JPH07210858A - 磁気記録媒体 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【構成】 塗布型の磁気記録媒体の磁性層に、側鎖にア
ルコキシ基を有する高分子タイプのチタネートカップリ
ング剤を含有させる。 【効果】 磁性粉末の分散性が大幅に改善され、耐摩耗
性や耐久性に優れ、高密度記録化に対処し得る磁気記録
媒体が得られる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、ポリエステルフィルム
等の非磁性支持体上に磁性粉末及び結合剤を主成分とす
る磁性塗料を塗布することにより製造される、いわゆる
塗布型の磁気記録媒体に関するものであり、詳細には磁
性粉末の分散性の改良に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、磁気テープや磁気ディスク等の磁
気ディスクとしては、ポリエステルフィルム等の非磁性
支持体上に、強磁性体の微粉末である磁性粉末や樹脂で
ある結合剤，有機溶剤，各種添加剤等を混合分散して調
整される磁性塗料を塗布し、磁性層を形成した塗布型の
磁気記録媒体が多用されている。

【０００３】この塗布型の磁気記録媒体にあっては、上
記磁性塗料中における磁性粉末の分散性がＳＮ比，角形
比，磁性粉末の充填密度を支配する重要な因子となって
おり、磁性塗料中での磁性粉末の分散性の改善が非常に
重要な課題となっている。例えば、上記塗布型の磁気記
録媒体において、磁性粉末の微細化を図り磁性層中への
充填密度を高めようとする場合に、上述の分散性が不足
すると、磁性粉末が凝集してしまったり、所定の配向方
向に配向することが困難なものとなる。

【０００４】そこで従来、上述の磁性粉末の分散性を改
善するために、脂肪酸，リン酸エステル，アミン，スル
ホン酸塩等の極性基を有する界面活性剤を分散剤として
塗料中に添加したり、例えば特開昭５６−５８１３５号
公報や特開昭５７−３２２６号，特開昭５７−３２２７
号公報等に記載されるように、磁性粉末表面をシランカ
ップリング剤やチタンカップリング剤を用いて改質し、
分散性を向上させること等が試みられている。

【０００５】しかしながら、ＳＮ比等の改善のための磁
性粉末のより一層の微細化や、それに伴う比表面積の増
加に伴って、従来周知の分散剤では、分散性の改善や粉
落ちの改善を充分に達成することは非常に困難になって
いる。実際、比表面積40ｍ²／ｇの磁性粉末を極性基を
導入した結合剤中に分散して磁気テープを作成したとこ
ろ、現行の磁性粉末（比表面積30ｍ² ／ｇ）を用いた磁
気テープと比較すると、角形比の著しい低下、充填密度
の低下、摩耗量の増加等が認められる。

【０００６】また、磁気テープにおいて、もうひとつの
重要な課題である走行の際の粉落ちの改善のために、チ
タンカップリング剤で表面処理した磁性粉末を放射線感
応性二重結合を有する結合剤中に分散し、上記チタンカ
ップリング剤と上記結合剤とを結合させることも考えら
れており、効果もあるが、一般に用いられているモノマ
ータイプのチタンカップリング剤では、このような工夫
をしない限り粉落ちの改善は期待できない。したがっ
て、結合剤の選択に制約を生じたり、設備投資が必要と
なる等、好ましいものではない。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】このように、従来の分
散剤，カップリング剤では、磁性粉末の微細化に伴い、
その分散性の改善が不充分なものとなっており、一層の
改良が要望されている。

【０００８】そこで本発明は、このような実情に鑑みて
提案されたものであって、比表面積の大きな磁性粉末で
あってもその分散性を確保し、磁性層への充填密度を高
め高密度記録に対応し得る磁気記録媒体を提供すること
を目的とし、さらに、このような比表面積の大きな磁性
粉末を使用した場合にも、耐摩耗性が悪化することのな
いような磁気記録媒体を提供することを目的とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明者等は、上述の目
的を達成せんものと鋭意研究の結果、高分子タイプのチ
タネートカップリング剤が有効であることを見出し本発
明を完成するに至ったものであって、非磁性支持体上に
磁性粉末と結合剤とを主成分とする磁性層が形成されて
なる磁気記録媒体において、上記磁性層が化２で示され
るチタネートカップリング剤を含有することを特徴とす
るものである。

