JPH04132016A

JPH04132016A - 磁気記録媒体

Info

Publication number: JPH04132016A
Application number: JP25094090A
Authority: JP
Inventors: Satoshi Nakagawa; 聡中川; Ken Kaneko; 研金子; Katsuhiko Kawakami; 河上　克彦
Original assignee: Dainippon Ink and Chemicals Co Ltd
Current assignee: DIC Corp
Priority date: 1990-09-20
Filing date: 1990-09-20
Publication date: 1992-05-06

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、更に詳
しくは、耐久性に優れた磁気記録媒体に関する。

〔従来の技術〕

従来より、磁気テープ等の磁気記録媒体としては、強靭
性、寸法安定性等に優れたポリエチレンテレフタレート
フィルム（以下、これをＰＥＴフィルムと略記する。）
を基体フィルムとして、片面に磁性層を設け、他面に帯
電防止と走行性の改善を主目的にカーボンブラックを結
着剤中に分散結着させたバックコート層を設けたものが
多用されている。

基体フィルムとして用いられるＰＥＴフィルムは、一般
に高度に配向されているため表面活性に乏しく、磁気テ
ープでは、特にセルロース誘導体を含むバックコート層
との接着性が悪いという問題点を有していた。接着性が
悪いことは、耐久性に大きな悪影響を与え、例えば、極
めて多数回の録画再生を繰り返すとＰＥＴフィルムから
バックコート層が剥離し、電磁変換特性を大きく損なう
ばかりか、記録再生器にまでも損傷を与え、全くその使
用に適さなくなる。このような損傷は、磁気記録媒体が
高温多湿の環境下に置かれた時、より顕著に表われ−る
傾向にある。このため、特に高耐久性を必要とする用途
の磁気テープでは、ＰＥＴフィルムとバックコート層と
の接着性を高めるために、予めＰＥＴフィルムに化学的
ないしは物理的な手法で表面活性化処理が施されている
。

化学的な手法でＰＥＴフィルムに表面活性化処理を施す
方法としては、例えば、酸又はアルカリ等の薬剤にＰＥ
Ｔフィルムを浸漬し、ＰＥＴフィルム表面の配向状態を
緩和させること等により、表面のぬれ性を改善させる方
法が知られている。

この方法は最も確実であり、処理面の上に設けられるバ
ックコート層の接着性は強固なものとなる。

しかしながら、この方法で使用される薬剤には有害な物
もあり、また、廃液の処理等のために、充分な設備が必
要となり、作業環境面等に不利な問題点が多い。

物理的な手法でＰＥＴフィルムに表面活性化処理を施す
方法としては、例えば、コロナ放電処理、紫外線照射処
理、プラズマ処理等の方法が知られている。これらの処
理方法を空気中で行なうと、カルボニル基や硝酸基のよ
うな分極性の高い極性基の発現が推定され、ＰＥＴフィ
ルムとバックコート層との接着性の向上が期待できるも
のの、その表面活性は経時的に低下する傾向にあった。

加えて、これら物理的な手法による表面活性化処理では
、ＰＥＴフィルム中に添加されている無機質粒子が脱落
し電磁変換特性を損なうと共に、ＰＥＴフィルム表面を
粗らすので、磁性層への１写りを強くし、出力の低下を
来すので必ずしも満足できるものとは言えなかった。

また、ＰＥＴフィルム表面に予めポリビニルアルコール
系やポリ（メタ）アクリル酸系などの（水系の）接着剤
をアンカーコート層として被着させ、接着性の向上を図
ることも提案されている。

しかしながら、このアンカーコート層を被着せしめ？：
ＰＥＴフィルムに、バックコート層を塗工する際ブロッ
キングが生じたり、スジが発生して生産収率を低下させ
る傾向にあったので工業的に有利な手段とは言えなかっ
た。

