JPS5853409B2 - 磁気記録体 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は新規な磁気記録体に関する。

さらに詳しくは、磁性材料のバインダー内への分散性や
バインダとの結合性およびえられる塗膜の耐摩耗性を改
善した磁気テープ、磁気カード、磁気録画テープなどの
磁気記録体に関する。

近時、磁気記録体は、磁気テープ、磁気カードなどとし
て、オーディオ用、ビデオ用あるいはコンピュータ用な
どとして広く使用されているが、かかる記録体は記録再
生時に激しく磁気ヘッドに摺接するため、繰り返しの使
用によって磁性塗膜が摩耗し、該塗膜中に含有される磁
気性材料が脱落しやすく、これによって再生出力が低下
したり、出力変動、ドロップアウト、雑音の増大、走行
不安定などの問題が生じる。

かかる問題はバインダと磁性材料との結合一体化が不充
分であることに起因している。

また磁性材料の分散にも限度があり、バインダに磁性材
料を多量に含有させることができず、そのため磁気特性
面においても充分に満足しうるものではない。

このような欠点を改善するために、従来より磁性材料を
結着するバインダや磁性材料の分散性を改善するための
分散剤などについて種々検討がなされているが、未だ塗
膜の磁気特性および耐摩耗性について充分に満足なもの
かえられていないのが実情である。

しかるに本発明者らに叙上の欠点を排除すべく鋭意研究
を重ねた結果、非磁性の基材上に磁性材料を含有したバ
インダの塗膜を設けてなる磁気記鐘体において、前記磁
性材料を一官能性チタネートで表面改質せしめるときは
、叙上の欠点を排除し、磁性材料のバインダに対する分
散性が良好で、かつえられる塗膜の磁気特性および耐摩
耗性が著しく改善せられた磁気記録体を提供しうるとい
う新たな事実を見出し、本発明を完成するにいたった。

すなわち本発明の磁気記録体は、磁性塗膜を形成する磁
性材料とバインダとの界面において、特殊機能を有する
前記特定のカップリング剤によって磁性材料の表面改質
およびバインダとの界面改質を行ない、これら磁性材料
とバインダとの結合性を改善し、かつ該磁性材料のバイ
ンダ中への分散性を改善せしめたものである。

しかして本発明の磁気記録体は、磁性材料とバインダと
の結合性が改善せられることにより、えられる塗膜の硬
度が高められ、また磁性材料の分散性をも向上させうる
結果高密度で耐摩耗性にすぐれた磁性塗膜をうろことが
でき、磁性塗膜の耐久性はもとよりその磁気特性をもい
ちじるしく改善させうるなどの顕著な効果を奏しうる。

かかる本発明の磁気記録体は、あらかじめ磁性材料にカ
ップリング剤を均一に被覆し、ついでバインダに混合分
散せしめたのち、トルエン、メチルイソブチルケトンな
どの溶剤に溶解するか、または所定量のカップリング剤
を、あらかじめバインダを溶解せしめた溶剤に溶解させ
、ついで磁性材料を均一に混合するかして、これを基材
上に均一に塗布、乾燥せしめて製造される。

本発明における前記磁性材料としては、従来より種々の
磁気記録体に使用せられる磁性酸化鉄がそのまま使用し
うる。

かかる磁性酸化鉄としてば、αＦｅ２Ｏ３・Ｎ２０を出
発原料としてえられる針状のガンマ型酸化鉄（γＦｅ２
Ｏ３）があげられ、該酸化鉄は、えられる磁気記録体の
保磁力、磁気配向性、消去効果、熱安定性などが不安定
とならないように超微粉末状（約１−０．７μ）で使用
されている。

本発明においては、磁性を有するαＦｅ２Ｏ３・Ｎ２０
または化合的結合水および物理的含有水を有さないガン
マ型、スピネル型、マグネトプラムバイト型、ガーネッ
ト型、オルソフェライト型などの磁性酸化鉄または、鉄
以外の金属酸化物またはこれら両者の共融物である磁性
体がいずれも前記特定のカップリング剤との組合わせに
よって好適に使用せられるものである。

＠記鉄以外の金属酸化物としては、酸化クロムＣｒ２０
３（たとえばデュポン社製の商品名「クロリン（Ｃｒｏ
ｌｙｎ） Ｊなと）などがあげられ、また前記共融物と
しては、Ｃｏ０−ＦｅＯＭｎｏ−Ｆｅ２Ｏ３，Ｎ１Ｏ−
Ｆｅ２０３゜ ３ｊ ＣｕＯ−Ｆｅ２０３５ＭｇＯ−Ｆｅ２０３．ＺｎＯ−Ｆ
ｅ２Ｏ３などがあげられる。

