JPS5891527A - 磁気記録媒体 - Google Patents

磁気記録媒体

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JPS5891527A
JPS5891527A JP56189617A JP18961781A JPS5891527A JP S5891527 A JPS5891527 A JP S5891527A JP 56189617 A JP56189617 A JP 56189617A JP 18961781 A JP18961781 A JP 18961781A JP S5891527 A JPS5891527 A JP S5891527A
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compound
lubricant
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染沢 昌志
Shigeo Kimura
重男 木村
Yuji Hinoto
日戸 悠治
Hiroshi Yoshioka
博 吉岡
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Sony Corp
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Shin Etsu Chemical Co Ltd
Sony Corp
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    • Y10T428/31652Of asbestos
    • Y10T428/31663As siloxane, silicone or silane

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は磁気記録媒体に関するものである。
磁気記*4悴の−っである゛磁気テープでは、低速条件
下での一擦挙、動が低いことが要求される。
例えば、オーディオ用の固定ヘッドがガイドローラーと
の摩擦が高い場合には、磁気テープが振動し、いわゆる
Q音と呼ばれるテープ鳴きの現象を生じ、ノイズの発生
源となったり、はなはだしい場合には、磁気ヘッドやガ
イドローラーに磁気テープが凝着し、走行不能となった
りTる。したがって、低速条件下における摩擦係数をあ
る一定値以下に抑える必要がある。
また、高速で回転するビデオヘッドとの摩擦摩耗を考え
た場合iこは、ビデオヘッドと磁気テープが焼き付き、
いわゆるヘッドクロック現象を誘発しないことが要求さ
れる。
かかる特性を満足させるためζこ、磁気テープlこ潤滑
剤が塗布されている。かかる潤滑剤として、例えば、長
鎖炭化水素、脂肪酸エステル、グリセライド、脂肪酸金
属石ケン、脂肪酸アミドなどが使用されているが、かか
る潤滑剤では、低速での摩1[%性および高速で回@す
るビデオヘッドとの摩擦摩耗特性、いわゆる耐久性の両
者を満足Tることができず、それぞれに効果のある滑剤
をブレンドして使用されている。
この発明は、低速での摩擦特性ならびIc摩擦摩耗特性
、すなわち耐久性が改善された磁気記鎌媒体を提供Tる
ものである。
この発明に、係る磁気記帰媒体は、非磁性支持体上fこ
、改良された潤滑剤を含む層が形成されていることから
なっている。この潤滑剤を含む層とは、磁性層であって
も良り、菫たその磁性層上に形成この発明に使用される
潤滑剤は、一般式:%式% (式中、R1は炭素原子数が1から5までの2価炭化水
素基およびR2は炭素原子数が7から21までの飽和ま
たは不飽和の一価炭化水素基を意味Tる) で表わされるチオエステル基が、分子鎖の末端および/
Yたは中間位置の81M子に結合されているオルガツボ
川シロキサン化合物である。
この発明において使用できるオルガノポリシロキサン化
合物は、一般式、 (式中、RsおよびR4は同じかまたは異なっていテ、
