JPH04195718A - 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、オーディオテープ、ビデオテープ、磁気ディ
スク等に用いることができる磁気記録媒体に関するもの
である。

〔従来の技術及びその課題〕

磁気記録媒体は、磁性粉、結合剤、有機溶剤及び必要に
応じて他の添加剤からなる磁性塗料を、ポリエステルフ
ィルムなどの非磁性支持体上に塗布、乾燥することによ
り製造される。

磁気記録媒体において、高再生出力、高Ｃ／Ｎ比などの
優れた！磁変換特性を得るためには、上記塗料中におけ
る磁性粉が均一に分散していること、磁性塗膜表面が平
滑であること、そして得られた磁気記録媒体が耐久性に
優れていることなどの諸性質が要求されている。

そこで、磁性粉の分散について種々の観点から研究がな
されており、磁性塗料配合に適当な界面活性剤を加えて
分散性を改良することが提案されている。また、磁性層
の耐久性の向上をバインダーと潤滑剤の選択と組み合わ
せによって達成しようとする試みがある。

しかしながら、これらの方法によっても満足すべき磁気
記録媒体は未だ提供されていないのが実情であった。

〔課題を解決するための手段〕

本発明者らは上記課題を解決すべく鋭意研究した結果、
スルホン酸金属塩基を有するポリウレタン樹脂及びポリ
塩化ビニル樹脂をバインダーとして用い、平均粒径が特
定範囲にあるアルミナ粉末及びカーボンブラックを用い
、更に潤滑剤として炭素数１２〜２２の脂肪酸と炭素数
１２〜２２の脂肪酸のエステルを用いることによって、
磁性粉の分散性及び耐久性に優れた磁気記録媒体が得ら
れることを見出し、本発明を完成するに至った。

すなわち本発明は、非磁性支持体上に磁性層を有する磁
気記録媒体において、当該磁性層が次の（３）〜（６）
成分を含有することを特徴とする磁気記録媒体を提供す
るものである。

（ａ）成分；スルホン酸金属塩基を有するポリウレタン
樹脂 （ｂ）成分；スルホン酸金属塩基を存するポリ塩化ビニ
ル樹脂 （ｃ）成分；平均粒径が０．１力以上０．３−未満のア
ルミナ粉末 （ｄ）成分；平均粒径が０．３力以上０．８．ｍ以下の
アルミナ粉末 （ｅ）成分；平均粒径が０．２〜０．４μのカーボンブ
ラック げ）成分：炭素数１２〜２２の脂肪酸 （６）成分；炭素数１２〜２２の脂肪酸のエステル本発
明の（ａ）成分であるスルホン酸金属塩基を有するポリ
ウレタン樹脂は、数平均分子量が７０００〜７００００
のものが好ましい。また、スルホン酸金属塩基の濃度は
０．１〜１０個／ウレタン１分子が好ましい。

本発明に用いられるスルホン酸金属塩基を有するポリウ
レタン樹脂は、以下の方法によって製造することができ
る。

５−ナトリウムスルホイソフタル酸、５−カリウムスル
ホイソフタル酸、２−ナトリウムスルホイソフタル酸、
２−カリウムスルホイソフタル酸等のスルホン酸金属塩
基を有するジカルボン酸とポリオール化合物とからスル
ホン酸金属塩基を有するポリヒドロキシ化合物を合成し
、次いでこの化合物にポリイソシアネート化合物を反応
させてスルホン酸金属塩基を有するポリウレタン樹脂を
得る。

ポリオール化合物としては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−ヘ
キサンジオール、ネオペンチルグリコール、ジエチレン
グリコール、ジプロピレングリコール、２．２．４−　
）ジメチル−１，３−ペンタンジオール、１．４−シク
ロヘキサンジメタツール、ビスフェノールへのエチレン
オキシド付加物およびプロピレンオキシド付加物、水素
化ビスフェノールＡのエチレンオキシド付加物およびプ
ロピレンオキシド付加物、ポリエチレングリコール、ポ
リプロピレングリコール、ポリテトラメチレングリコー
ルなどがある。またトリメチロールエタン、トリメチロ
ールプロパン、グリセリン、ペンタエリスリトールなど
のトリおよびテトラオールを併用してもよい。

