【発明の詳細な説明】[Detailed description of the invention]
産業上の利用分野
本発明はビデオ機器、コンピユータなどに使用
する磁気記録テープおよび磁気デイスクなどの磁
気記録媒体に関するものである。
従来の技術
近年、磁気記録再生装置の小型、軽量化に伴な
い記録媒体にもますます高密度記録化が要望され
ている。また一方それらの使用環境も多様化して
きており、各種環境下で高度の耐久性が要求され
てきている。この耐久性向上のために、磁性層を
形成する結合剤樹脂の選択や、磁性層表面の摩擦
係数を低下させるための各種潤滑剤の検討がなさ
れている。
これらの潤滑剤としては脂肪酸類、脂肪酸エス
テル類、シリコーン系化合物などの有機系潤滑剤
や炭素粉などの無機系潤滑剤が知られている。こ
れらは磁性塗料中に分散させるか、磁性層表面に
極薄に塗布して利用されている。
発明が解決しようとする問題点
潤滑剤を磁性塗料中に分散させ、磁性層中に含
ませて潤滑作用を得る場合、潤滑剤と磁性層を形
成する結合剤樹脂などとの相溶性が極めて重要な
要素となる。すなわち、相溶性のすぐれる場合に
は磁性層表面上に潤滑剤が出ず、潤滑効果が乏し
くなる。また逆に相溶性が悪い場合には、すべて
表面にブリードアウトし、電磁変換特性に悪影響
を与えたり、潤滑効果の持続時間が短くなるなど
の欠点が生じる。
また潤滑剤を磁性層表面に極薄に塗布して潤滑
効果を得る場合には、一般に環境条件によつて、
潤滑作用が大巾に変化したり、その持続時間に差
が出たりする欠点がある。
本発明は磁性層に含ます潤滑剤が結合剤樹脂な
どとの相溶性にかかわらず、すぐれた潤滑作用を
有し、その作用が各種環境下で長時間持続する耐
久性のすぐれた磁性層からなる磁気記録媒体を提
供することである。
問題点を解決するための手段
本発明の磁気記録媒体は、非磁性の支持体上に
磁性粉末を結合剤樹脂中に分散させてなる磁性層
を形成することにより構成され、前記磁性層内に
有機系潤滑剤を吸着吸蔵させた多孔質のジルコニ
ウム系微粉末を含ませたものである。
作 用
以下本発明について詳しく説明する。
本発明は最近製品化が進んでいるジルコニウム
系の多孔質微粉末に着目したものである。多孔質
のジルコニウム系の微粉末に、従来から磁性層中
または磁性層表面に適用されている有機系潤滑剤
を吸着吸蔵させると、ジルコニウム系微粉末がす
ぐれた潤滑性を帯びる。またこの潤滑剤を吸着吸
蔵させた微粉末を磁性塗料中に分散させ磁性層中
に含ませると、磁性層表面の摩擦係数が低下し、
すぐれた潤滑作用が得られるとともに、潤滑剤を
単独で磁性塗料中に分散させた場合に比較して、
潤滑作用が長時間にわたつて持続する。さらに磁
性塗料中に分散させ磁性層を形成すると表面にブ
リードアウトして使用できない潤滑剤でも、ジル
コニウム系微粉末に吸着吸蔵させてから塗料中に
分散し磁性層を形成すると、表面にブリードアウ
トすることなく、すぐれた潤滑効果が得られる。
以上のような作用効果に着目し達成したものであ
る。
本発明に好適なジルコニウム系微粉末として
は、第１希元素化学工業(株)等で製品化されている
ジルコニウムを骨格とし、これにリン酸基が配位
し、さらにリン酸基を介して単量体と結合し重合
体を形成した構造のものである。
本発明に適用されるこのようなジルコニウム系
微粉末の粒子径は約1.0μｍから0.1μｍの範囲で、
好ましくは0.5μｍから0.2μｍのものである。また
微粒子中の細孔半径は５Åから50Åの範囲のもの
が好ましい結果を与える。５Åより小さくなると
潤滑剤の吸着吸蔵が困難となる。逆に50Åより大
きくなると潤滑剤の脱着が起こりやすくなり潤滑
効果の持続性が低下してくる。また微粒子中の細
孔量は、粒子表面積として約350m2／grから800
m2／gr程度のものが潤滑剤をよく吸着吸蔵して好
結果を与える。
本発明において、前記ジルコニウム系微粉末に
吸着吸蔵させる潤滑剤は従来からビデオテープ、
フロツピーデイスクなどに適用されている脂肪酸
類、脂肪酸エステル類脂肪酸アミド類、シリコー
ン系化合物、フツソ系化合物などが適用できる。
前記微粉末への潤滑剤の吸着吸蔵は従来公知の
真空含浸法、気相吸着法などの手段によつて達成
できる。
本発明の磁性層を構成する磁性粉、結合剤樹
脂、研磨剤、帯電防止剤、分散剤などについては
従来公知のものが適用できる。また潤滑剤につい
ては前記ジルコニウム系微粉末に吸着吸蔵させた
もの以外に、必要に応じて潤滑剤単独で添加して
もよい。
実施例
以下実施例により具体的に説明する。
多孔質ジルコニウム系微粉末（第１希元素化学
工業(株)製品．ZSP−100）をボールミルを使用し
微粉砕し、粒子径が0.5μｍから0.1μｍの範囲のも
のを各種分級手段により得た。この微粉末の
BET表面積は450m2／grであつた。
この微粉末にブチルステアレート、オレイルオ
レート、ステアリルステアレートをそれぞれ真空
含浸法により吸着吸蔵させて、Ａ、Ｂ、Ｃの３種
類の潤滑微粉末を得た。それぞれの潤滑剤の吸着
量は次の通りであつた。
Ａ：ブチルステアレート0.55gr／（ジルコニウム
系微粉末1gr）
Ｂ：オレイルオレート0.40gr／（ジルコニウム系
微粉末1gr）
Ｃ：ステアリルステアレート0.35gr／（ジルコニ
ウム系微粉末1gr）
実施例 １
次にこれらの潤滑微粉末を潤滑剤の一成分とし
て、次の組成で磁性塗料を作成した。
CO含有Fe2O3磁性粉末 ……100部
塩ビ酢ビ系樹脂（ユニオンカーバイト社製
VAGH） ……10部
ウレタン樹脂（日本ポリウレタン工業(株)製Ｎ−
2304） ……10部
炭素粉 ……３部
分散剤 ……１部
潤滑微粉末Ａ ……３部
潤滑微粉末Ｂ ……４部
硬化剤（日本ポリウレタン工業(株)製コロネート
Ｌ） ……５部
混合溶剤 ……250部
上記塗料を75μｍ厚のポリエステルベースフイ
ルム上に仕上り膜厚が2.5μｍになるように塗布
し、乾燥、表面平滑化処理、硬化の各工程を経た
