JPH0610862B2

JPH0610862B2 - 磁気記録媒体

Info

Publication number: JPH0610862B2
Application number: JP24499186A
Authority: JP
Inventors: 康郎西川; 肇宮塚; 延雄辻; 明郎矢内
Original assignee: Fuji Photo Film Co Ltd
Current assignee: Fujifilm Holdings Corp
Priority date: 1986-10-15
Filing date: 1986-10-15
Publication date: 1994-02-09
Anticipated expiration: 2009-02-09
Also published as: JPS6398830A

Description

【発明の詳細な説明】〔発明の分野〕本発明は磁気記録媒体に関し、さらに詳しくは走行耐久
性にすぐれる磁気記録媒体に関する。

〔従来の技術〕

磁気記録媒体においては、近年、より高密度記録への要
求が高まつてきており、その一つの対応手段として磁性
層の表面を平滑にすることが行なわれてきている。

しかしながら、磁性層の表面に平滑にすると磁気記録媒
体の走行中に置いて磁性層と装置系との接触の摩擦係数
が増大する。またその結果ヘツド目詰まりが起こりやす
くなる傾向がある。

従来、磁気記録媒体の走行耐久性を向上させるための対
策としては、磁性層にコランダム、炭化珪素、酸化クロ
ムなどの研磨材（硬質粒子）を添加する方法が提案され
ているが、走行耐久性を向上させる目的で磁性層に研磨
材を添加する場合には、研磨材を相当多量に添加しなけ
ればその添加効果が現れにくい。

しかし、研磨材を多量に添加した磁性層は、磁気ヘツド
などを著しく摩耗させる原因となり、また磁性層を平滑
化して電磁変換特性を向上させるとの趣旨にも反するこ
ととなり好ましい方法であるとは言えない。

また脂肪酸や脂肪酸と脂肪族アルコールとのエステルを
磁性層中に潤滑剤として添加し、摩擦係数を低減させる
ことも行なわれている。

しかしながら、昨今のポータブルビデオテープレコーダ
やパーソナルコンピユータ用レフキシブルデイスクドラ
イブ装置の普及にともない、磁気記録媒体の使用条件も
低湿下での使用、あるいは高温高湿下での使用など様々
な態様が予測される。従つて、磁気記録媒体は予測され
る種々の、条件下においてもその走行耐久性が変動する
ことがないような安定したものでなければならないが従
来知られているような潤滑剤では十分ではなかつた。

とくに、ビデオテープおよびフロツピーデイスクにおい
ては、記録波長の圧縮、トラツク幅の圧縮による記録媒
体の小型化が急速に進むにつれ、磁性体の材質は従来の
酸化鉄系の強磁性粉末より強磁性合金粉末がよく用いら
れるようになり、磁性体粉末も、より小さいものが用い
られるようになつてきた。

このような急激な磁性体粒子の小型化により電磁性変換
特性は比較的優れたものが得られるが、同時に走行耐久
性を向上させることは難しかつた。

〔発明が解決しようとする問題点〕

本発明は、電磁変換特性に優れかつ、広範囲の温度変化
および湿度変化に対して優れた走行耐久性おかび、目詰
まりの少ない磁気記録媒体を提供することを目的とす
る。

〔問題点を解決するための手段〕本発明は非磁性支持体上に強磁性粉末を結合剤中に分散
させた磁性層を設けてなる磁気記録媒体において、該磁
性層に分岐パーフルオロアルケニル基を有する化合物が
存在することを特徴とする磁気記録媒体、に関する。

本発明で使用される非磁性支持体は、通常磁気記録媒体
において使用されているものを用いることができる。

非磁性支持体を形成する素材の例としては、ポリエチレ
ンテレフタレート、ポリプロピレン、ポリカーボネー
ト、ポリエチレンナフタレート、ポリアミド、ポリアミ
ドイミド、ポリイミド等の各種合成樹脂フイルム、およ
びアルミ箔、ステンレス箔などの金属箔を挙げることが
できる。また、非磁性支持体の厚さは一般には３〜５０
μｍ、好ましくは５〜３０μｍである。

