JPH04159613A

JPH04159613A - 磁気記録媒体

Info

Publication number: JPH04159613A
Application number: JP28555490A
Authority: JP
Inventors: Shoji Nishihara; 昭二西原; Yoshiyuki Nagataki; 義幸長瀧; Ichiji Miyata; 一司宮田
Original assignee: Hitachi Maxell Ltd
Current assignee: Maxell Ltd
Priority date: 1990-10-22
Filing date: 1990-10-22
Publication date: 1992-06-02

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〕この発明は磁気記録媒体に関し、さらに詳しくは、磁性
粉末の分散性が良好で電磁変換特性および耐久性に優れ
た磁気記録媒体に、関する。

〔従来の技術〕

磁気記録媒体は、通常、磁性粉末、結合剤成分、有機溶
剤およびその他の必要成分からなる磁性塗料をポリエス
テルフィルムなどの基体上に塗布、乾燥してつくられる
。この際使用される結合剤成分としては、磁性粉末の分
散性に優れ、磁気記録媒体に優れた電気的特性を付与で
きるとともに、耐久性に優れたものが望まれる。

このため、磁性塗料中での磁性粉末の分散性を改善する
方策として、たとえば、この磁性粉末を脂肪酸や種々の
界面活性剤で表面処理したり（特開昭５８−１０２５０
４号公報）、あるいはシランカップリング剤やチタンカ
ップリング剤で表面処理する（特開昭５５−１２５５３
９号公報、特開昭５６−５８１３５号公報）ことが行わ
れており、また、耐久性を向上させるため、機械的特性
に優れるポリウレタン樹脂を使用し、このポリウレタン
樹脂と架橋剤のポリイソシアネートとを併用することが
広く行われている。

〔発明が解決しようとする課題〕

ところが、脂肪酸や界面活性剤、あるいはシランカップ
リング剤やチタンカップリング剤を用い。

て、磁性粉末の表面処理を行ったり、磁性塗料中にこれ
らの分散剤を添加する方法では、未だ充分な分散効果が
得られず、これらの分散剤を多量に使用して充分な分散
効果を得ようとすると、磁性層等の塗膜強度が著しく低
下して充分な耐久性が得られない。また、シランカップ
リング剤やチタンカップリング剤を用いて表面処理した
磁性粉末は、磁性粉末の粒子表面が疏水化処理されるの
で、磁性塗料中における分散性は向上するが、親油性と
親水性とを兼ね備えた結合剤樹脂に対する相溶性が逆に
低下してしまい、最終的に磁性層中における磁性粉末の
分散性が充分には改善されないことがある。

また、ポリウレタン樹脂は分子中への活性水素基の導入
量を多くすることができないため、ポリウレタン樹脂と
併用するポリイソシアネートが、ポリウレタン樹脂との
反応より空気中の水分と速く反応してしまい、その結果
、ポリウレタン樹脂の架橋反応が不充分になり、耐久性
をいまひとつ充分に改善することができない。

〔課題を解決するための手段〕この発明は、かかる現状に鑑み種々検討を行った結果な
されたもので、片末端にカルボン酸を１個以上有し、か
つ分子鎖内に活性水素基を持つアクリル樹脂を磁性層中
に含有させることによって、結合剤樹脂との相溶性を改
善し、磁性粉末の分散性を充分に向上させて、電磁変換
特性を一段と向上させたものである。また、ポリイソシ
アネートと併用するとき、分子鎖内の活性水素基でもっ
てポリイソシアネートと充分に反応させ、耐久性を一段
と向上させて、最近の高密度化、高信頼性の要求に応え
たものである。

この発明で使用する片末端にカルボン酸を１個以上有し
、かつ分子鎖内に活性水素基を持つアクリル樹脂は、カ
ルボン酸が片末端にのみあるため、分子末端のカルボキ
シル基が磁性粉末の粒子表面に吸着し、吸着したアクリ
ル樹脂の立体反発効果が生じる。しかして、磁性粉末の
分散性が著しく向上される。また、従来の脂肪酸、低分
子量界面活性剤、シランカップリング剤、チタンカップ
リング剤に比べ、流水性基部分にカルボニル基を有する
ため、塩化ビニル−酢酸ビニル系共重合体、繊維素系樹
脂およびウレタン樹脂等の結合剤樹脂とある程度の相溶
性を有する。しかして、これら一般に磁気記録媒体に使
用される結合剤樹脂との相溶性もよ（、最終的な磁性層
中における磁性粉末の分散性が充分に向上されて、電磁
変換特性が一段と向上される。