また、ポリイソシアネート化合物としては２．４−トリ
レンジイソシアネート、２．６−）リレンジイソシアネ
ート、ｐ−フェニレンジイソシアネート、ジフェニルメ
タンジイソシアネート、ｍ−フェニ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、テトラメチレン
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、２，４−ナフタレンジ
イソシアネート、３．３“−ジメチル−４，４゛−ビフ
ェニレンジイソシアネート、４，４゛−ジフェニレンジ
イソシアネート、４，４゛−ジイソシアネート−ジフェ
ニルエーテル、１，５−ナフタレンジイソシアネート、
ｐ−キシリレンジイソシアネート、−一キシリレンジイ
ソシアネート、１．３−ジイソシアネートメチルシクロ
ヘキサン、１．４−ジイソシアネートメチルシクロヘキ
サン、４．４゜−ジイソシアネートジシクロヘキサン、
４．４’　−ジイソシアネートジシクロヘキシルメタン
、イソホロンジイソシアネート等が挙げられるが、必要
により２，４，４”−トリイソシアネート−ジフェニル
、ベンゼントリイソシアネート等を少量使用することも
できる。

ジカルボン酸としては、スルホン酸金属塩基の濃度を調
整する目的でスルホン酸金属塩基を有しないジカルボン
酸も併用することができ、そのようなジカルボン酸の例
としてはテレフタル酸、イソフタル酸、オルソフタル酸
、１．５−ナフタル酸等の芳香族ジカルボン酸、ｐ−オ
キシ安息香酸、ｐ−＜ヒドロキシエトキシ）安息香酸等
の芳香族オキシカルボン酸、コハク酸、アジピン酸、ア
ゼライン酸、セバシン酸、ドデカンジカルボン酸等の樹
脂族ジカルボン酸、トリメリット酸、トリメシン酸、ピ
ロメリット酸等のトリ及びテトラカルボン酸等が挙げら
れる。

ポリウレタン化反応の際には、前記のポリオール化合物
を鎖延長剤として用いることもてきる。更に前記のジカ
ルボン酸とポリオール化合物から得られる分子末端が水
酸基のポリエステルジオールも鎖延長剤として使用する
ことができる。例えば、ポリブチレンアジペートジオー
ル、ポリヘキシレンアジペートジオール、ポリプロピレ
ンアジペートジオール等が挙げられる。

本発明の（ｂ）成分であるスルホン酸金属塩基を有する
ポリビニル樹脂は、数平均分子量が１００００〜４００
００のものが好ましい。また、スルホン酸金属塩基の濃
度は０．１〜１０個／ビニル１分子が好ましい。また、
磁性塗料の粘度の上昇を抑制するために分子中にエポキ
シ基を導入してもよい。本発明のｂ）成分のポリ塩化ビ
ニル樹脂は通常の方法で製造されたものでよく、市販品
としては、日本ゼオン製のＭＲ−１１０、日信化学製Ｍ
ＰＲシリーズのＤＳ、　ＤＳＡ等が挙げられる。

本発明の（ａ）成分のポリウレタン樹脂及び（ｂ）成分
のポリ塩化ビニル樹脂の磁性塗料中の配合量は、磁性粉
１００重量部に対して（ａ）成分と（ロ）成分の合計と
して５〜５０重量部、好ましくは８〜３０重量部である
。

スルホン酸金属塩基を有するポリウレタン樹脂（ａ）と
スルホン酸金属塩基を有するポリ塩化ビニル樹脂（Ｄ）
の配合比率（重量比）は（ａ）：（ハ）〜１：９９〜９
９：ｌ、好ましくは５：９５〜９５：５である。

本発明においては上記のバインダーの他にも通常のバイ
ンダーを併用することもできる。そのようなバインダー
としては、スルホン酸金属塩基を有しないポリウレタン
樹脂、ポリエステル、スルホン酸金属塩基を有しないポ
リ塩化ビニル、塩化ビニル／酢酸ビニル共重合体、ポリ
アクリロニトリル、ニトリルゴム、エポキシ樹脂、アル
キッド樹脂、ポリアミド、ポリアクリル酸エステル、ポ
リメタクリル酸エステル、ポリ酢酸ビニル、ポリビニル
ブチラール、塩化ビニリデン、塩化ビニリデン共重合体
、硝化綿、マレイン酸変性塩化ビニル／酢酸ビニル共重
合体、エチルセルロース等の各種樹脂が挙げられる。本
発明のバインダー以外のバインダーを併用する場合、全
バインダー中の（ａ）成分と（ロ）成分の総量が５０重
置％以上となるようにするのが好ましい。

本発明においては平均粒径の範囲が異なる２種のアルミ
ナ粉末が使用される。即ち、（ｃ）成分である平均粒径
が０．１ｐ以上０．３ｔｓ未滴のアルミナ粉末と（ｄ）
成分である平均粒径が０．３ｔａ以上０．８−以下のア
ルミナ粉末である。（ｃ）成分と（イ）成分の比率は（
ｃ）　：　（ｄ）＝　１　：　９〜９　：　１　（ｌｆ
比）が好ましく、（ｃ）成分と（ｄ）成分は（ｃ）　＋
　（ｄ）総量で磁性粉１００重量部に対して２〜１５重
量部使用するのが好ましい。

