JPH04139618A - 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、データカートリッジ等に用いて好適な磁気記
録媒体に関する。

〔発明の概要〕

本発明は、非磁性支持体上に磁性粉末と結合剤とを主体
とする磁性層か形成されてなる磁気記録媒体においで、
前記結合剤として側鎖に所定の割合で水酸基を有するポ
リウレタン樹脂を用い、該ポリウレタン樹脂に含まれる
ウレタン基の濃度を限定することにより、分散性、架橋
性の向上を図り、耐久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〕

所謂塗布型の磁気記録媒体においては、強磁性粉末や結
合剤１分散剤、潤滑剤等を有機溶剤に分散混練してなる
磁性塗料をポリエステルフィルム等の非磁性支持体上に
塗布することによって磁性層か形成されている。

磁性層に含まれる結合剤には、磁性粉末の分散性に優れ
、磁気記録媒体に良好な電磁変換特性を付与し得ること
、耐磨耗性、耐熱性に優れた磁性層を形成し得ること等
が要求される。

これまで、結合剤としては、塩化ビニル−酢酸ビニル共
重合体、塩化ビニル−プロピオン酸共重合体、塩化ビニ
ル−酢酸ビニル−ビニルアルコール共重合体等の塩化ビ
ニル系樹脂や、ポリウレタン樹脂等か広く用いられてい
る。

一般的に、ポリウレタン樹脂は比較的低いガラス転移点
Ｔｇを示し、このようなポリウレタン樹脂を結合剤とし
て用いれば、塗膜に柔軟性、耐衝撃性を付与することか
できる。ところが、このポリウレタン樹脂では、同時に
粘着性や塑性変形による塗膜からの剥離や磁性面の粘着
等が問題となり、１分なドロップアウト特性やエラレー
ト、耐久性を望むことかできない。

そこで、塗膜物性の向上を図る目的で、結合剤としてポ
リウレタン樹脂とともにニトロセルロースや塩化ビニル
系樹脂等の比較的ガラス転移点Ｔｇの高い樹脂成分を混
合して用いる方法か考えられる。しかし、この方法では
、比較的ガラス転移点Ｔｇの高い樹脂成分の配合比か増
すにつれで、塗膜は硬くて脆くなり、磁性粉末への応力
を緩和することかできなくなる。このため、再びトロツ
ブアラ１−が起こり易くなり、当初の問題を解決するこ
とができない。また、この方法でも、ウレタン成分によ
る粘着性の問題を解決することはできない。

一方、近年の磁気記録媒体の高記録密度化に対応して磁
性粉末は一段と微粒子化される傾向にあり、このような
微粒子化された磁性粉末を用いて優れた電磁変換特性を
有する磁気記録媒体を得るためには、磁性粉末の分散性
を高めることか必要とされる。

そこで、磁性粉末の分散性を向上させるために、結合剤
に極性基を導入する方法が知られている。

この方法は、結合剤自体に磁性粉末に対して親和性を発
揮する部分（極性基）を導入し、結合剤としての機能に
加えて分散剤、界面補強剤としての機能を併せ持たせる
ことにより、磁性粉末の分散性の改善を目指したもので
ある。

ところが、ポリウレタン樹脂に極性基を導入すると、ウ
レタン基と極性基の相互作用により分散性か低下してし
まうという問題か生ずる。

〔発明か解決しようとする課題〕

従っで、分散性を確保しつつ、塗膜からの剥離や磁性面
の粘着等を防止しで、耐久性の向上を図ることか課題と
されている。特に、例えばデータカートリッジにおいて
は、磁性層に直接ゴムベルトか接触する構成をとること
から、これら課題を解決することか必要である。

そこで、本発明はこのような実情に鑑みて提案されたも
のであっで、分散性、架橋性の向上を図り、耐久性に優
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〕

本発明者は、上述の目的を達成せんものと鋭意研究の結
果、ポリウし・タン樹脂の側鎖に一定量の水酸基を導入
し、且つ分子内のウレタン基の濃度を規定すれば、ウレ
タン基による分散性の低下が抑えられるとともに、架橋
性が向上することを見出し、本発明を完成するに至った
ものである。

即ち、本発明は非磁性支持体上に磁性粉末と結合剤とを
主体とする磁性層が形成されてなる磁気記録媒体におい
で、上記結合剤かウレタン基の含有量か０．８Ｘ１０−
３〜１．５×１０−３当量／ｇで、側鎖に水酸基を２０
Ｘ１０−’−１５０ｘｌｏ−”モル／ｇなる割合で有し
、且つ側鎖の分子量か６５０以下であるポリウレタン樹
脂を含育することを特徴とするものである。

本発明においては、磁性粉末とともに磁性層を形成する
結合剤としで、側鎖に所定の割合で水酸基を有し、且つ
ウレタン基の濃度が規定されたポリウレタン樹脂を用い
る。

ポリウレタン樹脂においては、側鎖に直鎖−級水酸基が
導入されている。これにより、架橋点における自由度が
増大し、架橋の反応性が向上する。

水酸基の導入量は、２０Ｘ１０−’〜１５０ＸＩ０６モ
ル／ｇか好ましい。水酸基の導入量が上記範囲よりも多
い時には、ウレタン基と水酸基が相互作用して分散性の
劣化をもたらすとともに、粘性が問題となる。逆に上記
範囲よりも少ない時には、十分な架橋性を確保すること
ができない。

