JPH08180394A - ポリマー粒子を含有する裏側被覆を有する磁性記録媒体 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 改良された性能を有する磁性媒体裏側被覆を
提供すること。 【解決手段】 ２主要表面を有する支持体、支持体の１
主要表面上に提供された磁性層、および支持体の他の主
要表面上に提供された裏側被覆を有する磁性記録媒体で
あって、該裏側被覆がポリマーバインダー中に分散され
た非磁性粒子を含有し、該粒子が以下の(a)と(b)とのコ
ポリマーを包含する磁性記録媒体: (a)少なくとも１種の重合性ジ(メタ)アクリレートモノ
マー約５０〜９８重量部; (b)少なくとも１種の重合性ヒドロキシル含有モノマー
約２〜５０重量部。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明はポリマー粒子を含有
する裏側被覆を有する磁性記録媒体に関する。詳しく
は、この粒子はジ(メタ)アクリレートとヒドロキシル含
有モノマーとのコポリマーであり、それがその上に被覆
されるポリマーフィルムに非常に低い摩擦係数を付与す
る。

【０００２】

【従来の技術】オーデォおよびビデオ磁性記録テープお
よびコンピュータカートリッジテープのような可撓性磁
性記録媒体は、非磁性支持体上に支持された磁性記録層
を有する。磁気的に記録され、再生される信号の質は移
送中(すなわち、録音再生、記録、早送りおよび巻戻し
中)の磁性記録媒体の正確で的確なトラッキングに依存
する。一般に、トラッキングにおける不規則性は磁気的
に記録された信号の記録および複製に悪影響を与える。
さらに、磁性記録媒体は比較的耐久性であるべきであ
る。そのことにより情報を繰り返して記録および再生す
ることができるからである。これらの考慮から、媒体の
記録、再生、伝導性、耐久性およびトラッキング特性を
改良するために非磁性支持体に裏側被覆をも設けうる。
典型的には、裏側被覆はポリマーバインダー中に非磁性
顔料と共に、潤滑剤、研摩剤、熱安定剤、酸化防止剤、
分散剤、湿潤剤、帯電防止剤、殺カビ剤、殺菌剤、界面
活性剤、被覆助剤などを含む。

【０００３】トラッキング特性に影響を与える一つの要
員は裏側被覆の表面粗さである。裏側被覆が滑らかすぎ
ると、磁性媒体と記録再生デバイスのガイド表面との間
の摩擦係数が増大しすぎる。その結果、例えば、巻取り
の際に張力のムラが生じ、その後磁性媒体が用いられる
場合に不規則な移動速度という結果が生じる。また、摩
擦が増大すると、磁性記録媒体の下に空気が溜まり、テ
ープのスリップが生じうる。増大された摩擦から生じる
このような問題を避けるためには、裏側被覆の表面を粗
い表面構造とすることにより動いているテープの下から
空気を逃がすことが必要である。

【０００４】この粗い表面構造は裏側被覆に無機非磁性
粒子を添加することにより得られる。このような粒子
は、例えば走行耐久性を増大させ、ラジオ周波数出力の
低下を最低限とする。このような無機粒子の例には、二
酸化シリコン、酸化チタン、酸化亜鉛、酸化アルミニウ
ム、酸化クロム、シリコンカーバイド、タルク、カオリ
ン、アスベスト、マイカ、ホウ素ニトライド、カルシウ
ムカーバイド、亜鉛スルフィドおよびバリウムスルフェ
ートが含まれる。しかしながら、無機粒子は、特にそれ
らが不規則形状および広い粒子寸法分散を有する場合
に、しばしば磁性媒体に不適切に接合する。さらに、こ
れらはしばしば硬すぎて、過度に研磨性となり、記録再
生デバイス中の機構を甚だしく摩耗させる。また、これ
らが大きすぎる場合は、これらが磁気被覆中に圧入され
ることがあり、この媒体がその後表面処理されるかまた
はリール上にロールまたは巻上げされて保存される場合
は、磁気被覆中に刻み目を残しうる。その結果、磁気被
覆の平滑性に依存する媒体の電磁特性、例えば、信号対
ノイズ比、感度、最大出力レベルなどは、悪化する。有
機粉体が単独または無機粒子と組み合わせて磁性媒体裏
側被覆に有用であることも示されてきた。例えば、これ
らにはベンゾグアナミン型樹脂、メラミン樹脂、フタロ
シアニン型顔料、ポリメチルメタクリレート、カーボン
ブラックおよびグラファイトが含まれる。例えば、特開
昭６０−１２１５１５号公報(小西六写真社)には、ベン
ゾグアナミン型樹脂の粉体の使用が開示されている。こ
の粉体は、裏側被覆の表面粗さを増大させることなく摩
擦の係数を低減するとされている。さらに、米国特許第
５,２０８,０９１号(ヤナギタら)、および同第４,７３
４,３２５号(リョウケら)、および特開平４−２５１４
２７号公報(日立マクセル社)も参照のこと。欧州特許出
願第５１５,９０２Ａ１号(ＢＡＳＦマグネティクス社)
には、ポリオレフィン球状粒子を含有する裏側被覆が開
示されている。これらの粒子は磁性媒体の機械的安定
性、例えば耐摩耗性および研磨抵抗性に寄与し、光透明
性を提供し、そのことにより熱磁性複製法(thermo-magn
etic duplicationprocess)に使用可能となる。一般に、
このような有機粒子は無機粒子よりも柔らかい。しかし
ながら、唯一の「粗さ形成」裏側被覆フィラーとして用
いる場合はそれらはより高いテープの張力を提供し、裏
側被覆の耐久性に欠ける。さらに、有機粒子は、しばし
ば磁性媒体に不適切に接合される。

【０００５】有機粒子および無機粒子の両方の望ましく
ない欠点を裏側被覆から除くために、表面処理を用いる
ことにより粒子とバインダー樹脂との結合力を強化す
る。例えば、米国特許第４,７７０,９３２号(マツモト
ら)には、イソシアネート化合物と共にカーボンブラッ
クおよび酸化チタンを被覆することが開示されている。
米国特許第５,２１９,６５２号(シマサキ)には、例え
ば、脂肪酸と共に、好ましくはシランまたはチタネート
カップリング剤と組み合わせて、二酸化シリコン粒子お
よびメラミンホルムアルデヒド縮合生成物の粒子を被覆
することが開示されている。しかしながら、重大な欠点
のない改良された性能のための磁性媒体裏側被覆に用い
る粒子、特に有機粒子のための需要は未だ存在する。

【０００６】

【発明の要旨】本発明は磁性記録媒体の非磁性支持体の
ようなポリマー基材上に被覆された場合に驚異的な耐摩
擦特性を付与するポリマー粒子に向けられている。これ
らは磁性記録媒体の走行特性を改良するための粗さ形成
裏側フィラー、すなわち、表面構造形成粒子として、好
ましくは単一粗さ形成裏側フィラーとして用いることが
できるので有利である。好ましくは、これらのポリマー
粒子は１種以上非磁性顔料、例えば、無機粉体およびカ
ーボンブラックと組み合わせて用いることによっても被
覆の耐久性および伝導性を改良する。裏側被覆中に本発
明のポリマー粒子を用いる結果として有利に影響された
走行特性には、改良されたテープの張力、改良された空
気ブリード特性および改良された清浄性が含まれる。

【０００７】したがって、本発明は、２主要表面を有す
る支持体、上記支持体の１主要表面上に提供された磁性
層、および上記支持体の他の主要表面上に提供された裏
側被覆を有する磁性記録媒体であって、上記裏側被覆が
ポリマーバインダー中に分散された非磁性粒子を含有す
る磁性記録媒体を提供する。

【０００８】この粒子は少なくとも１種のジ(メタ)アク
リレートモノマーと、少なくとも１種のヒドロキシル含
有モノマー、好ましくはヒドロキシル含有(メタ)アクリ
レートモノマーと、必要に応じて他の共重合可能なモノ
マーとから誘導されるコポリマーである。驚くべきこと
に、この粒子は磁性記録媒体の裏側被覆に用いる場合に
耐摩擦剤として非常に効果的である。ここでは、これら
をポリマーアクリレート粒子または単にポリマー粒子と
呼ぶ。好ましくはこの粒子は、式 ＣＨ₂＝ＣＲ¹Ｃ(Ｏ)Ｏ−Ｘ−Ｏ(Ｏ)ＣＣＲ¹＝ＣＨ₂ [式中、それぞれのＲ¹は、独立してＨ(ジアクリレート
となる。)またはＣＨ₃(ジメタクリレートとなる。)であ
り、そしてＸは、２価の分岐または非分岐の脂肪族また
は芳香族連結基である。]で示す少なくとも１種の重合
性ジ(メタ)アクリレートモノマー約５０〜９８重量部
と、少なくとも１種重合性ヒドロキシル含有モノマー約
２〜５０重量部との反応生成物、すなわちコポリマーで
ある。