非磁性支持体は、磁性層が設けられていない側にバツク
層（バツキング層）が設けられたものであつてもよい。

本発明の磁気記録媒体の磁性層には、分岐パーフルオロ
アルケニル基を持つ化合物が含まれていることが必要で
ある。分岐パーフルオロアルケニル基を持つ化合物は磁
性層中に均等に含まれていてもよいが、特に磁性層表面
に局在するような場合が好ましい。本発明で使用される
分岐パーフルオロアルケニル基を有する化合物はとくに
制限はされない。

たとえば、Ｃ_９Ｆ₁₇（Ｃ_２Ｈ_４Ｏ）_ｎＨ（ｎは正の整数）またこれらのＣ_９Ｆ₁₇をＣ_６Ｆ₁₁で置き換えたものも同
様に用いることができる。

Ｃ_９Ｆ₁₇−としてはが挙げられ、Ｃ_６Ｆ₁₁−としてはが挙げられる。二重結合の位置は本発明の効果に影響を
与えることはない。

以上挙げたもののなかで、とくにμ値が低く、目詰まり
に効果の大きいという点で、分子の末端にＯＨのあるも
のまたは分子の末端にＯＨのあるものをエステル化した
もの、が好ましい。

この分岐パーフルオロアルケニル基を持つ化合物は溶液
の形で磁性層にトツプコートするのが摩擦係数を低減す
るうえで好ましいが内添でも用いることができる。トツ
プコートするには分岐パーフルオロアルケニル基を持つ
化合物を水、メタノール、アセトン、水−メタノール混
合溶媒、水−アセトン混合溶媒、トリクロロトリフルオ
ロエタン等に溶解してエアードクターコート、ブレード
コート、ロツドコート、押し出しコート、エアナイフコ
ート、スクイズコート、含浸コート、リバースロールコ
ート、トランスフアーロールコート、グラビアコート、
キスコート、キヤストコート、スプレーコート及びスピ
ンコート、バーコート等の手法で塗布する。トツプコー
ト層として用いるときは１０〜５００mg／ｍ^２の塗布量
が好ましく、より好ましくは２０から２００mg／ｍ^２で
ある。磁性塗布液に内添して使用されるときの添加され
る量は、強磁性粉末に対し、０．０１ｗｔ％〜１０．０
ｗｔ％が好ましく、より好ましくは、０．０５ｗｔ％〜
６ｗｔ％である。

本発明で使用される強磁性粉末に特に制限はない。強磁
性合金粉末、γ−Fe₂O₃,Fe₃O₄,Co変性酸化鉄、CrO₂の他
変性バリウムフエライトおよび変性ストロンチウムフエ
ライト等を挙げることができる。

強磁性粉末の形状に特に制限はないが通常は、針状、粒
状、サイクロ状、米粒状および板状のものなどが使用さ
れる。この強磁性粉末の比表面積は、３０ｍ^２／ｇ以上
好ましくは４５ｍ^２／ｇ以上が電磁変換特性上好まし
い。

磁性層を形成する結合剤は通常の結合剤から選ぶことが
できる。結合剤の例としては、塩化ビニル・酢酸ビル共
重合体、塩化ビニル、酢酸ビニルとビニルアルコール、
マレイン酸および／またはアクリル酸との共重合体、塩
化ビニル・塩化ビニリデン共重合体、塩化ビニル・アク
リロニトリル共重合体、エチレン・酢酸ビル共重合体、
ニトロセスロース樹脂などのセルロース誘導体、アクリ
ル樹脂、ポリビニルアセタール樹脂、ポリビニルブチラ
ール樹脂、エポキシ樹脂、フエノキシ樹脂、ポリウレタ
ン樹脂、ポリカーボネートポリウレタン樹脂等を挙げる
ことができる。