CHs 、  (CH2)2(CFt)kcFs 1 
タハ−Rq8■R2をそれぞれ意味し、kは0から12
までの整数であり、l、ms6よびnはいずれも0から
200までの整数であって、j+m+nの和が300を
超えない範囲であり、かつ、R1および/またハR4カ
ーR18COR2テする場合には、l =m= n −
Qであってもよく、また、R1および/vまたはR4が
か−R,8COR2以外の基である場合には、l=mq
x−oであってもよいが、nは0以外の整数であり、t
して、R1およびR2は前記2同じ意味を有Tる) で表わされる構造式からなっているのが好ましい。
なお、前記一般式は各構成成分が規則的な配列を有する
ようにIe載しているが、それらの構成成分の配列は前
記一般式のような配列壷こ限定されるものではなく、ラ
ンダムな配列をも包含Tるものと理解Tべきである。
前記一般式にで表わされるチオエステル基疹こおけるR
1において、二価炭化水素基とは、直鎖状もしくは分校
状の飽和もしくは不飽和の二価脂肪族炭化水素基であっ
て、炭素原子数が1から5までのものである。したがっ
て、かかる炭化水素基としては、低級アルキレン基、低
級アルケニレン基などが挙げられる。その低級アルキレ
ン基とは、例えば、メチレン、エチレン、メチルメチレ
ン、メチルエチレン、フロピレン、メチルプロピレン、
ブチレンなどが挙げられ、またその低級アルケニレン基
トは、例エハエテニレン、プロペニレン、メチルエテニ
レン、ブテニレンなどが挙げられる。
このように炭素原子数が5N!での二価炭化水素基を8
iと結合させることによってその分子鎖と千オニステル
の結合力を高めることができる。その二価炭化水素基の
炭素原子数が5より多くなると、原材料を綬造面からみ
て、チオエステルや滑剤の合成が困難となり好ましくな
い。
前記一般式lこて表わされるチオエステル基におけるR
2において、飽和もしくは不飽和の一価炭化水素基とは
、直鎖状もしくは分枝状の、飽和もしくは不飽和の一価
脂肪族炭化水素基であって、炭素原子数が7から217
でのものである。かかる炭化水素基としては、高級アル
キル基、高級アルケニル基などが挙げられる。高級アル
キル基としては、ヘプチル、オクチル、ノニルデシル、
ヘンデシル、ドデシル、トリデシル、ヘキサデシル。
ヘプタデシル、オクタデシル、エイコシル、ヘンエイコ
シル、メチルヘプチル、エチルオクチル、メチルオクタ
デシル、プロピルドデシルなどが挙げられる。また、高
級アルケニル基としては、ヘプテニル、オクテニル、ノ
ネニル、デセニル、ヘンデセニル、ヘプタデシルシレ、
メチルノネニル、エチルヘンデセニル、などが挙げられ
る。この−価炭化水素基の炭素原子数が前述した範囲内
にあるときに、潤滑%性がもつともよく、その炭素原子
数が小ξ丁ぎると、摩擦係数が充分には低下せず。
また耐久性の改善もなされない。また、その炭素原子数
が多くなり丁ぎると、ブルーミングを生じ、使用不能に
なる虞れも生じて(る。
したがって、前記一般式で表わされるオルガノポリシロ
キサン化合−は、所望の位置に、前述したような構成か
らなるチオエステル基を有Tることができる。なお、そ
のチオエステル基の濃度は、n/(j+m+n+2)≧
0.2になるようにするのが好菫しい。
また、前記一般式で表わ3れるよう番こチオエステル基
−こTることによって11丁なゎちそのエステル基中に
イオウ原子を導入することによって、分子鎖との結合を
より強力なものにTることができる。なお、そのチオエ
ステル基が、8Nに酸素原子を介さずに直接結合してい
るので、酸素原子を介して結合している場合のようEこ
は容易に゛加水分解されず、そのチオエステル基の分離
がな(、滑剤としての特性がS時的に劣化Tることが極
めて少!   ないという特長がある。!た、分子鎖中
に千オニステル基が存在すること優こよって、十分な滑
・性が得られると共に、磁気記録媒体としての耐久性。
表面性も良好になる。
また、前記一般式で示すように、この発明番ζおいて使