【０００９】

【発明の構成】本発明は磁性記録媒体に向けられてお
り、ここでは非磁性基材上に磁性被覆が支持されてい
る。すなわち、支持体上にポリマーアクリレート粒子を
含む裏側被覆が被覆される。本発明のポリマーアクリレ
ート粒子はそれらの走行および製造特性を改良するため
に磁性媒体の裏側被覆に添加される。本発明のポリマー
アクリレート粒子は、一般に不溶性である。すなわち、
これらはテトラヒドロフラン、トルエン、シクロヘキサ
ノン、メチルエチルケトンなどのような典型的な被覆溶
媒中において膨潤、粘着化、または寸法または形状の喪
失を起こさない。この粒子は、約２０００ポンド／リニ
アフット(pli)(９２９psi)、４.５×１０⁵パスカル)の
圧力下で永久変形しない程度に弾性である。これらは少
なくとも１種のジ(メタ)アクリレートモノマー(すなわ
ち、ジアクリレートおよびジメタクリレート)と少なく
とも１種のヒドロキシル含有モノマー、好ましくはヒド
ロキシル含有メタ(アクリレート)モノマーと必要に応じ
て他の重合性モノマーとの反応生成物である。これらの
粒子は以下により詳細に説明される。

【００１０】非磁性支持体は当業者に知られるいずれか
の可撓性基材材料でありうる。好ましい基材材料の例に
は、例えば、ポリエチレンテレフタレート(「ＰＥＴ」)の
ようなポリエステル、ポリプロピレンのようなポリオレ
フィン、セルローストリアセテートまたはセルロースジ
アセテートのようなセルロース誘導体、ポリカーボネー
ト、ポリイミド、ポリアミド、ポリアクリレートまたは
その他の適当な材料が含まれる。支持体の厚さは特に限
定されないが、０.５〜２.３ミクロンの範囲が一般に好
適である。

【００１１】本発明の実施に用いられる特定の磁気被覆
に臨界性はない。当業者に知られるいずれかの適当な磁
気被覆を用いうる。例えば、磁気被覆は種々の化学的お
よび物理的蒸着技術を用いて非磁性支持体上に付着させ
た薄膜磁性フィルムでありうる。その他の例としては、
磁気被覆はポリマーバインダー中に分散された磁気顔料
粒子でありうる。このような顔料は当業者に知られるい
ずれかの好適な磁気顔料でありうる。これらには、γ−
Ｆe₂Ｏ₃、Ｃo含有γ−Ｆe₂Ｏ₃、γ−Ｆe₃Ｏ₄、Ｃo含有
γ−Ｆe₃Ｏ₄のような磁性酸化鉄; ＣrＯ₂; バリウムフ
ェライト; および主にＦe、ＮiおよびＣoを含有する金
属磁性粉体、例えば、Ｆe−Ｎi−Ｃoアロイ、Ｆe−Ｎi
アロイ、Ｆe−Ａlアロイ、Ｆe−Ａl−Ｚnアロイ、Ｆe−
Ａl−Ｎi−Ｃoアロイ、Ｆe−Ａl−Ｎi−Ｃrアロイ、Ｆe
−Ａl−Ｃo−Ｃrアロイ、Ｆe−Ｃo−Ｎi−Ｃrアロイ、
Ｆe−Ｃo−Ｎi−ＰアロイおよびＣo−Ｎiアロイが含ま
れるが、これらに限定されない。一般に、磁性被覆は１
層の磁気材料を有するが、この磁性被覆は１層以上の分
離した材料の層を有してもよい。

【００１２】本発明の裏側被覆はバインダー中に分散さ
れたポリマーアクリレート粒子を含有する。磁性記録媒
体の製造に有用であるとして知られるいずれかの従来の
バインダーを本発明の裏側被覆におけるバインダーとし
て用いうる。好ましいバインダーには、例えば、磁性記
録媒体の製造に有用であり、本発明のアクリレート粒子
と相互作用しうるとして知られるポリマーバインダーま
たはポリマーバインダーの組み合わせが含まれる。本発
明のポリマーアクリレート粒子はイソシアネート含有架
橋剤とを組み合わせてヒドロキシル官能性バインダーと
ともに用いた場合に特に有利である。

【００１３】用いるバインダーの量は変化しうるが、典
型的には裏側被覆１００部を基準にして約３０〜６０重
量部(pbw)、好ましくは約３５〜５５(pbw)、およびより
好ましくは約３５〜４２(pbw)の量で用いられる。裏側
被覆の重さは被覆の乾燥重量基準である。したがって、
この意味で、裏側被覆の重量には、例えば、バインダ
ー、ポリマーアクリレート粒子、および界面活性剤、帯
電防止剤などのようないずれかの任意の添加剤の重量を
含むが、被覆を促進するために用いる溶媒の重量は除か
れる。

【００１４】本発明のポリマーアクリレート粒子は少な
くとも１種のジ(メタ)アクリレートモノマー(すなわ
ち、ジアクリレートおよびジメタクリレートと)少なく
とも１種のヒドロキシル含有モノマーとを包含するモノ
マーの反応生成物である。粒子は、一般に、球状であ
り、粒子の凝集の量が禁止または低減される。これら
は、磁性記録媒体の裏側被覆に含有された場合に磁性記
録媒体の走行特性を改良しうるいずれかのサイズであり
うる。一般に、これらの粒子は約０.５〜５.０μm、好
ましくは０.７〜２.０μmの平均粒子寸法を有する。

【００１５】典型的には、ジ(メタ)アクリレートモノマ
ーは約５０〜９８pbw、好ましくは約６０〜９５pbw、そ
してより好ましくは約７０〜９０pbwの量で用いられ
る。典型的には、ヒドロキシル含有モノマーは約２〜５
pbw、好ましくは約５〜４０pbw、そしてより好ましくは
約１０〜３０pbwの量で用いられる。これらの値は重合
性ジ(メタ)アクリレートモノマーと重合性ヒドロキシル
含有モノマーとの合計量１００部を基準にした値であ
る。

【００１６】有用なジ(メタ)アクリレート(ここでは、
２官能モノマーとも呼ぶ。)は、式 ＣＨ₂＝ＣＲ¹Ｃ(Ｏ)Ｏ−Ｘ−Ｏ(Ｏ)ＣＣＲ¹＝ＣＨ₂ [式中、それぞれのＲ¹は独立してＨ(ジアクリレートと
なる。)またはＣＨ₃(ジメタクリレートとなる。)であ
り、Ｘは２価の分岐または非分岐の脂肪族または芳香族
連結基である。]で示される。好ましくは、Ｘは(ＣＨ₂)
_n[式中、「n」は４〜１８、好ましくは６〜１４の整数で
ある。]で示される。「ジオールジ(メタ)アクリレート」
ともしばしば呼ばれる「ジ(メタ)アクリレート」という用
語は、ジアクリレートおよびジメタクリレートをも含
む。

【００１７】好ましい２官能性モノマーの例には、１,
４−ブタンジオールジアクリレート、１,４−ブタンジ
オールジメタクリレート、１,６−ヘキサンジオールジ
アクリレート、１,６−ヘキサンジオールジメタクリレ
ート、１,８−オクタンジオールジアクリレート、１,８
−オクタンジオールジメタクリレート、１,１０−デカ
ンジオールジアクリレート、１,１０−デカンジオール
ジメタクリレート、１,１２−ドデカンジオールジアク
リレート、１,１２−ドデカンジオールジメタクリレー
ト、１,１４−テトラデカンジオールジアクリレート、
１,１４−テトラデカンジオールジメタクリレート、お
よびこれらの混合物からなる群から選択されるものが含
まれるが、これらに限定されない。好ましくはこのよう
な２官能性モノマーには、１,４−ブタンジオールジア
クリレート、１,６−ヘキサンジオールジアクリレー
ト、１,１２−ドデカンジオールジアクリレート、１,１
４−テトラデカンジオールジアクリレート、１,４−ブ
タンジオールジメタクリレート、１,６−ヘキサンジオ
ールジメタクリレート、１,１２−ドデカンジオールジ
メタクリレート、１,１４−テトラデカンジオールジメ
タクリレートおよびこれらの混合物からなる群から選択
されるものが含まれる。

【００１８】有用なヒドロキシル含有モノマーには、ヒ
ドロキシル含有アルキルアクリレートおよびメタクリレ
ート、カプロラクトンアクリレートおよびメタクリレー
ト、ヒドロキシル含有(メタ)アクリルアミド(すなわ
ち、アクリルアミドおよびメタクリルアミド)、ヒドロ
キシル含有スチレン誘導体、ヒドロキシル含有ビニルエ
ーテル、ヒドロキシル含有アリルエーテル、ポリ(アル
キレングリコール)(メタ)アクリレート(すなわち、アク
リレートおよびメタクリレート)、アリルアルコールお
よびこれらの混合物が含まれる。好ましくはヒドロキシ
ル含有モノマーは(メタ)アクリレートである。ヒドロキ
シル含有モノマーのこのような部類のそれぞれの好まし
い例は、水と限られた混和性を示すものである。ここ
で、「限られた混和性」とは、モノマーの水中への溶解性
が約１０％を下回ることをいう。このレベルの混和性は
ポリマーマイクロ粒子を調製するために懸濁重合法を用
いるために有利である。

