JPS5921087B2 - 磁気記録素子 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は記録媒体を有するキャリヤを備える磁１５気記
録素子に関するものである。

キャリヤは通常プラスチック、例えばポリエステルまた
はポリ塩化ビニルからつくるか、或いはまた紙、ガラス
または金属から構成することができる。

キャリヤはテープ、プレート、ディスク等２０の形を有
することができる。磁気記録媒体は、磁化性粒子が分散
剤を用いることにより微細分布する結合剤から成る。

良好な記録密度を得、信号の正確な再現または記録を得
るために、磁化性粒子を結合剤中に最適２５に分散させ
ることが極めて重要である。

この目的のため従来使用されている分散剤は、２群、即
ち低分子分散剤と高分子分散剤に分類される。低分子分
散剤、例えば天然生成物のレシチンは分散させる粒子を
完全に被覆するため過剰量３０必要である欠点を有する
。上記過剰量の移動を妨害するように特別の物質が添加
されなければならない。更に特別な物質が望ましい固定
作用を生ずることを見出すことは困難である。特別な物
質、例えば乾性油の上記添加は就中米国特許第３５３４
７１４１５号に記載されている。

高分子分散剤は、例えば公開されたオランダ国特許出願
第６５１１０１５号に記載されているよ、ハうに、湿潤
性が劣るため粒子の団塊が分散剤で被覆される欠点を有
する。

上記団塊を個々の粒子に分散することは、うまくいかな
いかまたは多くのエネルギーを用いてはじめて可能であ
る。オランダ国特許第８５８２３号には分散剤としてア
ルコールのモノ一またはジ一燐酸エステルが披瀝されて
いる。

これ等の物質は、感湿性であり、また結合剤を加水分解
させることができ、更に或種の磁化性粒子、例えば磁化
性酸化鉄と反応するという欠点を有する。更に分散させ
る粒子は酸結合性を有すべきである。公開されたオラン
ダ国特許出願第７３１３５４６号にはアルキルアリール
スルホン酸の他に燐のキノ一およびジーエステルを含む
２成分分散剤が披瀝されている。

この場合もまたオランダ国特許第８５８２３号に関して
上記したと同様の欠点がある。米国特許第３６９２８８
４号明細書は、記録媒体中の磁化性粒子に対する分散剤
（顔料）を目的とするもので、分散剤は燐酸エステルの
アミン塩、即ち脂肪族、環状または芳香族のアルコール
から誘導されるエステルのアミン塩またはそれ等の混合
物として記載されている。

これ等の分散剤は結合剤に関して最適に許容されるもの
ではなく、即ち結合剤マトリツクス中の分散剤にあては
まる顔料の最適の混入を示さず、この結果記録媒体の電
磁性が低下する。本発明者は前記した種類の記録素子で
上記欠点を示さない素子を開発し、この素子は、分散剤
がアミンと、燐酸とアルコキシル化され得る高級アルコ
ールまたはアルキルフエノールとのモノエステルおよび
／またはジエステルの塩であることを特徴とする。

本発明の記録素子の電磁特性は、信号の正確な記録また
は再現が可能である様に優れている。

更に特に記録媒体に使用する分散剤の酸感度は著しく低
い。更に結合剤とこれに分散する磁化性粒子との流動特
性、即ち分散液の流動特性は分散液が低粘度でチキソト
ロピ一性が低いという点で改善される。これ等すべての
改善された特性により粒子の結合剤中の分布度が最適に
なり、本発明の記録素子に存在する記録媒体の電磁性が
一層よくなるＯ好適な燐酸のモノエステルおよび／また
はジエステルは、１２〜２２個の炭素原子を有し、０〜
３０個のエトキシ基でエトキシル化される高級アルコー
ルまたはアルキルフエノールで燐酸をエステル化したも
のである。

