JPH0535483B2

JPH0535483B2 -

Info

Publication number: JPH0535483B2
Application number: JP60021248A
Authority: JP
Inventors: Hideo Hatanaka
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 1985-02-06
Filing date: 1985-02-06
Publication date: 1993-05-26
Also published as: JPS61180927A

Description

【発明の詳細な説明】

産業上の利用分野本発明は、オーデイオ、ビデオ機器あるいはコ
ンピユーター等に用いる磁気テープ、磁気シート
等の磁気記録媒体の電磁変換特性及び走行耐久性
の改良に関する。従来の技術近年、上記の各磁気記録媒体は高密度記録に向
い、そのために記録波長は短く、記録トラツク幅
は狭く、記録媒体厚は薄くという方向にある。そ
の結果、再生出力、SN比等の電磁変換特性は一
般に不利になる。この対策として、短波長記録時
の再生出力低下につながる磁気記録媒体と磁気ヘ
ツドとの間隔損失をできるだけ減少させるために
磁性層表面は一層高平滑にしなければならなくな
つてきている。更に、SN比向上のために最近の
磁気記録媒体に用いられる磁性粉末は益々微粒子
になつてきているが、一般に磁性粉末の微粒子化
が進むと比表面積の増加あるいは凝集体ができ易
くなるためにその分散はより困難になつている。
磁性粉の分散性を上げ、磁性層の表面性を一層高
めるための方策としては、特定の分散剤の使用
や、樹脂構造中に特定の親水性基を導入するなど
の方法が知られている。（例えば、特公昭52−
33482号公報、特公昭58−41565号公報）一方、磁性層の表面性の向上に伴い記録媒体の
摩擦係数が増大し、走行性、耐久性の面で不利に
なることから、一般に前記の如き高性能磁気テー
プにおいては支持体上の磁性面とは反対の面にバ
ツクコート層（以下バツク層と略称）を付与する
方法が知られている。（例えば、特開昭57−50327
号公報、特公昭57−208635号公報）発明が解決しようとする問題点上記の如き磁性粉の分散性向上策と従来より使
用されている結合剤を用いたバツク層を付与する
方法のみでは電磁変換特性と走行耐久性を同時に
満足させるのは難しい。すなわち、安定した走行
性、優れた電磁変換特性を得るためには上記条件
の他、磁性層に高剛性（高ヤング率）の結合剤を
用いることが要求されるが、高ヤング率の結合剤
を用いると走行性は向上するものの塗膜が硬くな
るため磁性層の表面平滑化処理（カレンダ処理）
効果が得難かつた。逆に低ヤング率の結合剤を用
いると磁性層の表面性向上は期待できるものの摩
擦係数が高い、それに剛性が低下するため摺動ノ
イズが増大するという問題が生じ易かつた。〔信
学技報、MR82−34（1983）〕一方、電磁変換特性及び走行性、耐久性に優れ
た磁気記録媒体を得るには、上述の如く磁性層の
改善のみではその実現は難しく、バツク層につい
ても同様の改善が必要とされていた。すなわち、
従来より使用されている結合剤を用いたバツク層
では混入される充填剤の分散が充分には行い難
く、その結果、バツク層の表面状態が粗雑になり
すぎて、磁気テープのようにロール状に巻き込ま
れたり、シート状で積み重ねられる磁気記録媒体
においては、バツク層の凹凸が磁性層表面に移り
磁性層の表面性が低下する結果、磁気記録媒体の
電磁変換特性が損なわれるなどの問題が生じ易か
つた。また、この問題を重視するあまり、過度の
分散剤の使用、あるいは比較的充填剤の分散の良
好な低ヤング率の結合剤を使用したバツク層にお
いては、摩擦係数の増加、テープ走行時の塗膜の
削れやテープの折れなどが生じ易かつた。問題点を解決するための手段本発明は上記問題点を解決するために非磁性支
持体の一方の主面上に磁性層が、他方の主面上に
はバツク層がそれぞれ設けられた磁気記録媒体に
おいて、前記磁性層及びバツク層用主結合剤成分
としてスルホン酸金属塩基と水酸基の両者をとも
に含有する樹脂と、ポリイソシアネート化合物を
含有させることにより磁性層媒体のＳ／Ｎ特性が
良好で且つ走行安定性、耐久性に優れた磁気記録
媒体を得るものである。作用本発明者らは、鋭意研究の結果、前記磁性層及
びバツク層用主結合剤成分としてスルホン酸金属
塩基と水酸基の両者をともに含有する樹脂と、ポ
リイソシアネート化合物を含有させることによ
り、磁性粉、充填剤の分散が容易になり、従来に
比べ平滑性に優れた磁性層、バツク層が得られる
のみならず高弾性率の塗膜形成が行えることか
ら、高SN比を有し、摩擦係数が低く且つ耐久性
に優れた磁気記録媒体が得られることを見いだし
た。本発明で用いられるスルホン酸金属塩基と水酸
基の両者をともに含有する樹脂としては、その基