【００１９】有用なヒドロキシル含有(メタ)アクリレー
トは、式 ＣＨ₂＝ＣＲ²Ｃ(Ｏ)ＯＲ³ [式中、Ｒ²はＨまたはＣＨ₃であり、そしてＲ³はヒドロ
キシル含有部分である。]で示される。好ましくは、Ｒ³
は２〜１０個の炭素原子を含むヒドロキシル置換アルキ
ル基であり、これは分岐または非分岐であり得、そして
ヒドロキシル置換基に加えて必要に応じて１個以上ハロ
ゲン原子で置換される。Ｒ³は１個以上の−ＯＨ基を有
しうると理解されるべきである。好ましいヒドロキシル
含有(メタ)アクリレートの例には、アルキル部分が２〜
７個の炭素原子を有するヒドロキシアルキル(メタ)アク
リレート、および３−クロロ−２−ヒドロキシプロピル
(メタ)アクリレートからなる群から選択されるものが含
まれるが、これらに限定されない。好ましいこのような
ヒドロキシル含有モノマーは３−ヒドロキシプロピル
(メタ)アクリレート、４−ヒドロキシブチル(メタ)アク
リレート、２−ヒドロキシブチル(メタ)アクリレート、
２−ヒドロキシプロピル(メタ)アクリレートおよび５−
ヒドロキシペンチル(メタ)アクリレートからなる群から
選択されるものである。

【００２０】有用なヒドロキシル含有カプロラクトン
(メタ)アクリレートは式 ＣＨ₂＝ＣＲ⁴Ｃ(Ｏ)ＯＣＨ₂ＣＨＲ⁵Ｏ{Ｃ(Ｏ)ＣＨ₂)
₅Ｏ}_mＨ [式中、Ｒ⁴およびＲ⁵は、それぞれ独立してＨまたはＣ
Ｈ₃であり、「m」は１〜１０、好ましくは２〜４の整数で
ある。]で示される。好ましいヒドロキシル含有カプロ
ラクトン(メタ)アクリレートの例には、ε−カプロラク
トンと２−ヒドロキシエチル(メタ)アクリレートもしく
は２−ヒドロキシプロピル(メタ)アクリレートとの開環
付加生成物が含まれる。このような生成物はエクストン
(Ｅxton)、ＰＡのサルトマー(Ｓartomer)社、ダンブリ
ー(Ｄanbury)、ＣＴのユニオン・カーバイド社(商標名
「トーン(Ｔone)Ｍ−１００)、および日本国のダイセル
化学工業社(商標名「プラクセルＦＭ１」、「同ＦＭ
２」、「同ＦＭ３」、「同ＦＭ４」、「同ＦＭ７」およ
び「同ＦＭ１０」）から市販されている。

【００２１】有用なポリ(アルキレングリコール)(メタ)
アクリレートは、式 ＣＨ₂＝ＣＲ⁶Ｃ(Ｏ)Ｏ(Ｃ₂Ｈ₄Ｏ)_p(Ｃ₃Ｈ₇Ｏ)_qＨ [式中、Ｒ⁶はＨまたはＣＨ₃であり、「p」および「q」は、p
＋q＝２〜１５の関係を満足する整数である。]で示され
る。好ましいポリ(アルキレングリコール)(メタ)アクリ
レートの例には、エチレンオキシドおよび／またはプロ
ピレンオキシドと(メタ)アクリル酸との開環付加生成物
が含まれる。このような生成物は市販されている。これ
らの例には、ジエチレングリコール(メタ)アクリレー
ト、トリエチレングリコール(メタ)アクリレートおよび
ポリエチレングリコール(メタ)アクリレートが含まれ、
これらのうち後者はシポマー(ＳＩＰＯＭＥＲ)(ＨＥＭ
−５、ＨＥＭ−１０およびＨＥＭ−２０)の商標名にお
いて市販されており、そしてポリプロピレングリコール
メタクリレートはシポマーＰＰＧＭＭ(ローネ−ポーレ
ン(Ｒhone−Ｐoulene)、クランブリー(Ｃranbury)、Ｎ
Ｊより入手可)の商標名で市販されている。好ましいポ
リ(アルキレングリコール)(メタ)アクリレートはポリプ
ロピレングリコールメタクリレートおよびポリプロピレ
ングリコールアクリレートである。

【００２２】有用なヒドロキシル含有(メタ)アクリルア
ミドは、式 ＣＨ₂＝ＣＲ⁷ＣＯＮＲ⁸Ｒ⁹ [式中、Ｒ⁷はＨ、ＣＨ₃またはハロゲンであり、そして
Ｒ⁸およびＲ⁹はそれぞれ独立してＨ、１または１２個
(好ましくは１〜８個)の炭素原子を含む環状、分岐鎖ま
たは直鎖アルキル基、または１〜１２個(好ましくは１
〜８個)の炭素原子を含有するヒドロキシル置換環状、
分岐鎖または直鎖アルキル基であり、ただし、少なくと
も１つのＲ⁸またはＲ⁹はヒドロキシル置換アルキル基で
ある。それぞれのＲ⁸およびＲ⁹は１個以上の−ＯＨ置換
を有しうることは理解されるべきである。好ましいヒド
ロキシル含有(メタ)アクリルアミド(すなわち、メタア
クリルアミドおよびアクリルアミドの例には、Ｎ−(ヒ
ドロキシメチル)(メタ)アクリルアミド、Ｎ−(１−ヒド
ロキシエチル)(メタ)アクリルアミド、Ｎ−(２−ヒドロ
キシエチル)(メタ)アクリルアミド、Ｎ−メチル−Ｎ−
(２−ヒドロキシエチル)−(メタ)アクリルアミド、Ｎ−
(１−ヘキシル−２−ヒドロキシ−１−メチルエチル)
(メタ)アクリルアミド、Ｎ−プロピル−Ｎ−(２−ヒド
ロキシエチル)(メタ)アクリルアミド、Ｎ−シクロヘキ
シル−Ｎ−(２−ヒドロキシプロピル)(メタ)アクリルア
ミド、α−ブロモ−Ｎ−(ヒドロキシメチル)アクリルア
ミドおよびα−クロロ−Ｎ−(ヒドロキシメチル)アクリ
ルアミドが含まれる。好ましいヒドロキシル含有(メタ)
アクリルアミドは、Ｎ−メチル−Ｎ−(２−ヒドロキシ
エチル)(メタ)アクリルアミド、Ｎ−(１−ヘキシル−２
−ヒドロキシ−１−メチルエチル)(メタ)アクリルアミ
ド、Ｎ−プロピル−Ｎ−(２−ヒドロキシエチル)(メタ)
アクリルアミドおよびＮ−シクロヘキシル−Ｎ−(２−
ヒドロキシプロピル)(メタ)アクリルアミドからなる群
から選択される。

【００２３】有用なヒドロキシル含有スチレン誘導体
は、式 ＣＨ＝ＣＨ₂−Ｒ¹⁰−ＯＨ [式中、Ｒ¹⁰は置換または無置換ベンゼン(例えば、−Ｃ
₆Ｈ₄−)基またはベンジル(例えば、−Ｃ₆Ｈ₄−ＣＨ₂−)
基である。]で示される。ベンゼンまたはベンジル基上
の置換基は重合過程を阻害しないものでありうる。この
ような置換基の例には、１〜４個の炭素原子を有するア
ルキル基、１〜４個の炭素原子を有するアルコキシ基、
ニトロおよびハロゲン原子が含まれる。好ましいヒドロ
キシル含有スチレン誘導体には、ヒドロキシメチルスチ
レン、４−ヒドロキシ−３−ニトロスチレンおよび３−
ヒドロキシ−４−メトキシスチレンが含まれる。好まし
いヒドロキシル含有スチレン誘導体はヒドロキシメチル
スチレンである。

【００２４】有用なアリルアルコールは、式 ＣＨ₂＝ＣＲ¹¹Ｃ(ＯＨ)Ｒ¹²Ｒ¹³ [式中、Ｒ¹¹はＨ、メチル、エチルまたはハロゲンであ
り、そしてＲ¹²およびＲ¹³はそれぞれ独立してＨ、１〜
１２個(好ましくは１〜６個)の炭素原子を有する環状、
分岐鎖または直鎖アルキル基、またはフェニルであ
る。]で示される。アルキル基は必要に応じて１個以上
のハロゲン原子で置換されうる。好ましいアリルアルコ
ールの例には、アリルアルコール、１−ブテン−３−オ
ール、１−ペンテン−３−オール、１−ヘキセン−３−
オール、１−ヒドロキシ−１−ビニルシクロヘキサン、
２−ブロモアリルアルコール、２−クロロアリルアルコ
ール、２−メチル−１−ブテン−３−オール、２−エチ
ル−１−ペンテン−３−オール、および１−フェニル−
２−プロペン−１−オールが含まれる。好ましいアリル
アルコールは、１−ペンテン−３−オール、１−ヘキセ
ン−３−オール、１−ヒドロキシ−１−ビニルシクロヘ
キサン、２−メチル−１−ブテン−３−オール、２−エ
チル−１−ペンテン−３−オールおよび１−フェニル−
２−プロペン−１−オールからなる群から選択される。

