JPH061547B2

JPH061547B2 - 磁気記録媒体

Info

Publication number: JPH061547B2
Application number: JP60094449A
Authority: JP
Inventors: 勇三檜垣
Original assignee: Nisshin Oil Mills Ltd
Current assignee: Nisshin Oil Mills Ltd
Priority date: 1985-04-30
Filing date: 1985-04-30
Publication date: 1994-01-05
Anticipated expiration: 2009-01-05
Also published as: JPS61253635A

Description

【発明の詳細な説明】 (a)産業上の利用分野本発明は磁気記録媒体に関し、特にその磁性粉の分散性
を向上させ性能の向上をはかるものである。それととも
に表面性及び耐摩耗性に優れた磁気記録媒体を提供せん
とするものである。

(b)従来の技術従来、磁気記録媒体において、その磁性塗料中の磁性粉
の分散性を向上させるため、磁性粉に対し各種分散剤、
即ち界面活性剤による前処理を行っている。この界面活
性剤としては、例えば脂肪酸あるいは脂肪酸の金属塩
（金属石けん）等が用いられるが、これらを磁気記録媒
体に用いても、界面活性能が充分でなく、充分な分散効
果を期待することはできない。

また、レシチンによって磁性粉を前処理する方法もある
が、ここに用いられるレシチンは市販のペースト状大豆
レシチンと呼ばれる油分が３５％程度含まれているもの
であり、またこれをさらにアセトン等で洗浄して中性脂
肪や脂肪酸等を除去したレシチンを用いる方法も提案さ
れているがいずれの場合も、磁性粉の分散効果、安定
性、走行特性等が不充分である。

(c)発明が解決しようとする問題点従来、レシチン中にはホスファチジルエタノールアミ
ン、ホスファチジルイノシトール、リゾホスファチジル
コリン、ホスファチジン酸等の−ＮＨ_２基、−ＯＨ基等
の反応性官能基を有したリン脂質が含まれており、これ
が塗膜化する際、イソシアナート誘導体等の架橋剤と反
応し好ましくない。

また、特開昭52-156606では、ホスファチジルコリンを
高濃度に濃縮し、分散性を付与しているが、高濃度に濃
縮することは、操作が複雑であると共にコスト的に非常
に不利である。

本発明の目的は前記の難点がなく、従来のものに比べ、
磁性粉の分散性が改善され、かつ各種の磁気特性、機械
的特性にすぐれた磁気記録媒体を提供することにある。

(d)問題点を解決するための手段本発明者は種々の実験を行った結果、レシチン中の官能
基の一部または全部をイソシアナート化合物にて反応さ
せることにより磁性粉の分散効果、安定性、走行特性等
がすぐれ、かつ塗料化する際、架橋剤と反応せず、従来
得られなかった特性が付与された磁気記録媒体が得られ
ることを見い出し、これに基づいて本発明に到達した。

即ち、本発明は実質的にイソシアナート化されたレシチ
ン混合物より成る単分子層が表面のほぼ全面に被覆され
た磁性粉と、熱可塑性樹脂または／および熱硬化性樹脂
である結合剤とから成る磁性層が、非磁性支持体上に被
着されていることを特徴とする磁気記録媒体である。

レシチンの語は、化学的にはホスファチジルコリンを意
味するが、商業的にはリン脂質を意味しており、本発明
でいうレシチンとは後者をさすものとし、化学用語のレ
シチンの場合はホスファチジルコリンという語を用いる
こととする。

本発明で使用するイソシアナート化されたレシチン混合
物の原料であるレシチンとしては、卵黄レシチン、大豆
レシチン、なたねレシチン、サフラワーレシチン、ひま
わりレシチン、綿実レシチン等の動植物レシチンが挙げ
られるが、価格、供給面等から大豆レシチンが有利であ
る。しかしながらその他の動植物レシチンを出発原料と
しても、何ら性能に大きな違いはない。