本発明の磁気記録媒体の磁性層中の全結合剤の含有量
は、通常は強磁性粉末１００重量部に対して１０〜１０
０重量部であり、好ましくは２０〜４０部である。

本発明の磁気記録媒体の磁性層には、さらにモース硬度
５以上の無機質粒子を含有することが好ましい。

使用される無機質粒子は、モース硬度が５以上であれば
特に制限はない。モース硬度が５以上の無機質粒子の例
としては、Al₂O₃（モース硬度９），TiO（同６），TiO₂
（同6.５），SiO₂（同７），SnO₂（同6.５），Cr₂O
₃（同９），およびα−Fe₂O₃（同5.５）を挙げることが
でき、これらを単独あるいは混合して用いることができ
る。

とくに好ましいのはモース硬度が８以上の無機質粒子で
ある。モース硬度が５よりも低いような比較的軟らかい
無機質粒子を用いた場合には、磁性層から無機質粒子が
脱落しやすく、またヘツドの研磨作用も殆どないため、
ヘツド目詰まりを発生しやすく、また走行耐久性も乏し
くなる。

無機質粒子の含有量は、通常、強磁性粉末１００重量部
に対して０．１〜２０重量部の範囲であり、好ましくは
１〜１０重量部の範囲である。

また磁性層には上記の無機質粒子以外にも、カーボンブ
ラツク（特に、平均粒径が１０〜３００ｎｍのもの）な
どを含有させることが望ましい。

次に本発明の磁気記録媒体を製造する方法を、分岐パー
フルオロアルケニル基を持つ化合物を磁性塗料中に添加
（内添）する場合を例にとつて述べる。

まず、強磁性粉末と結合剤、前記のスルホン酸アンモニ
ウム塩または、硫酸エステルアンモニウム塩、そして必
要に応じて、他の充填材、添加剤などを溶剤と混練し、
磁性塗料を調製する。混練の際に使用する溶剤として
は、磁性塗料の調製に通常使用されている溶剤を使用す
ることができる。

混練の方法にも特に制限はなく、また各成分の添加順序
などは適宜設定することができる。

磁性塗料の調製には通常の混練機、例えば、二本ロール
ミル、三本ロールミル、ボールミル、ペブルミル、トロ
ンミル、サンドラインダー、ゼグバリアトライター、高
速インペラー分散機、高速ストーンミル、高速度衝撃ミ
ル、デイスパー、ニーダー、高速ミキサー、ホモジナイ
ザーおよび超音波分散機などを挙げることができる。

磁性塗料を調製する際には、分散剤、帯電防止剤、潤滑
剤等の公知の添加剤を併せて使用することもできる。

分散剤の例としては、炭素数１２〜２２の脂肪酸（例、
カプリル酸、カプリン酸、ラウリン酸、ミリスチン酸、
パルミチン酸、ステアリン酸、ベヘン酸、オレイン酸、
エライジン酸、リノール酸、リノレン酸、ステアロール
酸）、上記脂肪酸とアルカリ金属（例、リチウム、ナト
リウム、カリウム、バリウム）とからなる金属セツケ
ン、上記の脂肪酸のエステルおよびその化合物の水素の
一部あるいは全部をフツ素原子で置換した化合物、上記
の脂肪酸のアミド、脂肪酸アミン、高級アルコール、ポ
リアルキレンオキサイドアルキル燐酸エステル、アルキ
ル燐酸エステル、アルキルホウ酸エステル、サルコシネ
ート類、アルキルエーテルエステル類、トリアルキルポ
リオレフイン、オキシ第４級アンモニウム塩およびレシ
チンなどの公知の分散剤を挙げることができる。

分散剤を使用する場合は、通常は使用する強磁性粉末１
００重量部に対し、０．１〜１０重量部の範囲で使用さ
れる。

帯電防止剤の例としては、カーボンブラツク、カーボン
ブラツクグラフトポリマーなどの導電性微粉末；サポニ
ンなどの天然界面活性剤；アルキレンオキサイド系、グ
リセリン系およびグリシドール系などのノニオン界面活
性剤；高級アルキルアミン類、第４級アンモニウム塩
類、ピリジンその他の複素環化合物の塩類、ホスホニウ
ムまたはスルホニウム類などのカチオン性界面活性剤；
カルボン酸、燐酸、燐酸エステル基等の酸性基を含むア
ニオン性界面活性剤；アミノ酸類、アミノスルホンサン
類、アミノアルコールの硫酸または燐酸エステル類等の
両性界面活性剤等を挙げることができる。帯電防止剤と
して上記の導電性微粉末を使用する場合には、例えば強
磁性粉末１００重量部に対し０．１〜１０重量部の範囲
で使用され、界面活性剤を使用する場合にも同様に０．
１２〜１０重量部の範囲で使用される。