用されるオルガノポリシロキサン化合物は、その分子鎖
中に、+ CH2)2 (CF2)kcFg f 有T
 60Jで、フッ素原子の存在−こよって磁性層の表面
エネルギーを下げて摩擦係数を低下するのに役立ってい
るものと考えられる。しかし、このフッ素含有基が多す
ぎると、磁性塗料への溶解性が悪くなり、かつ、融点も
高くなって好ましくない。更に、そのオルガノポリシロ
キサン化合物の各構成成分の数、Tなわちj、mgよび
nも多くなり丁ぎると。
高分子量φこなりすぎて、バインダーに対する相溶性が
悪くなる。
前記一般式で示されるオルガノポリシロキサン化合物は
、一般式: (式中s R5およびR6は同じかまた異なっていて、
CHs、  CG(*)t(CF2)kCFg!タハ=
Rt8Hヲ意味シ、R1%に%j%”およびnは前述し
た意味を有する)で表わされるメルカプト基含有化合物
と、一般式:(式中、Xはハロゲン原子を意味し、R2
は前述した意味を有する) で表わされる脂肪酸ハロゲン化物とを、トリエチルアミ
ン、ピリジンなどの脱酸剤の存在下で反応させることに
よって得られる。
な2、前記一般式で表わされるオルガノポリシロキサン
化合物は、前述した方法以外によっても製造できること
は、商業者にとっては自明である。
前述したようにして得られた一般式: −R,SK刀馬
(式中、R1およびR2は前述した意味を有する〕で表
わされるチオエステノヒ基が分子鎖中のSi#ζ結合し
ているオルガノポリシロキサン化合物は、磁気記録媒体
の非磁性支持体上に潤滑剤として使用される。この場合
、種々の使用法があり、そのいずれにも限定されるもの
ではないのは轟然であるが、第1B図〜第1E図を参照
してその使用例を説明する。
第1A図に示すように、その潤滑剤は、非磁性支持体(
1)上に設けた磁性層(2:中憂こ使用されている。
この場合lこは、その潤滑剤の量は、磁性層中の磁性粉
100重量部に対して約0,1ないし7重量(PHP 
)であるのが望ましい。
第1B図においては、その潤滑剤を含有する潤滑層(3
)が、非磁性支持体(11上に設けた磁性層(2りの表
面(こトップコート層として設けられている。
第1C図では、かかる潤滑層(4)が、磁性層(2m)
を設けた非磁性支持体(1)の裏面に設けられている。
第1D図に示すように、その潤滑剤はバックコート層(
5)に使用もTることができる。
第1E図によれば、通常のバックコート層(51)上に
塗布層として潤滑層(6)が設けられている。
なお、第1人図ないし第1B図に示した構成はそれぞれ
別の構成と任意に組合せることができる。
たとえば、纂1A図の構成を、第1B図ないし第1E図
の構成のいずれとも組合せることも可能である。
この発明に係る磁気記録媒体の磁性層に使用可能な磁性
粉としては、r−Fe205、Fe3O4、r F噛2
05とFe3O4との混晶、コバルトをドープしたr−
F@205、コバルトをドープしたFeHO4、二酸化
クロム、バリウムフェライトなどの金属、 Fe −C
o、 Co−Ni、Fe −Co −Nj 、 Fe 
−Co−B%Fa −Co −Cr −B、Mn −B
i。
Mn −Aj 、 Pa −Co −Vなどの合金、窒
化鉄などの強磁性体粉末が挙げることができ、これらの
2種以上を混合して使用Tることもできる。また、磁性
層に使用できる結合剤としては、塩化ビニル−酢Inニ
ル共重合体、塩化ビニル−酢11ビニ7L/ −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
ン駿共重合体、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、熱可履性ポリウレタン樹脂、フェノキI
J Clニトリル共重合体、ブタジェン−アクリロニト
リル共重合体、アクリロニトリル−ブタジェン−アクリ
ル酸共重合体、アクリロニトリル−ブタジェン−メタク
リル酸共重合体、ポリビニルブチラール、ホリビニルア
セタール、セルロース誘導体、スチレン−ブタジェン共