また、上記水酸基を含有する側鎖部の分子量は６５０以
下であることが望ましい。側鎖部の分子量が上記範囲を
外れると、即ち６５０を越えると、架橋の自由度は増大
するものの、架橋点間の分子量か大きくなるので分散性
か低下する。

ポリウレタン樹脂は、分子内にウレタン基を０゜８Ｘ１
０−’〜１．５Ｘ１０−２当量／ｇの割合で含有する。

ウレタン基の濃度が上記範囲を越えた場合。

即ち１．５Ｘ１０−’当量／ｇより大きい場合には、上
記水酸基等との相互作用により分散性か低下する。逆に
、ウレタン基の濃度が上記範囲を下回る場合、即ち０．
８Ｘ１０−’当量／ｇより少ない場合には、結合剤とし
ての機能か低下し、塗膜物性に悪影響を及ぼす。

ここで、上記ポリウレタン樹脂の分子設計に際し、樹脂
の主鎖を構成する成分のうち例えば長鎖ジオールの割合
を大きくすれば、樹脂中のウレタン基の濃度か下かり、
上記範囲に抑えることかてきる。

また、上記長鎖ジオールとしで、フタル族系のポリエス
テルジオール成分等を導入することにより、得られる樹
脂に適当な強度を与えることかでき、ウレタン基の濃度
を減らしたことにより劣化する物性の向上が図られる。

このようなポリウレタン樹脂には、上記水酸基以外の極
性基を導入しても良い。この極性基の種類は、塩基性、
中性、酸性を問わないか、使用される磁性粉末の表面に
存在する水酸基の酸解離度等の性質に応じで、樹脂成分
が磁性粉末の界面にてきるだけ多く吸着するように適宜
選択することが好ましい。具体的に例示すれば、−３Ｏ
，Ｍ（Ｍは水素、アルカリ金属又はアルキル基）。

０３０３Ｍ（Ｍは水素、アルカリ金属又はアルキれ水素
、アルカリ金属又はアルキル基）。

Ｃ００Ｍ　（Ｍは水素、アルカリ金属又はアルキル基）
、或いは−ＮＲ，（Ｒはアルキル基）等か挙げられる。

本発明の磁気記録媒体においで、磁性層は、例えば磁性
粉末を結合剤中に分散し、結合剤の種類等によってエー
テル類、エステル類、ケトン類。

芳香族炭化水素１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ともに混練して調製される磁性塗
料を非磁性支持体の表面に塗布して形成される。

本発明において使用される磁性粉末としては、従来より
公知のものかいずれも使用可能であっで、酸化物磁性粉
末でもよく、金属磁性粉末でもよい。

酸化物磁性粉末としては、例えば、γ−Ｆｅ２０ｓ。

Ｃｏ含有７−Ｆ　ｅ　ｚＯｚ、Ｃｏ被着ｒ　　Ｆｅａｒ
ｓ。

Ｆ　ｅ　ｓ０４．　Ｃｏ含有７　　Ｆｅ５Ｏａ、Ｃｏ被
被着−Ｆｅｔｃ＜、Ｃｒ０ｔ等が挙げられる。金属磁性
粉末としては、例えば、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｎｉ、ＦｅＣｏ、
Ｆｅ−Ｎｉ、Ｆｅ−Ｃｏ−Ｎｉ、Ｃｏ−Ｎｉ、Ｆｅ−Ｃ
ｏ−Ｂ、Ｆｅ−Ｃｏ−Ｃｒ−ＢＭｎ−Ｂｉ、Ｍｎ−Ａ１
．Ｆｅ−Ｃｏ−Ｖ等が挙げられ、更に、これらの種々の
特性を改善する目的てＡ１．　Ｓｉ、　Ｔｉ、　Ｃｒ、
　Ｍｎ、　Ｃｕ、　Ｚｎ等の金属成分か添加されたもの
であっても良い。

また、バリウムフェライト等の六方晶系フェライトや窒
化鉄等も使用可能である。

これら結合剤や磁性粉末には、必要に応じて各種分散剤
、１ｍ滑剤、帯電防止剤、防錆剤等か加えられてもよい
。これらの分散剤、潤滑剤、帯電防止剤、防錆剤及び前
記非磁性支持体としては、従来公知の材料がいずれも使
用可能であり、何ら限定されるものではない。

〔作用〕

ポリウレタン樹脂の側鎖に所定の割合で水酸基を導入す
ることにより、架橋点における自由度が増大し、架橋性
か向上する。従っで、ドロップアウト等の原因となる粘
着や剥離が抑えられる。