本骨格が、磁性層あるいはバツク層用結合剤とし
て従来よりよく使用されているポリウレタン樹
脂、塩化ビニル系共重合樹脂、ポリエステル樹
脂、繊維素系樹脂、アクリル系樹脂等のいずれで
あつてもよいが、特に好ましくはポリエステル樹
脂もしくはポリウレタン樹脂がよい。前記スルホ
ン酸金属塩基としては、スルホン酸ナトリウム基
もしくはスルホン酸カリウム基であることが好ま
しい。樹脂中にこれらの官能基を存在させること
により、分散剤を使用するのと同じ効果が発揮で
きることから表面性に優れ、且つ分散剤使用に伴
う種々の欠点（例えば、ブルーミング）のないバ
ツク層用樹脂として適したものとなる。更に、前
記樹脂中に水酸基を含有させた樹脂においては、
ポリイソシアネート化合物と反応させることによ
り耐熱性、耐摩耗性に優れ、且つ摩擦係数の低い
塗膜形成が可能となる。本発明で使用されるスルホン酸金属塩基と水酸
基の両者をともに含有するポリエステル樹脂とし
ては、基本的にはジカルボン酸と多価アルコール
とを重縮合させることによつて得られるものであ
り、樹脂中へのスルホン酸金属塩基の導入はスル
ホン酸金属塩基を含有するジカルボン酸もしくは
多価アルコールを一部使用することによつて得ら
れる。同じく本発明で使用されるポリウレタン樹
脂は、上記ポリエステル樹脂を種々のジイソシア
ネート化合物、例えばトルエンジイソシアネート
（TDI）、ジフエニルメタン４，4′ジイソシアネー
ト（MDI）、イソホロンジイソシアネート
（IPDI）あるいはヘキサメチレンジイソシアネー
ト（HMDI）などを用いてウレタン化すること
により得られる。これらポリエステル樹脂あるい
はポリウレタン樹脂の平均分子量（Mw）は、
1000〜100000が望ましい。1000未満では充分な塗
膜強度（耐摩耗性等）が得られ難く100000より大
きいと塗料適性が低下（粘度上昇等）するなどし
て好ましくない。本発明で使用される上記ポリエステル樹脂もし
くはポリウレタン樹脂は一種あるいは二種以上組
み合わせて使用できる他、スルホン酸金属塩基及
び水酸基を含有しない樹脂との併用も可能であ
る。但し、前結合剤中に占めるスルホン酸金属塩
基と水酸基の両者をともに含有する樹脂の配合比
率は概ね30％以上であることが望ましい。30％未
満では、磁性粉や充填剤の分散性面での効果が充
分に発揮できない。また、前結合剤中に占めるポ
リイソシアネート化合物の配合比率は10〜40％が
適当である。10％未満では、塗膜の弾性率や耐久
性（耐熱性、耐摩耗性など）の改善が充分に行え
ず、40％以上では塗膜が硬くなり過ぎて脆くなつ
たり、ポツトライフが極端に短くなるなどの問題
が生じ易い。次に本発明の磁気記録媒体についてその製造方
法を磁気テープを例として説明する。磁性層の形成は上記結合剤成分（硬化剤を含
む）と磁性粉末及び有機溶剤、それに必要に応じ
て使用される添加剤成分（研摩剤、帯電防止剤、
分散剤、潤滑剤等）からなる磁性塗料をポリエス
テルフイルムなどの非磁性支持体上に塗布、乾燥
と同時に磁場配向処理を行つた後、カレンダロー
ルによる表面平滑化処理、次いで熱処理を施すな
どして得る。磁性層の形成で使用される磁性粉末としては、
ｒ−Fe₂O₃、FeOx（1.33＜ｘ＜1.5）、CrO₂、Co添
加ｒ−Fe₂O₃、Co添加FeOx（1.33＜ｘ＜1.5）、平
板状Baフエライト、Fe−Co−Ni系合金粉末、
Fe−Zn系合金粉末等がある。研摩剤としては、Cr₂O₃、α−Al₂O₃、α−
Fe₂O₃、SiC、TiOx（ｘ＝１又は２）等の高硬度
微粉末がある。帯電防止剤としては、カーボンブラツク、グラ
フアイト等の無機粒子の他、有機帯電防止剤があ
る。分散剤としては、高級脂肪酸、燐酸エスエル、
アルキルベンゼンスルホン酸ソーダ等がある。潤滑剤としては、シリコン油、フツソ油、高級
脂肪酸エステル等がある。上記磁性層成分を含有する磁性塗料用有機溶剤
としては、メチルエチルケトン、メチルイソブチ
ルケトン、トルエン、シクロヘキサノン、酢酸エ
チル、酢酸ブチル等がある。バツク層の形成については磁場配向処理を除
き、磁性層とほぼ同様にして行うことができる。
但し、バツク層は塗膜の強度、適度の表面性ある
いは導電性の付与等の目的のために上記の如く結
合剤中に比較的多量の（非磁性）充填剤を分散さ
せるのが通例である。バツク層用充填剤としては、カーボンブラツ
ク、グラフアイト、CaCO₃、ZnO、BaSO₄、タ
ルクなどの無機質粉末があり、一種もしくは二種
以上組み合わせて使用することができる。更には
必要に応じて少量の研摩剤、分散剤、潤滑剤など
の各種添加剤を含有させるようにしても差し支え
ない。実施例以下、本発明の実施例について具体的に説明す
る。なお実施例で述べている成分の部数はすべて
重量部を示すものとする。本発明の実施例に使用したスルホン酸金属塩基
と水酸基の両者をともに含有するポリエステル樹
脂及びポリウレタン樹脂を以下に示す。

