JPH05210839A

JPH05210839A - 磁気記録媒体およびその製造方法

Info

Publication number: JPH05210839A
Application number: JP1462092A
Authority: JP
Inventors: Hideyuki Ueda; 英之植田
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 1992-01-30
Filing date: 1992-01-30
Publication date: 1993-08-20

Abstract

(57)【要約】【目的】磁性粉として強磁性体金属粉末を用いた塗布
型の磁気テープ、磁気ディスク等の磁気記録媒体および
その製造方法において、バインダーのゲル化や相分離の
ために耐久性や機械強度が低下したり、電磁変換特性が
悪化するという課題を解決し、電磁変換特性、耐久性に
優れた磁気記録媒体を得る。【構成】磁性塗料中に、（化１）で示される末端にス
ルホベタイン酸基を導入した塩化ビニルおよびポリウレ
タンの骨格成分からなる共重合体を含有させる。この磁
性塗料を非磁性支持体上に塗布、乾燥することにより磁
性層を形成する。【化１】

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は磁性粉として強磁性体金
属粉末を用いた塗布型の磁気テープ、磁気ディスク等の
磁気記録媒体に関するものであり、特に電磁変換特性、
耐久性に優れた磁気記録媒体およびその製造方法に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】近年、特に高密度記録への要求が高ま
り、ビデオ機器、オーディオ機器、コンピュータ等に用
いられる磁気テープ、磁気ディスク等の磁気記録媒体で
は、記録波長とトラック幅の微小化、磁性層ならびに支
持体の薄膜化を実現することが極めて重要となってきて
いる。

【０００３】このため磁性層の保磁力（Ｈｃ）、残留磁
束密度（Ｂｒ）をともに大きくでき、短波長領域におけ
る再生出力の向上に適した強磁性体金属粉末が採用され
るようになった。しかしながら強磁性体金属粉末は、従
来の酸化物系磁性粉末に比べて、飽和磁化（σｓ）が大
きく、しかも低ノイズ化を達成する目的で微粒子化され
ているために、磁性塗料中で凝集構造を形成しやすく、
その結果磁性粉の配向性が不充分となり、磁性層中の磁
性粉の充填性を期待通りに向上させることが困難となっ
たり、磁性層の表面性、機械的強度等が悪化し、高いレ
ベルの電磁変換特性、耐久性を得にくいという問題が生
じた。

【０００４】そこで従来より強磁性体金属粉末の分散性
を改善する目的で、バインダー中に−ＳＯ₃Ｍ、−ＯＳ
Ｏ₃Ｍ、−ＣＯＯＭ、−ＰＯ（ＯＭ）₂（式中、Ｍは水素
原子もしくはアルカリ金属）といった極性基を導入する
方法が提案されている（特開昭６１−１５８０２３号公
報、及び特開平２−３５６２１号公報）。

【０００５】また磁性層の耐久性を改善する目的で、複
数のバインダーを用いたり、バインダーの数平均分子量
（Ｍｎ）を特定すること、さらにはバインダーの骨格成
分として芳香環のような硬いセグメントを数多く導入す
ることなどの方法が提案されている。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら従来より
行われてきた方法を用いて、優れた電磁変換特性および
耐久性を兼ね備えた磁気記録媒体を提供することは非常
に困難であり、様々な問題が生じている。

【０００７】たとえばバインダーに導入する極性基の濃
度は、強磁性体金属粉末の比表面積、形状、飽和磁化
（σｓ）の大きさ等を充分に考慮して決定しなくてはな
らない。むやみに極性基の濃度を高くしすぎた場合に
は、極性基間の強い相互作用によりバインダーがゲル化
し、かえって磁性粉表面に吸着するバインダー量が減少
し、磁性粉の分散性が悪化してしまう。逆に極性基の濃
度が低すぎた場合には、磁性粉表面へのバインダーの吸
着量が少なくなり、同じく磁性粉の分散性が悪くなる。
極性基の濃度が適度であるバインダーを用いた場合であ
っても、その使用量が多すぎた場合には、磁性層表面に
過剰なバインダーが存在するために磁気テープと磁気ヘ
ッド間のスペーシングロスが増大し、電磁変換特性の低
下を招いてしまう。