のち、５インチの円板状に打ち抜いてフロツピー
デイスクを得た。
実施例 ２
実施例１において、潤滑剤微粉末Ｂのかわりに
潤滑剤微粉末Ｃを５部加えて塗料化し、実施例１
と同じようにしてフロツピーデイスクを得た。
比較例 １
実施例１の組成において潤滑微粉末Ａ、Ｂのか
わりにブチルステアレート1.5部とオレイルオレ
ート1.5部を加えて塗料化し、実施例１と同じ方
法でフロツピーデイスクを得た。
比較例 ２
実施例２の組成において、潤滑微粉末Ａ、Ｃの
かわりにブチルステアレート1.6部とステアリル
ステアレート1.6部を加えて塗料化し、実施例１
と同じ方法でフロツピーデイスクを得た。
以上のようにして製作した実施例、比較例のフ
ロツピーデイスクの耐久性の評価を５インチの市
販フロツピーデイスク装置を用いて以下の条件で
行つた。
ヘツド圧力40grで同一トラツクを回転させて、
出力レベルが初期値の80％以下になる時間をもつ
て媒体の耐久性の比較を行なつた。また環境の温
度湿度条件は、５℃、10％、RH、50℃、85％
RHで行なつた。それぞれの耐久性の評価結果を
第１表に示す。
INDUSTRIAL APPLICATION FIELD The present invention relates to magnetic recording media such as magnetic recording tapes and magnetic disks used in video equipment, computers, and the like. BACKGROUND OF THE INVENTION In recent years, as magnetic recording and reproducing devices have become smaller and lighter, there has been a demand for higher density recording in recording media. On the other hand, the environments in which they are used are becoming more diverse, and a high degree of durability is required under various environments. In order to improve this durability, selection of a binder resin forming the magnetic layer and various lubricants for reducing the coefficient of friction on the surface of the magnetic layer have been studied. As these lubricants, organic lubricants such as fatty acids, fatty acid esters, and silicone compounds, and inorganic lubricants such as carbon powder are known. These are used by either dispersing them in magnetic paint or coating them extremely thinly on the surface of the magnetic layer. Problems to be Solved by the Invention When a lubricant is dispersed in a magnetic paint and included in a magnetic layer to obtain a lubricating effect, the compatibility between the lubricant and the binder resin that forms the magnetic layer is extremely important. It becomes an element. That is, if the compatibility is excellent, no lubricant will come out on the surface of the magnetic layer, resulting in poor lubricating effect. On the other hand, if the compatibility is poor, all of the materials bleed out to the surface, resulting in disadvantages such as adversely affecting electromagnetic conversion characteristics and shortening the duration of the lubricating effect. Furthermore, when applying a lubricant very thinly to the surface of the magnetic layer to obtain a lubricating effect, it is generally necessary to