【表】実施例１磁性塗料およびバツク層用塗料は次のようにし
て調整した。１−１磁性層用塗料の調整 Co含有ｒ−Fe₂O₃磁性酸化鉄粉末〔平均粒子サ
イズ長さ＝0.3μｍ、針状比＝10／１、抗磁力＝
640Oe〕 ……100部ポリエステル樹脂〔＃１〕 ……10部塩ビ・酢ビ共重合樹脂〔UCC社製、VAGH〕
……10部 Al₂O₃粉末〔平均粒子サイズ＝0.3μｍ〕
……４部大豆油レシチン ……１部ミリスチン酸 ……１部ステアリン酸ブチル ……１部メチルエチルケトン ……150部トルエン ……150部シクロヘキサノン ……50部上記組成物をボールミルで48時間混合分散し
て混練物を取り出した後、ポリイソシアネート
化合物〔日本ポリウレタン社製、コロネート
Ｌ〕６部を添加混合して得られた混練物を平均
孔径1μｍのフイルターでろ過して磁性層用塗
料を準備した。１−２バツク層用塗料の調整ポリウレタン樹脂〔＃３〕 ……25部ニトロセルロース樹脂〔旭化成社製、セルノバ
BTH−１／２〕 ……15部カーボンブラツク〔旭カーボン社製、旭サーマ
ル、平均粒径90ｍμ〕 ……60部メチルエチルケトン ……150部トルエン ……100部シクロヘキサノン ……50部上記組成物をボールミルで48時間混合分散し
て混練物を取り出した後、ポリイソシアネート
化合物〔日本ポリウレタン社製、コロネート
Ｌ〕８部を添加混合して得られた混練物を平均
孔径3μｍのフイルターでろ過してバツク層用
塗料を準備した。次に、上記磁性塗料を14μｍ厚のポリエステル
フイルム上に塗布、磁場配向、乾燥処理を施した
後、スーパーカレンダロールによる鏡面加工処
理、次いで熱処理を施し、厚さ5μｍの磁性層を
有する原反ロールを得た。この原反ロール上の磁
性層とは反対の面に、上記バツク層用塗料を塗
布、乾燥、次いで熱処理を施し、厚さ0.8μｍのバ
ツク層を形成した。これを1/2インチ幅に裁断し
てビデオテープ試料（250ｍ長）を作成した。実施例２２−１磁性層用塗料の調整実施例１の磁性塗料組成におけるポリエステ
ル樹脂〔＃１〕を〔＃２〕に、塩ビ・酢ビ共重
合樹脂をニトロセルロース樹脂〔旭化成社製、
セルノバBTH−１／４〕にそれぞれ置き換え
た他は、実施例１と全く同様にして磁性層用塗
料を準備した。２−２バツク層用塗料の調整ポリウレタン樹脂〔＃４〕 ……25部塩ビ・酢ビ共重合体樹脂〔VAGH〕 ……25部炭酸カルシウム〔白石工業社製、ホモカルＤ、
平均粒径70ｍμ〕 ……20部カーボンブラツク〔旭サーマル〕 ……30部メチルエチルケトン ……150部トルエン ……100部シクロヘキサノン ……50部上記組成物をボールミルで48時間混合分散し
て混練物を取り出した後、ポリイソシアネート
化合物〔武田薬品社製、Ｄ−102〕６部を添加
混合して得られた混練物を平均孔径3μｍのフ
イルターでろ過してバツク層用塗料を準備し
た。以上のようにして準備された磁性層用塗料及び
バツク層用塗料をそれぞれ用いた他は、実施例１
と全く同様にしてビデオテープ試料を作成した。実施例３３−１磁性層用塗料の調整実施例１の磁性塗料組成におけるポリエステ
ル樹脂〔＃１〕をポリウレタン樹脂〔＃３〕
に、置き換えた他は、実施例１と全く同様にし
て磁性層用塗料を準備した。３−２バツク層用塗料の調整ポリエステル樹脂〔＃１〕 ……20部塩ビ・酢ビ共重合体〔VAGH〕 ……20部カーボンブラツク〔旭サーマル〕 ……55部 α−Al₂O₃〔平均粒径＝0.2μｍ〕 ……５部メチルエチルケトン ……150部トルエン ……100部シクロヘキサノン ……50部上記組成物をボールミルで48時間混合分散し
て混練物を取り出した後、ポリイソシアネート
化合物（武田薬品社製、タケネートＤ−102）
８部を添加混合して得られた混練物を平均孔径
3μｍのフイルターでろ過してバツク層用塗料
を準備した。以上のようにして準備された磁性層用塗料及び
バツク層用塗料をそれぞれ用いた他は、実施例１
と全く同様にしてビデオテープ試料を作成した。実施例４４−１磁性層用塗料の調整実施例１の磁性塗料組成におけるポリエステ