【００２５】有用なヒドロキシル含有ビニルエステル
は、式 ＣＨ₂＝ＣＨＯＲ¹⁴ [式中、Ｒ¹⁴は１〜１２個(好ましくは１〜４個)の炭素
原子を含有するヒドロキシル含有環状、分岐鎖または直
鎖アルキル基である。]で示される。好ましいヒドロキ
シル含有ビニルエーテルの例には、ヒドロキシエチルビ
ニルエーテルおよびヒドロキシブチルビニルエーテルが
含まれる。好ましいヒドロキシル含有ビニルエーテルは
３−ヒドロキシブチルビニルエーテルおよび４−ヒドロ
キシブチルビニルエーテルである。

【００２６】有用なヒドロキシル含有アリルエーテル
は、式 ＣＨ₂＝ＣＨＣＨ₂ＯＲ¹⁵ [式中、Ｒ¹⁵は１〜１２個(好ましくは１〜４個)の炭素
原子を含有するヒドロキシル含有環状、分岐鎖または直
鎖アルキル基、またはフェニル基である。]で示され
る。アルキル基は必要に応じて１個以上のハロゲン原子
で置換されうる。好ましいヒドロキシル含有アリルエー
テルの例には、Ｒ¹⁵がヒドロキシエチル、ヒドロキシプ
ロピル、クロロヒドロキシプロピル、メチルヒドロキシ
エチルおよびヒドロキシフェニルであるアリルエーテル
が含まれる。好ましいヒドロキシル含有アリルエーテル
は、アリル−１−メチル−２−ヒドロキシエチルエーテ
ル、アリル−２−ヒドロキシプロピルエーテル、アリル
−２−ヒドロキシ−１−フェニルエーテルおよびアリル
−２−ヒドロキシ−２−フェニルエーテルからなる群か
ら選択される。

【００２７】この粒子は１種以上の重合性長鎖(メタ)ア
クリレートモノマーおよび１種以上の重合性エチレン性
不飽和モノマーを含みうる。長鎖モノマーは潤滑特性を
付与するために添加される。用いる場合は、約５〜３０
pbw、好ましくは約１０〜２５pbwの量が有用である。重
量部は、重合性ジ(メタ)アクリレートモノマーと重合性
ヒドロキシル含有モノマーとの合計重量１００部を基準
とする。好ましい長鎖(メタ)アクリレートモノマーは、
式 ＣＨ₂＝ＣＲ¹⁶Ｃ(Ｏ)ＯＣ_wＨ_2w+1 [式中、Ｒ¹⁶はＨまたはＣＨ₃であり、「w」は１２〜４
０、好ましくは１２〜１８の整数である。]で示され
る。このようなモノマーの例には、ラウリルアクリレー
ト、ラウリルメタクリレート、オクタデシルアクリレー
ト、オクタデシルメタクリレート、ステアリルアクリレ
ート、ステアリルメタクリレートおよびこれらの混合物
からなる群から選択されるがこれらに限定されない。ス
テアリルメタクリレート(Ｃ_16-18)およびラウリルアク
リレート(Ｃ₁₂)は、それらが本発明の粒子に溶解および
潤滑特性を付与するため好ましい。

【００２８】エチレン性不飽和モノマーは、得られるポ
リマー粒子により高い強度またはより高いＴgを付与す
るため、または本発明の被覆粒子と本発明の粒子に加え
て支持体上に被覆しうる他の材料との間の相互作用の程
度を改変するために加えられる。用いる場合は、約５〜
３５pbw、好ましくは１０〜２５pbwの量が有用である。
重量部は、重合性ジ(メタ)アクリレートモノマーと重合
性ヒドロキシル含有モノマーとの合計重量１００部基準
とする。

【００２９】好ましいこのようなモノマーには、ビニル
アセテート、ビニルプロピオネートおよびビニルピバレ
ートのようなビニルエステル、メチルアクリレート、シ
クロヘキシルアクリレート、ベンジルアクリレート、イ
ソボニルアクリレート、ヒドロキシブチルアクリレート
およびグリシジルアクリレートのようなアクリルエステ
ル; メチルメタクリレート、ブチルメタクリレート、シ
クロヘキシルメタクリレート、ベンジルメタクリレー
ト、エチルメタクリレート、γ−メタクリルオキシプロ
ピルトリメトキシシランおよびグリシジルメタクリレー
トのようなメタクリルエステル; スチレン; ビニルトル
エン; α−メチルスチレンおよびこれらの混合物からな
る群から選択されるものが含まれるが、これらに限定さ
れない。

【００３０】本発明のポリマーアクリレート粒子は官能
性基添加剤およびフリーラジカル熱開始剤のような任意
の成分を用いて作製しうる。官能性基添加剤は樹脂また
は裏材料(例えば、ポリエステル)に対する接合性を強調
する官能基を含有する材料である。このような添加剤は
粒子とバインダーとの間の相互作用または接合の程度を
改変するのに重要である。このような官能性添加剤の例
には、γ−グリシドキシプロピルトリメトキシシランの
ようなグリシドキシアルキルトリメトキシシラン、およ
び３−(２−アミノエチルアミノ)プロピルトリメトキシ
シランのような(アミノアルキルアミノ)アルキルトリメ
トキシシランからなる群から選択されるもののような周
知の有機シランカップリング剤が含まれるが、これらに
限定されない。これらのカップリング剤のアルキル基
は、典型的にＣ₁〜Ｃ₈の基を有する。

【００３１】本発明に有用なフリーラジカル熱開始剤に
は、アクリレートモノマーのフリーラジカル重合に通常
適する油溶性および必然的に非水溶性開始剤が含まれ
る。「油溶性」という用語は、この開始剤がヒドロキシル
含有モノマーまたはモノマー混合物(これらは水中への
限定された溶解性を有する。)中に可溶性であることを
意味する。付加重合のための知られた油溶性疎水性開始
剤の範囲を用いうる。これらの種には、アゾ化合物およ
びベンゾイルパーオキシドおよびラウリルパーオキシド
のような有機パーオキシド、および他の熱開始剤が含ま
れる。アゾ化合物の例には２,２'−アゾビス(２−メチ
ルブチロニトリル)および２,２'−アゾビス(イソブチロ
ニトリル)が含まれる。このタイプの市販品には、Ｅ.
Ｉ.デュポン・デ・ネモアース社より供給されるバゾ(Ｖ
ＡＺＯ)６７、バゾ６４およびバゾ５２開始剤が含まれ
る。典型的には、合計モノマー重量を基準にして約０.
１〜１.０重量％が用いられる。

【００３２】本発明のポリマーアクリレート粒子は、エ
マルジョン重合、分散重合、懸濁重合、種付重合および
沈澱重合を含む種々の方法により調製しうる。このよう
な技術はＲ.アーシャディー(Ａrshady)、Ｊ.マイクロエ
ンカプスレーション、第５巻、第１０１頁、１９８８
年、に記載されている。好ましくは、粒子は３種の一般
に知られた懸濁重合法に調製される。その一つは任意の
アニオン性界面活性剤とともに従来の懸濁剤を用い、も
う一つは（「限定合体法」）陰性に荷電したコロイダルシ
リカ懸濁剤および水溶性促進剤を用い、そして第３は
(「界面活性剤法」)懸濁剤として界面活性剤を用いること
によりより小さい粒子寸法を提供する。例えば、米国特
許第４,９１２,００９号、同第４,９５２,６５０号およ
び同第５,２３８,７３６号を参照のこと。

【００３３】これらの第１の方法に関して、本発明の粒
子を調製するのに有用な懸濁安定剤は懸濁重合法におい
て従来から用いられているものである。「懸濁安定剤」、
「懸濁化剤」および「懸濁剤」はここで互換して用いられ
る。これらは、三塩基性カルシウムホスフェート、カル
シウムカーボネート、カルシウムスルフェート、バリウ
ムスルフェート、マグネシウムカーボネート、およびこ
れらの混合物からなる群から選択されるもののような最
低限水溶性無機塩でありうる。好ましい無機懸濁剤に
は、バリウムスルフェート、三塩基性カルシウムホスフ
ェートおよびこれらの混合物からなる群から選択される
ものが含まれる。ポリビニルアルコール、ポリ−Ｎ−ビ
ニルピロリドン、ポリアクリル酸、ポリアクリルアミ
ド、ヒドロキシアルキルセルロースからなる群から選択
されるもののような水溶性有機懸濁剤も用いうる。懸濁
剤は合計モノマー重量を基準にして約０.０１〜５重量
％の量で存在しうる。この方法において懸濁剤も用いう
る。典型的には、ナトリウムラウリルスルフェートおよ
びナトリウムジオクチルスルホスクシネートのようなア
ニオン性界面活性剤を用いうる。アニオン性界面活性剤
が存在してそれが主成分である限りノニオン性界面活性
剤も用いうる。好ましくは、界面活性剤は合計モノマー
含有量１００部を基準にして約２.５ppm(パーツ・パー
・ミリオン)ないし約１.０部(すなわち、０.０００２５
〜１重量％)の量で存在することが好ましい。