【０００８】さらに極性基の濃度、使用量とも適度であ
ると考えられる場合においても、磁性層中の磁性粉の充
填率を向上させるために、磁性粉は微粒子化し、比表面
積が大きくなる傾向にあるため、分散に必要以上のバイ
ンダーが磁性層表面に吸着してしまい、カレンダー性に
寄与する非吸着バインダー量が減少することになる。そ
の結果、磁性層の表面性を向上させることが困難とな
る。

【０００９】また磁性層の耐久性を改善するために複数
のバインダーを用いた場合、単にバインダーの個々の特
性を特定するだけでは、組み合わせたバインダー同士の
相溶性を考慮していないために塗料中でバインダーの相
分離が起こり、かえって塗膜の強靱性、柔軟性といった
機械的強度が低下するなど予期した効果が得られない場
合が多い。

【００１０】本発明は上記課題を解決するものであり、
電磁変換特性、耐久性に優れた磁気記録媒体およびその
製造方法を提供することを目的としている。

【００１１】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本発明は、非磁性支持体上に強磁性体金属粉末、塩化
ビニル系共重合樹脂およびポリウレタン樹脂を主成分と
する磁性塗料を塗布、乾燥して磁性層を形成するもので
あって、その磁性塗料中に下記の（化２）で示される末
端にスルホベタイン酸基を導入した塩化ビニルおよびポ
リウレタンの骨格成分からなる共重合体を含有させた構
成とする。

【００１２】

【化２】

【００１３】

【作用】したがって本発明によれば、共重合体の末端に
導入されたスルホベタイン酸基が強磁性体金属粉末表面
に強く吸着固定する。その結果、磁性粉の分散性の向上
に有効であるばかりでなく、磁性粉の分散に必要な磁性
粉表面上の残存吸着サイト数を減少させることができる
ため、バインダーの添加量が少ない場合においてもカレ
ンダー性に寄与する非吸着バインダー量を充分に確保す
ることが可能となる。そのため磁性層の表面性が良好と
なり、優れた電磁変換特性を得ることができる。また本
発明の交互共重合体は、塩化ビニル、ポリウレタンの骨
格成分から形成されているために、互いに非相溶である
バインダー間の界面張力が減少する。そのため強靱性、
柔軟性といったバインダー独自の機械的強度を充分に発
揮することが可能となり、耐久性に優れた磁気記録媒体
を得ることができる。

【００１４】

【実施例】本発明に用いられる強磁性体金属粉末として
は、Ｆｅ、Ｆｅ−Ｃｏ、Ｆｅ−Ｃｏ−Ｎｉ等の針状金属
粉末を挙げることができる。さらに耐候性、または製造
時の焼結防止等を考慮して、Ａｌ、Ｃｒ、Ｓｉ等の微量
の添加金属を含有させた針状金属粉末を用いることもで
きる。

【００１５】以下、本発明の一実施例について詳しく説
明する。なお実施例および比較例において記載した材料
の各部数は、強磁性体金属粉末の重量を１００重量部と
した場合の重量部数を示す。