【００１０】

【化２】

【００１１】本発明において使用される磁性粉末として
は、通常の磁気記録媒体の磁性粉末であれば如何なるも
のであってもよく、例えばγ−Ｆｅ₂ Ｏ₃,Ｆｅ₃ Ｏ₄,Ｃ
ｏドープ型γ−Ｆｅ₂ Ｏ₃ ，Ｃｏ被着型γ−Ｆｅ₂ Ｏ₃
等の強磁性酸化鉄粉末、ＣｒＯ₂ あるいはこれらに抗磁
力を向上させる目的でＲｕ，Ｓｎ，Ｔｅ，Ｓｂ，Ｆｅ，
Ｔｉ，Ｖ，Ｍｎ等の少なくとも１種を添加したもの等の
強磁性二酸化クロム粉末、Ｆｅ，Ｃｏ，Ｎｉ，Ｆｅ−Ｃ
ｏ，Ｆｅ−Ｎｉ，Ｆｅ−Ｃｏ−Ｎｉ，あるいはこれらに
種々の特性を改善する目的でＡｌ，Ｓｉ，Ｔｉ，Ｃｒ，
Ｍｎ，Ｃｕ，Ｚｎ等の金属成分を添加したもの等の強磁
性金属粉末、ＢａＯ・ｎ（Ｆｅ₂ Ｏ₃)，ＳｒＯ・ｎ（Ｆ
ｅ₂ Ｏ₃) (ただしｎ＝５〜６）等の六方晶系フェライト
粉末等が挙げられる。

【００１２】これら磁性粉末を、あらかじめ上述の高分
子タイプのチタネートカップリング剤で表面処理して、
その表面を改質しておく。ここで、上記チタネートカッ
プリング剤を磁性塗料中に直接投入することも考えられ
るが、この場合には過剰のチタネートカップリング剤が
結合剤中に入り込むことになり、悪影響を及ぼす虞れが
ある。したがって、上記磁性粉末をあらかじめ上記チタ
ネートカップリング剤で処理し、その表面の改質を行っ
た後、過剰のチタネートカップリング剤は除去しておく
ことが好ましい。

【００１３】本発明において、磁性粉末表面の改質に使
用されるチタネートカップリング剤は、上記化２で示さ
れるように１分子中に２〜１０のＴｉを有する、いわゆ
る高分子タイプのチタネートカップリング剤である。こ
のチタネートカップリング剤は、磁性粉末と結合して後
述の結合剤との親和性を高める働きをするものである。
なお、このチタネートカップリング剤では、アルコキシ
基のアルキル部分Ｒ₂，Ｒ₃ の炭素数も重要であり、こ
の炭素数が１０以下の場合には分散効果が不十分とな
り、炭素数が２０以上と大きくなり過ぎると溶剤への溶
解性が劣化し、使用できなくなる。すなわち、Ｒ₂ ，Ｒ
₃ の炭素数は１１〜１９であることが必要である。

【００１４】一方、上述の表面処理を施した磁性粉末を
分散するための結合剤としては、通常この種の磁気記録
媒体に使用されるものであれば如何なるものであっても
よく、例示すれば塩化ビニル−酢酸ビニル共重合体，塩
化ビニル−酢酸ビニル−ビニルアルコール共重合体，塩
化ビニル−酢酸ビニル−マレイン酸共重合体，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，アクリル酸エステル−アクリロニトリ
ル共重合体，アクリル酸エステル−塩化ビニリデン共重
合体，メタクリル酸エステル−塩化ビニリデン共重合
体，メタクリル酸エステル−スチレン共重合体，熱可塑
性ポリウレタン樹脂，フェノキシ樹脂，ポリ弗化ビニ
ル，塩化ビニリデン−アクリロニトリル共重合体，ブタ
ジエン−アクリロニトリル共重合体，アクリロニトリル
−ブタジエン−メタクリル酸共重合体，ポリビニルブチ
ラール，セルロース誘導体，スチレン−ブタジエン共重
合体，ポリエステル樹脂，フェノール樹脂，エポキシ樹
脂，熱硬化性ポリウレタン樹脂，尿素樹脂，メラミン樹
脂，アルキド樹脂，尿素−ホルムアルデヒド樹脂または
これらの混合物等が挙げられる。