また、レシチンをアセトン等で洗浄して中性脂肪や脂肪
酸等を除去したレシチン（以下高純度レシチンという）
をイソシアナート化する際の原料とすることもできる。

イソシアナート化されたレシチン混合物中の油分、脂肪
酸等の不純物含量は少ない方が効果が大であり、高純度
レシチンをイソシアナート化したものでは、油分等の含
量は５％以下か、それより少ない方が効果が高い。イソ
シアナート化の方法は、ヘキサン、ベンゼン、シクロヘ
キサン、トルエン、キシレン等の非極性溶剤中の１種又
は２種以上を用いて溶解し、５０〜７０℃でイソシアナ
ート化合物を付加反応させることにより行われる。イソ
シアナート化合物としては、モノイソシアナート、ジイ
ソシアナート、トリイソシアナート等いずれも使用出来
るが、主としてポリウレタン用の汎用イソシアナート化
合物であるトリレンジイソシアナート、ジフェニルメタ
ンジイソシアナート、メチレンジイソシアナート、脂肪
族イソシアナート、芳香族イソシアナート、ナフタリン
イソシアナート、ビフェニルイソシアナート、フェニル
メタンイソシアナート等が使用出来る。イソシアナート
化反応後、溶剤を蒸留し、粗反応物であるイソシアナー
ト化レシチンを得、次に未反応イソシアナート化合物を
除去するためアセトンで数回洗浄後、濾別、乾燥し、目
的のイソシアナート化されたレシチン混合物を得ること
が出来る。

また原料のレシチンとして、これを水素添加した水素添
加レシチンを使用することも可能である。

水素添加方法は一般的にヘキサン、ベンゼン、シクロヘ
キサン、ジエチルエーテル、メタノール、エタノール、
プロパノール等の溶媒の１種又は２種以上を用いて溶解
し、通常ニッケル、白金、パラジウム、ロジウム等の触
媒の存在下、水素圧５〜１５０kg／cm²、反応温度５０
〜８０℃で１〜１５時間水素添加することにより行われ
る。この場合、目標の水素添加率により水素添加条件を
調整する。

また、レシチンおよび高純度レシチン中にはホスファチ
ジルコリン、ホスファチジルエタノールアミン、ホスフ
ァチジルイノシトール、ホスファチジルセリン等の各リ
ン脂質が含まれているが、これら各リン脂質のそれぞ
れ、単独もしくは濃縮した各分画レシチンを使用するこ
とも可能であり、本発明はこのような実施態様も含むも
のである。レシチンから上記の各リン脂質を濃縮、分画
する方法としてはエタノール、イソプロパノール等の溶
剤による分画方法、ケイ酸カラムクロマト等のカラムに
よる濃縮、分画方法等がある。

さらにこれらの分画レシチンを水素添加したものも使用
出来る。

本発明の磁気記録媒体は、磁性粉のほぼ全表面を実質的
に上記のイソシアナート化されたレシチン混合物により
被覆し、この被覆に施された磁性粉を、結合剤及び必要
に応じて諸特性を調整するための他の各種添加剤と共に
混練して非磁性支持体上に塗布して磁性層を形成するこ
とにより得られる。

この磁気記録媒体は、従来のものに比べ、分散性、安定
性、走行特性等の優れた磁性層が形成されたものであ
り、静止画像時間が長く、摩耗量、磁気ヘッドの摩耗度
等が少ないという利点を有している。また塗料化の際、
架橋剤と反応せず、従来得られなかった特性を付与した
磁気記録媒体が提供される。

(e)製造例および実施例製造例１市販のペースト状大豆レシチン３kgを６のアセトンで
３回洗浄して中性脂肪、脂肪酸等を除去して、主として
リン脂質からなる沈殿物を得、乾燥する。この高純度大
豆レシチンの収量は2100ｇであった。次にこの高純度大
豆レシチン３００ｇをヘキサン２倍量に溶解し、６０℃
にてトリレンジイソシアナート６８ｇを滴下させながら
２時間反応し、引続き減圧にてヘキサンを留去後、アセ
トン３倍量で２回洗浄後、濾別して乾燥して試料１を得
た。尚、原料の高純度大豆レシチンの組成を表−１に示
す。

製造例２製造例１で得た高純度大豆レシチン３００ｇをベンゼン
／エタノール＝５／１，２倍量に溶解し、２オートク
レーブ中で触媒として１０％パラジウムカーボン２％、
水素圧２０kg／cm²、温度５０℃、反応時間４時間の条
件で水素添加し、触媒を濾別後、溶剤を留去して、水素
添加高純度大豆レシチン１８０ｇを得た（水素添加率６
０％）。次にこの高純度水素添加大豆レシチン１５０ｇ
をヘキサン２倍量に溶解し、６０℃にてジフェニルメタ
ンジイソシアナート４０ｇを滴下させながら2.5時間反
応させ、引続き製造例１と同様に操作し試料２を得た。

製造例３製造例１で得た高純度大豆レシチン５００ｇを９５％エ
タノール３倍量で抽出し、アルコール抽出物を溶剤留去
後、乾燥してペースト状黄褐色物質を得た。リン脂質組
成を表−２に示す。