これら磁性材料はいずれも針状であって、そのアスペク
ト比（Ｌ／Ｄ）が５二ｌ〜２０：１、なかんづく５：１
〜１０：１であり、直径０．０１〜１μ、なかん−”ｊ
＜０．０２〜０．５μ、長さが０．０５〜２．０、なか
んづ＜０．１〜５μであるのが好ましい。

本発明において用いられるカップリング剤としては、分
子量が１万以下の液状物で、単分子膜を形成することが
でき、かつ磁性を低下させず、磁性材料と化学的および
プロトン的に結合することができ、しかも水分と化学的
に反応して水分を除き、ボイドを形成しないような特殊
機能を有するカップリング剤を用いるのが好ましい。

しかして前述のごとき磁性材料の表面改質のために使用
せられるカップリング剤としては、イソプロピル・トリ
イソステアロイル・チタネート、イソプロピル・ジイソ
ステアロイル・クミルフェニル・チタネート、イソプロ
ピル・トリメタクリル・チタネート、イソプロピル・ト
リアクリル・チタネートおよびイソプロピル・ トリリ
ンノイル・チタネートよりなる群から選ばれた少なくと
も１種のチタン酸エステルである一官能性チタネートが
あげられる。

かかる−官能性チタネートは、とくに前記αＦｅ２Ｏ３
・Ｎ２０の表面改質に使用したばあい好ましい結果がえ
られる。

これらカップリング剤は磁性材料に対してその表面に均
一な１分子膜ないし２分子膜、なかんづく１分子膜を形
成しうる量で使用するのが好ましく、使用量がそれより
も小なるときは、磁性材料に被覆されない部分が生じ、
その分散性が劣ると共に、ボイドを生じやすくなり、好
ましくない。

カップリング剤の使用量がそれよりも過剰に犬なるとき
は、未反応のカップリング剤が残って磁性にわるい影響
を与えられる惧れがあるが、磁性に悪影響を及ぼさない
範囲内で必要に応じてそれ以上の使用量で用いてもよい
。

これらの磁性材料およびカップリング剤と混合せられる
バインダとしては、たとえばポリ塩化ビニル、ポリ酢酸
ビニル、塩化ビニル−酢酸ビニル共重合体、ポリエチレ
ン、ポリプロピレン、ポリアセタール、ポリアクリル酸
ブチル、ポリアミドなどがあげられるが、ざらにエポキ
シ樹脂、尿素ホルムアルデヒド樹脂、メラミン−ホルム
アルデヒド樹脂、ポリウレタン樹脂など、あるいはスチ
レン−ブタジェンゴム、ニトリルゴム エチレンプロピ
レンゴム（ＥＰＭ、ＥＰＤＭ）などの合成ゴムも好適に
使用される。

これらバインダに混合せられる磁性材料は、塗膜中に５
５〜９７％（重量％、以下同様）、好ましくは８５〜９
３％の範囲で含有されるようにバインダを混合される。

かかる磁性材料の含有量は本発明の磁気記録体の大きな
特徴とするところであって、従来の磁気記録体における
磁性材料の含有量（約７５％）に比していちじるしくそ
の含有量が増大せられる。

しかして本発明の磁気記録体はその磁気塗膜における磁
気密度および硬度が向上し、低出力でも鮮明に記録でき
、また録音再生の繰り返しによって記録能力が低下する
ことがないなどの効果を奏し、うる。

なお本発明においては、前記磁性材料を一官能性チタネ
ートでカップリングするに際して、バインダと磁性材料
との結合性、親和性およびカップリング剤の溶解性や単
分子膜の造膜性を調整する目的で媒体を前述のごときカ
ップリング剤と伴用して用いてもよい。

かかる媒体としては、種々の鉱物油、キシレン、シリコ
ーンオイル、イソプロピルアルコール、可塑剤などがあ
げられる。

これら媒体はカップリング剤の使用量に対してその半分
量程度で用いられる。

本発明における前記基材としては、セルロースアセテー
ト、セルロースアセテートブチレート、ポリ塩化ビニル
、ポリエチレンテレフタレート、ポリイミドなどの合成
樹脂などからなるシート状、フィルム状、テープ状など
の非磁性基材があげられ、該基材の厚さは約５〜１５０
μ、なかんづく１２〜７５μであるのが好ましい。

なお本発明の磁気記録体においては、前記のごとくカッ
プリング剤で磁性材料が表面処理されているために、従
来の磁性塗膜に添加せられていた分散剤、潤滑剤、減磨
剤、粘度低下剤、可塑度向上剤などを省略できるので、
きわめて有利である。