追加の潤滑剤の例としては、前記の脂肪酸、高級アルコ
ール類、ブチルステアレート、ソルビタンオレエート等
の炭素数１２〜２０の一塩基性脂肪酸と炭素数３〜２０
の一価もしくは多価アルコールからなるエステル類、鉱
物油、動植物油、オレフイン低重合体、脂肪酸アミド、
シリコーンオイル、変性シリコーンオイル、脂肪酸のア
ルキレンオキサイド付加物のほかにグラフアイト微粉
末、二硫化モリブデン微粉末、テトラフルオロエチレン
重合体微粉末などの公知の潤滑剤およびプラスチツク用
潤滑剤を挙げることができる。

なお、上述した分散剤、帯電防止剤、潤滑剤などの添加
剤は、厳密に上述した作用効果のみを有するものである
との限定の下に記載したものではなく、例えば、分散剤
が潤滑剤あるいは帯電防止剤として作用することも有り
うる。従つて、上記分類により例示した化合物などの効
果作用が、上記分類に記載された事項に限定されないこ
とは勿論であり、また複数の作用効果を奏する物質を使
用する場合には、添加量は、その作用効果を考慮して決
定することが好ましい。

このようにして調製された磁性塗料は前述の非磁性支持
体上に塗布される。塗布は、前記非磁性支持体上に直接
行なうことも可能であるが、また、接着剤層などを介し
て非磁性支持体上に塗布することもできる。

非磁性支持体上への塗布法の例としては、エアードクタ
ーコート、ブレードコート、ロツドコート、押し出しコ
ート、エアナイフコート、スクイズコート、含浸コー
ト、リバースロールコート、トランスフアーロールコー
ト、グラビアコート、キスコート、キヤスコート、スプ
レーコート及びスピンコート法等を挙げることができ、
またこれら以外の方法であつても利用することができ
る。

また、上記の強磁性粉末と結合剤の分散方法および支持
体への塗布方法などの詳細は特開昭５４−４６０１１号
および同５４−２１８０５号等の各公報に記載されてい
る。

このようにして塗布される磁性層の厚さは、乾燥後の厚
さで一般には約０．５〜１０μｍの範囲、通常は１．５
〜７．０μｍの範囲になるよう塗布される。

非磁性支持体上に塗布された磁性層は磁気記録媒体がテ
ープ状で使用される場合通常、磁性層中の強磁性粉末を
配向させる処理、即ち磁場配向処理を施したあと、乾燥
される。また必要により表面平滑化処理が施される。表
面平滑化処理等が施された磁気記録媒体はつぎに所望の
形に裁断される。

〔実施例〕

次に、本発明に実施例及び比較例を示す。なお、実施例
中の「部」との表示は「重量部」を示すものとする。

〔実施例１〕下記の組成物をボールミルを用いて４８時間混練分散し
たあと、これにポリイソシアネート５部を加え、さらに
１時間混練分散したあと、１μｍの平均孔径を有するフ
イルタを用いてろ過し、磁性塗料を調製した。得られた
磁性塗料を乾燥後の厚さが４．０μｍになるように、厚
さ１０μｍのポリエチレンテレフタレート支持体の表面
にリバースロールを用いて塗布した。

磁性塗料組成強磁性合金粉末（組成：Ｆｅ９４％，Ｚｎ４％，Ｎｉ２
％；抗磁力：１５０００ｅ；比表面積５４mg／ｍ^２）１００部塩化ビニル／酢酸ビニル／無水マレイン酸共重合体（日
本ゼオン（株）製４００Ｘ１１０Ａ、重合度４００）１２部研磨材（α−アルミナ、平均粒径１μｍ）５部添加剤（第１表記載）ステアリン酸１部カーボンブラツク（平均粒径４０ｎｍ）２部メチルエチルケトン３００部磁性塗料が塗布された非磁性支持体を、磁性塗料が未乾
燥の状態で３０００ガウスの磁石で磁場配向を行ない、
さらに乾燥後、スーパーカレンダー処理を行なつた後８
mm幅にスリツトして、８mmビデオテープを製造した。

