JPS61133012A - 磁気記録媒体 - Google Patents

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】 〔技術分野および目的〕　　、 この発明は磁気記録媒体に関し、その目的とするところ
は磁性粉末の分散性に優れ、かつ耐摩耗性に優れた磁性
層を有する磁気記録媒体を提供することにある。

〔背景技術〕

磁気記録媒体は、通常、磁性粉末、結合剤成分、有機溶
剤およびその他の必要成分からなる磁性塗料をポリエス
テルフィルムなどの基体上に塗布、乾燥してつくられる
。この際使用される結合剤成分としては、磁性粉末の分
散性に優れ、磁気記録媒体に高感度、高Ｓ／Ｎ比などの
優れた電磁変換特性を付与できるとともに、耐摩耗性に
優れるものが望まれる。

このため結合剤樹脂について種々の研究開発がなされ、
磁性粉末の分散性を良好にするため、分子中に、磁性粉
末との親和性が良好な水酸基、あるいはカルボキシル基
などの親水基を導入させた結合剤樹脂を使用し、また磁
性層の耐摩耗性を改善するためこれらの結合剤樹脂と三
官能性低分子量イソシアネート化合物等の硬化剤を併用
することが行われている。（特開昭５４−１６４１０９
号、特開昭５４−１５１４１５号） ところが、これら水酸基あるいはカルボキシル基等の一
種の極性基を有する結合剤樹脂を使用する場合は、この
一種の極性基が硬化剤との架橋性および磁性粉末への吸
着性において同一の能力を有するものではなく、個々に
異なるため、たとえば、これらの水酸基を分子中に含む
結合剤樹脂を硬化剤とともに併用した場合、硬化剤との
架橋結合が充分に行われて耐摩耗性は改善されるものの
磁性粉末の分散性がそれほど良好でなく、またカルボキ
シル基を分子中に含む結合剤樹脂を硬化剤とともに併用
した場合は、磁性粉末の分散性は充分に向上されるもの
の硬化剤との架橋結合が不充分で耐摩耗性を充分に改善
できないというように、極性基対磁性粉末表面または極
性基対硬化剤の反応性のうち、いずれか強い反応のみが
生じるため、極性基の全てが硬化剤と架橋結合したり、
あるいは磁性粉末の表面に吸着したりして、磁性粉末の
分散性と磁性層の耐摩耗性をともに充分に改善すること
はできないという難点があった。

Ｃ発明の概要〕 この発明は、かかる現状に鑑み種々検討を行った結果、
分子中に、−ＰＯ（ＯＭ）２　、　ＯＰＯ（ＯＭ）２　
　、　　ＯＰ　　（ＯＭ）２　　、　３０３　　Ｍ、　
　〜０３０３Ｍ、−ＣＯＯＭ、−ＮＨ２、−ＯＨ（但し
、ＭはＨ，Ｌ　ｉ、Ｎａ、に、ＮＨ２又はＮＨ４である
。）から選ばれる２種以上の極性基を有する樹脂を、結
合剤成分として使用し、これを硬化剤とともに併用する
と、これら２種以上の極性基が磁性粉末表面への吸着性
と硬化剤との架橋性に能力差を有し、一方の極性基が磁
性粉末表面に吸着された場合は他方の極性基が硬化剤と
架橋結合し、逆に一方の極性基が硬化剤と架橋結合した
場合は他方の極性基が磁性粉末表面に吸着するため、こ
れら２種以上の極性基を有することによって磁性粉末の
分散性が充分に向上されるとともに耐摩耗性も充分に改
善され、電磁変換特性および耐摩耗性に優れた磁気記録
媒体が得られることがわかり、なされたものである。

