JPS61184717A - 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】 （産業上の利用分野） 本発明は、磁気記録媒体に関し、更に詳しくはその磁性
層を特定のバインダー樹脂から形成した走行特性に優れ
た磁気記録媒体に関する。

（従来の技術） 従来、オーディオ機器、ビデオ機器、コンピューター等
に用いる磁気記録媒体は、ポリエステルフィルム等の如
き非磁性の支持体上に、磁性粉末とバインダー樹脂とか
らなる磁性層を形成することによって得られている。

このような磁気記録媒体を形成するためのバインダー樹
脂としては、一般に、塩化ビニル樹脂、ポリウレタン樹
脂、ポリエステル樹脂、ニトロセルロース樹脂、エポキ
シ樹脂等が使用されている。

また、上記の如き磁気記録媒体は、記録の高速化、記録
の高密度化および装置の小型軽量化のために、磁性層の
表面が平滑であり、且つ多数回の繰返し使用に耐えるよ
うに、耐摩耗性であることが要求されている。

（発明が解決しようとしている問題点）しかしながら、
前記の如きバインダー樹脂を使用したものは、使用した
バインダー樹脂の摩擦係数が、約０．４以上であるため
、磁気記録媒体がビデオテープ用やオーディテープ用等
の場合には、それらテープのすべり性が悪く、テープの
巻取りや巻戻しの際に乱巻状態を生じることがあり、そ
の結果、テープの変形や損傷を生じ、ドロップアウトの
原因となっている。

このような欠点を解決すべく、磁性層に脂肪酸　ワ・シ
クス、シリコーンオイル等の潤滑剤を添加し、磁性層の
摩擦係数を小さくすることが試みられているが、このよ
うな潤滑剤は磁性層の表面にブリートする傾向が大であ
るため、記録ヘッドに目詰まりを生じさせるという別の
問題を生じる。

別の方法として、バインダー樹脂としてシロキサン結合
を分子中に有するポリウレタン樹脂を使用することが提
案されている（例えば、特開昭５９−５４２１号、同５
９−９４２３７号公報等参照）。

しかしなから、このようなバインダー樹脂を用いて形成
した磁性層は、ヘッドとテープとの間で生じる摩擦熱に
よって、磁性層が軟化し易く、従って長時間連続して使
用すると、軟化によって１’ｆｆ擦係数が高くなり、前
述の如き問題を生じる。

このような欠点を解決するために、磁性層の形成時に、
磁性粉末を含む塗料中にポリイソシアネート等の架橋剤
を添加することも提案されているが、このような架橋剤
を添加したものは、経時変化を生じ易く、その可使時間
（ポットライフ）に問題が生じる。

本発明者は、上記の如き従来技術の欠点を解決し、軟化
点が高く、しかも摩擦係数が小さく、従って高速使用お
よび多数回の繰返し使用が可能な磁気記録媒体を得るべ
く鋭意研究の結果、磁気記録媒体の磁性層を形成するバ
インダー樹脂として、特定のバインダー樹脂を使用する
ことによって、上述の従来技術の欠点が解決されること
を知見して本発明を完成した。

（問題点を解決するための手段） すなわち、本発明は、非磁性の支持体および該支持体の
少なくとも一方の面に設けた磁性層とからなり、上記磁
性層を形成するバインダー樹脂が、シロキサン結合を分
子中に有するポリウレア樹脂であることを特徴とする磁
気記録媒体である。

次に本発明を更に詳細に説明すると、本発明で使用し主
として本発明を特徴づけるバインダー樹脂は、本発明者
が初めて開発したものであり、その分子中にシロキサン
結合を有するポリウレア樹脂である。

上記のポリウレア樹脂は、１分子中に２個以上の７ミノ
基を有するポリシロキサンポリアミンと１分子中に２個
以上のインシアネート基を有するポリイソシアネート化
合物から従来のポリウレア樹脂の製造方法に準じて容易
に得ることができる。

