

〔発明の目的〕

本発明の目的は改良したバ・ツク層を有する磁気記録媒
体、特にバック層の耐久性を改良し、かつ電磁変換特性
も良化した磁気記録媒体を提供することにある。

更に本発明の目的はバック層塗布液のカーボンブラック
又は無機粉体の分散性を向上し、分散液製造にかかる時
間の削減、バック層の表面性を向上し、もって電磁変換
特性を向上した磁気記録媒体を提供することにある。

〔発明の構成〕

すなわち本発明の上記目的は非磁性支持体の一面に磁性
層を設け、他面にカーボンブラック及び／又は無機粉体
と結合剤を含むバック層を有する磁気記録媒体において
、前記バック層が下記一般式ＣＩ）に示される有機アン
モニウム化合物のアルカンスルホン酸塩を含むことを特
徴とする磁気記録媒体によって達成できる。

〔Ｉ〕

ここでＲ１〜Ｒ′は同じでも異なってもよい炭素数ｌ〜
２４の直鎖または分岐、飽和または不飽和の炭化水素又
はＨを示す。Ｒ５は炭素数１〜２４の直鎖または分岐、
飽和または不飽和の炭化水素基を示す。

本発明の磁気記録媒体の好ましい態様は以下の通りであ
る。

（Ｌ）　　前記一般式［Ｉ）においてＲ’−Ｒ’のうち
少なくとも一つは炭素数１２以上の炭化水素基であるこ
とを特徴とする磁気記録媒体。

（２）前記一般式（１）においてＲ１−Ｒ４のすべてが
炭化水素基であることを特徴とする磁気記録媒体。

（３）前記有機アンモニウム化合物のアルカンスルホン
酸塩はカーボンブラック及び／又は無機粉体に対して１
〜２０重量％用いることを特徴とする磁気記録媒体。

（４）前記カーボンブラック及び／又は無機粉体の平均
粒子サイズは５〜３００　ｎｍであることを特徴とする
磁気記録媒体。

（５）前記結合剤がポリウレタン樹脂、繊維系樹脂、塩
化ビニル系樹脂より選ばれた少なくとも１種であること
を特徴とする磁気記録媒体。

（６）前記バック層の厚みが００１〜２μｍであること
を特徴とする磁気記録媒体。

すなわち本発明は前記構成をとることにより、バック層
の塗布液の分散性が向上し、均一な分散液が得られ、か
つカーボンブラック及び／又は無機粉体の効果を最大限
に発揮すると共にバック層の表面性も改良してＳ　／　
Ｎ等の電磁変換特性も同様に改良したものである。

本発明はバック層に前記一般式（１）の有機アンモニウ
ム化合物のアルカンスルホン酸塩を含むがその具体例は
以下に示すような例があげられる。

化合物３゜ Ｎ８Ｈ，・Ｃ ４Ｈ２゜ 化合物４゜ Ｃ２Ｈ。

化合物６゜ （Ｃ＝Ｈｓ）、’Ｎ＠Ｈ−Ｃ２４Ｈ０ ８ これら化合物は混合物であっても使用できる。

Ｒ：大豆脂肪由来アルキル基（混合物）大豆アルキルジ
メチルエチルアンモニウムエトサルフエート Ｒ１−Ｒ４のうち少なくとも一つは炭素数１２以上であ
ることが分散性向上の点で好ましい。更にＲ１−Ｒ４の
すべてが炭化水素基であることが活性水素なく、結合剤
の硬化を妨げないため特に好ましい。

本発明の有機アンモニウム化合物のアルカンスルホン酸
塩の合成法は以下の通りである。

（１）　　前記一般式（１）のＲ１〜Ｒ′がすべて炭化
水素の場合 Ｒ’　　　　　　　　　　　Ｏ Ｉ Ｒ’−Ｎｅ−Ｒ３−Ｃ１ｅ＋Ｒ’−８−ＯＨ１ Ｒ’　　　　　　　　　　　０ １ Ｒ’　　　　　　　　　　０ 第４級アンモニウムクロライドとアルキルスルホン酸を
酢酸エチルと水の混合溶媒中で混合し、分液すると酢酸
エチル相には本発明の有機アンモニウム化合物が移り脱
離したＨＣｊ７は水相に移る。

その後酢酸エチル相を濃縮することにより本発明の有機
アンモニウム化合物のアルカンスルホン酸塩が得られる
。

（２）前記一般式（Ｉ）のＲ１−Ｒ４のうちの少なくと
もＲ４が水素の場合、 Ｒ”　　　　　　　　０ １ Ｒ’−Ｎ−Ｒ’＋Ｒ’−３−ＯＨ Ｉ Ｒ２０ １ 上記アミン化合物とスルホン酸を溶媒中混合することに
より得られる。