エトキシ基の代りに他のアルコキシ基、例えばプロポキ
シ基を使用し得ることは良く知られており、この場合プ
ロポキシ基はエトキシ基より僅かに疎水性である。上記
の容易に使用し得るアルコールを例示すると、高級脂肪
族アルコールおよびオレフイン系アルコール、例えばオ
レイルアルコール、ラウリルアルコール、ステアリルア
ルコールがある。

特に良好な結果は、次式または （式中のｎは０〜２０で特に５〜１８が好ましい）に対
応する燐酸のエステルにより得られる。

分散剤中に存在するアミンは１個以上の第一、第二また
は第三アミノ基を有し、少くとも３個の炭素原子を有す
る有機化合物である。この定義から種々の性質を有する
アミンを使用し得ることが明らかであろう。このことを
例示するために、使用し得るアミンを例示すると次の通
りである；低級アルキル基を有する脂肪族アミン、例え
ばリノレイルアミン、オレイルアミン、ラウリルアミン
、パルミチルアミン、ステアリルアミン、アミルアミン
およびココナツ油アミン、複素環式アミン、例えばモル
ホリン、アルキル基で置換されたモルホリン、分子当り
数個のアミノ基を有する化合物、例えばヘキサメチレン
テトラミン、芳香族アミン、例えばアルキル基置換アニ
リン、更に第三アミン、例えばトリエチルアミン、トリ
オクチルアミンおよびトリエタノールアミン。極めて適
するアミンは上述の脂肪族アミンおよびオレフイン系ア
ミンでアルキル基が１２〜２２個の炭素原子を有するも
の並びにトリエタノールアミンである。

燐酸エステルおよびアミン両者の広範囲の選択の自由は
、その結果分散剤の組成か勿論前記定義および特許請求
の範囲１に規定する如き制限内で変えられる。

この変動により、分散剤の性質、例えば磁性分散液の流
動性に対する分散剤の作用に影響を及ぼすことが可能に
なる。例えば当業者は必要とされる特定の条件を満足し
更に上述の如き利点を有する燐酸エステルおよびアミン
の適当な選定により分散剤を組成することができる。本
発明者はトリエタノールアミン、オレイルアミンまたは
ココナツ油アミンと上記式に対応する燐酸エステルとの
塩より成る分散剤を用い特に良好な結果を得た。驚くべ
きことには、分散剤が過剰のアミン、即ち燐酸エステル
との塩を形成するに必要であるより多量のアミンを含有
する場合に特別の利点が得られる。

かかる組成の分散剤が潤滑剤の機能を満足することが見
出された。この結果、普通記録媒体の品質に有害な影響
を及ぼす分散剤の移動はもはや欠点ではなく、反対に記
録媒体を備えるキヤリヤの運搬および摩耗特性に対しま
さに有利であるという実際上明らかな利点が得られる。
磁気記録媒体における分散剤の分量は狭い範囲内に制限
されず、一般に磁化性粒子の分量に対し計算して１〜１
０重量％で、２〜５重量％使用するのが好ましい。本発
明の記録素子に使用する分散剤は新規であるＯこれ等の
物質は同様の物質を合成するためそれ自体既知の方法ま
たはこれに類似する方法により製造することができる。

例えば本発明の物質は燐酸とアルコキシル化され得る高
級アルコールまたはアルキルフエノールとのモノ一およ
び／またはジーエステルを、少くとも当量の分量のアミ
ンで処理することにより得られる。

燐酸エステル出発物質は、例えばアルキレンオキシドと
の反応によりアルコキシル化され得る高級アルコールま
たはアルキルフエノールを五酸化燐で処理することによ
り製造することができる。

この反応は溶媒、例えばトルエンの如き炭化水素の存在
下で実施する。本発明の記録素子に使用するべき結合剤
は普通の性質のものである。

適当な結合剤を例示すると、例えばポリ塩化ビニル、ポ
リ酢酸ビニル、ポリアクリレート、ポリエステル、ポリ
エステルアミド、ポリウレタン、および塩化ビニル、酢
酸ビニル、アクリロニトリル、ビニルアルコール、ビニ
ルブチラールおよび塩化ビニリデンから成る群から選定
された少くとも２個の単量体の共重合体がある。特に容
易に使用し得る結合剤は、ポルウレタン、塩化ビニルと
酢酸ビニルの共重合体の部分的に加水分解されたもので
ある。結合剤中に存在する磁化性粒子もまた普通の形の
ものである。