一方、磁気テープの幅方向におけるカール性が、磁性層
を上にした配置で凹状である場合（以下、これを逆カー
ルと略記する。）、記録再生器内で磁性層が記録ヘッド
に接触する際、磁性層は逆カールのために、記録ヘッド
には完全に密着せず、スペーシングロスによって出力の
低下を来すと共に、磁気テープ走行時にこの部分で空気
の巻き込み現象を伴って蛇行するために出力の変動を来
すという問題点を有していた。カールは磁性層及びバッ
クコート層の構成材料及びその熱収縮率、膜厚、残留溶
剤、溶剤組成等の要因が絡み合った両層の引っ張り（収
縮）強さ加減の結果によるものであることが知られてい
る。このため、正カール（磁性層を上にした配置で凸状
態を言う）ないしは磁気テープが平らな状態を得るため
に、磁性層及びバックコート層の構成材料の選択や塗工
条件の検討などが行なわれている。

しかしながら、正カールあるいは平らなテープを得るた
めに磁性層及びバックコート層の構成材料を変更するこ
とは、確かにカール性を改善することには効果があるが
、逆に磁性層及びバックコート、層の完成度を低下させ
ることになり、物性等の変化による耐久性・電気的特性
の悪化を来すことになる。

このような問題点を解決する一手段として、接着性を改
善する方法としては、特開昭５８−１９６−２５２号公
報にプラスチックフィルムの少なくとも片面に無機化合
物を含有する特定のコポリエステルエーテル樹脂層を設
けてなる情報記録材料用基材が提案されている。また、
カール性を改善する方法としてバックコート層に六角板
状の無機質粒子を添加することが提案されている。

〔発明が解決しようとする課題〕

しかしながら、これらの方法によっても、ＰＥＴフィル
ムとバックコート層との接着性が不充分であり、ブロッ
キングやバックコート層塗工の際のシワ等の問題を完全
には解決できず、また、電気的特性や物性を変化させる
ことなく、カール性を改良す゛ることはできず、耐久性
・電気的特性に優れるものが得られなかった。

本発明が解決しようとする課題は、ＰＥＴフィルムとバ
ックフート層との接着性に優れ、ブロッキングやシワ等
の発生がなく、カール性が改良され、電磁変換特性、生
産収率、耐久性に優れた磁気記録媒体を提供することに
ある。

〔課題を解決するための手段〕

本発明者らは、かかる課題を解決した磁気記録媒体を提
供すべく鋭意研究を重ねた結果、上記課題を解決するに
至った。

即ち、本発明は、上記課題を解決するために、非磁性支
持体の一方の面に、水性ポリエステルポリウレタン樹脂
を含有するアンカーコート層を介してバックコート層を
有することを特徴とする磁気記録媒体を提供する。

本発明における磁気記録媒体には、水性ポリエステルポ
リウレタン樹脂を含有する樹脂層を有している。この水
性ポリエステルポリウレタン樹脂を含有するアンカーフ
ート層が、非磁性支持体とバックコート層との層間に形
成されている場合には、非磁性支持体と該バックコート
層との接着性は極めて高（なるように構成されている。

本発明で使用する水性ポリエステルポリウレタン樹脂は
、芳香族ジカルボン酸成分と脂肪（環）族ジカルボン酸
成分が重量比で７０　：　３０−１００　：　Ｏの範囲
にある酸成分及びグリコール成分から成るポリエステル
ポリオールと、ポリイソシアネート化合物と、必要に応
じて鎖伸張剤とから得られる高分子量体であって、該高
分子量体中にペンダントカルボキシル基を０．５〜６重
量％含有し、該カルボキシル基がアンモニアもしくは有
機アミンで中和された水性ポリエステルポリウレタン樹
脂である。

本発明で使用する水性ポリエステルポリウレタン樹脂の
製造に使用されるポリエステルポリオールは、これによ
り得られる高分子量体にＰＥＴフィルムに対する優れた
接着性、耐水性並びに耐ブロッキング性を付与するため
、その酸成分である芳香族ジカルボン酸成分及び脂肪（
環）族ジカルボン酸成分の構成比率が、重量比で、７０
　：　３０〜１００　：　Ｏの範囲にあることが好まし
い。芳香族ジカルボン酸成分が７０重量％未満の場合に
は、ＰＥＴフィルムに対する接着性及び皮膜の耐水性並
びにブロッキング性が著しく低下する傾向にあるので好
ましくない。