重合体、ポリエステル樹脂、フェノール樹脂、エポキシ
*m、熱硬化性ポリウレタン樹脂、尿素樹脂、メラミン
軛脂、アルキッド樹脂、尿素ホルムアルデヒド樹脂など
が挙げられる。更に、磁性層に使用し得る補強材として
は、酸化アルミニウム、酸化クロム、酸化としては微粒
状カーボンブラックなど、菫た分散剤としてはレシチン
などが使用できる。
磁性塗料の調製憂こ当っては、有機溶剤が使用され、か
かる有機溶剤としては、アセトン、メチルエチルケトン
、メチルイソブチルケトン、シクロヘキサノンなどのケ
トン類;メタノール、エタノール、プロパツール、ブタ
ノールなどのアルコール類;酢酸メチル、酢酸エチル、
酢酸ブチル、乳酸エチル、酢11グ’Jコール、モノエ
チルエーテルなどのエステル類;エチレングリコールジ
メチルエーテル、ジオキサンなどのグリコールエーテル
類;ベンゼン、トルエン、キシレンなどの芳香族炭化水
素;ヘキサン、ヘプタンなどの脂肪族炭化水素;ニトロ
プロパンなどの置換脂肪族炭化水素などまた忰それらの
混合物が挙げられる。この有機溶剤で調製された磁性塗
料を塗布する非磁性支持体トしては、ポリエチレンテレ
フタレートなどのポリエステル類、ポリプロピレンなど
のポリオレフィン類、セルローストリアセテート、セル
ロースジアセテートなどのセルロース誘導体、ポリカー
ボネート、ポリ塩化ビニル、ポリイミド、アルミニウム
、銅などの金属材料、紙などが挙げられる。
次に、実施例で使用するオルガノポリシロキサン化合−
からなる滑剤の合成方法を説明する。
合成例1 還流冷却器、温度針、攪拌器、滴下ロートを備えた四つ
ロ反応フラスコ中に、下式 で示されるオルガノポリシロキサン200I!、トリエ
チルアミン107Jlよびトルエン800gを仕込み攪
拌下に60〜40tl’[保ちながらステアリン酸クロ
ライド303gを1時間かかつて滴下した。滴下後、6
0Cで2時間熟成し、反応愉を5%塩酸水、続いて5チ
炭酸水素す) IJウム水溶液で順次洗浄して、未反応
のトリエチルアミンと酸化クロライドを除去した。次い
で得られたトルエン溶液を、無水硫酸ナトリウムで乾燥
し、減圧下でトルエンを留去すると、425gの淡黄色
ワックス状化合物が得られた。この化合物の融点は44
Cであり、赤外線吸収スペクトル分析、元素分析および
NMRで調べたところ、下記構成式で表わされるオルカ
ッポリシロキサンであることが確lIされた。
合成例1と同様にして次の化合物を得た。それらの化合
物の構造と諸物性をjlII表に示す。
(以下余白、次頁につづく〕 実施例1 下記組成を有する磁性塗料を調製した。
組 成                  重量部r
−Fe20@                   
 100カーボンブラツク             
    05レシチン               
        1.0合成例1の化合物      
           2Ωメチルエチルケトン   
             150メチルイソブチルケ
トン              150上記組成を有
Tる成分をボールミルで24時間混練し、フィルターを
通して取り出した。この混合−に、塗布前に、インシア
ネート化合物6重量部を添加して30分間攪拌した。こ
の混合物を、厚ミが12μのポリエチレンテレフタレー
トフィルム上に、乾燥厚が5μになるように塗布した後
、配向処理を施して乾燥して巻き取った。これを表面処
理した後、hインチ巾に裁断してサンプルテープを作成
した。
このサンプルテープを高温高fil(45C,80−(
財)の雰囲気下に所定時間保存してスチル保持時間の変
化を調べた。この結果を第2図に示す。
参考例さして、後述する比較例3で得られる磁気テープ
醗こついても同様にスチル保持時間を調べその結果を第
2図憂こ示す。
第2図の結果より、実施例1の磁気テープでは、経時変
化が著しく少なく、マたスチル特性が大巾に向上してい
ることが判明した。このことは、実施例1で使用されて