磁化性粒子としては、例えば鉄粉、Ｆｅ２Ｏ，粒子およ
びＣｒＯ２粒子を用いることができる。粒子は一般に非
円形で、０．１〜１μの長さおよび０．０１〜０．２μ
の厚さを有する。

磁化性粒子および分散剤の他に、他の補助物質、例えば
潤滑剤を結合剤中に溶解または分散させることができる
０有用な潤滑剤は、例えばオレイン酸、鉱物油、脂肪酸
アミドまたはこれ等の混合物である。

記録媒体の製造は、普通の方法、例えば磁化性粒子、分
散剤および結合剤の一部をボールミルにより結合剤に対
する溶媒中で十分に混合することにより行うことができ
る。

次いで適当な溶媒に溶解する結合剤の残部および潤滑剤
を添加し、全体をボールミル中で更に数時間粉砕する。
結合剤用の溶媒としては、有機液、例えばエステル、例
えば酢酸エチル、エーテル、例えばテトラヒドロフラン
、ケトン、例えばメチルケトンおよび塩素化炭化水素、
例えば１，２−ジクロルエタンを用いることができる。
分散液をボールミル中で十分に粉砕した後、存在し得る
大きい磁化性粒子を篩別し、混合物をキヤリヤ上に均一
層で被着する。

既に述べた如く、キヤリヤは、テープ、板、デイスク等
の形態とす，ることができ、キヤリヤを製造する材料に
よりできるだけキヤリヤ上に設けるべき記録媒体に適す
る接着剤層を被着するのがよい。接着剤層の他に、他の
層、例えば帯電防止層を設けることができる。次いで全
体を乾燥し、溶媒を蒸発させ、記録層をノ キヤリヤ上
に２〜１０μｍの厚さで残す。耐摩耗性をあげるため、
所要に応じて記録媒体層を硬化させ、更にカレンダー処
理し、層の表面を一層平滑にする。本発明を次の実施例
につき説明する。

参考例 分散剤の製造 ２６７９のオレイルアルコールを乾燥トルエンに溶解し
た溶液をかきまぜ乍らこれに濃塩化水素酸数滴を添加し
た。

次いで２２０９のエチレンオキシドを乾燥トルエンに溶
解した溶液を常温で滴下した。すべてを添加した後かき
まぜを更に約１時間継続した。溶媒を蒸発させ、反応生
成物、分子当り５個のエチレンオキシド基を含むエトキ
シル化されたオレイルアルコールをゲル透過クロマトグ
ラフイ一により試験し、純度を試験した。エチレンオキ
シドの添加量をかえて、例えば８，１０，１５および２
０個のエチレンオキシド基を有するオレイルアルコール
を同様の方法で製造することができた。次いで五酸化燐
７１０９を上記エトキシル化されたオレイルアルコール
をトルエンンに溶解した溶液に連続かきまぜ乍ら添加し
た。五酸化燐が完全に溶解した後かきまぜを更に１時間
継続した。次いで反応混合物を大量の水に注入した。有
機層を分離し、無水ＭｇＳＯ４で乾燥した。次いで溶媒
を蒸発除去した。生成した反応生成物はエトキシル化さ
れたオレイルアルコールのモノ−およびジ一燐酸エステ
ルの混合物であつた。同様の方法で異なる数のエチレン
オキシド基を有する上記エトキシル化されたオレイルア
ルコール並びにオレイルアルコール自体を燐酸エステル
に転換することができた。次いでエトキシル化されたオ
レイルアルコールの生成燐酸エステルの中和当量を測定
し、然る後エステルをアミン、例えばトリエタノールア
ミン、ココナツ油アミンおよびオレイルアミンで中和し
た。エトキシル化されたオレイルアルコールの燐酸エス
テルの生成アミン塩を実施例の記録素子における分散剤
として使用した。実施例 磁気記録素子の製造 次の成分： γ−Ｆｅ２Ｏ３粒子１００重量部、分子当り５個のエチ
レンオキシド基を含むエトキシル化されたオレイルアル
コールの燐酸エステルとココナツ油アミンの塩から成る
分散剤３重量部、塩化ビニルと酢酸ビニルから成る部分
的に加水分解された共重合体（ＶＡＧＨなる商品名でユ
ニオンカーバイト社から市販されている）３０重量部、
アセトニトリルゴム（ＨＹＣＡＲなる商品名で市販され
ている）２．５重量部、固体酸エステル（軟化剤）７．
５重量部、メチルイソブチルチトンとトルエンの１：１
混合物２５０重量部を１〜２鼎の直径を有する硝子粒６
００個を含むパールミル中に入れ磁気記録媒体を製造し
た。