芳香族ジカルボン酸としては、例えば、テレフタル酸、
イソフタル酸、フタル酸、１，４−ナフタレンジカルボ
ン酸、２，５−ナフタレンジカルボン酸、２，６−ナフ
タレンジカルボン酸、ナフタル酸、ビフェニルジカルボ
ン酸、１，２−ビス（フェノキシ）エタン−ｐ、ｐ″　
−ジカルボン酸等の芳香族ジカルボン酸及びそれらの無
水物あるいはエステル形成性誘導体、ｐ−ヒドロキシ安
息香酸、ｐ−（２−ヒドロキシエトキシ）安息香酸等の
芳香族ヒドロキシカルボン酸及びそれらのエステル形成
性誘導体等が挙げられる。

脂肪（環）族ジカルボン酸としては、例えば、コハク酸
、アジピン酸、アゼライン酸、セバシン酸、無水マレイ
ン酸、フマル酸等の脂肪族ジカルボンＬ　　１，３−シ
クロペンタンジカルボン酸、１．４−シクロへ牛サンジ
カルボン酸等の脂環族ジカルボン酸及びそれらの無水物
あるいはエステル形成性誘導体等が挙げられる。

グリコール成分としては、例えば、エチレングリコール
、プロピレングリコール、１．　３−プロパンジオール
、１，４−ブタンジオール、１，５−ベンタンジオール
、１，６−へ牛サンジオール、ネオペンチルグリコール
、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール等の
脂肪族ジオール；１゜４−シクロへ牛サンジオール、１
，４−シクロへ牛サンジメタツール等の脂環族ジオール
：ビスフェノールＡ、ハイドロキノン及びそれらのアル
キレンオ牛シト付加体等のジオール等が挙げられる。

尚、水性ポリエステルポリウレタン樹脂の１１［［に使
用されるポリエステルポリオールは、芳香族ジカルボン
酸成分と脂肪（環）族ジカルボン酸成分の構成比率が、
重量比で７０：３０〜１００　：　Ｏの範囲にあるポリ
エステルポリオール共重合体にのみに限定されるもので
はなく１．上記重量比の芳香族ポリエステルポリオール
及び脂肪（環）族ポリエステルポリオールの混合物であ
っても構わない。

本発明で使用する水性ポリエステルポリウレタン樹脂の
製造に使用されるポリイソシアネート化合物としては、
例えば、２．４−トリレンジイソシアネート、２．６−
トリレンジイソシアネート、ｍ−フ二二レンジイソシア
ネート、ｐ−フ二二レンジイソシアネート、４．　４’
　−ジフェニルメタンジインシアネート、テトタメチレ
ンジイソシアネート、ヘキサメチレンジイソシアネート
、キシリレンジイソシアネート、リジンジイソシアネー
ト、インホロンジイソシアネート、トリメチルへキサメ
チレンジイソシアネート、１．４−シクロヘキシレンジ
イソシアネート、４．４’　−ジシクロヘキシルメタン
ジインシアネート、３．　３’ジメチル−４，４′　−
ビフェニレンジイソシアネート、３．３′−ジメトキシ
−４，４′　−ビフェニレンジイソシアネート、３．　
３’　−ジクロロ−４，４′−ビフェニレンジイソシア
ネート、１゜５−ナフタレンジイソシアネート、１，５
−テトラヒドロナフタレンジイソシアネート等が挙げら
れる。

本発明で使用する水性ポリエステルポリウレタン樹脂の
製造の際に、必要に応じて使用される鎖伸長剤としては
、例えば、ペンダントカルボキシル基含有ジオール類；
エチレングリコール、ジエチレングリコール、プロピレ
ングリコール、ｌＩ４−ブタンジオール、ヘキサメチレ
ングリコール、ネオペンチルグリコールの如きグリコー
ル類；エチレンジアミン、プロピレンジアミン、ヘキサ
メチレンジアミン、フェニレンジアミン、トリレンジア
ミン、ジフェニルジアミン、ジアミノジフェニルメタン
、ジアミノシクロヘキシルメタン、ピペラジン、イソホ
ロンジアミンの如きジアミン類及びヒドラジン等が挙げ
られる。

本発明で使用する水性ポリエステルポリウレタン樹脂の
構成要件の１つであるペンダントカルボキシル基を導入
する方法としては、従来公知のいかなる方法でも良いが
、好ましくは例えば、（１）一般式（Ｉ　）　　ＨＯＣ
Ｈ＊　　Ｃ−ＣＨｘＯＨ０ＯＨ（式中、Ｒは炭素原子数１〜３のアルキル基を表わす。