北記のポリシロキサンポリアミンとして好ましいものは
、ポリジ？！レキルシロキサンジアミンであり、下記の
一般式で表わすことができる。

上記式中のＲは、脂肪族、芳香族あるいは脂肪芳香族の
２価の基であり、本発明において好ましいものはＣ１〜
Ｃ６のアルキル基またはＣ５〜ｃ１６の芳香族基である
。

また、Ｒ′はアルキル基であり、本発明において好まし
いものは、メチル基である。

ｍは、上記一般式のポリシロキサンジアミンの平均分子
量が約５００〜ｔｏ　、ｏｏｏになる値であり、本発明
において特に好ましいものは、平均分子量が約１，００
０〜５．０００のものである。

尚、このようなポリシロキサンジアミンは単独でも混合
物としても使用でき、更に、得られるポリウレア樹脂の
破断強度、破断伸度、硬度等の各種物性を調整するため
に２官能以上の他の一般的なポリアミンを共重合成分と
して併用することができる。このような他の一般的なポ
リアミンは。

上記のポリシロキサンポリアミン１モルあたり１モル以
下の量で使用するのが好ましい。

上記ポリシロキチンポリアミンと反応させるポリイソシ
アネート化合物は、従来、ポリウレタン樹脂の製造に使
用されている一般的なポリイソシアネート化合物であり
、例えば トルエン−２，４−ジイソシアネート、４−メトキシ−
１，３−フェニレンジイソシアネート、 ４−イソプロピル−１，３−フェニレンジイソシアネー
ト、 ４−クロル−１，３−フェニレンジイソシアネート。

４−ブトキシ−１，３−フェニレンジイソシアネート、 ２．４−ジイソシアネート−ジフェニルエーテル、 メシチレンジイソシアネート、 ４．４−メチレンビス（フェニルイソシアネート　）　
　、 シュリレンジイソシアネート、 １．５−ナフタレンジイソシアネート、ベンジジンジイ
ソシアネート、 ０〜ニトロペンジジンジインシ７ネート、４．４−ジイ
ソシアネートジベンジル。

１．４〜テトラメチレンジイソシアネート、１．６−チ
トラメチレンジイソシアネート、１、ｔｏ−デカメチレ
ンジイソシアネート、１．４−シクロヘキシレンジイン
シアネート、キシリレンジイソシアネート、 ４．４−メチレンビス（シクロヘキシルイソシアネ　−
　ト　）　　、 １．５−テトラヒドロナフタレンジイソシアネート等が
挙げられる。

本発明で使用するポリウレア樹脂は、上記のポリシロキ
サンとポリイソシアネートとを従来公知の方法で反応さ
せることによって得られるが、その反応に際して得られ
るポリウレア樹脂中のケイ素原子の量が、ポリウレア樹
脂１００重量部中で約　５〜５０重量％となるように調
製するのが好ましい。

このようなケイ素原子の量の調製は、使用するポリシロ
キサンポリアミンの平均分子量を調製する方法、ポリシ
ロキサンポリアミンに、一般の有機ジアミン、例えばエ
チレンジアミン、プロピレンジアミン、ブチレンジアミ
ン、ヘキサメチレンジアミン、フェニレンジアミン等を
併用する方法、更には、エチレングリコール、プロピレ
ングリコール、ポリエーテルポリオール、ポリエステル
ポリオール等その他のポリオールを併用する方法がある
。

得られるポリウレア樹脂中のケイ素原子の量が約　５重
量％未溝になると、磁性層を形成した時にその表面の摩
擦係数を所望の値、すなわち約０．５以下にするのが困
難になり、一方、ケイ素原子の量が５０重量％を超える
と、得られるポリウレア樹脂の有機溶剤に対する溶解性
や可とう性が低下し、磁性層のバインダー樹脂としては
好ましくなくなる。

上記の如きポリウレア樹脂の製造は、従来公知のポリウ
レア樹脂の製造方法に準じて行うことができ、例えば、
上記の成分を、有機溶剤および／または触媒の存在下あ
るいは不存在下で、約Ｏ〜１００℃の温度で約０．５〜
３９時間反応させることによって本発明で使用するポリ
ウレア樹脂が得られる。

好ましい方法は、生成するポリウレア樹脂が溶解するよ
うな有機溶剤中で行う方法である。

本発明の磁気記録媒体は、上記の如き特定のポリウレア
樹脂を磁性粉末とともに有機溶剤中に加え、必要に応じ
て分散剤を用いて、分散液を調製し、この分散液を支持
体上に塗布、乾燥して磁性層を形成することによって得
ることできる。　・この際に使用する有機溶剤、磁性粉
末、支持体、更にその塗布、乾燥方法等は、従来公知の
材料および方法でよい。