また、分子鎖内に活性水素基を有するためポリイソシア
ネートと併用すると、ポリイソシアネートと充分に反応
して、強固な三次元綱目構造が形成され、強靭なｍ複層
が形成されて、耐久性が一段と向上される。

このような片末端にカルボン酸を１個以上有し、かつ分
子鎖内に活性水素基を持つアクリル樹脂は、カルボキシ
ル基含有モノマー以外のモノマーをいかなる方法により
製造されたものでも使用でき、たとえば、カルボキシル
基含有モノマー以外のモノマーを、連鎖移動剤とともに
ラジカル重合させるなどの代表的な製造方法で製造した
ものが用いられる。またこの他、重合開始剤にカルボキ
シル基を持ったもの、たとえば、４，４−アゾビス（４
−シアノペンタノイック酸）、過酸化ジグルタル酸など
を用い、カルボキシル基含有モノマー以外のモノマーの
重合を行って製造されたものも使用される。

カルボキシル基含有モノマー以外のモノマーは、中性子
ツマ−および活性水素基を持つモノマーにわけられ、い
ずれも好適に使用される。中性子ツマ−としては、たと
えば、メチルメタクリレート、エチルメタクリレート、
プロピルメタクリレート、ブチルメタクリレート、ヘキ
シルメタクリレート、ラウリルメタクリレート、ステア
リルメタクリレートおよびアクリル酸エステル等が挙げ
られ、単独であるいは２種以上が併用して用いられる。

また、活性水素基を持つモノマーとしては、たとえば、
２−ヒドロキシエチルメタクリレート、２−ヒドロキシ
エチルアクリレート、ヒドロキシプロピルメタクリレー
ト、ヒドロキシプロピルアクリレート、メタクリルアミ
ドおよびアクリルアミド等が挙げられ、単独であるいは
２種以上が併用して用いられる。

また、共重合するモノマーとして、アクリルモツマー以
外のスチレン誘導体等を加えてもよい。

重合開始剤としては、α、α−アゾビスイソブチロニト
リルなどのアゾ系化合物や、過酸化ベンゾイルなどの過
酸化物などが用いられ、連鎖移動剤としては、カルボキ
シル基を含有する化合物、たとえば、メルカプト酢酸、
２−メルカプトプロピオン酸、３−メルカプトプロピオ
ン酸、Ｏ−メルカプト安息香酸、チオリンゴ酸などが用
いられる。

このようにして製造される片末端にカルボン酸を１個以
上有し、かつ分子鎖内に活性水素基を持つアクリル樹脂
は、数平均分子量が５００より小さいものではアクリル
樹脂の性質が発現できず、２００００より大きくなると
アクリル樹脂の自由度が低下し、磁性塗料を調製したと
き磁性粉末の分散性が低下するため、数平均分子量５０
０〜２ｏｏｏｏものが好ましく使用され、数平均分子量
２０００〜１００００のものがより好ましく使用される
。

また、このアクリル樹脂の片末端に有するカルボン酸は
１〜２個の範囲内にあるものが好ましく使用され、分子
鎖内に含有される活性水素基量は、０．２ミリモル／ｇ
より少ないと、ポリイソシアネートと充分に反応して強
固な三次元綱目構造を有する磁性層を形成することがで
きず、５ミリモル／ｇより多いと、一般に磁性塗料に用
いられる有機溶剤に溶解したときの粘度が高くなり、磁
性塗料化が困難になるため、０．２〜５ミリモル／ｇの
範囲内にあるものが好ましく使用され、０．５〜２ミリ
モル／ｇの範囲内のものがより好ましく使用される。

このような片末端にカルボン酸を１個以上有し、かつ分
子鎖内に活性水素基を持つアクリル樹脂は、他の結合剤
樹脂と併用して使用され、たとえば、ポリウレタン系樹
脂、塩化ビニル−酢酸ビニル系共重合体、繊維素系樹脂
、ポリビニルブチラール系樹脂、ポリエステル系樹脂、
ポリアクリル系樹脂、エポキシ系樹脂、フェノール系樹
脂、ポリイソシアネートなどの一般に使用される結合剤
樹脂と、相溶性よく併用される。

また、この片末端にカルボン酸を１個以上存し、かつ分
子鎖内に活性水素基を持つアクリル樹脂の使用量は、磁
性粉末に対して０．１〜２０重量％の範囲内にするのが
好ましく、０．５〜５重量％の範囲内にするのがより好
ましい。