【００１６】（実施例１）強磁性体金属粉末・・・１００重量部（比表面積５６m²／ｇ飽和磁化１２０ｅｍｕ／ｇ保磁力１５８０Ｏｅ吸着水分量０．７８ｗｔ％）塩化ビニル系共重合樹脂・・・８重量部（日本ゼオン（株）製、ＭＲ−１１０ガラス転移温度５９℃）ポリウレタン樹脂・・・４重量部（東洋紡績（株）製、ＡＭ−９７ガラス転移温度３２℃）ポリウレタン樹脂・・・４重量部（東洋紡績（株）製、ＵＲ−８７００ガラス転移温度−２３℃）共重合体・・・２重量部（数平均分子量（Ｍｎ）：１２０００）研磨剤・・・７重量部（住友化学工業（株）製、ＡＫＰ−５０）カーボンブラック・・・１重量部（東海カーボン（株）製、＃３８００）潤滑剤・・・４重量部ステアリン酸・・・２重量部ミリスチン酸・・・１重量部ステアリン酸−ｎ−ブチル・・・１重量部硬化剤・・・４重量部（武田薬品工業（株）製、Ｅ−３１）混合溶剤・・・３００重量部（ＭＥＫ／トルエン／シクロヘキサノン＝３／２／１）上記の組成物のうち、強磁性体金属粉末およびカーボン
ブラックを窒素雰囲気下（Ｏ₂濃度２％以下）におい
て、プラネタリ−ミキサー中に投入し、まず混合溶剤１
０重量部を用いて湿潤した後、（化２）で示される末端
にスルホベタイン酸基を導入した塩化ビニルおよびポリ
ウレタンの骨格成分からなる共重合体を添加し、３時間
混練を行う。次に塩化ビニル系共重合樹脂およびポリウ
レタン樹脂の混合バインダー溶液を添加し１２時間混練
を行う。さらに研磨剤と混合溶剤１８０重量部を添加
し、サンドミルにより分散を行い、磁性塗料原液とし
た。次に潤滑剤、硬化剤および混合溶剤７０重量部を添
加し、ディゾルバーにて混合撹拌を行い、磁性塗料を調
製した。その後平均孔径０．４μｍのフィルター（日本
濾器（株）製、ＨＴ−４０）により濾過した塗料を１０
μｍ厚のポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）上に塗
布し、配向、乾燥、スーパーカレンダーによる鏡面加工
処理を施した。さらに硬化処理を行った後、磁性層と反
対側のポリエチレンテレフタレート上にカーボンブラッ
クを主成分とするバックコート層を設け、８mm幅にスリ
ットして８mmＶＴＲ用のメタルテープを作製した。

【００１７】（比較例１）（実施例１）の塗料組成から
共重合体を除く以外は、（実施例１）と同様な方法によ
り、８mmＶＴＲ用のメタルテープを作製した。

【００１８】（比較例２）（実施例１）の塗料組成にお
ける共重合体の代わりに、（化３）で示されるモノアル
コキシ型のチタンカップリング剤（日本曹達（株）製、
ＴＴＳ）を２重量部用いる以外は、（実施例１）と同様
な方法により、８mmＶＴＲ用のメタルテープを作製し
た。

【００１９】

【化３】

【００２０】（比較例３）（実施例１）の塗料組成にお
ける共重合体の代わりに、（化４）で示されるアルキル
シラン系のカップリング剤（日本ユニカー（株）製、Ａ
−１６３）を２重量部用いる以外は、（実施例１）と同
様な方法により、８mmＶＴＲ用のメタルテープを作製し
た。

【００２１】

【化４】

【００２２】以上の実施例および比較例にて得られた各
８mmＶＴＲ用のメタルテープについて以下の測定を行っ
た。（１）表面粗さＷＹＫＯ社の非接触式三次元表面粗さ計（ＴＯＰＯ−３
Ｄ）を用いて測定を行った。この際、磁性層の表面粗さ
を表示する方法として、中心線から粗さ曲線までの偏差
の二乗を測定長さの区分で積分し、その区間で平均した
値の平方根であるＲＭＳを採用した。（２）Ｃ／Ｎ（５．０ＭHz／４．５ＭHz）５．０ＭHzにおける信号と４．５ＭHzにおけるノイズの
比を測定した。Ｃ／Ｎ測定用８mmＶＴＲとしてＭＶＳ−
５０００（ＫＯＤＡＫ（株）製）を用いた。また記録再
生ヘッドはアモルファス合金を使用し、（比較例１）の
８mmＶＴＲ用のメタルテープのＣ／Ｎを基準（０dB）と
して相対値にて示した。（３）ヘッド・シリンダー部の粉付着量Ｃ／Ｎ測定用と同様の８mmＶＴＲを用い、各メタルテー
プを４０℃−８０％ＲＨの環境下で２００パス走行させ
る（耐久試験）。耐久試験後の磁気ヘッド、シリンダー
部の粉付着量を顕微鏡で観察し、粉付着量の程度につい
ての５段階評価を行った。評価として粉付着が見られず
実用上全く問題のないものを５とし、粉付着量が多く、
実用上問題を有するものを１とした。（４）スチルライフスチル測定用に改造した８mmＶＴＲを用い、−１０℃の
環境下、３０ｇ荷重の条件であらかじめ録画しておいた
静止画を再生し、その画像信号が６dB落ち込むまでの時
間を示した。なお測定は最長９０分で打ち切った。