また、バインダー樹脂としては、上記のポリウレア樹脂
に加えて、使用するポリウレア樹脂１００重量部あたり
約１００重量部までの従来公知のバインダー樹脂、例え
ばボリウレン樹脂等を併用することによって、形成され
る層のヤング率や密着性等の物性を調整することができ
、更に、従来公知の各種の添加剤等も添加し得る。

上記において使用する有機溶剤として好ましいものとし
ては１例えば、メチルエチルケトン、メチル−ｎ−プロ
ピルケトン、メチルイソブチルケトン、ジエチルケトン
、ギ酸メチル、ギ酸エチル、ギ酸プロピル、酢酸メチル
、酢酸エチル、酢酸ブチル、アセトン、シクロヘキサン
、テトラヒドロフラン、ジオキサン、メタノール　エタ
ノ−Ｊし　イソプロピルアルコール、ブタノール、メチ
ルヤロソルブ、ブチルセロソルブ、セロソルブアセテー
ト、ジメチルホルムアミド、ジメチルスルホキシド、ペ
ンタン、ヘキサン、シクロヘキサノ、ヘプタン、オクタ
ン、ミネラルスピリット、石油エーテル、ガソリン、ベ
ンゼン、トルエン、キシレン、クロロホルム、四塩化炭
素、クロルベンゼ／、パークロルエチレン、トリクロル
エチレン等が挙げられる。

また、磁性粉末としては、例えばγ−Ｆ　ｅ、ｏ、、コ
バルト含有γ−Ｆｅ２０３、Ｆｅ、０４、コバルト含有
Ｆ　ｅ、ＩＯ，、Ｃｒｙ、、Ｆｅ、Ｆｅ−Ｎｉ合金、Ｇ
ｏ−Ｎｉ−Ｐ合金、Ｆｅ−Ｃｏ−Ｎｉ合金等従来公知の
磁性粉末はいずれも使用できる。

これらの磁性粉末に対しては、前記のポリウレア樹脂は
、磁性粉末１００重量部あたり約７０〜４０重量部の割
合で使用し、得られる塗工液の固型分が約２０〜４０重
量％となる程度が好ましい。

また、使用する支持体としては従来公知のものはいずれ
も使用でき、例えば厚さ５〜５０ＪＬｍのポリエステル
フィルム、ポリプロピレンフィルム、セルローストリア
セテートフィルム、セルロースジアセテートフィルム、
ポリカーボネートフィルム等乞任意に使用することがで
きる。

磁性層の形成は、前記の如き塗工液を上記の如き支持体
の少なくとも一方の面に、その乾燥時の厚さが約　５〜
２０ｔ−ｍになる様に任意の方法で塗布し、次いで乾燥
させることによって形成できる。

（作用・効果） 以上の如くして得られた本発明の磁気記録媒体は、その
磁性層がシロキサン結合をその分子中に含むポリウレア
樹脂をバインダー樹脂として形成されているので、この
ように形成された磁性層の摩擦係数は、実施例で実証す
る通り、非常に低い（＋ｉを有しており、また、その軟
化点は非常に高いものである。このような顕著な効果は
、従来のシロキサン結合を含むポリウレタン樹脂に比較
して、本発明で使用するポリウレア樹脂は、ウレア結合
間で強い水素結合を有し、この水素結合によるものと考
えられている。

従って、本発明の磁気記録媒体は、従来技術の磁気記録
媒体に比して、非常に優れたテープ走行性を示し、また
長時間連続使用しても、摩擦熱によって磁性層が軟化し
たりすることもなく、極めて安定的に使用し得るもので
ある。

次の実施例および比較例を挙げて本発明を更に具体的に
説明する。尚、文中１部または％とあるのは重量基準で
ある。

実施例１（ポリウレア樹脂の合成） 上記式のジメチルポリシロキサンジアミン（平均分子量
３，８８０）１５０部および１，３−プロピレンジアミ
ンｌＯ部をジメチルホルムアミド゛２５０部中に加え、
この混合液を、かきまぜ機、還流冷却器１滴下ロート、
ガス導入管を備えた反応器に仕込む。内容物を外部から
冷却して内温を０〜−５℃とし、この温度を保ちながら
ガス導入管を通して炭酸ガスを流し続ける。