）で表わされる化合物をポリエステルを合成する際にグ
リコール成分として共重合して得られるペンダントカル
ボキシル基含有ポリエステルポリオールを使用する方法
。

（２）鎖伸長剤として、前記一般式（Ｉ）で表わされる
化合物の如きペンダントカルボキシル基含有鎖伸長剤を
使用する方法。

〈３）２個のカルボキシル基含有芳香族ジアミンを鎖伸
長剤として使用する方法。

（４）ポリヒドロキシル化合物とジカルボン酸無水物と
からなる半エステルを鎖伸長剤として使用する方法。

（５）インシアネート末端プレポリマーに過剰のポリア
ルキレンポリアミンを反応させてポリウレタンウレアポ
リアミンとした後、無水トリメリット酸を付加させる方
法。

（６）多価アルコールと多塩基酸から高酸価のポリエス
テル中間体を合成し、ヒドロキシル基の当量以下のポリ
イソシアネートと反応させる方法。

等が挙げられるが、（１）又は（２）の方法が好ましい
。

一般式（１）で表わされる化合物としては、例えば、２
，２−ジメチロールプロピオン酸、２゜２−ジメチロー
ル酪酸、２，２−ジメチロール吉草酸等が挙げられる。

ポリエステルポリウレタン樹脂中のカルボキシル基の含
有量は、０．５〜６重量％の範囲が好ましい。

該カルボキシル基の含有量が０．５重量部未満の場合に
は、得られる水性ポリエステルポリウレタンの安定性及
び被接着体に対する接着性が低下する傾向にあるので好
ましくない。また、該カルボキシル基の含有量が６重量
％を超えると、皮膜の耐水性が著しく低下する傾向にあ
るので好ましくない。

本発明に用いられる水性ポリエステルポリウレタン樹脂
の製造方法は、従来公知のいかなる方法でも良いが、例
えば、インシアネートに対して不活性でかつ親水性の有
機溶剤に、ペンダントカルボキシル基含有化合物を共重
合して得られるペンダントカルボキシル基含有ポリエス
テルポリオールを必要に応じて鎖伸長剤と共に、ポリイ
ソシアネート化合物とを反応させウレタン化した後、有
機アミン又はアンモニアで中和して水性化させることに
より製造される。ここで水性化とは、樹脂を水中に安定
に溶解もしくは分散させることをいう。

かくして得られる本発明で使用する水性ポリエステルポ
リウレタン樹脂の粒子径は、通常５μ以下、好ましくは
′１μ以下であり、更に好ましくは０．１μ以下である
。

該水性ポリエステルボリウレ、タン樹脂は、そのままで
も本発明の目的に使用できるが、耐水性、耐溶剤性、耐
ブロッキング性、レベリング性、塗工適性等をより一層
向上させるために、架橋剤、増粘剤、湿潤剤、造膜助剤
、帯電防止剤等を添加しても構わない。さらに、必要に
応じて水やアルコール及び／又は該水性ポリエステル・
ポリオール樹脂の分散安定性を損なわない範囲において
、有機溶剤を添加し、乾燥速度を速めても差し支えない
。さらに、この際有機溶剤の種類によっては、水と２成
分ないしは３成分系の共沸混合系を作るので、より乾燥
速度を速めることも可能である。

加えて、この水性ポリエステルポリウーレタン樹脂にＳ
ｉｎ、等の無機質粒子及びカーボンブラックなどの超微
粉末を添加し、その表面に適度な突起を作ることにより
、走行性改善を図っても構わない。

本発明で使用する水性ポリエステルポリウレタン樹脂の
市販品としては、例えば、大日本インキ化学工業（株）
社製（７）ｒＡＰ−１０Ｊ、ｒＡＰ−４０」、ｒＡＰ−
７０Ｊ等が挙げられる。