【００２３】（表１）に各実施例、比較例にて作製した
８mmＶＴＲ用のメタルテープの評価結果を示す。

【００２４】

【表１】

【００２５】（表１）から明らかなように、（実施例
１）は使用した共重合体の末端に導入されたスルホベタ
イン酸基が強磁性体金属粉末表面に強く吸着固定したこ
とにより磁性粉の分散性が向上したばかりでなく、カレ
ンダー性に寄与する非吸着バインダー量を充分に確保す
ることができたために、磁性層表面が平滑となり、Ｃ／
Ｎが高い値となった。さらに耐久性についても、互いに
非相溶であるバインダー間の界面張力を減少させること
ができたために耐久試験後のヘッド・シリンダー部の粉
付着量が少なく、スチルライフが長いという結果となっ
た。

【００２６】（比較例１）は（実施例１）に比べて吸着
固定されないバインダー量（非吸着バインダー量）が不
足するためにカレンダー性が悪くなり、その結果、磁性
層の表面粗さが悪化し、Ｃ／Ｎが低くなった。しかもバ
インダー同士の相溶性が改善されないため耐久的にも悪
い結果となった。

【００２７】（比較例２）はモノアルコキシ型のチタン
カップリング剤を添加したことにより、磁性粉の分散
性、カレンダー性がある程度改善されたものの、（実施
例１）に比べて充分であるとはいえない。

【００２８】（比較例３）はアルキルシラン系のカップ
リング剤を添加したことにより、磁性層の表面性が悪化
し、Ｃ／Ｎが著しく低下した。また耐久性についても不
充分な結果となった。これらはシランカップリング剤の
有機官能基の長鎖が（実施例１）で使用した共重合体の
主鎖に比べて短いために磁性粉の分散性、バインダー同
士の相溶性が改善されなかったことに起因するものと思
われる。

【００２９】なお上記の実施例では、８mmＶＴＲのメタ
ルテープのみについて説明したが、強磁性体金属粉末を
用いた他の塗布型の磁気テープ、磁気ディスク等の磁気
記録媒体についても同様に適用できる。

【００３０】

【発明の効果】上記実施例より明らかように本発明は、
末端にスルホベタイン酸基を導入した塩化ビニルおよび
ポリウレタンの骨格成分からなる共重合体を磁性塗料中
に含有させる構成とすることにより、優れた電磁変換特
性、耐久性を得ることができる。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】非磁性支持体上に強磁性体金属粉末、塩化
ビニル系共重合樹脂およびポリウレタン樹脂を主成分と
する磁性塗料を塗布して磁性層を形成した磁気記録媒体
であって、前記磁性塗料中に（化１）で示される末端に
スルホベタイン酸基を導入した塩化ビニルおよびポリウ
レタンの骨格成分からなる共重合体が含有されているこ
とを特徴とする磁気記録媒体。【化１】
【請求項２】非磁性支持体上に強磁性体金属粉末、塩化
ビニル系共重合樹脂およびポリウレタン樹脂を主成分と
する（化１）で示される末端にスルホベタイン酸基を導
入した塩化ビニルおよびポリウレタンの骨格成分からな
る共重合体を含有した磁性塗料を塗布し、乾燥して磁性
層を形成する磁気記録媒体の製造方法。