この発明において、結合剤成分として使用される、分子
中に、−ＰＯ（ＯＭ）２　、　ＯＰＯ（ＯＭ）２、　Ｏ
Ｐ（０Ｍ）２、　ＳＯ３Ｍ、−０５０３Ｍ、−ＣＯＯＭ
、　　ＮＨ２、ＯＨ（但し、ＭはＨ，Ｌ　ｉ、Ｎａ、に
、ＮＨ２またはＮＨ４である。）から選ばれる２種以上
の極性基を有する結合剤樹脂としては、塩化ビニル系樹
脂、塩化ビニリデン系樹脂、ビニルアセクール系樹脂、
繊維素系樹脂、ポリウレタン系樹脂、ポリエステル系樹
脂、アクリロニトリル−ブタジェン共重合体、ポリエチ
レン系樹脂、ポリアミド系樹脂、エポキシ系樹脂、ポリ
エーテル系樹脂、アクリル系樹脂等、従来一般に使用さ
れている結合剤樹脂に前記の極性基を２種以上導入した
ものがいずれも好適に使用される。

このように極性基を２種以上有する樹脂は、これらの従
来一般に使用されている結合剤樹脂を、ＣＩ　　ＣＨ２
ＰＯ（ＯＭ）２　、Ｃｎ−ＣＨｚ　ＯＰＯ（ＯＭ）２　
、ＣＩｌ　ＣＨ２０Ｐ　（ＯＭ）２、Ｃ１−ＣＨ２Ｃ０
０Ｍ等の分子中に極性基および塩素を有する化合物と膜
堰酸反応させて縮合するか、あるいはＨＯＣＨ２ＣＨ２
ｓｏ３Ｍのように分子中に極性基および水酸基を有する
化合物と脱水反応させて縮合するか、もしくは硫酸と反
応させてＲ−３Ｏ３Ｈとし、さらにはこれに水酸化ナト
リウム、水酸化カリウム、水酸化アンモニウム等を反応
させてＲ−３Ｏ３Ｎａ５Ｒ−３Ｏ３Ｋ。

Ｒ−３ｏ３ＮＨ４等とするか、さらに従来一般に使用さ
れている結合剤樹脂のニトリル基を水素還元してＲ−Ｃ
Ｈ２ＮＨ２とするなどの方法で得られ、このようにして
導入されるこれら２種以上の掘性基は、磁性粉末表面に
良好に吸着するとともに硬化剤ともよく架橋結合する。

従って、これら２種以上の極性基を有する樹脂を、硬化
剤とともに併用すると、これら２種以上の極性基が有す
る磁性粉末表面への吸着性と硬化剤との架橋性の差によ
って、一方の極性基が磁性粉末表面に吸着された場合は
他方の極性基が硬化剤と架橋結合し、逆に一方の極性基
が硬化剤と架橋結合した場合は他方の極性基が磁性粉末
表面に吸着するため、これら２種以上の極性基によって
磁性粉末の分散性が充分に向上されるとともに耐摩耗性
も充分に改善され、高Ｓ／Ｎ比で電磁変換特性に優れる
とともに耐久性に優れた磁気記録媒体が得られる。

このように、２種以との極性基を有する結合剤樹脂が、
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−酢酸ビニル共重合体、塩化ビニル−プロピ
オン酸ビニル−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−アク
リル酸共重合体等の塩化ビニル系樹脂、塩化ビニリデン
−塩化ビニル共重合体、塩化ビニリデン−アクリロニト
リル共重合体等の塩化ビニリデン系樹脂、ビニルブチラ
ール−酢酸ビニル−ビニルアルコール共重合体、ポリビ
ニルブチラール樹脂等のビニルアセクール系樹脂および
ニトロセルロース等の繊維素系樹脂である場合、磁性粉
末の分散性および充填性に優れた磁性層が得られ、塩化
ビニリデン系樹脂はこの他磁性粉末の配向性および磁性
層の耐摩耗性を良好にすることができ、また繊維素系樹
脂はこの他磁性粉末の配向性および磁性層の表面平滑性
を良好にすることができる。また、ポリウレタン系樹脂
の場合は耐摩耗性に優れるとともに柔軟性に富んだ磁性
層が得られ、ポリエステル系樹脂は耐摩耗性に優れると
ともにポリエステルフィルム等の基体との接着性に優れ
た磁性層が得られる。さらに、アクリロニトリル−ブタ
ジェン共重合体、ポリエチレン系樹脂、ポリアミド系樹
脂、エポキシ系樹脂、ポリエーテル系樹脂、アクリル系
樹脂の場合は耐摩耗性に優れた磁性層が得られる。