本発明で使用する水性ポリエステルポリウレタン樹脂を
ＰＥＴフィルム等に形成させるには、任意の樹脂濃度に
、好ましくは０．０５〜５％に調整した後、従来公知の
塗工方法で、ＰＥＴフィルムに塗工・乾燥、必要に応じ
て硬化すれば良い。また、接着性を高めようとする層上
に、塗工・乾燥、必要に応じて硬化し、この後、被着せ
しめようとする層を塗工・形成すれば良い。さらに、ア
ンカーコート層と被着層との接着性をより一層高めるた
めに、アンカーコート層を形成した後、アンカーコート
層面にコロナ放電等の物理的表面活性化処理を施すこと
もできる。

水性ポリエステル・ポリウレタン樹脂層の塗工厚みは、
０．０２〜０．２μｍの範囲が好ましいが、特に、均一
に塗工されていなくても構わない。

本発明の磁気記録媒体の磁性層は、熱可塑性樹脂、熱硬
化性樹脂又は反応性樹脂等の結合剤と強磁性粉末及び研
磨剤、帯電防止剤、潤滑剤、硬化剤等の添加剤とを、適
宜の有機溶剤と共に分散させた磁性塗料を従来公知の塗
工方法で支持体上に乾燥塗膜厚が２〜４μｍと成るよう
に塗布した後、配向処理を施し、乾燥、表面平滑化処理
、エージングして製造される。なお、本発明の磁気記録
媒体の磁性層は、これらの塗布方法によって、形成され
るものに限らず、金属蒸着膜からなるものであっても構
わない。

〔実施例〕

次に、実施例により本発明を更に詳しく説明するが、本
発明は、これらの実施例に限定されるものではない。な
お、下記の実施例において「部」とあるのは全て「重量
部」を意味する。

実施例１ α−Ｆｅ磁性粉末（比表面積５０ｒｒｒ／ｇ、飽和磁加
量１２０ｅｍｕ／　ｇ　ｓ保磁力１５０００ｅ、軸比１
０）　　　１００部ｒＶＭｃｃＪ　　（米国ＵＣＣ社製
塩化ビニルー酢酸ビニル−無水マレイン酸共重合体）　
　１２．５部ｒＴ−５２０６Ｊ　　（大日本インキ化学
工業（株）製ポリウレタン樹脂）７．５部アルミナ粉　　　−５部ｒＶｕｌｃａｎ　ＸＣ−フ２」（キャボット社製カーボ
ンブラック）　　　　　　　　　　　　　　　　２部ミ
リスチン酸　　　　　　　　　　　　　　３部シクロへ
牛すノン　　　　　　　　　　　１０５部トルエン　　
　　　　　　　　　　　　　１０５部上記の磁性層用組
成物をボールミルで１４５時間時間分散させた後、「コ
ロネートＬ」　（日本ポリウレタン社製のポリイソシア
ネー′ト化合物）５部を加え、充分混合して磁性塗料を
調製した。この磁性塗料を、１０μｍのＰＥＴフィルム
の片面に、乾燥後の厚みが３μｍになるように塗布した
後、磁場中を通して磁性粒子を配向させた。これを乾燥
させた後、表面平滑化処理をして、６０″Ｃで４８時間
硬化剤の架橋反応を促進させた。これを磁性層とした。

ｒＡＰ−４０Ｊ　　（大日本インキ化学工業（株）社製
水性ポリエステル・ポリウレタン樹脂の水分散液）　　
　　　　　　　　　　　　　　１００部メチルエチルケ
トン　　　　　　　　　　２７７部イソプロピルアルコ
ール　　　　　　　　６９部上記のアンカーコート組成
物を錨型攪拌機で充分混合攪拌させアンカーコート剤を
得た。このアンカーコート剤を磁性層を塗工したＰＥＴ
フィルムの背面側に、乾燥後の厚みが０．２μｍになる
よう塗布・乾燥した。

ｒ　Ｃｏｎｄｕｃｔａｘ　　ＳＣＪ　　（：ｌＯンビャ
ン・カーボン社製平均粒子径２０ｍμのカーボンブラッ
ク）９９部ニトロセルロース　　　　　　　　　　　　
５５部ｒＴ−５２０６Ｊ　　　　　　　　　　　　　４
５部ステアリン酸ブチルエステル　　　　　　２部シク
ロヘキサノン　　　　　　　　　　　４００部トルエン
　　　　　　　　　　　　　　　　４００部上記の配合
をボールミルで１２０時間分散させた後、「コロネー）
ＬＪ４０部を加え充分混合してバック塗料を得た。この
バック塗料を、前記アンカーコート層を形成した面に、
乾燥後の厚みが１μｍになるように塗布・乾燥してバッ
クコート層を形成した後、８ｍｍ幅に裁断して磁気テー
プを得た。