The drawback is that the lubrication effect varies widely and its duration varies. The present invention is based on a highly durable magnetic layer in which the lubricant contained in the magnetic layer has an excellent lubricating effect regardless of its compatibility with the binder resin, and this effect lasts for a long time under various environments. An object of the present invention is to provide a magnetic recording medium. Means for Solving the Problems The magnetic recording medium of the present invention is constructed by forming a magnetic layer on a non-magnetic support by dispersing magnetic powder in a binder resin. It contains porous zirconium-based fine powder that adsorbs and occludes an organic lubricant. Function The present invention will be explained in detail below. The present invention focuses on zirconium-based porous fine powder, which has recently been commercialized. When porous zirconium-based fine powder adsorbs and occludes an organic lubricant conventionally applied in or on the magnetic layer surface, the zirconium-based fine powder acquires excellent lubricity. Furthermore, when fine powder that adsorbs and occludes this lubricant is dispersed in magnetic paint and included in the magnetic layer, the coefficient of friction on the surface of the magnetic layer decreases.
In addition to providing excellent lubrication, compared to when a lubricant is dispersed alone in magnetic paint,
Lubricating effect lasts for a long time. Furthermore, even lubricants that cannot be used because they bleed out to the surface when dispersed in magnetic paint to form a magnetic layer will bleed out to the surface if they are adsorbed and occluded by zirconium-based fine powder and then dispersed in paint to form a magnetic layer. Excellent lubrication effect can be obtained without any problems.
This was achieved by focusing on the above-mentioned effects. The zirconium-based fine powder suitable for the present invention has a zirconium skeleton commercialized by Daiichi Kigenso Kagaku Kogyo Co., Ltd., and has a phosphoric acid group coordinated to it, and further has a It has a structure in which it combines with polymers to form a polymer. The particle size of such zirconium-based fine powder applied to the present invention is in the range of about 1.0 μm to 0.1 μm,
Preferably it is from 0.5 μm to 0.2 μm. Further, the pore radius in the fine particles is preferably in the range of 5 Å to 50 Å. When the thickness is smaller than 5 Å, it becomes difficult to adsorb and absorb lubricant. On the other hand, if the thickness is larger than 50 Å, the lubricant tends to be desorbed and the sustainability of the lubricating effect decreases. In addition, the amount of pores in fine particles varies from approximately 350 m 2 /gr to 800 m 2 /gr as a particle surface area.