（ｅ）成分としては平均粒径が０．２〜０．４　ｔｒｔ
ｓのカーボンブラックが用いられる。（ｅ）成分は磁性
粉１００重量部に対して１〜１０重量部使用するのが好
ましい。

げ）成分としては炭素数１２〜２２の脂肪酸が、また、
（６）成分としては炭素数１２〜２２の脂肪酸のエステ
ルが用いられる。げ）成分と（６）成分の比率は【ｆ）
：（６）〜１：９〜９二１（重量比）が好ましく、（ｆ
）成分と（６）成分はげ）＋（濁総量で磁性粉１００重
量部に対して２〜１５重量部使用するのが好ましい。

炭素数１２〜２２の脂肪酸としては、二重結合を有する
ものや分岐を有するものでもよく、（ｆ）、　（ｇ）成
分としては、例えばオレイン酸、パルミチン酸、ベヘン
酸、ステアリン酸、ブチルステアレート、ステアリルス
テアレート、オレイルミリステート、オレイルオレート
、２−エチルへキシルステアレート、２−エチルへキシ
ルパルミテート、トリデシルステアレート、イソセチル
ステアレート、２−エチルヘキサン酸エチル、２−エチ
ルへキシルオレエート等が挙げられる。

本発明の磁気記録媒体に用いることができる磁性粉とし
ては針状形の微細な７　　ＰｅｚＯ，、、Ｆｅ３０ａ＋
Ｃｒｙ、のような金属酸化物、またＣｏ被着ＴＦｅｚＯ
：＋＋Ｃｏドープγ−ＦｅｚＯｉのような加工処理を施
したγ−Ｆｅｚ０２　、鉄を主体とする金属粉、微小板
状のバリウムフェライト及びそのＦｅ原子の一部がＴｉ
、　Ｃｏ、　Ｚｎ、　Ｖ、　Ｎｂ等で置換された磁性粉
、Ｃｏ。

Ｆｅ−Ｃｏ、　Ｒｅ　　Ｎｉ等の金属又は合金の超微粉
等が挙げられる。これらの中でも特に鉄を主体する金属
磁性粉（通常メタル粉と呼ばれる）又はバリウムフェラ
イト粉末を用いた時に、より高い分散効果が得られる。

本発明の磁気記録媒体に用いることができる非磁性支持
体としては、ポリエステル（例えば、ポリエチレンテレ
フタレート、ポリエチレンナフタレート）、ポリアミド
、ポリオレフィン、セルロース誘導体、非磁性の金属、
紙等が挙げられ、その形状は、フィルム、テープ、シー
ト、カード、ディスク等である。

本発明の磁気記録媒体の磁性層には上記の成分の他、こ
の分野で通常使用される添加剤として分散剤、研磨剤、
帯電防止側、防錆剤、防黴剤等が加えられても良い。ま
た磁性層の硬度を調整するためにポリイソシアナート化
合物等の硬化剤を用いることもできる。

〔実　施　例〕

以下実施例にて本発明を更に説明するが、本発明はこれ
らの実施例に限定されるものではない、尚、例中の部及
び％は特記しない限り重量基準である。

〈ポリウレタンの製造〉 表１に示す原料を用いて、常法によりＡ、　８２種類の
イソフタル酸系縮合ポリエステルを製′造した。

次いで表２に示すＡ、８２種のポリエステルと鎖延長剤
、ポリイソシアネート等を原料として、常法により合計
４種類のポリウレタン１１１〜Ｕ４を製造した。

表　　　　　　１ 表　　　　　２ （表中の数字は重量部） 注）孝１末端基定量による数平均分子量は共に１０００
実施例１〜４ 下記の配合物をバスケントミル（浅田鉄工型、バッチ式
サンドミル）で４時間（１２０Ｏｒｐｍ）混練して混合
物を得た。

配合物 ・表３に示すポリウレタン樹脂　　　８・表３に示すポ
リ塩化ビニル樹脂　　９・表３に示す粒径のアルミナ　
　　　９・表３に示す潤滑剤　　　　　　　　７・メチ
ルエチルケトン　　　　　　２２０・シクロヘキサノン
　　　　　　　１８０このようにして得た混合物１００
重量部に硬化剤としてポリイソシアネート化合物（コロ
ネートし、日本ポリウレタン工業社製）３重量部を添加
し、混合攪拌し、磁性塗料を得た。