【００３４】直径１ミクロンを下回るポリマーアクリレ
ート粒子が望ましい場合は、界面活性剤または乳化剤単
独が懸濁剤として用いられる。この「界面活性剤法」に有
用な界面活性剤または乳化剤は、典型的には、アニオン
性界面活性剤、カチオン性界面活性剤またはノニオン性
界面活性剤である。本発明に有用なアニオン性界面活性
剤には、アルコールスルフェート、アルキルアリールス
ルホネート、エトキシレート化アルキルフェノールスル
フェート、エトキシレート化アルキルフェノールスルホ
ネートおよびこれらの混合物からなる群から選択される
がこれらに限定されない。カチオン性界面活性剤には、
少なくとも１個の高分子量基および２個または３個の低
分子量基が共通の窒素原子に結合することによりカチオ
ンを形成し、電気的にバランスを取るアニオンがハライ
ド(ブロミド、クロリド等)、アセテート、ニトライト、
および低級アルキオスルホネート(alkyosulfonate)(メ
トスルフェート、エチオスルフェートなど)、およびこ
れらの混合物からなる群から選択されるが、これらに限
定されない。本発明に有用なノニオン性界面活性剤に
は、エトキシレート化アルキルフェノール、エトキシレ
ート化脂肪酸およびエトキシレート化脂肪アルコールお
よびこれらの混合物からなる群が含まれるが、これらに
限定されない、１種以上の界面活性剤または乳化剤の組
み合わせも本発明において有用である。「界面活性剤法」
において、界面活性剤は合計モノマー重量を基準にして
約０.２〜５重量％の量で存在することが好ましい。

【００３５】好ましくは、本発明のポリマーアクリレー
ト粒子は限定凝集法(米国特許第５,２３８,７３６号を
参照のこと。)により調製される。典型的には、モノマ
ー、陰性に荷電したコロイダルシリカ懸濁剤(以下に説
明)、およびフリーラジカル熱開始剤(すでに説明)を水
中で高速撹拌することによりモノマー相を微小なドロッ
プ状に分割する。撹拌された懸濁剤は窒素下で加熱さ
れ、その間に重合が生じて所望の粒子が形成される。こ
の粒子は収集され、水洗され、そして乾燥される。好ま
しくは水相の重量を基準にして約０.３〜約５重量％の
陰性に荷電したコロイダルシリカ懸濁剤が用いられる。
コロイダルシリカ粒子は約１〜１００ナノメータ、好ま
しくは約５〜７０ナノメータの寸法を有する。これらの
粒子の寸法および濃度はポリマー粒子の寸法を制御す
る。シリカ粒子が小さく、シリカ濃度が高いほど小さい
ビーズ直径が提供される。懸濁剤として有用な親水性コ
ロイダルシリカは、例えば、ルドックス(ＬＵＤＯＸ)Ｔ
Ｍ(２０nm); ルドックスＨＳ(１２nm); ルドックスＳＭ
(７nm); およびルドックスＡＭ(１２nm); これらはすべ
てＥ.Ｉ.デュポン・デ・ネモアース社より提供される;
およびナルコ化学社、オークブルック(Ｏakbrook)、Ｉ
Ｌから提供されるナルコ(ＮＡＬＣＯ)１０６０(６０nm)
の商標および粒子寸法のものが挙げられる。

【００３６】この好ましい方法では、陰性に荷電したコ
ロイダルシリカ懸濁剤はコロイダル粒子の疎水性親水性
バランスに影響する水溶性「プロモータ」とともに用いら
れる。促進剤の成分は良好な水溶性およびコロイダルシ
リカとの十分な錯化を確実とするよう選択される。より
詳しくは、促進剤はコロイダル粒子そのものよりも親水
性が少ない懸濁剤と錯体を形成する。発明者らは特定の
理論に束縛されるわけではないが、促進剤はコロイドの
粒子を新油性または疎水性ドロップと親水性媒体との液
液界面に推進する。その結果、錯体は水性反応媒体中に
分散された疎水性または新油性モノマーと相溶性(compa
tible)である。錯体はモノマードロップを被覆し、凝集
を禁止する。典型的には、水相の重量を基準にして約
０.０２〜０.５重量％の促進剤が用いられる。好ましく
は、水溶性促進剤は低分子量(すなわち、数平均分子量
約２００〜約１０００)の低級アルキレンジカルボン酸
とアルカノールアミン(好ましくはモノまたはジアルカ
ノールアミン)との有機縮合ポリマーである。ジカルボ
ン酸は長さ約２〜６炭素原子を有するアルキレン鎖を有
しうる。この部類の好ましい二酸はアジピン酸である。
好ましくは、アルカノールアミンは、アルカノール基が
約１〜４個の炭素原子を有する低級アルカノールアミン
であり、ジエタノールアミン、２−アミノ−２−エチル
−１,３−プロパンジオール、メチルアミノエタノー
ル、Ｎ−メチルジエタノールアミン、Ｎ−プロピルジエ
タノールアミンおよびＮ−ブチルジエタノールアミンか
らなる群から選択される。アジピン酸とともに、これら
のアルカノールアミンはポリエステル(この用語は、ポ
リ(ジエタノールアミンアジペート)およびポリ(メチル
アミノエタノールアジペート)のようなポリエステルア
ミドも含む。)を形成する。好ましくは、水溶性促進剤
はアジピン酸とジエタノールアミンとの縮合ポリマーで
ある。

【００３７】重合反応混合物中は禁止剤、すなわち水相
中でのモノマーのエマルジョンまたは溶液重合を禁止す
るための水溶性物質も望ましい。禁止剤の例には、ナト
リウムニトライト、銅塩、メチレンブルー、カリウムジ
クロメート、フェノールおよびこれらの混合物が挙げら
れるが、これらに限定されない。このような水溶性重合
禁止剤の好ましい例はカリウムジクロメートである。水
相の合計量を基準にして約０.０１〜０.１重量％の禁止
剤が典型的に用いられる。

【００３８】特に、好ましくは、本発明の粒子は、ま
ず、水、溶液重合の禁止剤、例えば、カリウムジクロメ
ート、促進剤、例えば、低級アルキレンジカルボン酸と
アミノアルカノールとのポリエステル、および懸濁剤、
すなわちコロイダルシリカの混合物を形成することによ
り調製される。分離ベッセル中にフリーラジカル熱開始
剤を液体モノマーまたはモノマー混合物中に溶かして粒
子を形成する。次いで、モノマーまたはモノマー混合物
を反応ベッセル中で水性混合物と高速撹拌しながら組み
合わせることによりモノマードロップの懸濁液を得る。
この懸濁液は均質化デバイスでさらに処理されてモノマ
ードロップの寸法が低減される。この時間、平衡に達す
る。ドロップのサイズはそれらの表面を覆う懸濁剤によ
り安定化および制限される。次いで、この混合物が反応
ベッセル中で加熱および撹拌され、モノマードロップが
重合される。得られるポリマー粒子は濾別により単離さ
れ、水洗されて水溶性不純物および遊離の懸濁剤錯体が
除去される。

【００３９】磁性層または裏側被覆のポリマーバインダ
ーは当業者に知られるいずれかのバインダーでありう
る。磁性層のポリマーバインダーは裏側被覆のポリマー
バインダーと同一または異なりうる。しかしながら、そ
れぞれ課される要求の相異により、これらのポリマーバ
インダーは通常相互に異なる。好ましくは、裏側被覆の
ポリマーバインダーは、粒子のヒドロキシル基と相互作
用、好ましくは化学的に架橋する官能基を有する。

【００４０】典型的には、いずれかの層のポリマーバイ
ンダーは硬質成分樹脂、すなわち、少なくとも約５０℃
のガラス転移温度を有するポリマー、および軟質成分樹
脂、すなわち、約５０℃を下回るガラス転移温度を有す
るポリマーの組み合わせを含有する。本発明の実施に好
ましい硬質成分樹脂の例には、ニトロセルロース、塩化
ビニルコポリマー、非ハロゲン化ビニルコポリマーなど
が含まれる。本発明の実施の好ましい軟質成分樹脂の例
には、ポリウレタン、ポリエステル、ポリウレアなどが
含まれる。硬質水分樹脂と軟質水分樹脂との重量比は約
０.０５〜１９:１、好ましくは約０.２〜５:１より好ま
しくは約０.５〜２:１である。他の例では、磁性層のポ
リマーバインダーはただ１種のみのポリマーから調製さ
れうる。