本発明の有機アンモニウム化合物のアルカンスルホン酸
塩はカーボンブラック及び／又は無機粉体の総量に対し
て１〜２０重量％用いるのが好ましく、４〜ＩＯ重量％
が特に好ましい。１重量％未満では分散効果が得られに
くく、Ｓ／Ｎ等の改良効果が低くなりやすい、２０重量
％より多いと、塗布液中で分離して、バック層面を荒し
やすくなる。

カーボンブラック及び／又は無機粉体がバック層に用い
られるが無機粉体としてはグラファイト、二硫化タング
ステン、二硫化モリブデン、窒化ホウ素、二酸化ケイ素
、炭酸カルシウム、酸化アルミニウム、酸化鉄、二酸化
チタン、酸化マグネシウム、酸化亜鉛、酸化カルシウム
リトポン、タルク、酸化第二錫などがあげられる。

これらのカーボンブラック及び／又は無機粉体の平均粒
子サイズは５〜３００ｎｍが好ましい。

平均粒子サイズ大きすぎると分散はよいが、平滑な面が
得られず、Ｓ／Ｎが劣化しやすい。又平均粒子サイズが
小さすぎると分散性を上げるのが困難で平滑な面が得ら
れにくく、Ｓ／Ｎが劣化しやすい。

本発明の結合剤としては、従来当業界で知られた結合剤
、たとえば熱可塑性樹脂、熱硬化性樹脂、反応型樹脂或
いはこれらの混合物が使用される。

熱可塑性樹脂としては、塩化ビニル−酢酸ビニル共重合
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、アクリル酸エステル−スチレン共重
合体、メタクリル酸エステル−アクリロニトリル共重合
体、メタクリル酸エステル−塩化ビニリデン共重合体、
メタクリル酸エステル−スチレン共重合体、ウレタンエ
ラストマー、ポリ弗化ビニル、塩化ビニリデン−アクリ
ロニトリル共重合体、ブタンエンアクリロニトリル共重
合体、ポリアミド樹脂、ポリビニルブチラール、繊維素
系樹脂（セルロースアセテートブチレート、セルロース
ダイアセテート、セルロースプロピオネート、ニトロセ
ルロース等）、スチレン−ブタジェン共重合体、ポリエ
ステル樹脂、クロロビニルエーテル−アクリル酸エステ
ル共重合体、アミノ樹脂、各種ゴム系樹脂などである。

熱硬化型樹脂又は反応型樹脂としては、フェノール樹脂
、エポキシ樹脂、ポリウレタン硬化型樹脂、尿素樹脂、
メラミン樹脂、アルキッド樹脂、アクリル系反応樹脂、
ポリイソンアネート、ポリアミンなどである。

以上の中でも特に好ましくは、繊維素系樹脂、熱可塑性
ポリウレタンエラストマー及びポリイソシアネートの３
成分系である。

繊維素系樹脂としては、ニトロセルロース等のセルロー
ス誘導体が適当で、これらは、耐熱性、靭性、耐ブロッ
キング性を付与するのに役立つ。

熱可塑性ポリウレタンエラストマーとしては、はとんど
全ての市販品を使用できる。即ち、フタル酸、アジピン
酸、三量化リルイン酸、マレイン酸の如き有機二塩基酸
と、エチレングリ±−ル、プロピレングリコール、ブチ
レングリコール、ジエチレングリコールなどのグリコー
ル類又はトリメチロールプロパン、ヘキサントリオール
、グリセリン、トリメチロールエタン、ペンタエリスリ
トールなどの多価アルコール類との反応によって得られ
るポリエステルポリオールをト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、ヘイ
サメチレンジイソシアネート、メタキシリレンジインシ
アネートの如きポリイソシアネート化合物によってウレ
タン化したポリエステルポリウレタン樹脂及びポリエー
テルポリウレタン樹脂、更に一般式（Ｉ）で示される分
子のれる。

［＋０−Ｒ−００Ｃ−Ｒ’−Ｃｏ＋。０ＲＯＯＣＮＨ−
Ｒ２−ＮＨＣＯ−］ＣＩ’ｌ 但しｍは５〜１００の整数、Ｒは炭素数１〜４個のヒド
ロキシアルキル基又は炭素数１〜４個のヒドロキンアル
コキシル基を少なくとも２個有する脂環族又は芳香族化
合物によって導入される２ＣＨ。

又は＋ＣＨｌ　＋６、ｎは４〜６の整数である。

これらの分子量はｓ、ｏｏｏ〜５００，０００好ましく
はｉｏ、ｏｏｏ〜２００，０００のものが有効である。

これらのポリウレタンについては特開昭５５−１２２２
３４号公報に記載されている。

更に、ポリイソシアネートとしては、２，４トリレンジ
イソシアネート、１，６−へキサブチレンジイソシアネ
ート、トリイソシアネート（たとえば、日本ポリウレタ
ン工業（掬製造のコロネートＬ）などが使用できる。