【００１５】上述のように高分子タイプのチタネートカ
ップリング剤で表面処理した磁性粉末及び上記結合剤を
用いて、通常の手法により磁性塗料を調製し、非磁性支
持体上に塗布することによって本発明に係る磁気記録媒
体が得られる。すなわち、上述の表面処理を施した磁性
粉末を有機溶剤に溶解した結合剤中に分散し、これを非
磁性支持体上に塗布することにより磁性層が形成され
る。

【００１６】上記結合剤を溶解し磁性塗料を調製するた
めの有機溶剤としては、アセトン，メチルエチルケト
ン，メチルイソブチルケトン，シクロヘキサノン等のケ
トン系、酢酸メチル，酢酸エチル，酢酸ブチル，乳酸エ
チル，酢酸グリコールモノエチルエーテル等のエステル
系、グリコールジメチルエーテル，グリコールモノエチ
ルエーテル，ジオキサン等のグリコールエーテル系、ベ
ンゼン，トルエン，キシレン等の芳香族炭化水素、ヘキ
サン，ヘプタン等の脂肪族炭化水素、メチレンクロライ
ド，エチレンクロライド，四塩化炭素，クロロホルム，
エチレンクロルヒドリン，ジクロルベンゼン等の塩素化
炭化水素等が挙げられる。

【００１７】また、上記磁性塗料を塗布する非磁性支持
体としては、ポリエチレンテレフタレート，ポリエチレ
ン−２，６−ナフタレート等のポリエステル類、ポリエ
チレン，ポリプロピレン等のポリオレフィン類、セルロ
ーストリアセテートブチレート，セルロースアセテート
プロピオネート等のセルロース誘導体、ポリ塩化ビニ
ル，ポリ塩化ビニリデン等のビニル系樹脂、ポリカーボ
ネート、ポリイミド，ポリアミド、ポリアミドイミド、
ポリヒドラジド類、アルミニウム，銅等の金属、アルミ
ニウム合金，チタン合金等の軽合金、ガラス，陶器，磁
器等のセラミック類、単結晶シリコン、紙またはポリエ
チレン，ポリプロピレン，エチレン−ブテン共重合体等
の炭素数２〜２０のα−ポリオレフィン類を塗布もしく
はラミネートした紙等の紙類、等が挙げられる。この非
磁性支持体の形態は、フィルム，テープ，シート，ディ
スク，カード，ドラム等のいずれでも良い。

【００１８】さらに上記磁性塗料には、前記の結合剤，
磁性粉末の他に添加剤として分散剤，潤滑剤，研磨剤，
帯電防止剤，防錆剤等を併用してもよい。

【００１９】上記分散剤（顔料湿潤剤）としては、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，オレイン酸，エライジン酸，
リノール酸，リノレン酸，ステアロール酸等の炭素数１
２〜１８個の脂肪酸、前記の脂肪酸のアルカリ金属（Ｌ
ｉ，Ｎａ，Ｋ等）塩またはアルカリ土類金属（Ｍｇ，Ｃ
ａ，Ｂａ等）塩である金属石鹸、脂肪酸エステルの弗素
を含有する化合物、前記の脂肪酸のアミド、ポリアルキ
レンオキサイドアルキルリン酸エステル、トリアルキル
ポリオレフィンオキシ第四アンモニウム塩（アルキルは
炭素数１〜５個，オレフィンはエチレン，プロピレン
等）等が使用される。その他に炭素数１２以上の高級ア
ルコール、及びこれらの他に硫酸エステル等も使用可能
である。これらの分散剤は結合剤１００重量部に対して
０．５〜２０重量部の範囲で添加される。