この発明の磁気記録媒体を製造するには常法に準じて行
−えばよく、たとえば、片末端にカルボン酸を１個以上
有し、かつ分子鎖内に活性水素基を持つアクリル樹脂を
他の結合剤樹脂と併用し、磁性粉末、有機溶剤およびそ
の他の添加剤とともに混合分散して磁性塗料を調製した
後、この磁性塗料をポリエステルフィルムなどの基体上
に、吹き付けもしくはロール塗りなどの任意の手段で塗
布し、乾燥すればよい。この際、磁性層を基体の表面に
設けるとともに、反対面にバンクコート層を設けてもよ
（、また基体の両面に磁性層を設けてもよい、このよう
にバックコート層を設ける場合、このような片末端にカ
ルボン酸を１個以上有し、かつ分子領内に活性水素基を
持つアクリル樹脂は、バックコート層にも好適に使用さ
れる。

ここで、使用される磁性粉末としては、たとえば、７−
Ｆｅｚ０＝粉末、Ｆｅ、Ｏａ粉末、γ−ＦｅｚｅｓとＦ
ｅ、０４との中間酸化状態の酸化鉄粉末、Ｃｏ含有７−
Ｆｅ、Ｏ，粉末、Ｃｏ含有Ｆｅ５０．粉末、Ｃｒｏ！粉
末の他、Ｆｅ粉末、Ｃｏ粉末、Ｆｅ−Ｎｉ−Ｃｒ合金粉
末などの金属粉末およびバリウムフェライト粉末、窒化
鉄の如き窒化物系磁性粉末など、従来公知の各種磁性粉
末が広く包含される。これらの磁性粉末は、針状の磁性
粉末の場合、その平均粒子径（長軸）が通常０．２〜１
．０ａｍ程度で、その平均軸比（平均長軸径／平均短軸
径）が通常５〜１０程度であるのが好ましく、板状の場
合は、その平均製軸径が通常０．０７〜０．３μｍ程度
であるのが好ましい。

また、有機溶剤としては、メチルイソブチルケトン、メ
チルエチルケトン、シクロヘキサノン、トルエン、酢酸
エチル、テトラヒドロフラン、ジオキサン、ジメチルホ
ルムアミドなど、一般に磁気記録媒体に使用されるもの
が単独もしくは二種以上混合して使用される。

なお、磁性塗料中には、通常使用されている各種添加剤
、たとえば、潤滑剤、研磨剤、帯電防止剤、分散剤など
を任意に添加使用してもよい。

〔実施例〕

次に、この発明の実施例について説明する。

実施例１メチルメタクリレート４０　　重量部２−ヒドロキシエチルメタク　　　８．４〃リレート α、α−アゾビスイソブチロ　　０．８〃ニトリルメルカプトプロピオン酸　　　　　３．２〃テトラヒド
ロフラン　　　　　　６０〃この組成物を、冷却器を取
りつけたフラスコ内に入れ、充分に窒素置換した後、撹
拌しながら６０℃で３時間反応させた。

次いで、得られた反応物を石油エーテルおよび水に再沈
澱させて精製し、６０°Ｃで４８時間減圧乾燥させて、
片末端カルボン酸アクリル樹脂を得た。

このようにして得られた片末端カルボン酸アクリル樹脂
は、数平均分子量が蒸気圧浸透法で３．０×１０３であ
った。また、水酸基の含有量は１．３ミリモル／ｇで、
カルボン酸基の含有量は０．３０ミリモル／ｇであった
。

次に、このようにして得られた片末端カルボン酸アクリ
ル樹脂を使用し、 α−Ｆｅ磁性粉末（保磁力１５００　１００重量部エル
ステッド、飽和磁化１２０ｅｍｕ／ｇ）片末端カルボン酸アクリル樹脂　　３　〃塩化ビニルー
酢酸ビニルービニ　　１２〃ルアルコ一ル共重合体（Ｕ、Ｃ，Ｃ社製、ＶＡＧＨ）ポリウレタン樹脂（日本ボリウ　　　８　〃レタン工業
社製、Ｍ−５０３３）三官能性低分子量インシアネ−２〃ト化合物（日本ポリウレタン工業社製；コロネー）Ｌ）カーボンブラック　　　　　　　　３　〃α−Ａ１！０
３粉末　　　　　　　３　〃ミリスチン酸　　　　　　
　　　　２　〃ステアリン酸ｎ−ブチル　　　　　２６
５〃シクロヘキサノン　　　　　　　　１３０〃トルエ
ン　　　　　　　　　　　１３０／／の組成物をボール
ミル中で７２時間混合分散して磁性塗料を調整した。こ
の磁性塗料を厚さ２０μｍのポリエステルフィルム上に
、乾燥後の厚さが５μｍとなるように塗布、乾燥して磁
性層を形成し、カレンダー処理後、８−幅に裁断して磁
気テープを作製した。