【００４１】必要に応じていずれかの層のポリマーバイ
ンダーの１種以上のポリマーは１種以上の官能基を有し
うる。これらは磁性記録媒体の性能を高めるためにポリ
マー主鎖から垂れ下がるか、またはそれに組み込まれう
る。例えば、このようなポリマーは架橋を促進するため
に炭素炭素二重結合および／またはヒドロキシル基を有
しうる。好ましくは、少なくとも１種のポリマー成分は
垂れ下がったヒドロキシル基を含む。ヒドロキシル基は
架橋を促進するだけでなく、磁性および非磁性顔料／粒
子のバインダー中への分散を促進し、ポリマーの溶媒中
への溶解性を促進し、そしてポリマーの他のポリマーと
の相溶性を促進する。ヒドロキシル基は、１級および／
または２級ヒドロキシル基が望ましいけれども、１級、
２級または３級でありうる。一般に好ましいヒドロキシ
ル官能性ポリマーは約２００〜２０,０００、好ましく
は約３００〜５,０００のＯＨ当量を有する。

【００４２】さらに、これらのポリマーは分散、すなわ
ち、ポリマーバインダー中へ磁性顔料または非磁性粒子
を湿潤させることを補助するための垂れ下がった分散化
基を有する。好ましくは、これらの分散化基はイオン化
されているか、または約２〜１０のpＨにおいてイオン
化可能である。好ましい分散化基の代表例には米国特許
第５,０８１,２１３号に記載のような４級アンモニウム
部分、アミンおよび複素環部分、スルホベタイン(例え
ば、−Ｎ⁺(ＣＨ₃)₂(ＣＨ₂ＣＨ₂ＣＨ₂ＳＯ₃))、スルフェ
ート、スルホネート、ホスフェート、ホスホネート、ま
たはカルボキシレート塩または酸である。このような分
散化基を用いる結果として、より少ない分散剤または湿
潤剤を用いて(または分散剤または湿潤剤を用いないで)
バインダー中への磁性または非磁性粒子の分散を補助す
ることができる。垂れ下がった分散化基を有するポリマ
ー成分を含有する他のポリマーバインダーは米国特許第
５,１８５,４２３号および１９９３年１０月７日に出願
された英国出願第９３−２０７１１号に開示されてい
る。

【００４３】ポリマーバインダーのポリマーが垂れ下が
ったまたは末端ヒドロキシル基を有するこのような場合
に、ポリマーバインダーは、ヒドロキシル基の架橋(ポ
リマー中またはポリマーと粒子との間の)を促進するた
めにさらにイソシアネート架橋剤を含有しうる。好まし
くは、イソシアネート架橋剤は分子毎に少なくとも２個
のイソシアネート基の平均官能性を有する多官能イソシ
アネート基である。好ましくは、バインダー中のヒドロ
キシル基の合計数に対して−ＮＣＯ基のモル比が、好ま
しくは約０.３〜３.０:１、より好ましくは０.９〜２.
５:１となる量で用いられる。

【００４４】必要に応じて、ジブチル錫ジラウレートま
たは３級アミンのような触媒を架橋反応を促進するため
に適量用いうる。しかしながら、ある好ましいポリイソ
シアネート架橋剤では、架橋が十分に早く、被覆を硬化
させるために触媒を要しない。請求項に記載された粒子
およびポリマーバインダーに加えて、本発明の裏側被覆
は、裏側被覆の性能を高めるために必要に応じて種々の
添加剤を含有しうる。このような添加剤の使用は当業者
に周知であり、これらには、例えば、潤滑剤、酸化防止
剤、界面活性剤、殺カビ剤、殺バクテリア剤、帯電防止
剤、冷却剤、触媒、架橋剤、湿潤剤、熱安定剤、被覆助
剤、他のモノマー非磁性顔料、湿潤剤、すなわち分散剤
などが当業者に知られる実施に従って含まれる。

【００４５】ポリマーアクリレート粒子は裏側被覆の増
大された摩擦特性を提供するのに十分ないずれかの量で
存在しうる。添加される粒子の量が少なすぎる場合は、
裏側表面が平坦になりすぎ、達成される改良が少なすぎ
る。しかしながら、裏側粒子の使用量が多すぎると望ま
しくない特性が生じる。例えば、磁性層のエンボスによ
るビットエラー比が増大することなどである。最適量は
用いる特定の媒体形式(例えば、デジタルビデオテー
プ、コンピュータテープ、オーディオテープなど)、媒
体が走行される速度、記録再生デバイス中のガイドロー
ルおよびガイドピンの特性および高さ、ガイドロールお
よびガイドピンの回りの媒体のラップ角(wrap angle)、
および影響は少ないが媒体と記録および再生ヘッドとの
間の界面を含む多くの要素に依存して変化しうる。従っ
て、異なる媒体および異なる媒体の形式のための粒子の
最適レベルは異なりうる。

【００４６】一般に、本発明のポリマーアクリレート粒
子の有用な量は裏側被覆１００部を基準にして約２.０
重量部(pbw)までの量である。コンピュータカートリッ
ジテープに用いるのに特に適する一実施態様では、ポリ
マーアクリレート粒子の好ましい量は裏側被覆重量１０
０部を基準にして約０.２〜１.０pbw、より好ましい量
は約０.２〜０.５pbwである。

【００４７】他の要素も裏側被覆におけるポリマー粒子
の有効性に影響する。例えば、裏側被覆中の粒子の寸
法、裏側の粗さ、および／または粒子寸法と裏側被覆キ
ャリパーとの比は磁性記録媒体の走行特性に影響しう
る。本発明の実施において、粒子寸法とは平均粒子寸法
を意味する。これは、リーズ＆ノースラップ(Ｌeeds ＆
Ｎorthrup)社(マイアミ、ＦＬ)より市販のマイクロトラ
ックＩＩ粒子寸法分析器により測定できる。マイクロト
ラックＩＩ粒子寸法分析器は粒子の体積を決定し、この
測定を代表平均粒子寸法(直径)によりミクロンで表現す
る。

【００４８】裏側被覆の粗さは磁性記録媒体の摩擦およ
び走行特性に影響する主要な要素とされている。適度に
粗い裏側被覆が好ましい。適度に粗い裏側表面は記録再
生デバイスにおいて磁性記録媒体とガイド表面との間の
接触面積を低減し、そのことによりこれらの表面間の摩
擦を低減する。しかしながら、粗すぎる裏側被覆は新た
な問題を生じさせる。たとえば、粗い裏側はエンボスに
より媒体の磁性側に欠陥を生じさせる。さらに、評価に
より、過度に粗い裏側被覆は粒子フィラーを含まない裏
側被覆よりも走行性能において劣ることが示されてい
る。したがって、最適の裏側被覆粗さは媒体と記録再生
装置の内部機構との間の接触面積を減らすのに十分であ
る粗さであり、他の走行特性が悪影響されるほど粗くは
ない。

【００４９】本発明の実施において裏側被覆の粗さ(Ｒ
q)はワイコ(Ｗyko)社(タスコン(Ｔuscon)、ＡＺ)より市
販のワイコレーザーインターフェロメーターにより測定
しうる。一般に、有用な裏側は６０nmＲqまでの粗さ値
を有しうる。しかしながら、裏側被覆の最適な粗さは種
々の要素に依存し、異なる媒体および形式について異な
る。コンピュータカートリッジテープに用いるのに特に
適する一実施態様では、粗さ値は、好ましくは約１０〜
６０nmＲq、好ましくは約１０〜４０nmＲqである。

【００５０】平均粒子寸法と裏側被覆キャリパーとの割
合は本発明の裏側被覆の走行特性に影響しうる。理論に
よる束縛を望まないけれども、裏側被覆におけるポリマ
ーアクリレート粒子は下にあるポリマー被覆の突起を引
き起こすことにより裏側の制御された粗さを生成するの
で有用であると考えられる。これらの突起は負荷支持表
面として働く。裏側被覆の深さに関連してポリマーアク
リレート粒子が被覆の表面から僅かに突出するのに十分
な大きさの寸法であることが好ましい。被覆の厚さが粒
子の直径よりかなり大きい場合は、粒子は埋没し、その
結果効果は少なくなる。粒子の寸法に対してポリマー被
覆が浅すぎると個々の粒子の主要部分が被覆から突出す
る。この場合、多くの悪影響が生じる。突出した粒子は
磁性記録テープの磁性被覆のエンボスを生じさせるか、
磁性被覆に移動しうる。いずれの場合でもドロップアウ
トが生じ、低い清浄値(cleanliness values)を導き、そ
して不安定な摩擦特性を生じさせうる。しかしながら、
本発明の粒子はバインダーに対する粒子の結合を増大さ
せるように設計されている。上記の要素を考慮すると、
平均粒子寸法と裏側被覆厚さとの好ましい割合は約０.
７５〜１.２５:１であり、より好ましくは平均粒子寸法
は裏側被覆の厚さと実質的に同一である。