いる滑剤においては、エステル基が8i−C結合を介し
、かつ、イオウ原子がそのエステル基に導入されている
ことから、加水分解を受は難く、長期間分子内に保持さ
れつるからであろう・これに対し、比較IpH3のよう
に、単に8i−0結合を介してエステルが分子鎖に結合
されているに丁ぎない場合には、そのエステル基は加水
分解を受は易く、経時変化が簡単に生じてし奮うからで
あろう。
実施例1において使用した磁性塗料の組成のうち、合成
例1の化合物に代えて、合成例5〜8の化合物をそれぞ
れ使用して、実施例1と同様帯こしてサンプルテープを
作成した。
実施例6 実施例1に−おいて使用した磁性塗料の組成のうち、合
成例1の化合物の量を、磁性粉曇こ対して変えて、実施
例1と同様にして、サンプルテープを作成した。その結
果を第2図1こ示す。その結果より、最適添加量は、約
0.25ないし7PHPであることが分る。その添加量
が少ないと、動摩擦係数(μd)ならびにスチル保持時
間が悪くなり、またその添加量が多くなると、磁気テー
プの表面に存在する滑剤の量が多くなり、いわゆる凝着
現象を誘発し、動摩擦係数が大きくなって実用上問題と
なる。
比較例1〜2 実施例1に8いて、合成例1の化合−に代えη従来より
使用されている滑剤として、ジメチルシリコーンオイル
(商品名[KF−96J:信越化学工業■製)(比較例
1)またはメチルフェニルシリコーンオイル(商品名「
KF−54J ;償越化学工業■製)(比較例2)を使
用してサンプルテープを作成したO 比較例5 実施例1において、合成例1の化合物に代えて、下式の
オルガノポリシロキサン化合物を滑剤としで使用してサ
ンプルテープを作成した。
ct)11を 前述のようにして得られた磁気テープについてそれぞれ
スチル特性(スチル保持時間、分)ならびに動摩擦係数
(μd)を測定した。その結果を第2表に示す〇 (次頁につづく) 第   21! リスチル保持時間とは、スチル動作を行なつるO 第一1嵌の結果より、この発明憂こおける滑剤を使用丁
れば、摩擦係数が殆んどの場合にかなり低下して走行安
定性が実現され、またスチル414!!は工:1   
 ステルが加水分解され難いことから大IIK向上して
いることが分かる。また、耐久性が向上するので、テー
プの長寿命化にも有利である。
実施例7〜9 実施例1に8ける磁性塗料中曇こ1合成例1のオルガツ
ボ、リシロキサン化合物の代りに、スクヮランCC1o
Hiz)を潤滑剤として15重量部添加し、この混合物
を使用して磁性層を形成した。この磁性層の表面に、合
成fl12.3または4のオルガツボQ シOキサン化
合物の1−イソプロピルアルコール溶液を塗布して43
11g/調 になるようにトップコート層を形成した。
なお、トップコートの5量は1〜1000ダ/mが望ま
しく1゜ 比較例4−5 実施例7fC!いて、トップコート材として、上述のジ
メチルシリコーンオイル(比11!fl14)、/チル
フェニルシリコーンオイル(比稙例5〕を使用して、同
様にして磁気テープを作成した。
比較例6 比較例3で使用したオルガノポリシロキサン化合−を用
いて、実施例7と同様にしてトップコーチ層を形成し、
磁気テープを作成した。
以上のようなトップコート層を−けた磁気テープについ
て特性を調べ、その結果を第3表に示−第3表から分る
ように、実施例の磁気テープは摩擦係数が低(、かつ、
スチル特性も嵐好であって両特性を満足している。な8
% トップコートに使用する溶剤としては、メチルエチ
ルケトンやフレオン(デュポン社製のCCIxFz)な
どが使用可能である。
第1C図に示すように、ポリエチレンテレフタレートヘ
ースフイルム(11の裏面に合成例3のオルガノポリシ
ロキサン化合−の0.1−フレオン溶液を2.1〜/m
となるように塗布し、潤滑層(4)とした(実施例10
)。このテープ裏面のμdを測定したところ。
μd=0.150  (1回目の走行時〕μd=0.1
78  (10回目の走行時)であった。
同様にして合成例5のオルガノポリシロキサン化合物の