実施例２実施例１の樹脂層用組成物の配合を以下の様に変更し、
アンカーコート層の乾燥後の厚みが０．０５μｍになる
よう多こ塗布した以外は、実施例１と同様にして磁気テ
ープを得た。

ｒＡＰ−４０Ｊ　　　　　　　　　　　　　　１００部
メチルエチルケトン　　　　　　　　　１５８８部イソ
プロピルアルコール　　　　　　　　３９６部比較例１実施例１において、ＰＥＴフィルムにアンカーコート層
を塗工しなかった以外は、実施例１と同様にして磁気テ
ープを得た。

以上の各実施例及び比較例で得た磁気テープについて、
下記に述べる方法にてバックコート層の評価を行ない、
その結果を第１表に示した。

［接着強度コバックコート層上に、スプライシング・テープヲ貼り、
オリエンチック社製の「テンシロン（ＵＴＭ−１ｌ−５
−Ｈ）Ｊを用いて、引っ張り速度Ｓｏｗｎ／秒で１８０
度接着強度を測定した。

［けずれ耐久性］新京科学社製のｒＨＥ　Ｉ　ＤＯＮ　（ＵＴＭ−１ｌ−
５−Ｈ）Ｊを用いて、バックコート層の表面を下記の条
件で多数回摺動し顕微鏡観察した。

圧子材料　：　　３／１６インチスチール本゛−ル荷重
　　＝１０ｇ線速度　：　５００ｍｍ／ｓｅｃ摺動回数：１００回［カール性］磁気テープをテープの幅方向に２〜３！１ＩＩ１１巾で
裁断し、これをガラス板上に垂直に支持して、（株）ミ
ツトヨ社製のプロファイル・プロジェクタ−を用い、第
１図に示した高さｈを求めた。この時、カール測定用サ
ンプルが、磁性層を上にして凸状であれば、正カールで
あり、高さｈは正の値で示し、逆に、バックコート層を
上にして凸状であれば、逆カールであり、高さｈは、負
の値で示した。

［８／Ｎ比コ８１１１１ビデオテープレコーダー（ソニー社製ＥＶ−
ＡＳ　ＯＯ）を用いて、得られた８ｍビデオテープに一
定のビデオ信号を記録し、再生した信号をＳ／Ｎメータ
ー（シバツク（株）社製）にて、ビデオＳ／Ｎを測定し
た。この時、比較例をＯｄＢとして表記した。

［ドロップアウト］８１１ＩＩＯビデオテープレコーダー（ソニー社製ＥＶ
−Ａ３００）を用いて、得られた８日ビデオテープに一
定のカラーパー信号を記録し、再生した時のＲＦ倍信号
欠落（ドロップアウト：１５μｍ、　１６ｄＢ）を、ド
ロップアウトカウンター（シバツク（株）社製）で測定
した。

第　　１　　表＊）バックコート層が剥離し、一部でＰＥＴフィルムが
露出した。

第１表に示した結果から、本発明の水性ポリエステル・
ポリウレタンのアンカーコート層を設けたバックコート
層は電気的特性を悪化させることなくカール性を改良し
、接着強度が極めて高くなっており、かつ、けずり耐久
性にみる結果も良好であり、耐久性に優れていることが
理解できるであろう。

〔発明の効果〕

本発明の磁気記録媒体は、バックコート層の接着性が高
く、正カールであるので、耐久性に優れ、かつ、電気的
特性に優れたものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の磁気記録媒体のカール性の評価に用
いた高さｈの測定方法を示す断面図である。４・・・ガラス板ｈ・・・カール性の評価に用いる高さ

Claims

【特許請求の範囲】

１、非磁性支持体の一方の面に、水性ポリエステルポリ
ウレタン樹脂を含有するアンカーコート層を介して、バ
ックコート層を有することを特徴とする磁気記録媒体。