次いでこの磁性塗料を３２−厚のポリエチレンテレフタ
レートフィルムの両面に各乾燥膜厚が４虜になるように
塗布し、無配向化処理を施してから乾燥した。

次いでカレンダー処理により鏡面加工し、６０°Ｃのも
とて２日間キユアリングを施したのち、４７ｍｍφの円
板状に打ち抜いてビデオフロッピィ−ディスクを作製し
た。

これらの磁性塗料及び磁気ディスクについて反射率（グ
ロス、単位％）、動摩擦係数（μ）、Ｃ／Ｎ比（７ＭＨ
ｚ、単位ｄＢ）及び耐久性を調べた。

耐久性は次のようにして求めた。４０℃、８０％ＲＨの
環境下でビデオフロッピィ−を駆動装置（３６００ｒｐ
ｍ）に装填し、走行させ、一定時間おきに取り出して塗
膜面の傷付き状態を目視にて調べた。耐久時間は傷が付
くまでの時間で表す。

動摩擦係数（μ）の測定はストレインゲージに連結した
ネオセラム製の模擬ヘッドを荷重５ｇでビデオフロッピ
ー磁性面（２５トラツクの位置）に接触させ、フロッピ
ーを５　ｒｐｍで回転させ、ストレインゲージの読みＦ
を用い、次式から求めた。

μ−Ｆ／Ｗ ここで、Ｗは荷重である。

以上の結果を表３に示す。

比較例１．２ ポリウレタン樹脂、ポリ塩化ビニル樹脂、表３に示す粒
径のアルミナ、表３に示す粒径のカーボンブラック及び
潤滑剤として表３に示す配合物を使用して実施例１〜４
と同様にしてビデオフロッピィ−ディスクを作製し、同
様の評価を行なった。

その結果を表３に示す。

実施例５〜８ 磁性粉としてバリウムフェライト（Ｂａ−Ｆｅ）を用い
、以下の配合物より磁気ディスクを作成した。

配合物 ・表４に示すポリウレタン樹脂　　　８・表４に示すポ
リ塩化ビニル樹脂　　７・表４に示す粒径のアルミナ　
　　１２・表４に示す潤滑剤　　　　　　　　６．５・
リン酸エステル”　　　　　　　　　０．５・トルエン
　　　　　　　　　　　８０・メチルエチルケトン　　
　　　　７０・シクロヘキサノン　　　　　　　１００
（注） ＊１　：商品名Ｇａｆａｃ　ＲＥ６１０　（東邦化学型
）上記配合物をバスケットミルにて４時間部合した後、
フィルタを通して取出し、更に塗布直前に硬化剤として
ポリイソシアネート化合物（コロネートし、日本ポリウ
レタン工業社製）４部を添加して撹拌した。この塗料を
７５μ厚のポリエチレンテレフタレートフィルム上に、
乾燥後の磁性層の厚さが２．５μになるようにして両面
に塗布し乾燥し巻き取った。これをカレンダー処理後硬
化をしてから３．５インチフロンビーディスクの円盤状
に打ち抜き、試料ディスクを作製した。

この磁気ディスクについてカレンダー処理後の反射率（
グロス、単位％）、動摩擦係数（μ）及び耐久性を実施
例１〜４と同様に調べた。ただし耐久性は２５°Ｃ１６
０％ＲＨの環境下で４メガバイト用ドライブにかけ（回
転数３００ｒｐｍ）、キズが発生（目視により確認）す
るまでのバス回数で表した。また、動摩擦係数測定は■
横浜システム研究所型の動摩擦係数測定器ＭＯＤＥＬ　
ＭＦＤ−１０００／２０００型により（回転数３００ｒ
ｐｎ＋）行った。

これらの結果を表４に示す。

比較例３．４ ポリウレタン樹脂、ポリ塩化ビニル樹脂、表４に示す粒
径のアルミナ、表４に示す粒径のカーボンブラック及び
潤滑剤として表４に示す配合物を使用して実施例５〜８
と同様にしてビデオフロッピィ−ディスクを作製し、同
様の評価を行なった。

その結果を表４に示す。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １　非磁性支持体上に磁性層を有する磁気記録媒体にお
   いて、当該磁性層が次の（ａ）〜（ｇ）成分を含有する
   ことを特徴とする磁気記録媒体。 （ａ）成分；スルホン酸金属塩基を有するポリウレタン
   樹脂 （ｂ）成分；スルホン酸金属塩基を有するポリ塩化ビニ
   ル樹脂 （ｃ）成分；平均粒径が０．１μｍ以上０．３μｍ未満
   のアルミナ粉末 （ｄ）成分；平均粒径が０．３μｍ以上０．μｍ以下の
   アルミナ粉末 （ｅ）成分；平均粒径が０．２〜０．４μｍのカーボン
   ブラック （ｆ）成分；炭素数１２〜２２の脂肪酸 （ｇ）成分；炭素数１２〜２２の脂肪酸のエステル