〔実施例２〕下記の組成物をボールミルを用いて４８時間混練分散し
たあと、これにポリイソシアネート５部を加え、さらに
１時間混練分散したあと、１μｍの平均孔径を有するフ
イルタを用いてろ過し、磁性塗料を調製した。得られた
磁性塗料を乾燥後の厚さが４．０μｍになるように、厚
さ１０μｍのポリエチレンテレフタレート支持体の表面
にリバースロールを用いて塗布した。

磁性塗料組成強磁性合金粉末（組成：Ｆｅ９４％，Ｚｎ４％，Ｎｉ２
％：抗磁力：１５０００ｅ；比表面積５４mg／ｍ^２）１００部塩化ビニル／酢酸ビニル／無水マレイン酸共重合体（日
本ゼオン（株）製４００Ｘ１１０Ａ、重合度４００）１２部研磨材（α−アルミナ、平均粒径１μｍ）５部ステアリン酸１部カーボンブラツク（平均粒径４０ｎｎｍ）２部メチルエチルケトン３００部磁性塗料が塗布された非磁性支持体を、磁性塗料が未乾
燥の状態で３０００ガウスの磁石で磁場配向を行ない、
さらに乾燥後、スーパーカレンダー処理を行なつた後バ
ーコータを用い、第２表に記載の潤滑剤溶液をトツプコ
ートした後８mm幅にスリツトして、８mmビデオテープを
製造した。

上記のようにして得られたビデオテープにＶＴＲ（富士
写真フイルム（株）：ＦＵＪＩＸ−８）を用いて７ＭＨ
ｚの信号を記録し、再生した。基準テープ（比較例１）
に記録した７ＭＨｚの再生出力を０ｄＢとしたときのビ
デオテープの相対的な再生出力を測定した。

得られたビデオテープとステンレスポールとを５０ｇの
張力（Ｔ_１）で接触（巻きつけ角１８０゜）させて、こ
の条件下で、ビデオテープを３．３cm／ｓの速度で走行
させるのに必要な張力（Ｔ_２）を測定した。この測定値
をもとに、下記計算式によりビデオテープの、摩擦係数
μをもとめた。

（第１表および第２表に記載） μ＝１／π・１ｎ（Ｔ_２／Ｔ_１）また、上記ＶＴＲにて、録画、再生をおこない、再生３
０分当りのヘツド目詰まりを観測した結果も表１および
２に示す。

摩擦係数のテストおよびヘツド目詰まり試験は、ａ．２
０℃、１５％ＲＨ、ｂ．４０℃、８０％ＲＨの２条件で
行なつた。

第１表、第２表において実施例１〜５のＣ_９Ｆ₁₇−はを示す。

実施例６及び実施例８の化合物のＣ_９Ｆ₁₇−はを示す。

更に実施例７の化合物のＣ_６Ｆ₁₁−はを示す。

第１表および第２表の結果より明白な如く、本発明の分
岐パーフルオロアルケニル基を持つ化合物を用いた実施
例１〜１０はいずれも再生出力が高く、ａ，ｂ両条件で
も摩擦係数が低く、さらに目詰まりにおいても優れた性
能をもつことがわかる。

一方、本発明の化合物を使用せず、単に脂肪酸やエステ
ルのみを用いた場合は、再生出力も低く、摩擦係数が大
きい。また目詰まりが多い等問題があることがわかる。

〔発明の効果〕

本発明は磁気記録媒体は高い再生出力を示すとともに広
範囲の温湿度条件下で摩擦係数および磁気ヘツド目づま
りが改良される。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】非磁性支持体上に強磁性粉末を結合剤中に
分散させた磁性層を設けてなる磁気記録媒体において、
該磁性層に、分岐パーフルオロアルケニル基を有する化
合物の少なくとも１種が存在することを特徴とする磁気
記録媒体。