また、この種の結合剤樹脂は、導入された前記の２種の
極性基が、−ＰＯ（ＯＭ）’２　、　ＯＰＯ（ＯＭ）２
　、　ＯＰ　（ＯＭ）２　、５０３　Ｍ、−０３０３Ｍ
、−ＣＯＯＭ等のように、酸性のものである場合は、表
面が塩基性の磁性粉末によく吸着し、逆に−ＮＨ２のよ
うに塩基性のものである場合は表面が酸性の磁性粉末表
面によく吸着して、磁性粉末の分散性、充填性および配
向性等が改善される。特に、　　ＰＯ（ＯＭ）２　、　
ＯＰＯ（ＯＭ）２　、　ＯＰ　（ＯＭ）２等の極性基を
有する結合剤樹脂は、磁性粉末との相互作用が良好なた
め最も良好なものとして使用され、またー５０３Ｍ、−
０３０３Ｍ等の極性基を有する結合剤樹脂は、併用する
他の樹脂との相溶性がよいため他の結合剤樹脂と併用す
る場合特に良好なものとして使用される。さらに極性基
−ＣＯＯＭを有するものは有機溶剤によく溶解するため
使用が容易で、極性基−ＮＨ２を有するものは表面が酸
性の磁性粉末に特に良好に吸着するため、表面が酸性の
磁性粉末を使用するとき特に良好なものとして使用され
る。

このような、分子中に２種以上の極性基を有する結合剤
樹脂とともに併用される硬化剤としては、−分子中に２
個以上のイソシアネート基、あるいはエポキシ基、もし
くはエチレンイミン環等の架橋性官能基を有するイソシ
アネート化合物、エポキシ化合物、およびエチレンイミ
ン化合物等が好ましく使用され、具体例としては、たと
えば、コロネー）Ｌ（日本ポリウレタン工業社製、３官
能性像分子量イソシアネート化合物）、エピクロン８０
０　（大日本インキ化学工業社製、２官能性ビスフエノ
ールタイプ・エポキシ樹脂）、ＰＡＺ３３（日本触媒化
学社製、３官能性工チレンイミン化合物）等が挙げられ
る。これらの硬化剤は、前記の分子中に２種以上の極性
基を有する結合剤樹脂とともに併用されると、結合剤樹
脂の磁性粉末表面に吸着しないで残存する極性基と良好
に架橋結合するため、強靭な磁性層が形成されて耐摩耗
性が充分に改善される。従って、磁性粉末の分散性が充
分に向上されるとともに耐摩耗性も充分に改善され、高
Ｓ／Ｎ比で電磁変換特性に優れるとともに耐久性に優れ
た磁気記録媒体が得られる。これらの硬化剤を使用する
際、−３Ｏ３１（、−〇〇ＯＨなどの酸性を示す極性基
を架橋用極性基として有する前記の結合剤樹脂と併用す
る場合は、特にエチレンイミン環を有する硬イし剤がこ
れらの結合剤樹脂と良好に反応して架橋結合するため、
エチレンイミン環を有する硬化剤を使用するのが好まし
く、−ＮＨ２などの塩基性を示す極性基を架橋用極性基
として有する前記の結合剤樹脂と、併用する場合は、特
にイソシアネート基、エポキシ基を有する硬化剤がこれ
らの結合剤樹脂と良好に架橋結合するため、イソシアネ
ート化合物およびエポキシ樹脂等の硬化剤を使用するの
が好ましい。また、架橋用極性基として一〇Ｈ基を有す
る前記の結合剤樹脂と併用する場合は、いずれの硬化剤
も良好に架橋結合するなめ、いずれの硬化剤も好ましく
使用され、特にこの場合は磁性塗料の安定性が良好であ
るため好ましく使用される。このような硬化剤の使用量
は結合剤成分全量に対して１〜４０重量％の範囲内にす
るのが好ましく、少なすぎると磁性層の耐摩耗性が充分
に改善されず、多すぎると粘度上昇などにより磁性塗料
の安定性が低下する。