結合剤の組成化は、結合剤１００重量部に対して、繊維
素系樹脂が２０〜８０重量部、熱可塑性ポリウレタンエ
ラストマーが２０〜５０重量部、ポリイソシアネートが
１０〜５０重量部が好ましい。

本発明で使用されるバック層の無機質粉末と結合剤との
比率は、重量比で、４／１〜０．　１／１の範囲で使用
できる。

本発明のバック層は、単位体積当りの記録密度を上げる
ために、磁気記録媒体の総厚味（磁性層＋支持体子バッ
ク層）をできる限り薄くする様に選ばれている。この様
なバック層の厚さは好ましくは０．３〜１．　５μ、で
ある。

本発明においてバック層の表面粗さがｃｕｔ　ｏｆｆｏ
、０８の中心線平均粗さ（Ｒａ）にて０．１０μ以下で
、あると好ましい結果が得られる。

本発明によれば、前述した如き特性を持つ磁気記録媒体
が得られる。即ち、従来の技術によれば、バック層を薄
くするとバック層が破壊されるが（磁気記録媒体が走行
するときバック層が削れる）本発明ではこの欠点は生じ
ない。しかも、本発明のバック層を用いることにより、
記録波長１．３μの高密度記録においてもビデオＳ／Ｎ
が劣化しない。

本発明の磁気記録媒体は特開昭５２−１０８゜８０４号
公報に記録の材料、製法など４こしたがって調製するこ
とができる。

〔発明の効果］ 本発明のアンモニウム化合物のアルカンスルホン酸塩を
バック層塗布液に入れるとスルホン酸のカウンターイオ
ンにより溶剤への溶解性が向上すると共に結合剤との親
和性がよく、カーボンブラック及び／又は無機粉体を均
一に分散することができる。そのため塗布面が荒れるこ
となく平滑なバック面が得られ、磁気テープが表裏重ね
合わして接触した時に磁性層面の平滑性が損なわれず、
従ってＳ／Ｎ等の電磁変換特性も劣化しない。またカー
ボンブラック及び／又は無機粉体が結合剤中に均一に分
散されることにより、バック層塗膜の耐久性も一段と向
上した、そしてこのような構成によりバック層の複合材
料の効果、フィラー効果がきわめて効率的、かつ最大限
に発揮できる。

〔実施例〕

次に実施例について説明する。実施例中「部」は「重量
部」を示す。

厚さ１４μのＰＥＴベースの表面にコバルト含有γ−酸
化鉄を含む磁性層をその反対側にバック層を設けた。

磁性層は乾燥后の厚みが５μｍになるように設けた。バ
ック層は次のようにして設けた。下記の組成の混合物を
ボールミル分散機を用いて２０時間分散した。

カーボンブラック及び／又は 無機粉体　　　　　　　　　　　１００部ニトロセルロ
ース　　　　　　　　　４０部ポリウレタン　　　　　
　　　　　４０部有機化合物（第１表に記載）　第１表
に示す量ポリイソシアネート　　　　　　　　４０部Ｍ
ＥＫ　　　　　　　　　　　５００部乾燥後バック層が
厚さ１μｍとなるよう塗布す評価項目の測定方法は以下
の通りである。

（１１１００回走行後のバック層の削れ倍率６０倍の実
体顕微鏡を用いて、斜光（テープの走行方向に垂直、テ
ープ面に対する入射角４５°の光）で観察したときにテ
ープの幅５叩あたり５本以下をＡ、５本〜１５本をＢ、
１５本以上をＣとした。

（２）　　Ｓ／Ｎ 標準テープ（サンプルＮα８）に対する相対出力をｄＢ
単位で表わしたつ 第１表の結果より明らかな如く、本発明のバック層を用
いることにより、従来用いられてきたバック層に比べて
高いＳ／Ｎ比とバンク層耐久性が得られる。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 非磁性支持体の一面に磁性層を設け、他面にカーボンブ
   ラック及び／又は無機粉体と結合剤を含むバック層を有
   する磁気記録媒体において、前記バック層が下記一般式
   〔Ｉ〕に示される有機アンモニウム化合物のアルカンス
   ルホン酸塩を含むことを特徴とする磁気記録媒体。 〔Ｉ〕 ▲数式、化学式、表等があります▼ ここでＲ＾１〜Ｒ＾４は同じでも異なってもよい炭素数
   １〜２４の直鎖または分岐、飽和または不飽和の炭化水
   素又はＨを示す。Ｒ＾５は炭素数１〜２４の直鎖または
   分岐、飽和または不飽和の炭化水素基を示す。