実施例 １〜４ 第１表に示される磁性材料とカップリング剤をあらかじ
めそれぞれ均一に混合した。

かくしてえられた混合物１００重量部に塩化ビニル−酢
酸ビニル共重合体を主成分とするバインダ１３重量部お
よびメチルエチルケトン３００重量部を加え均一に混合
し、これを厚さ２５μのポリエチレンテレフタレートフ
ィルム上に厚さ１０μの均一な塗膜を形成させ、それぞ
れの磁気記録体をえた。

比較例 １ カップリング剤を除いたほかは、前記実施例１と同様に
して磁気記録体をえた。

実施例１〜４および比較例１でえた各磁気記録体につい
て、その耐摩耗性、分散性および磁気特性を調べた結果
を第２表に示す。

なお耐摩耗性試験および分散性試験に用いた試験方法ば
つぎのとおりである。

（１）耐摩耗試験 テーパー型摩耗性試験機（摩耗輪Ｃ８−１７、荷重２５
０ｇ、回転数１００ Ｏｒｐｍ）ヲ用イテ摩擦１００゛
Ｏ回あたりの損失重量（ｒｎ？）を測定した。

（２）分散性試験 グラインドゲージでガラス板上に塗膜を作り、乾燥させ
たのち、乾布で皮膜表面をこすり、こすった部分の色の
変化を観察した。

すなわち分散が充分でないときはこすった部分が黄色と
なり、分散が充分なときはこすった部分とこすらない部
分との間に色の変化はなく、茶紫色のままである。

実施例 ５ 実施例１で用いた磁性材料ＬＬ−ＭＲ１００重量部とイ
ソプロピル・トリイソステアロイル・チタネート２重量
部を均一に混合し、えられた混合物を塩化ビニル−酢酸
ビニル共重合体１５重量部をメチルイソブチルケトン１
００重量部に溶解した溶液と種々の割合で混合し、よく
撹拌して分散せしめた。

かくしてえられた磁性材料とバインダの混合割合のこと
なる分散液について粘度を測定した。

結果を第１図に示す。

第１図において、縦軸は分散液の粘度（ｃＰ）を、横軸
は分散液の固形分中における磁性材料の濃度（％）（す
なわち分散液を塗布、乾燥してえられる磁気塗膜中にお
ける磁性材料の濃度）を示す。

比較例 ２〜３ イソプロピル・トリイソステアロイル・チタネートにか
えてγ−メルカプトプロピルトリメトキシシラン（比較
例２）およびテトラ−ｎ−ブトキシチタン（比較例３）
をそれぞれ用いたほかは実施例５と同様にして分散液を
調製し、それらについて粘度を測定した。

結果を第１図に併記する。

【図面の簡単な説明】

第１図は磁性材料をそれぞれイソプロピル・トリイソス
テアロイル・チタネート（実施例５）、γ−メルカプト
プロピルトリメトキシシラン（比較例２）およびテトラ
−ｎ−ブトキシチタン（比較例３）で処理したものをバ
インダの溶剤溶液に添加してえられた分散剤の粘度を示
すグラフである。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 基材上に磁性材料を含有したバインダ削の塗膜を設
   けてなる磁気記録体において、前記磁性材料が一官能性
   チタネートで表面改質せられたものであることを特徴と
   する磁気記録体。 ２−官能性チタネートによって表面改質せられる磁性材
   料がαＦｅ２Ｏ３・Ｈ２Ｏである特許請求の範囲第１項
   記載の記録体。 ３−官能性チタネートによって表面改質せられる磁性材
   料が、化学的結合水および物理的含有水を有さないガン
   マ型、スピネル型、マグネトプラムバイト型、ガーネッ
   ト型、オルソフェライト型などの磁性酸化鉄、または鉄
   以外の金属酸化物またはこれら両者の共融物である特許
   請求の範囲第１項記載の記録体。 ４−官能性チタネートがイソプロピル・トリイソステア
   ロイル・チタネート、イソプロピル・ジイソステアロイ
   ル・クミルフェニル・チタネート、イソプロピル・トリ
   メタクリル・チタネート、イソプロピル・トリアクリル
   ・チタネートおよびイソプロピル・トリリシノイル・チ
   タネートよりなる群から選ばれた少なくとも１種のチタ
   ン酸エステルである特許請求の範囲第１項記載の記録体
   。 ５ 磁性材料が塗膜中に５５〜９７重量□含有せられて
   なる特許請求の範囲第１項記載の記録体。