【００５１】本発明のポリマー粒子に加えて、非磁性顔
料を被覆の耐久性および伝導性を改良するために用いう
る。有用な非磁性顔料にはカーボンブラックおよび無機
非磁性顔料、すなわち、Ａl₂Ｏ₃、ＴiＯ₂、Ｆe₂Ｏ₃など
のような粉体が含まれる。好ましい裏側被覆に含まれる
カーボンブラック粒子は不透明性を提供し被覆の伝導性
を増大させる。好ましい裏側被覆に含まれる無機非磁性
顔料は改良された耐久性を提供する。このような好まし
い無機非磁性粒子は約４を上回るモース硬度、より好ま
しくは約７を上回るモース硬度を有する。好ましい無機
非磁性顔料はアルミナ、特に約１μm、より好ましくは
約０.５μmの平均粒子寸法を有するアルミナである。し
かしながら、この寸法の粒子は一般に単独で用いた場合
には十分な表面構造を提供しない。カーボンブラックは
幅広い粒子寸法で用いうるが、大きすぎる材料は、一般
に不十分な表面構造を提供することが多い。用いられる
このような顔料の量は変化しうるが、好ましくは裏側被
覆１００部を基準にして約３０〜６０pbw、より好まし
くは約４５〜５０pbwである。好ましい一実施態様で
は、裏側被覆はバインダー成分および非磁性粒子に加え
てカーボンブラックおよびＡl₂Ｏ₃粒子を含む。

【００５２】カーボンブラック、アルミナおよびポリマ
ーアクリレート粒子の分散を補助するために、裏側被覆
には湿潤剤、すなわち分散剤または異なる数種の湿潤剤
の組み合わせを必要に応じて添加しうる。種々の湿潤剤
を本発明に用いうる。好ましい湿潤剤の例には、エムコ
ル(ＥＭＣＯＬ)ホスフェート、エムコルアセテート、ホ
スホリレート化ポリオキシアルキルポリオール、レシチ
ン、分散化基を支持するポリマーなどが含まれる。

【００５３】磁性層または裏側被覆を形成するために、
成分は適当な溶媒と組み合わせ混合することにより実質
的に均質な分散体を形成する。有用な溶媒はポリマーバ
インダーと磁性または非磁性粒子とを分散させることが
でき、そして乾燥した被覆を残して加熱により蒸発でき
るものである。このような溶媒には、たとえば、トルエ
ン、メチルエチルケトン(ＭＥＫ)、テトラヒドロフラン
(ＴＨＦ)、シクロヘキサノン(ＣＨＯ)、メチルイソブチ
ルケトン(ＭＩＢＫ)、キシレンまたはこれらの組み合わ
せが含まれる。本発明の目的のためには、溶媒には、そ
れが他の成分とともに添加されたものであるか別途添加
されたものであるかを問わず、分散体の一部であるすべ
ての溶媒を含む。

【００５４】分散体を調製するために、実質的に滑らか
な分散体が得られるまで成分が組み合わせて粉砕され
る。裏側被覆の場合は、粉砕時間が得られる裏側被覆の
表面粗さに影響することが観察されている。一般に、粉
砕時間が長いほど平滑な被覆を提供する。たとえば、分
散体を垂平サンドミルで約６〜１２パス(passes)粉砕す
ることが効果的である。

【００５５】分散体を調製した後に、これは非磁性支持
体の主要表面上に被覆されるが、これは下塗りされても
されなくてもよい。被覆の直前に架橋剤(使用する場合
は触媒を加える)が分散体にブレンドされる。裏側およ
び磁性分散体はいずれかの従来の被覆法またはその他の
方法により支持体に塗布しうる。たとえば、グラビア被
覆法、グラビア被覆法の変形、ナイフ被覆法、カーテン
被覆法、ハイドロニューマチック被覆法などが挙げられ
る。裏側および磁性分散体は有用な乾燥キャリパー値が
約０.５〜１.５μm、好ましくは１.０〜１.２５μmであ
る種々の厚さで被覆されうる。ついで被覆された支持体
は乾燥機を通過させ、所望の場合はカレンダーし、そし
て通常の温度(すなわち２０〜３０℃)および湿度で硬化
させ、または昇温(たとえば１００〜１５０°Ｆまたは
３８〜６６℃)において加熱下で硬化される。被覆され
た磁性分散体は、乾燥、カレンダー化および硬化の前
に、典型的には磁場を通過させて磁性顔料を配向(また
は無作為化)させる。

【００５６】裏側被覆および／または磁性層の硬化は種
々の方法により行いうる。たとえば、イソシアネート架
橋剤を用いる場合、これは分散体が支持体上に被覆され
る直前に分散体に添加されうる。イソシアネート架橋剤
が分散体に添加されるとすぐに、イソシアネート架橋剤
の−ＮＣＯ基は、たとえばポリマーバインダーのヒドロ
キシル基と反応を始める。所望の場合、触媒、たとえ
ば、ジブチルスズジラウレートもこの架橋反応を促進す
るために添加されうる。照射硬化性材料が裏側被覆また
は磁性被覆のいずれかに用いられる場合は、乾燥された
被覆が適当な照射源、たとえば、電子線照射または紫外
線照射に露出されうる。

【００５７】本発明の目的および利点は以下の実施例に
より説明される。これらの実施例で示される特定の材料
およびそれらの量、ならびに他の条件および詳細は本発
明を限定すると解されるべきではない。特に断るか明示
しない限りすべての材料は市販されているものである。

【００５８】

【実施例】以下の非限定的な実施例は本発明の粒子の例
示的な調製を含む。ここおよび明細書の残りにおけるす
べての部、％、割合などは、特に断らない限り被覆の乾
燥重量基準である。

【００５９】カプロラクトンアクリレート−ヘキサンジ
オールジアクリレート粒子の調製 ７５１gの脱イオン水、１０１gのルドックス(Ｌudox)Ｓ
Ｍ−３０(Ｅ.Ｉ.デュポン・デ・ネモアース社より得ら
れるコロイダルシリカ分散体)、および５.５gのジエタ
ノール−アジピン酸縮合体(促進剤)の５０％溶液の混合
物をガラスジャー中で混合し、１０％の硫酸を加えるこ
とにより混合物をpＨ４に調節した。８８.４gのサルト
マー社(エクストン、ＰＡ)より得られるカプロラクトン
アクリレート、３５４gの１,６−ヘキサンジオールジア
クリレートおよび２.１gのＥ.Ｉ.デュポン・デ・ネモア
ース社より得られるバゾ６４開始剤(２,２'−アゾビス
(イソブチロニトリル)のモノマー溶液を別途調製した。
この水溶性混合物およびモノマー溶液をマリーンプロペ
ラ型撹拌機を備えた５リットル分離樹脂フラスコに入
れ、１５００rpm(回転／分)で２分間混合した。つい
で、この混合物をフラスコから注ぎ出し、ＡＰＶガウリ
ン(Ｇaulin)社(エベレット(Ｅverett）、ＭＡ)より得ら
れるマントン−ガウリン(Ｍanton−Ｇaulin)ホモゲナイ
ザーを、７００〜９００psi(温度／インチ²、４.８×１
０⁶〜６.２×１０⁶パスカル)において３回通過させた。
均質化された懸濁体は樹脂フラスコに戻した。赤外線ラ
ンプを用いて内容物を窒素雰囲気下で６０℃に加熱し、
１５時間約５００rpmで撹拌した。ポリマー粒子の安定
な懸濁体が得られた。コールター(Ｃoulter)エレクトロ
ニック社(ヒンレー(Ｈinleah)、ＦＬ)より得られるコー
ルターＮ４サブミクロン粒子寸法分析機を用いる分析で
は、平均粒子寸法１.１ミクロンであった。この懸濁体
をワットマン＃５４濾紙で２４cmのブフナーファンネル
上で濾過し、脱イオン水を用いて数回洗浄することによ
りウエットケーキを得た。このウエットケーキをガラス
皿上に置き、周囲条件で数日間乾燥させた。乾燥ケーキ
をガラスマーブルと共にガラスジャーに入れ、ローラ上
に数日間置くことにより自由に流動する粉体を与えた
(平均粒子寸法＝１.１ミクロン)。

【００６０】試料の調製 ポリマーアクリレート粒子を含有する裏側被覆の耐久性
および破損物の程度を評価するために同一の基本的な手
法で４種類の裏側処方(試料１、試料２、対照１、対照
２)を調製した。それぞれの処方において、ポリマーア
クリレート粒子(試料１および２のみ)、カーボンおよび
アルミナ粉体は別の分散体として調製し、グラビア被覆
の前にブレンドした。処方を以下に示す。

【００６１】

【表１】

【００６２】

【表２】

【００６３】

【表３】

【００６４】ポリマー粒子充填 ポリマーアクリレート粒子、湿潤剤、すなわち分散剤お
よび上に列挙した溶媒を剪断型混合ブレードを有する小
型空気モーターミキサを用いて混合した。２時間混合し
た後に、マイクロトラック平均(ＭＶ)粒子寸法は１.４
９μmであった。２カ月後に粒子の安定性(膨潤)を確認
した。マイクロトラック平均(ＭＶ)の値は１.４８μmで
あり、ポリマーアクリレート粒子の膨潤または凝集は生
じていないことが示された。