ル樹脂〔＃１〕10部をポリウレタン樹脂
〔＃４〕８部に、塩ビ・酢ビ共重合樹脂
〔VAGH〕10部を６部及びニトロセルロース樹
脂〔セルノバBTH−１／２〕６部にそれぞれ
置き換えた他は、実施例１と全く同様にして磁
性層用塗料を準備した。４−２バツク層用塗料の調整ポリエステル樹脂〔＃２〕 ……20部ニトロセルロース樹脂〔セルノバBTH−１／
４〕 ……15部酸化亜鉛〔平均粒径0.1μｍ〕 ……55部カーボンブラツク〔東海カーボン社製、シース
トＳ、平均粒径58μｍ〕 ……10部メチルエチルケトン ……150部トルエン ……100部シクロヘキサノン ……50部上記組成物をボールミルで48時間混合分散し
て混練物を取り出した後、ポリイソシアネート
化合部（コロネートＬ）10部を添加混合して得
られた混練物を平均孔径3μｍのフイルターで
ろ過してバツク層用塗料を準備した。以上のようにして準備された磁性層用塗料及び
バツク層塗料をそれぞれ用いた他は、実施例１と
全く同様にしてビデオテープ試料を作成した。比較例１実施例１の磁性層用塗料（１−１）における結
合剤中のポリエステル樹脂〔＃１〕を−SO₃Na
非含有ポリエステル樹脂〔Mw＝12000、−OH価
＝30〕に置き換え、且つバツク層用塗料（１−
２）における結合剤中のポリウレタン樹脂
〔＃３〕を−SO₃N非含有ポリウレタン樹脂〔Mw
＝20000、−OH価＝８〕に置き換えた他は、実施
例１と全く同様にしてビデオテープ試料を作成し
た。比較例２実施例１の磁性層用塗料（１−１）及びバツク
層用塗料（１−２）の準備においてポリイソシア
ネート化合物を共に全く用いなかつた他は、実施
例１と全く同様にしてビデオテープ試料を作成し
た。比較例３実施例３の磁性層用塗料（３−１）における結
合剤中のポリウレタン樹脂〔＃３〕を−SO₃Na
非含有ポリウレタン樹脂〔Mw＝20000、−OH価
＝40〕に置き換え、且つバツク層用塗料（３−
２）における結合剤中のポリエステル樹脂
〔＃１〕を−SONa非含有ポリエステル樹脂
〔Mw＝12000、−OH価＝30〕に置き換え、更に充
填剤（カーボンブラツク、α−Al₂O₃）の分散剤
としてレシチンを１部使用した他は実施例３と全
く同様にしてビデオテープ試料を作成した。比較例４実施例４の磁性層用塗料（４−１）における結
合剤中のポリウレタン樹脂＃−〔４〕を−SO₃K、
及び−OH非含有ポリウレタン樹脂〔Mw＝
55000、−OH価＝0.5未満）に置き換えた他は実施
例４と全く同様にしてビデオテープ試料を作成し
た。以上の各実施例及び比較列で得られた磁気テー
プ試料について、それぞれ以下に示す評価試験を
行なつた。 (1) 表面粗さ磁性層、バツク層の表面粗さは、テーラーホ
ブソン社製タイステツプ触針型表面粗さ計を用
いて測定した。値は粗さチヤートにおけるピー
ク高さの自乗平均方根を算出して求めた。 (2) 磁性層のヤング率磁性層のヤング率は、シンコー(株)製、万能引
つ張り圧縮試験機を用いて試料テープ全体及び
バツク層の付与されたポリエステルベースフイ
ルムのヤング率をそれぞれ測定し、両測定値か
ら下式にしたがつて磁性層だけのヤング率を算
出した。磁性層のヤング率＝（dM＋dB）ET−dBEB／dM dM：磁性層の厚さ（mm） dB：試料テープ全体の厚さ−磁性層の厚さ
（mm） ET：テープ全体のヤング率 EB：バツク層の付与されたポリエステルベー
スフイルムのヤング率 (3) テープ走行テンシヨン VHS方式VTR（松下電器産業(株)製、NV−
8200）を用い、テープ走行時（3.3cm／秒）の
入側テンシヨン（T1）と出側テンシヨン
（T2）とを測定し、T2／T1の値として求めた。 (4) ビデオＳ／Ｎ (2)と同一のVTRを用い、TV信号発生器に
よる規定の輝度信号（50％白レベル信号）を基
準テープの最適記録電流で記録し、ビデオカラ
ーノイズメータにより再生時の復調信号に含ま
れる信号と雑音との比を測定し、基準テープの
それをOdBとして比較したものである。各磁
気テープ試料それぞれの評価試験結果を次表に
示す。