この発明の磁気記録媒体を製造するには常法に準じて行
えばよく、例えば、ポリエステルフィルムなどの基体上
に、磁性粉末、前記の分子中に２種以上の極性基を有す
る結合剤樹脂を含む結合剤成分、この結合剤成分と架橋
結合する硬化剤、有機溶剤およびその他の添加剤を含む
磁性塗料を吹きつけもしくはロール塗りなどの任意の手
段で塗布し、乾燥すればよい。

ここで、結合剤成分として使用される結合剤樹脂は、前
記の分子中に２種以上の極性基を有する結合剤樹脂を、
単独で使用する他、２種以上併用して用いてもよく、さ
らに一般に磁気記録媒体用の結合剤樹脂として使用され
る塩化ビニル系樹脂、塩化ビニリデン系樹脂、ビニルア
セタール系樹脂、繊維素系樹脂、ポリウレタン系樹脂、
ポリエステル系樹脂、アクリロニトリル−ブタジェン共
重合体、ポリエチレン系樹脂、ポリアミド系樹脂、エポ
キシ系樹脂、ポリエーテル系樹脂、アクリル系樹脂等と
併用してもよい。これらの一般に磁気記録媒体用として
使用される結合剤樹脂と併用する場合、その配合割合は
、前記の分子中に２種以上の極性基を有する結合剤樹脂
対一般に磁気記録媒体用として使用される結合剤樹脂の
比にして重量比で１対９〜１０対Ｏの範囲内にするのが
好ましく、前記の分子中に２種以上の極性基を有する結
合剤樹脂が少なすぎては磁性粉末の分散性および磁性層
の耐摩耗性を同時に充分に向上させるさせることができ
ない。

また、使用される磁性粉末としては、たとえばｒ−Ｆｅ
２０３粉末、Ｆｅ３Ｏ４粉末、ＣＯ含有ｒ−Ｆｅｚ○３
粉末、ＣＯ含有１”　＋３３０４粉末、Ｃｒ　０２粉末
の他、Ｆｅ粉末、ＣＯ粉末などの金属粉末およびバリウ
ムフェライトなど従来公知の各種磁性粉末が広（包含さ
れる。

有機溶剤としては、メチルイソブチルケトン、メチルエ
チルケトン、シクロヘキサノン、トルエン、酢酸エチル
、テトラヒドロフラン、ジオキサン、ジメチルホルムア
ミドなどが単独で、あるいは二種以上混合して使用され
る。

なお、磁性塗料中には、通常使用されている各種添加剤
、例えば、ｃｔ−Ｆｅ２０３粉末、Ａｌ２Ｏ３粉末、Ｃ
ｒ２Ｏ３粉末などの研磨剤、脂肪酸や脂肪酸エステルな
どの潤滑剤、カーボンブラ・ツタなどの帯電防止剤、レ
シチンなどの分散剤などを任意に添加使用してもよい。

〔実施例〕

次に、この発明の実施例について説明する。

実施例１ 分子中に、−３Ｏ３Ｎａ基〔極性基（１）、磁性粉末分
散用極性基〕を１モル％有し、かつＯＨ基〔極性基（２
）、架橋用極性基〕を１０モル％有する重合度が４００
の極性基含有塩化ビニル−酢酸ビニル−ビニルアルコー
ル共重合体を使用し、Ｃｏ含含有−Ｆｅ２０３粉末　　
　８０重量部極性基含有塩化ビニル−酢酸ビニ　ｌＯ〃
ルービニルアルコール共重合体） パンデソクスＴ５２０１　　（大日本　８　〃インキ化
学工業社製、ウレタン エラス斗マー） コロネートし　（日本ポリウレタン　２　〃工業社製、
三官能性低分子量イ ソシアネート化合物） メチルイソブチルケトン　　　　　５０〃トルエン　　
　　　　　　　　　　５０〃の組成物のうちコロネート
Ｌを除く各成分をボールミルに入れて７００時間混分散
した後、コロネートＬを加えてさらに１時間混合分散し
、磁性塗料を調製した。この磁性塗料を、厚さ１１μの
ポリエステルフィルム上に乾燥厚が約５μとなるように
塗布、乾燥し、磁性層を形成した。しかる後、これを所
定の巾に裁断して磁気テープをつくった。