次にこの分画レシチン１５０ｇを製造例１と同様にトリ
レンジイソシアナート３５ｇと反応させ、試料３を得
た。

製造例４製造例１において得られた高純度大豆レシチンを試料４
とする。

製造例５製造例１においてアセトン洗浄を１回のみで処理したも
のをアセトン洗浄レシチン（油分１５％）とし、試料５
とする。

実施例１試料１，２，３を分散剤として用い、これと磁性粉とを
有機溶剤のシクロヘキサノンによって混合して、ボール
ミル中で７時間混合分散し、均一な懸濁液とした。この
混合液（以下この混合液を混合液Ａという）の組成は、
以下の処方で行った。

ＭＯ2228（γ-Fe₂O₃磁性粉：Pfizer製商品名）300重量
部イソシアナート化レシチン（分散剤）45重量部（1.5Ｐ
ＨＰ）メチルエチルケトン（ＭＥＫ：溶剤）300重量部この混合物Ａを、結合剤となるＶＹＨＨ（Ｕ．Ｃ．Ｃ社
製商品名：塩化ビニル−酢酸ビニル共重合体）50重量部
と、更にＭＥＫ３００ccよりなる溶液と混合し、ボール
ミル中で２０時間混練して磁性塗料をえた。この磁性塗
料をポリエチレンテフタレートフィルムより成る非磁性
支持体上に塗布し、硬化し、カレンダー処理を行い、裁
断し、磁気記録媒体を得た。

比較例１試料４または５を分散剤として用い、実施例１と同様に
して磁気記録媒体を得た。

その結果、以下に示すように試料１，２，３のいずれも
すぐれた分散効果を示し、また磁気特性も優れたいた。

分散効果の評価の基礎となる磁性粉への前記各種レシチ
ンの状態について以下の方法で考察した。すなわち５０
ｇのγ−Ｆｅ_２Ｏ_３と所定量の各種レシチンを１００ml
のＭＥＫ（メチルエチルケトン）に混入し、ボールミル
中で７時間混合し、均一な懸濁液として、レシチンの磁
性粉への吸着処理を施した後、この懸濁液を遠心分離器
によって、固形分と液体分とに分離し、その上澄液を一
定量取り出す。そして、この取り出した上澄液中のＭＥ
Ｋを蒸発させ、コリンの比色分析法によって、そのレシ
チン量を決定する。このレシチン量は、吸着時の平衡濃
度Ｃを与えるので、磁性粉への吸着量Γは、初濃度Ｃ_０
および粉体量ωから次式で求めることができる。

Γ＝（Ｃ_０−Ｃ）／ω このようにして試料１の各濃度について測定した結果を
表３に示す。初濃度Ｃ_０が０．２〜０．４ｇ／１００m
l、或いは磁性粉に対するレシチン量が０．８ＰＨＰ以
下においては、平衡濃度Ｃが零、即ち添加したレシチン
がすべて磁性粉に吸着して溶剤中に残余することがない
ことがわかる。そしてこのことはレシチン分子の界面活
性能が大で不可逆吸着しており、レシチンが磁性粉表面
に実質的に単分子層を被覆せしめていると考えられる。
よって試料１の場合、１ＰＨＰ以上を選定すれば、磁性
粉の表面のほぼ全面に実質的にレシチンによりなる単分
子層を被覆せしめ得る。

この評価方法と同様にして試料２〜５を用いて測定した
結果から、磁性粉表面に実質的に単分子層を被覆せしめ
る添加量ＰＨＰ（磁性粉１００部に対するレシチン量）
を表４に示す。表４の結果より、分散剤としてイソシア
ナート化レシチンを用いることにより、少量の添加量で
分散効果を発揮することがわかる。

また実施例１および比較例１で得られた磁気記録媒体の
諸特性を測定した結果を表５に示す。なお充填密度ρは
次式より求めた。

ρ（％）＝［（Ｗ_ｃ／Ｓ_ｍ）（φ／ρ_ｐ）／Ｖ_ａ］×10
0 Ｖ_ａ＝Ｓ_ｍ・ｔ但し、ｔは磁性塗膜の厚さ、Ｗ_ｃは塗膜面積Ｓ_ｍの塗膜
重量、φは単位塗膜重量当たりの粉体重量、ρ_ｐは磁性
粉体及び結合剤系の密度で、ρ_ｐ＝4.66。

表５の結果より、分散剤としてイソシアナート化レシチ
ンを用いた磁気記録媒体を使用することにより最大磁束
密度Ｂｍ、残留磁束密度Ｂｒ、角型比Ｒｓ、充填密度ρ
およびＢｒ増加率（試料５の磁気記録媒体を基準とす
る）が向上していることがわかる。