上記成分の混合物を、２〜３時間パールミルを高速回転
させ十分に混合した。

次いで生成した記録媒体を３μの目幅を有する濾過器に
通し、１２μの厚さを有するポリエステル箔上に供給し
た。乾燥し、カレンダー処理した後、キヤリヤ（ポリエ
ステル箔）に約５μの層厚を有する記録媒体を被着した
記録素子を得た。同様の方法で記録媒体に使用した分散
剤を選択するだけで相互に異なる一連の磁気記録素子（
磁気テープ）を製造した。

製造した各テープを用い普通の標準電磁測定を行つた。

これ等の測定の結果を後記表の第３欄に記録した。測定
は３３３ｚおよび３％ひずみにおける最大出力値；飽和
ｋｌ［ｚ；３３３１１ｚおよび１０ｋＩＩｚにおけるテ
ープの相対感度；バイアスノズルを測定した。各測定結
果を標準の基準テープの値と比較し、差をαＢで表わし
た。すべての試験のαＢの差の総計を３欄のＥＲ値（電
気音響応答）欄に記録した。このＥＲ値はテープの電気
音響特性の全状態を示す。Ｅ値が大になるほど電気音響
特性水準の一層高い（良好）ことを示す〇第２欄に使用
する分散剤を記載することにより磁気テープの組成を表
わす。番号Ａの磁気テープは、極めてよく知られている
普通の分散剤、即ち大豆レシチンを使用するものである
。

このテープはプレイバツクする際きいきい音をたて、か
かる音は他のテープでは生じなかつた。特別のアミン（
中和に必要なアミン量の１０〜２０％）を添加すること
により、テープの摩擦係数は約０．３０から約０．２０
に減じた。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 分散剤および微細分布した磁化性粒子が存在する結
   合剤を含む磁気記録媒体を有するキャリヤを備える磁気
   記録素子において、分散剤がアミンと、燐酸とアルコキ
   シル化され得る高級アルコールまたはアルキルフェノー
   ルのモノ−および／またはジ−エステルとの塩であるこ
   とを特徴とする磁気記録素子。 ２ 高級アルコールまたはアルキルフェノールが１２〜
   ２２個の炭素原子を有し、０〜３０個のエトキシ基でエ
   トキシル化された特許請求の範囲１記載の磁気記録素子
   。 ３ 燐酸エステルが次式 ▲数式、化学式、表等があります▼ または ▲数式、化学式、表等があります▼ （式中のｎは５〜１８を示す）を満足する特許請求の範
   囲２記載の磁気記録素子。 ４ アミンが少くとも３個の炭素原子を有し、１個以上
   の第一、第二または第三アミノ基を有する有機化合物で
   ある特許請求の範囲１、２または３記載の磁気記録素子
   。 ５ 分散剤が過剰のアミンを含有する特許請求の範囲１
   、２、３または４記載の磁気記録素子。