【表】発明の効果上表から明らかなように、磁性層及びバツク層
用主結合剤としてスルホン酸金属塩基と水酸基の
両者をともに含有する樹脂とポリイソシアネート
化合物を用いた本発明の磁気記録媒体において
は、電磁変換特性に優れるのみならず、走行性、
耐久性の優れたものが得られることから、その実
用上の価値は大なるものがある。なお、上記実施例では塗布型磁性酸化鉄磁気テ
ープについて説明をしたが、本発明は、塗布型あ
るいは蒸着型の磁性メタル磁気テープ、あるいは
磁気テープのみならず、磁気デイスク、磁気カー
ド等の他の磁気記録媒体に応用可能であることは
言うまでもない。

Claims

【特許請求の範囲】１非磁性支持体の一方の面上に磁性層が、他方
の主面上には結合剤中に分散された充填剤を含む
バツクコート層が、それぞれ設けられた磁気記録
媒体であつて、前記磁性層およびバツクコート層
用主結合剤がスルホン酸金属塩基と水酸基の両者
をともに含有する樹脂とポリイソシアネート化合
物であることを特徴とする磁気記録媒体。２スルホン酸金属塩基と水酸基の両者をともに
含有する樹脂の基本骨格がポリエステル樹脂また
はポリウレタン樹脂であることを特徴とする特許
請求の範囲第１項記載の磁気記録媒体。３スルホン酸金属塩基が、スルホン酸ナトリウ
ムまたは、スルホン酸カリウムであることを特徴
とする特許請求の範囲第１項記載の磁気記録媒
体。