【００２０】上記潤滑剤としては、ジアルキルポリシロ
キサン（アルキルは炭素数１〜５），ジアルコキシポリ
シロキサン（アルコキシは炭素数１〜４），モノアルキ
ルモノアルコキシポリシロキサン（アルキルは炭素数１
〜５，アルコキシは炭素数１〜４），フェニルポリシロ
キサン，フロロアルキルポリシロキサン（アルキルは炭
素数１〜５）等のシリコンオイル、グラファイト等の導
電性微粉末、二硫化モリブデン，二硫化タングステン等
の無機微粉末、ポリエチレン，ポリプロピレン，ポリエ
チレン−塩化ビニル共重合体，ポリテトラフルオロエチ
レン等のプラスチック微粉末、α−オレフィン重合物、
常温で液状の不飽和脂肪族炭化水素（ｎ−オレフィン二
重結合が末端の炭素に結合した化合物、炭素数約２
０）、炭素数１２〜２０個の一塩基性脂肪酸と炭素数３
〜１２の一価のアルコールからなる脂肪酸エステル類、
フルオロカーボン類などが使用できる。これらの潤滑剤
は結合剤１００重量部に対して０．２〜２０重量部の範
囲で添加される。

【００２１】上記研磨剤としては、溶融アルミナ、炭化
ケイ素、酸化クロム（Ｃｒ₂ Ｏ₃ ）、コランダム、人造
コランダム、ダイヤモンド、人造ダイヤモンド、ザクロ
石、エメリー（主成分：コランダムと磁鉄鉱）などが使
用される。これらの研磨剤は、モース硬度が５以上であ
り、平均粒径が０．０５〜５μの大きさのものが使用さ
れ、特に好ましくは０．１〜２μである。これらの研磨
剤は、結合剤１００重量部に対して０．５〜２０重量部
の範囲で添加される。

【００２２】上記帯電防止剤としては、カーボンブラッ
ク，カーボンブラックグラフトポリマー等の導電性微粉
末、サポニン等の天然界面活性剤、アルキレンオキサイ
ド系，グリセリン系，グリシドール系等のノニオン界面
活性剤、高級アルキルアミン類、第四級アンモニウム
塩、ピリジンその他の複素環類、ホスホニウム類等のカ
チオン界面活性剤、カルボン酸，スルホン酸，リン酸，
硫酸エステル基，リン酸エステル基等の酸性基を含むア
ニオン界面活性剤、アミノ酸類、アミノスルホン酸類、
アミノアルコールの硫酸またはリン酸エステル類等の両
性活性剤等が使用される。上記の導電性微粉末は結合剤
１００重量部に対して０．２〜２０重量部の範囲で、界
面活性剤は０．１〜１０重量部の範囲で添加される。こ
れらの界面活性剤は、単独または混合して添加してもよ
い。これらは帯電防止剤として用いられるものである
が、時としてその他の目的、例えば分散，磁気特性の改
良，潤滑性の改良，塗布助剤として使用される場合もあ
る。

【００２３】上記防錆剤としては、リン酸、スルファミ
ド、グアニジン、ピリジン、アミン、尿素、ジンククロ
メート、カルシウムクロメート、ストロンチウムクロメ
ートなどが使用できるが、特にジシクロヘキシルアミン
ナイトライト、シクロヘキシルアミンクロメート、ジイ
ソプロピルアミンナイトライト、ジエタノールアミンホ
スフェート、シクロヘキシルアンモニウムカーボネー
ト、ヘキサメチレンジアミンカーボネート、プロピレン
ジアミンステアレート、グアニジンカーボネート、トリ
エタノールアミンナイトライト、モルフォリンステアレ
ートなどの気化性防錆剤（アミン、アミドまたはイミド
の無機酸塩または有機酸塩）を使用すると防錆効果が向
上する。これらの防錆剤は磁性粉末１００重量部に対し
て０．０１〜２０重量部の範囲で使用される。

【００２４】特に、上記研磨剤あるいは導電性微粉末に
あっては、磁性粉末と同様に、高分子タイプのチタネー
トカップリング剤で表面処理しておいてもよい。

【００２５】

【作用】側鎖にアルコキシ基を有する高分子タイプのチ
タネートカップリング剤は、磁性粉末に対しても、結合
剤に対しても高い親和性を示し、したがってこのチタネ
ートカップリング剤で表面を改質した磁性粉末は、結合
剤中に良好に分散される。