A material of about m 2 /gr adsorbs and occludes lubricant well and gives good results. In the present invention, the lubricant adsorbed and occluded by the zirconium-based fine powder has conventionally been used for video tape,
Fatty acids, fatty acid esters, fatty acid amides, silicone compounds, fluorine compounds, etc., which are used in floppy discs, etc., can be used. Adsorption and occlusion of the lubricant into the fine powder can be achieved by conventionally known means such as vacuum impregnation and gas phase adsorption. Conventionally known magnetic powders, binder resins, abrasives, antistatic agents, dispersants, etc. constituting the magnetic layer of the present invention can be used. In addition to the lubricant adsorbed and occluded by the zirconium-based fine powder, the lubricant may be added alone if necessary. Examples The following examples will specifically explain the invention. Porous zirconium-based fine powder (product of Daiichi Kigenso Kagaku Kogyo Co., Ltd., ZSP-100) was pulverized using a ball mill, and particles having particle diameters in the range of 0.5 μm to 0.1 μm were obtained by various classification methods. This fine powder
The BET surface area was 450 m 2 /gr. Butyl stearate, oleyl oleate, and stearyl stearate were adsorbed and occluded into this fine powder by a vacuum impregnation method to obtain three types of lubricating fine powders A, B, and C. The adsorption amount of each lubricant was as follows. A: 0.55gr of butyl stearate/(1gr of zirconium-based fine powder) B: 0.40gr of oleyl oleate/(1gr of zirconium-based fine powder) C: 0.35gr of stearyl stearate/(1gr of zirconium-based fine powder) Example 1 Next, these A magnetic paint was prepared with the following composition using the fine lubricant powder as a component of the lubricant. CO-containing Fe 2 O 3 magnetic powder...100 parts PVC vinyl acetate resin (manufactured by Union Carbide)
VAGH)...10 parts urethane resin (N- manufactured by Nippon Polyurethane Industries Co., Ltd.)
2304) ...10 parts carbon powder ...3 parts dispersant ...1 part lubricating fine powder A ...3 parts lubricating fine powder B ...4 parts hardening agent (Coronate L manufactured by Nippon Polyurethane Industries Co., Ltd.) ...5 parts Mixed solvent...250 parts The above paint was applied to a 75 μm thick polyester base film to a final film thickness of 2.5 μm, and after the drying, surface smoothing, and curing steps, a 5-inch disc was coated. A floppy disc was obtained by punching out a shape. Example 2 In Example 1, 5 parts of lubricant fine powder C was added instead of lubricant fine powder B to make a paint, and Example 1
I got a floppy disk in the same way. Comparative Example 1 A floppy disk was obtained in the same manner as in Example 1 except that 1.5 parts of butyl stearate and 1.5 parts of oleyl oleate were added in place of the fine lubricating powders A and B in the composition of Example 1 to form a coating. Comparative Example 2 In the composition of Example 2, 1.6 parts of butyl stearate and 1.6 parts of stearyl stearate were added in place of the lubricating fine powders A and C to form a paint.
I got a floppy disk in the same way. The durability of the floppy disks of Examples and Comparative Examples manufactured as described above was evaluated using a commercially available 5-inch floppy disk device under the following conditions. Rotating the same track with a head pressure of 40gr,
The durability of the media was compared based on the time it took for the output level to fall below 80% of the initial value. The environmental temperature and humidity conditions are 5℃, 10%, RH, 50℃, 85%.
It was done at RH. Table 1 shows the evaluation results of each durability.
【表】
比較例２では磁性層表面にステアリルステアレ
ートがブリードアウトしており、初期出力が正常
に出なかつた。
発明の効果
以上の説明から明らかなように本発明は、ジル
コニウム系微粉末に有機系潤滑剤を吸着吸蔵させ
た潤滑微粉末を磁性層に含ませると、潤滑剤を単
独の状態で磁性層内に含ませた場合に比較して、
各環境下において明らかに耐久性が向上している
ことが見られる。
本発明によると、潤滑剤を結合剤樹脂などとの
相溶性にかかわらず磁性層中に含ませることがで
き、耐久性のすぐれた磁気記録媒体を提供するこ
とができる。[Table] In Comparative Example 2, stearyl stearate was bled out on the surface of the magnetic layer, and the initial output was not normal. Effects of the Invention As is clear from the above description, the present invention has the advantage that when a magnetic layer contains a lubricating fine powder in which an organic lubricant is adsorbed and occluded in a zirconium fine powder, the lubricant is contained in the magnetic layer in a stand-alone state. compared to when it is included in
It can be seen that the durability is clearly improved under each environment. According to the present invention, the lubricant can be included in the magnetic layer regardless of its compatibility with the binder resin, and a magnetic recording medium with excellent durability can be provided.