実施例２〜１８ 実施例１における磁性塗料の組成において、極性基含有
塩化ビニル−酢酸ビニル−ビニルアルコール共重合体を
適宜下記第１表に示す極性基（１）および極性基（２）
を有する極性基含有結合剤樹脂に代え、またパンデノク
スＴ５２０１およびコロネートＬを適宜下記第１表に示
す併用結合剤樹脂および硬化剤に代え、さらに使用する
磁性粉末を適宜その表面のｐＨが下記第１表に示すｐＨ
Ｏものに代えた以外は、実施例１と同様にして磁気テー
プをつくった。

比較例１ 実施例１における磁性塗料の組成において、極性基含有
塩化ビニル−酢酸ビニル−ビニルアルコール共重合体に
代えて、ＶＡＧＨ（Ｕ、Ｃ，Ｃ社製、塩化ビニル−酢酸
ビニル−ビニルアルコール共重合体）を同量使用した以
外は実施例１と同様にして磁気テープをつくった。

比較例２ 実施例Ｉにおける磁性塗料の組成において、極性基含有
塩化ビニル−酢酸ビニル−ビニルアルコール共重合体に
代えて、ＶＡＧＨを同量使用し、新たにガーファック（
東邦化学社製、燐酸エステル）を１重量部添加した以外
は、実施例１と同様にして磁気テープをつくった。

比較例３ 実施例１における磁性塗料の組成において、掻性基含有
塩化ビニルー酢酸ビニル−ビニルアルコール共重合体に
代えて、ＶＭＣＨ（Ｕ、Ｃ，Ｃ社製、塩化ビニル−酢酸
とニル−マレイン酸共重合体）を同量使用した以外は実
施例１と同様にして磁気テープをつくった。

比較例４ 実施例１における磁性塗料の組成において、極性基含有
塩化ビニル−酢酸ビニル−ビニルアルコール共重合体に
代えて、ＶＭＣＨを同量使用し、新たにカーボンブラン
クを１重量部とベンガラを５重量部添加した以外は実施
例１と同様にして磁気テープをつくった。

比較例５ 実施例１における磁性塗料の組成において、極性基含有
ｍ　化ビニルー酢酸ビニルービニルアルコール共重合体
に代えて、ニトロセルロースを同量使用した以外は実施
例１と同様にして磁気テープをつくった。

比較例６ 実施例１における磁性塗料の組成において、極性基含有
塩化ビニル−酢酸ビニル−ビニルアルコール共重合体に
代えて、ニトロセルロースを同量使用し、新たにガーフ
ァック（東邦化学社製、燐酸エステル）を１重量部添加
した以外は、実施例１と同様にして磁気テープをつくっ
た。

各実施例および各比較例で得られた磁気テープについて
、角型、最大残留磁束密度を測定し、耐摩耗性を試験し
た。耐摩耗性は、磁気テープをテープレコーダーに装填
し、繰り返し走行させて、磁性層の摩耗による粉落ち、
ヘッド汚れおよび磁性層表面の傷が著しくなるまでのヘ
ッド通過回数を測定して行った。

下記第２表はその結果である。

第２表 〔発明の効果〕 上記第２表から明らかなように、実施例１ないし１８で
得られた磁気テープは、比較例１ないし６で得られた磁
気テープに枕して角型および最大磁束密度が高くて、耐
摩耗性がよく、このことからこの発明によって得られる
磁気記録媒体は磁性粉末の分散性が良好で電磁変換特性
に優れるとともに耐摩耗性に優れていることがわかる。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、分子中に、 −ＰＯ（ＯＭ）＿２、−ＯＰＯ（ＯＭ）＿２、−ＯＰ（
   ＯＭ）＿２、−ＳＯ＿３Ｍ、−ＯＳＯ＿３Ｍ、−ＣＯＯ
   ＭＮ−ＮＨ＿２、−ＯＨ （但し、ＭはＨ、Ｌｉ、Ｎａ、Ｋ、ＮＨ＿２またはＮＨ
   ＿４である。） から選ばれる２種以上の極性基を有する樹脂を結合剤成
   分として含み、かつこの結合剤成分と架橋結合する硬化
   剤を磁性粉末とともに含んでなる磁性層を有する磁気記
   録媒体