【００２６】

【実施例】以下、本発明の具体的な実施例について説明
するが、本発明がこれら実施例に限定されるものではな
い。

【００２７】実施例１ 磁性粉末 100重量部 （Ｃｏ被着γ−Ｆｅ₂ Ｏ₃,比表面積40ｍ² ／ｇ） 結合剤 塩化ビニル−酢酸ビニル系共重合体 18重量部 (U.C.C 社製,VAGH ） ポリウレタン樹脂 7重量部 （日本ポリウレタン社製，N-2304） 潤滑剤 (ジメチルシリコンオイル) 1重量部 研磨剤 (アルミナ) 2重量部 チタネートカップリング剤 2重量部

【００２８】

【化３】

【００２９】 メチルエチルケトン 90重量部 トルエン 90重量部 メチルイソブチルケトン 45重量部 上記組成物のうち、磁性粉末，チタネートカップリング
剤，溶剤（メチルエチルケトン，トルエン，メチルイソ
ブチルケトン）をボールミルで二時間混合した後、残り
の結合剤，潤滑剤，研磨剤を添加し、２２時間混合し
た。

【００３０】次ぎに、この混合物を３μｍのフィルタで
濾過した後、硬化剤（バイエル社製，ディスモジュール
Ｌ）を２．５重量部添加し、１６μｍ厚のポリエチレン
テレフタレートフィルムへ塗膜厚６μｍとなるように塗
布した。

【００３１】さらに、スーパーカレンダ処理を施して表
面処理し、１／２インチ幅に裁断してサンプルテープと
した。

【００３２】実施例２ チタネートカップリング剤として、化４で示されるもの
を用い、他は実施例１と同様の方法によりサンプルテー
プを作成した。

【００３３】

【化４】

【００３４】比較例１ チタネートカップリング剤として、化５で示されるもの
を用い、他は実施例１と同様の方法によりサンプルテー
プを作成した。

【００３５】

【化５】

【００３６】比較例２ チタネートカップリング剤として、化６で示されるもの
を用い、他は実施例１と同様の方法によりサンプルテー
プを作成した。

【００３７】

【化６】

【００３８】比較例３ チタネートカップリング剤として、化７で示されるもの
を用い、他は実施例１と同様の方法によりサンプルテー
プを作成した。

【００３９】

【化７】

【００４０】比較例４ チタネートカップリング剤として、化８で示されるもの
を用い、他は実施例１と同様の方法によりサンプルテー
プを作成した。

【００４１】

【化８】

【００４２】比較例５ チタネートカップリング剤として、化９で示されるもの
を用い、他は実施例１と同様の方法によりサンプルテー
プを作成した。

【００４３】

【化９】

【００４４】上述の各実施例および比較例により得られ
たサンプルテープについて、角形比，残留磁束密度，摩
耗量，粉落ちを測定した。結果を表１に示す。

【００４５】

【表１】

【００４６】この表からも、側鎖にアルコキシ基を有す
る高分子タイプのチタネートカップリング剤，特にアル
コキシ基のアルキル部分の炭素数が１１〜１９のチタネ
ートカップリング剤の分散効果が高く、各実施例におい
ては、摩耗量や粉落ちが少なく、磁気特性に優れた磁気
テープが得られることがわかる。

【００４７】

【発明の効果】以上の説明からも明らかなように、本発
明においては、磁性粉末の分散性改善のために、側鎖に
アルコキシ基を有する高分子タイプのチタネートカップ
リング剤を使用しているので、比表面積の大きな磁性粉
末に対しても良好な分散性を示し、耐摩耗性や耐久性に
優れ、高密度記録化に対処し得る磁気記録媒体の提供が
可能である。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 非磁性支持体上に磁性粉末と結合剤とを
   主成分とする磁性層が形成されてなる磁気記録媒体にお
   いて、 上記磁性層が化１で示されるチタネートカップリング剤
   を含有することを特徴とする磁気記録媒体。 【化１】