次に１５部の水添化ＭＤＩを６５部のジメチルホルムア
ミドに溶解した溶液を滴下ロートを通して反応器中に滴
下して反応させた０滴下終了後、次第に内温を上昇させ
、５０℃に達したところで１時間５０℃でかきまぜ続け
た。

得られたポリウレア樹脂溶液は、固型分が３５％であり
、１５　、０ＯＯｃｐｓ　　（２５℃）の粘度を有して
いた。

この溶液から形成したフィルムの破断強度（ｋｇ／Ｃｌ
５）は４５０で、破断伸度（％）は５５０で、且つ軟化
点は１５０℃以上であった。

実施例２（ポリウレア樹脂の合成） 実施例１におけるポリシロキサンジアミンであって、平
均分子量が約１，０００のもの１５０部を、ジメチルホ
ルムアミド１００部とメチルエチルケトン１５０部とか
らなる混合有機溶剤に加え、また、３９部の水添化ＭＤ
Ｉを１００部のメチルエチルケトンに加えたものを使用
し、他は実施例１と同様にしてポリウレア樹脂溶液を得
た。

この溶液の固形分は３５％であり、ｔｏ、０００ｃｐｓ
（２５°Ｃ）の粘度を有していた。

この溶液から形成したフィルムの破断強度（ｋｇ／ｃａ
＋）は２１０で、破断伸度（％）は６５０で、且つ軟化
点は１５０　′Ｃ以上であった。

比較例１（従来公知のバインダー樹脂の合成）上記式で
表わされ、且つ平均分子量が約３．２００であるポリジ
メチルシロキサンジオール１５０部および１．３−プロ
パンジオール１０部を、２００部のメチルエチルケトン
と５０部のジメチルホルムアミドからなる混合有機溶剤
に加え、また、４７部の水添化ＭＤＩを１３４部のジメ
チルホルムアミドに溶解させた溶液を使用し。

他は実施例１と同様にしてシロキサン結合を有するポリ
ウレタン樹脂溶液を得た。

この溶液の固形分は３５％であり、１３，０００ＣＰ！
（２５℃）の粘度を有していた。

この溶液から形成したフィルムの破断伸度（ｋｇ／ａｍ
）は２００で、破断強度（％）は５６０で、且つ軟化点
は１００″Ｃ以下であった。

比較例２（従来公知のバインダー樹脂の合成）比較例１
と同構造であるが、平均分子量が約１．０００のポリジ
メチルシロキサンジオール１５０部を２５０部のメチル
エチルケトンに溶解し、また、３９部の水添化ＭＤＩを
１００部のメチルエチルケトンに溶解し、他は比較例１
と同様にしてシロキサン結合を有するポリウレタン樹脂
溶液を得た。

この溶液の固形分は３５％であり、１１，６００ｃｐｓ
（２５℃）の粘度を有していた。

この溶液から形成したフィルムの破断強度（ｋｇ／Ｃ１
１１）は９０で、破断伸度（％）は７００で、且つ軟化
点はｔ　ｏ　ｏ　’ｃ以下であった。

比較例３（従来公知のポリウレタン樹脂の合成）平均分
子量約２．０００のポリブチレンアジペート１５０部と
１．３−プロパンジオール１０部とを１２０部のメチル
エチルケトンと１３０部のジメチルホルムアミドとから
なる混合有機溶剤中に溶解し、また、５５部の水添化Ｍ
ＤＩを１５０部のメチルエチルケトンに溶解し、他は実
施例１と同様にしてポリウレタン樹脂溶液を得た。

この溶液の固形分は３５％であり、１４，５００ｃｐｓ
（２５°Ｃ）の粘度を有していた。

この溶液から形成したフィルムの破断強度（ｋｇ／ｃｍ
）は２５０で、破断伸度（％）は５００で、且つ軟化点
は１００°Ｃ以下であった。

尚、以上における軟化点は、フィルムを短冊状に切り取
り、フィルムの下端に４５０　ｇ　／　ｃ　ｍ’となる
ように錐をつけ、ギヤオーブン中に懸錘し、次いで２℃
／ｗｉｎの割合で昇温させ、フィルムの伸びが急激に増
加するか、またはフィルムが切断した時の温度として求
めたものである。