本発明では、結合剤として、従来公知の種々の熱可塑性
樹脂、熱硬化性樹脂を用いることができ、たとえば塩化
ビニル酢酸ビニル共重合体、塩化ビニル塩化ビニリデン
共重合体、ニトロセルロース等のセルロース誘導体、ブ
タジエン、アクリロニトリル共重合体、ポリエステル樹
脂、エポキシ樹脂、ポリウレタン樹脂等、またはその混
合物が用いられる。また必要に応じてポリイソシアネー
ト等の硬化剤が用いられる。しかしながら、この際、ポ
リイソシアネート等の硬化剤を使用した場合、通常のレ
シチンを分散剤として使用すればレシチン中の−ＮＨ_２
基または−ＯＨ基と硬化剤とが反応し、作業性が著しく
悪くなるとともに一部不均一部分が生じたり、あるいは
かたまりを生じたりして、磁気記録媒体として好ましい
性能を与えない。

これに対し、試料１，２，３を使用した場合は、実施例
１の処方で硬化剤を添加しても、いずれもすぐれた分散
力、作業性、均一性があり、磁性粉用分散剤として非常
に優れていることが認められた。

尚、実施例１で用いたγ-Fe₂O₃は、長軸0.7〜0.8μｍ、
軸比８〜10を有し、飽和磁化Γｓが７２ｅｍｕ／ｇｒ、
比表面積21.1m²／ｇｒのものである。しかし、磁性粉と
しては、これ以外に種々のものを用いることができる。
例えば、Fe₃O₄あるいはCo等を含有するγ-Fe₂O₃，γ-Fe
₂O₃とFe₃O₄の中間の酸化状態を有する酸化鉄、Co等の元
素を含有し、γ-Fe₂O₃とFe₃O₄の中間の酸化状態の酸化
鉄、CrO₂（強磁性二酸化クロム）あるいはFe，Fe-Co，F
e-Co-Ni等の金属又は合金強磁性粉を用いることがで
き、またこれらを混合して用いてもよく、特に限定され
るものではない。

更にまた、油性層への他の添加物としては、滑剤として
シルコンオイル、グラファイト、二硫化モリブデン、脂
肪酸エステル類、あるいはスクワラン等の炭化水素が用
いられる。

また、帯電防止剤としてはカーボンブラック、第４級ア
ンモニウム塩等が用いられる。

この他にCr₂O₃、アルミナ等の研磨剤粒子等が添加され
てもかまわない。

また、混合物Ａの溶剤、希釈溶剤、磁性塗料中の溶剤と
しては、夫々ＭＥＫ、シクロヘキサノン、トルエン、テ
トラヒドロフラン、イソプロピルアルコール、酢酸ブチ
ル、のうちから同一のもの、あるいは異なるものから選
び得る。

(f)発明の効果イソシアナート化されたレシチン混合物を磁性粉の分散
剤として使用した場合、分散力にすぐれ均一な塗膜が得
られ、なおかつ目的に応じ、ポリイソシアナート等の硬
化剤を使用した塗膜の場合、これらの硬化剤と反応しな
いことから分散性、均一性、作業性等が変わらず、充分
な界面活性効果を発揮し得ることによって磁気的、機械
的諸特性の向上をはかることができ、その産業的価値は
極めて高い。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】実質的にイソシアナート化レシチンよりな
る単分子層が表面のほぼ全面に被覆された磁性粉と、熱
可塑性樹脂または／および熱硬化性樹脂である結合剤と
から成る磁性層が、非磁性支持体上に被着されて成るこ
とを特徴とする磁気記録媒体。
【請求項２】イソシアナート化レシチンがイソシアナー
ト化植物性レシチンである特許請求の範囲第１項記載の
磁気記録媒体。
【請求項３】イソシアナート化植物性レシチンがイソシ
アナート化大豆レシチンである特許請求の範囲第２項記
載の磁気記録媒体。
【請求項４】イソシアナート化レシチンがイソシアナー
ト化水添レシチンである特許請求の範囲第１項記載の磁
気記録媒体。
【請求項５】イソシアナート化レシチン中の油分含量が
５％以下である特許請求の範囲第１項記載の磁気記録媒
体。
【請求項６】イソシアナート化レシチンがホスファチジ
ルコリン、ホスファチジルエタノールアミン、ホスファ
チジルイノシトール等の各リン脂質を濃縮分画したレシ
チンを使用したイソシアナート化分画レシチンである特
許請求の範囲第１項記載の磁気記録媒体。