0.1チフレオン溶液を2.111Q/mとなるように
ベース裏面に塗布して潤滑層とした磁気テープの裏面の
μdは、 μd=0.155  (1回目の走行時)μd=o、1
80  (10回目の走行時)であった。
これに対し、ベース裏面に何らコーティングを施さない
場合には、 μd=0.254  (1回目の足付時)、μd−0,
319(10WA11の走行時)であって、摩擦係数が
大きかった。
比較例7 成 分             重量部カーボンブラ
ック          100メチルエチルケトン 
        400トルエン          
     400上記成分を混合した後、デース七ジュ
ールL(バイエル社製)20重量部を添加して、バック
コート用の塗料とした。この塗料中には更に、種種の非
磁性顔料、例えばα−Fe205%IJ204などのと
なるように塗布し、バックコート層とした。このテープ
の裏面のJ([は、 μd=o、225  (1回目の走行時)μd=o、2
50  (10回目の走行時)であった・ 実施例12 比較例7のバックコート用塗料に、合成例7のオルガノ
ポリシロキサン化合物を4PHRになるように添加し、
比較例7と同11#こして磁気テープを作成した。この
磁気テープの裏面のAdは次の通りであった。
μd=0.170(1回目の走行時) μd=0.175  (10回目の走行時)実施例13 比I2例7で用いた通常組成のバックコート層を形成し
、その上に合成例7のオルガノポリシロキサン化合−を
43*/mとなるように塗布した。この磁気テープの裏
面のμdは次の通りであった。
μd=0.1<55  (1回目の走行時)μd=0.
170  (10回目の走行時)実施例14−15 −5〜−4 1Q   Torrの真空度に保持された真空蒸着装置
内で、12μのポリエステルベース(PET)・に、入
射角65°でCOを略1000Xの厚みになる如く高周
波加熱法によって・斜め蒸着した。この磁気テープの磁
気特性はHc = 9000e 、’Rs、:9Q%、
Bm−10000ガウスであった。
このようにして得た蒸着テープの磁性薄膜表面に合成例
1(実施f114)または合成例\5(実施例15)の
オルガノポリシロキサン1化合−をトップコート層とし
て形成し、そのテープについて特性を調べた。その結果
を第4表に示す。
第  4  嵌 なお、比較例8では、トップコート層を形成していない
磁気テープを使用した。
【図面の簡単な説明】 図面は本発゛明の実施例を示すものであって、第1A〜
第1E図は各磁気テープの断面図、第2図はスチル保持
時間の経時変化を示すグラフ、第3図は滑剤(オルガノ
ポリシロキサン)の添加量によるスチル保持時間の変化
を示すグラフである。 なお、図面に用いられている符号において、(21・・
・・・・・・・・・・・・・磁性層+31・・・・・・
・・・・・・・・・トップコート層(4)・・・・・・
・・・・・・・・・潤滑層(5)・・・・・・・・・・
・・・・・バックコート層(6)・・・・・・・・・・
・・・・・潤滑層である。 代理人 土量 勝 第2図 滑剖添力111(i置部)

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 一般式: −R18(X)R2 (式中、R1は炭素原子数が1から5までの2価炭化水
    素基およびR2は炭素原子数が7から21までの飽和ま
    たは不飽和の一価炭化水素基を意味するρ で懺わされるチオエステル基が分子鎖の末端および/ま
    たは中間位置の田原子に結合されているオルガノポリシ
    ロキサン化合物を含有する層が非磁性支持体上に形成さ
    れていることを特徴とTる磁気記録媒体。
JP56189617A 1981-11-26 1981-11-26 磁気記録媒体 Granted JPS5891527A (ja)

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