また、上記ポリウレタン樹脂においては、分子内のウレ
タン基の含有量が規定されているので、ウレタン基と上
記水酸基等との相互作用による分散性の低下が防止され
る。また、結晶性１分子間凝集力か抑えられるので、主
鎖の自由度を増加させることができ、架橋の反応性か向
上Ｔる。従っで、分散性を確保しつつ、架橋性の向上を
図り、耐久性を改善させることかできる。

〔実施例〕

以下、本発明を具体的な実施例により説明するか、本発
明かこの実施例に限定されるものでないことは言うまで
もない。

まず、本実施例て使用した各ポリウレタン樹脂における
ウレタン基の含有量（ＸＩＯ−’当量／ｇ）側鎖に導入
された水酸基の添加量（ＸＩＯ−’当量／ｇ）及び側鎖
の分子量Ｍｗをそれぞれ第１表に示す。

（以下余白） 第１表 実施例１ 結合剤として樹脂成分へを用いて磁性塗料を調製した。

そしで、 この磁性塗料を非磁性支持体上 に塗布し、磁場配向処理を行った後、乾燥して巻取り、
更にカレンダー処理、熱処理を経で、所定の幅に裁断し
て磁気テープを作製した。

実施例２〜５ 上記実施例１において使用した樹脂成分Ａをそれぞれ第
２表に示すように樹脂成分Ｂ−Ｅに代え、他は実施例１
と同様の手法により各磁気テープを作製した。

比較例１〜７ 皇紀実施例１において使用した樹脂成分へをそれぞれ第
２表に示すように樹脂成分Ｆ−Ｌに代え、他は実施例１
と同様の手法により各磁気テープを作製した。

上述の実施例１〜５及び比較例１〜７の分散性について
検討するために、各磁気テープの光沢度。

角形比Ｒｓ及び塗膜からの未架橋成分の抽出量をそれぞ
れ調べた。その結果を第２表に示す。

第２表 比較例１では未架橋成分か多く存在するのに対しで、実
施例１〜５のように側鎖に所定量の一級水酸基を導入す
ることにより、架橋の反応性が向上し、良好な結果が得
られることが判った。

また、実施例３〜５は優れた光沢度を示すことから、ウ
レタン基の濃度を抑えることにより、水酸基との相互作
用による分散性の低下を防止することができた。

更に、側鎖の長さを一定の範囲内で増加させた場合、架
橋点での自由度か増し、良好な架橋性か得られるものの
、側鎖の分子量か大きすぎると、分散性が著しく低下す
る傾向にあることか判った。

次に、耐久性を評価するために、上記樹脂成分Ｃ及び樹
脂成分Ｅを用いで、以下の実験を行った。

実施例６ 結合剤として樹脂成分Ｃと塩化ビニル系樹脂を用いて磁
性塗料を調製し、この磁性塗料を非磁性支持体上に塗布
しで、通常の方法により磁気テープを作製した。

比較例８ 実施例６において用いた樹脂成分Ｃの代わりに樹脂成分
Ｅを用い、他は実施例６と同様にして磁気テープを作製
した。

比較例９ 比較例８において用いた塩化ビニル系樹脂をニトロセル
ロースに代え、他は実施例６と同様にして磁気テープを
作製した。

これら実施例６及び比較例８，９についで、粉落ち、粘
着性、エラーレート及び電荷特性をそれぞれ調へた。そ
の結果を第３表に示す。

なお、粉落ち、粘着性の評価は、○、△、×によって表
し、良好な場合を○、粉落ちや粘着が多く見られた場合
を×、やや不良を△とした。

エラレートは、各磁気テープを走行させた時、最初にド
ロップアウトか生じた時点までのパス数により評価した
。

また、電磁変換特性は、一定時間走行後の初期値に対す
る再生出力の低下量を測定した。

第３表 この結果から、側鎖に所定の割合で水酸基を有し、且つ
分子内のウレタン基の含有量を限定することにより、粘
着や粉落ちか防止され、耐久性に優れた磁気記録媒体が
得られことか判った。従っで、本発明の磁気記録媒体は
、低粘着性か要求されるデータカートリッジ等に用いて
好適である。

〔発明の効果〕

上述のように、本発明において結合剤として使用される
ポリウレタン樹脂は、側鎖に水酸基が導入されているの
で、架橋の反応性か向上し、ドロップアラ１〜の原因と
なる粉落ちや粘着等か抑えられる。従っで、特に優れた
粘着性か要求されるデータカートリッジ用として用いて
好適な磁気記録媒体を提供することかできる。

また、上記ポリウレタン樹脂に含有されるウレタン基の
濃度か制限されているので、ウレタン基と上記水酸基等
の相互作用による分散性の低下か防止される。従っで、
良好な分散性を確保しつつ、耐久性の向上を図ることか
可能となる。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 非磁性支持体上に磁性粉末と結合剤とを主体とする磁性
   層が形成されてなる磁気記録媒体において、 上記結合剤がウレタン基の含有量が０．８×１０＾−＾
   ３〜１．５×１０＾−＾３当量／ｇで、側鎖に水酸基を
   ２０×１０＾−＾６〜１５０×１０＾−＾６モル／ｇな
   る割合で有し、且つ側鎖の分子量が６５０以下であるポ
   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。