実施例２実施例１における片末端カルボン酸アクリル樹脂の合成
において、メルカプトプロピオン酸の使用量を３．２重
量部から１．６重量部に変更した以外は、実施例１と同
様にして数平均分子量が蒸気圧浸透法で６．ＯＸ　１０
”　、水酸基の含有量が１．２ミルモル／ｇ１カルボン
酸基の含有量が０．１アミルモル／ｇの片末端カルボン
酸アクリル樹脂を得た。

このようにして得られた片末端カルボン酸アクリル樹脂
を、実施例１における磁性塗料の組成において、実施例
１で使用した片末端カルボン酸アクリル樹脂に代えて同
量使用した以外は、実施例１と同様にして磁気テープを
作製した。

実施例３実施例１における片末端カルボン酸アクリル樹脂の合成
において、メルカプトプロピオン酸に代えて、チオリン
ゴ酸を２．３重量部使用し、２−ヒドロキシエチルメタ
クリレートに代えて、アクリルアミドを４．５重量部使
用した以外は、実施例工と同様にして数平均分子量が蒸
気圧浸透法で３．１×１０３、アミド基の含有量が１．
０ミルモル／ｇ、カルボン酸基の含有量が０．６５ミル
モル／ｇの片末端ジカルボン酸アクリル樹脂を得た。

このようにして得られた片末端ジカルボン酸アクリル樹
脂を、実施例１における磁性塗料の組成において、実施
例１で使用した片末端カルボン酸アクリル樹脂に代えて
同量使用した以外は、実施例１と同様にして磁気テープ
を作製した。

実施例４実施例１における片末端カルボン酸アクリル樹脂の合成
において、メルカプトプロピオン酸に代えて、チオリン
ゴ酸を１．２重量部使用した以外は、実施例１と同様に
して数平均分子量が蒸気圧浸透法で５．８Ｘ　１０’　
、水酸基の含有量が１．１ミルモル／ｇ１カルボン酸基
の含有量が０．３２ミルモル／ｇの片末端ジカルボン酸
アクリル樹脂を得た。

実施例５実施例１における磁性塗料の組成において、片末端カル
ボン酸アクリル樹脂の使用量を３重量部から０．５重量
部に変更した以外は、実施例１と同様にして磁気テープ
を作製した。

比較例１実施例１における磁性塗料の組成において、片末端カル
ボン酸アクリル樹脂を省いた以外は、実施例１と同様に
して磁気テープを作製した。

各実施例および比較例で得られた磁気テープについて、
Ｃ／Ｎ比およびＲＦ比出力下記の方法で測定し、耐久性
を下記の方法で試験した。

＜Ｃ／Ｎ比〉８ｍｍ方式のＶＴＲを用いて、得られた各磁気テープに
７ＭＨｚの信号を記録し、この信号を再生したときの７
±ＩＭＨｚの範囲内に発生するノイズを測定し、このノ
イズに対する再生信号の比をソニー社製、ＥＤ−Ｖ９０
０型出力レヘル測定機を用いて測定した。なお、Ｃ／Ｎ
比は、比較例１の磁気テープを基準（Ｏｄａ）とした相
対値で示した。

＜ＲＦ比出力ＲＦ出力測定用ＶＴＲを用い、得られた各磁気テープに
７ＭＨｚの信号を一定レベルで記録した後、再生したと
きの出力を測定し、比較例１の磁気テープを基準（Ｏｄ
Ｂ）とした相対値で示した。

〈耐久性〉耐久性は、得られた各磁気テープを２０″Ｃ１４０％Ｒ
Ｈと、４０℃、６０％ＲＨ（７１条件下ニテ、ＶＴＲの
スチルモードで再生し、再生ＲＦ出力レベルが初期出力
レベルの１／２に低下するまでに要する時間を測定して
試験した。

下記第１表はその結果である。

第１表〔発明の効果〕上記の第１表から明らかなように、実施何重ないし５で
得られた磁気テープは、比較例１で得られた磁気テープ
に比し、Ｃ／Ｎ比およびＲＦ比出力高くて、耐久性がよ
く、このことからこの発明によって得られる磁気記録媒
体は、磁性粉末の分散性が良好で、電磁変換特性に優れ
、かつ耐久性に優れていることがわかる。

特許出願人　　日立マクセル株式会社

Claims

【特許請求の範囲】１、片末端にカルボン酸を１個以上有し、かつ分子鎖内
に活性水素基を持つアクリル樹脂が含まれてなる磁性層
を有する磁気記録媒体２、アクルリ樹脂が、数平均分子量５００以上２０００
０以下のアクリル樹脂である請求項１記載の磁気記録媒
体