【００６５】主充填(炭素) カーボンブラック粉体を、高速剪断ミキサーを用いて
３.５時間上に列挙した溶媒およびポリマーの溶液中に
プレミックスした。ついで、固形分２１％のプレミック
スをネッチュ(Ｎetzsch)水平サンドミル中で１.３mmの
セラミック媒体を用いて１４００rpmのシフト速度およ
び０.０７ガロン／分(０.２６リットル／分)の流量で粉
砕した。適当な滑らかさのために約８〜９ミルのパスが
必要であった。これは、ガラススライド上に分散体の１
滴を塗り透過光を用いて２００倍の倍率で光学顕微鏡に
より決定した。最終的に、分散体は被覆のために固形分
１６％に希釈した。

【００６６】アルミナ充填 アルミナ粉体を、高速剪断ミキサーを用いて３時間上に
列挙した溶媒、分散剤およびポリマーとプレミックスし
た。アルミナの粉砕条件は炭素充填に用いた条件と同一
とした。マイクロトラックＩＩ粒子寸法分析機により、
アルミナについて、０.４６ミクロンの最終分散体滑ら
かさと決定した。

【００６７】分散体の調製および被覆 被覆の前に、炭素、アルミナおよびポリマー粒子分散体
を剪断混合した。必要に応じて、最終固形分を約１６〜
２０％、好ましくは約１７〜１８％に調節するために追
加の溶媒を加えた。分散体混合物を日本濾機フィルター
を通して濾過し、活性化剤、すなわち、イソシアネート
架橋剤を剪断混合しながら加え、他の濾過工程を行っ
た。ロトグラビアコーターを用いて被覆した。標準被覆
およびカレンダー化条件を用いた。(カレンダー化:１０
０〜１４０°Ｆ(３８〜６０℃)および１０００〜２００
０psi(６.９×１０⁶〜１.４×１０⁷パスカル);被覆およ
び硬化:２５０フィート／分(７６.２m／min)、１４０°
Ｆ(６０℃)オーブン温度)。すべての媒体は幅１／４イ
ンチ(０.６４cm)に裁断した。

【００６８】試験結果 試験結果は１／４インチ(０.６４cm)データカートリッ
ジ促進摩耗試験機を用いて形成した。この試験装置はロ
ーラ、ガイドピンおよび記録ヘッドを用いる１／４イン
チ(０.６４cm)データカートリッジドライブにおけるテ
ープの通過をシミュレートする。テープの張力を２.５
オンス(７１g)に、テープ速度を１２０インチ(３０５c
m)／秒にセットした。テープの試料は長さ４５インチ
(１１４cm)であり、両端を重ね継いでループを形成し
た。試験は、１２０インチ(３０５cm)／秒のテープ速
度、７２℃および５０％の相対湿度で１０,０００パス
行った。相対湿度を８０％に増大し、そして追加して
６,０００パス行った。

【００６９】テープの張力、耐久性および破損物の量を
評価した。裏側被覆と表面構造なし(対照＃１、ポリマ
ーアクリレート粒子なし、ワイコレーザーインターフェ
ロメーターにより測定した平均Ｒq３５.８７nm、または
すべてカーボンの表面構造である裏側被覆(対照＃２、
ポリマーアクリレート粒子なし、平均Ｒq１８.９８nm)
と比較すると、ポリマーアクリレート粒子を含有する本
発明の裏側被覆(試料１、平均Ｒq３６.３８nm、試料
２、平均Ｒq２６.４９nm)は優れた特性を有していた。
結果を図１および表１に示す。試料１および２は対照と
比較して非常に安定なテープ張力を有していた。対照１
は１０,０００パスを越えると張力が増大して不安定と
なり、湿度を増加させると激しい変動が生じた。対照２
は３,０００パスを越えた後に試験が失敗となった。

【００７０】テープの裏側清浄性を試験装置のヘッドを
拭うことにより評価した。裏側の清浄性は拭った際に集
まった破損物の量にしたがって評定した。

【００７１】空気ブリード試験機により測定される空気
ブリード(これは裏側被覆から空気が漏れる速度を測定
する)、これは裏側表面の表面構造に関係する。低い空
気ブリード値は表面構造が大きいことを示す。低い空気
ブリード値により、テープの巻取り性能が改良され、こ
のテープはより速い速度で処理および使用できる。本発
明で使用できる空気ブリード試験機はフラット表面と接
触した磁性記録テープを保持し、この表面は異なるテー
プの異なる領域に異なる空気圧を露出するための溝を有
する。空気ブリード試験は、空気が大気圧にさらされた
テープの領域から流れ、空気がテープとフラット表面と
の間に浸透し、そして減圧にさらされたテープの領域に
流れるのに必要な時間を測定した。測定された時間は減
圧状態が予め設定された圧力に回復するのに要する時間
とした。

【００７２】

【表４】

【００７３】図１に示すように、本発明の裏側被覆(試
料１)は試験の寿命(１６,０００パス)を通して低いテー
プ張力であり、安定を保った。表１の結果に示すよう
に、１６,０００パスの後にも短い空気ブリード時間を
安定に保った。安定な張力および空気ブリードは、裏側
表面上に重大な物理的な変化がない状態で良好な耐久性
であることを示す。試験装置のヘッドからは破損物がほ
とんど収集されず、これも良好な耐久性を示す。

【００７４】異なるバインダー系中に本発明の粒子を含
む第２の裏側被覆(試料２)は、テープ試料が破壊し(１
２,０００パス)、その場で試験を中止するまで試料１と
比較した場合に同様のテープ張力の結果を示した。初期
空気ブリードは低かった。試料が破壊されたため最終空
気ブリードのデータは得られなかった。試験装置ヘッド
からは少量の破損物しか収集されなかった。

【００７５】表面構造を有しない裏側被覆(対照１)は初
期には低いテープ張力を有していたが、時間の経過とと
もに著しく増大した。空気ブリード時間は長く、１６,
０００パス後に増大した。試験装置ヘッドからは少量の
破損物が収集された。すべてカーボン表面構造の裏側被
覆(対照２)はすべての試験においてもっとも低くランク
された。張力は最初は低かったけれども、３,０００パ
スを過ぎた時点で著しく増大した。また、空気ブリード
の時間もともに著しく増大した。試験装置のヘッドから
過度の破損物が収集された。

【００７６】したがって、本発明の組成物は少数のガイ
ドおよびヘッド(裏側の接触箇所が５〜３)および短いテ
ープ経路のデータカートリッジ使用をシミュレートする
試験でよい性能を示した。多数のガイドおよびヘッド
(裏側の接触箇所が１７〜７)および長いテープ経路のＤ
２ビデオデッキにおける使用をシミュレートする試験に
おいて、試料１および２により示される組成物はそれぞ
れのパスで増大されたキャプスタンボルテージ（capsta
n voltage）(ドラグ(drag)およびフリクションの測定)
を示した。

【００７７】本発明は特定の態様について説明したがさ
らに変形できることが理解されるべきである。この特許
請求の範囲はここに記載のものと化学的に等価であると
当業者が認識しうるような変形を包含するよう意図され
る。したがって、種々の変形および改変が当業者には特
許請求の範囲で示される本発明の真の視野および精神か
ら離れることなく行なわれうる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 １/４インチ(０.６４ｃｍ)のデータカートリ
ッジドライブにおけるテープ経路をシミュレートする試
験装置により測定された、パスの数に対するテープ張力
のグラフである。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 チ−ミン・ツェン アメリカ合衆国55144−1000ミネソタ州セ ント・ポール、スリーエム・センター（番 地の表示なし)

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ２主要表面を有する支持体、支持体の１
   主要表面上に提供された磁性層、および支持体の他の主
   要表面上に提供された裏側被覆を有する磁性記録媒体で
   あって、該裏側被覆がポリマーバインダー中に分散され
   た非磁性粒子を含有し、該粒子が以下の(a)と(b)とのコ
   ポリマーを包含する磁性記録媒体: (a)式 ＣＨ₂＝ＣＲ¹Ｃ(Ｏ)Ｏ−Ｘ−Ｏ(Ｏ)ＣＣＲ¹＝ＣＨ₂ [式中、各Ｒ¹は、独立してＨまたはＣＨ₃であり、Ｘは
   ２価の分岐もしくは非分岐の脂肪族または芳香族連結基
   である。]で示す少なくとも１種の重合性ジ(メタ)アク
   リレートモノマー約５０〜９８重量部; (b)少なくとも１種の重合性ヒドロキシル含有モノマー
   約２〜５０重量部。
2. 【請求項２】 前記ポリマー粒子が、ビニルエステル、
   アクリルエステル、メタクリルエステル、スチレン、ビ
   ニルトルエン、α−メチルスチレンおよびこれらの混合
   物からなる群から選択される少なくとも１種の重合性エ
   チレン性不飽和モノマー約５〜３５重量部をさらに含む
   請求項１記載の磁性記録媒体。
3. 【請求項３】 前記ポリマー粒子が、少なくとも１種の
   長鎖重合性アクリレートもしくはメタクリレートモノマ
   ー約５〜３０重量部をさらに含む請求項１記載の磁性記
   録媒体。