実施例３〜４および比較例４〜６ 下記の成分の配合からなる塗料を作成し、厚さ１５部ｍ
のポリエステルフィルム上に乾燥後の磁性層の厚みが５
ルｍになるように塗布し、溶剤を乾燥後、スーパーカレ
ンダーロールで表面の加工処理を行い、所定のｆｔ′］
に裁断して本発明のビデオ用磁気記録媒体と比較用のビ
デオ用磁気記録媒体を調製した。

支庭皇」 Ｃｏ含含有−Ｆｅ、０！　　　　　　　１００部実施例
１の樹脂溶液　　　　　　　　　３０部ニトロセルロー
ス　　　　　　　　　　　６部カーボンブラック　　　
　　　　　　　　５部レシチン　　　　　　　　　　　
　　　　１部メチルエチルケトン　　　　　　　　２７
０部支亙亘」 Ｃｏ含含有−Ｆ　ｅ、　Ｏｙ　　　　　　　　　１００
部実施例２の樹脂溶液　　　　　　　　　３０部ニトロ
セルロース　　　　　　　　　　　６部カーボンブラッ
ク　　　　　　　　　　　５部レシチン　　　　　　　
　　　　　　　　１部メチルエチルケトン　　　　　　
　　２７０部り較皇」 Ｃｏ含有ａ−Ｆｅ、０．　　　　　　　　ｉｏｏ部比較
例１の樹脂溶液　　　　　　　　　３０部ニトロセルロ
ース　　　　　　　　　　　６部カーボンブラック　　
　　　　　　　　　５部レシチン　　　　　　　　　　
　　　　　１部メチルエチルケトン　　　　　　　　２
７０部を較皇」 Ｃｏ含有ａ　　Ｆ　ｅ、０３１００部 比較例２の樹脂溶液　　　　　　　　　３０部ニトロセ
ルロース　　　　　　　　　　　６部カーボンブラック
　　　　　　　　　　　５部レシチン　　　　　　　　
　　　　　　　１部メチルエチルケトン　　　　　　　
　２７０部止ｊ目江ｊ Ｃｏ含有αＦ　ｅ、０３　　　　　　　１００部比較例
３の樹脂溶液　　　　　　　　　３０部ニトロセルロー
ス　　　　　　　　　　　６部カーボンブラック　　　
　　　　　　　　５部レシチン　　　　　　　　　　　
　　　　１部メチルエチルケトン　　　　　　　　２７
゛Ｏ部−ｊ 実施例３〜４および比較例４〜６で得られたテープの摩
擦係数と走行特性は下記の通りであった。

′ＵＪＪ　　　　　　　　　　　比」Ｌ例Ｉ　　　Ｏ，
２００，２２Ｑ、２３　　０．３０　　０．４５１１　
　　無　　　無　　　やや有　やや有　　有■　　無　
　　無　　　　無　　やや有　　有■　　無　　　無　
　　　無　　やや有　　有Ｖ　　無　　やや有　　　有
　　　有　　　有■　　良好　　良好　　やや良　やや
不良　不良性、■　摩擦係数（体ｋ） ＋１　　テープの鳴き ■　ジッター横ゆれ ■　乱巻状態 ■摩耗 ■　総合評価 上記において、摩擦係数は、それぞれの磁性層表面と支
持体（ベースフィルム）との間の測定値である。

その他の性能は、ビデオテープとしての実装試験に供し
、２００回走行時のテープの鳴き５ジツターの横ゆれ、
テープの早送時の乱巻状態、磁性層の摩耗状態を観察し
たものである。

以上の結果から、本発明の磁気記録媒体は従来の磁気記
録媒体と比較して、磁性層の摩擦係数が小さく、且つ軟
化点が著しく高い結果、優れた走行特性を有しているこ
とが明らかである。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 非磁性の支持体および該支持体の少なくとも一方の面に
   設けた磁性層とからなり、上記磁性層を形成するバイン
   ダー樹脂が、シロキサン結合を分子中に有するポリウレ
   ア樹脂であることを特徴とする磁気記録媒体。