JPS61237228A - 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】 イ、産業上の利用分野 本発明は磁気テープ、磁気シート、磁気ディスク等の磁
気記録媒体に関するものである。

口、従来技術 一般に、磁気テープ等の磁気記録媒体は、磁性粉、バイ
ンダー樹脂等からなる磁性塗料を支持体上に塗布、乾燥
することによりて製造される。

こうした磁気記録媒体においては従来から、磁性層に研
摩剤粒子を含ませることが行なわれていて、最近の動向
をまとめたものとして、１９８３年にハワイのホノルル
で開催された国際会議でのツートン社の発表がある（「
ザ・ロール拳オプ・セラミック・パウダー・アディシｌ
ンズ・イン・マグネティックｅミーディアＪ　（Ｔｈｅ
　　Ｒｏｌｅ　　ｏｆＣｅｒａｍｉｃ　　Ｐｏｗｄｅｒ
　　Ａｄｄｉｔｉｏｎｓ　　ｉｎ　　Ｍａｇｎｅｔｉｃ
Ｍｅｄｉ＆　）、発表者ニジエイ・ティー・クロウニ（
ＪＩＩＴＩＩＣｒｏｗｅ）及びデ４−”ヒ−−７−ｔ’
）”ソン・ジェニア（Ｄ　＠Ｂ　＠Ａｒｖｉｄｓｏｎｔ
Ｊｒ、　）　）。

又、媒体の高密度化に伴なって、研摩剤粒子もよ）微細
化され、この微粒子化された研摩剤粒子の分散性を改良
するために表面処理することも行なわれている（例えば
特開昭５９−８２６３３号）が、表面処理によシ研摩力
が小さくなった夛、表面処理試薬と磁性層中の他の成分
との相互作用等にょシ、媒体としての性能が不足する場
合がある。

ハ、発明の目的 本発明の目的は、磁性層の研摩力等を向上させて高出力
、高Ｓ　／　Ｎで耐久性のある磁気記録媒体を提供する
ことにある。

二、発明の構成及びその作用効果 即ち、本発明は、予め表面処理された研摩剤粒子（以下
、「処理粒子」と称する。）と、予め表面処理されてい
ない研摩剤粒子（以下、「非処理粒子」と称する。）と
が共に所定の媒体構成層（磁性層、バックコート層等）
Ｋ添加されている磁気記録媒体に係るものである。

本発明によれば、磁性層に添加する研摩剤粒子として、
処理粒子と非処理粒子とを併用しているので、処理粒子
による分散性の向上と、非処理粒子による研摩力等の向
上とが相乗的に発揮され、高Ｓ　／Ｎ、高出力で耐久性
の良い媒体を提供することができるのである。

本発明において、使用可能な上記研摩剤粒子としては、
アルミナ（例えばＡｔ２０．）、酸化クロム（例えばＣ
ｒ２０３）、α−酸化鉄（例えばα−Ｆｅ２０３）、酸
化チタン（例えばＴｌ０２）、窒化珪素（例えば５１３
Ｎ４）、窒化アルミニウム（例えばＡＬＮ）、窒化ホウ
素（例えばＢＮ）、酸化スズ（例えば５ｉＯ２）、炭化
珪素（例えばｓｉｃ　）等が挙げられる。　これらのな
かで、粒径をコントロールし易い点からアルミナ（特に
α−アルミナ）が好ましく、平均粒径としては０．１〜
０．８μｍのものがよい。　又、高密度化を主眼とする
場合は、０．５μｍ以下、０．１μｍ以上のものがよい
。

なお、研摩剤粒子について粒径とＢＥＴ値はほぼ負の相
関をもっていて、例えばα−アルミナについては第１図
のようになる。

この第１図において、ＡＳＢ、Ｃ，Ｄ、Ｅ、Ｆ。

ＧＳＨ，Ｉ、Ｊは各々異なるα−アルミナを記号で示し
たものであり、９で示したものはあるα−アルミナＡの
主な粒径範囲とＢＥＴ値を示したものである（他の領域
も同様）。■は中心粒径とＢＥＴ値の実測値を示したも
の、←→はＢＥＴ値の実測値と中心粒径範囲を示したも
の、１は中心粒径の実測値とＢＥＴ値の範囲を示したも
のである（ＢＥＴ値は粒子の比表面積を示すものであっ
て、常法に従い、Ｎ２ガスの吸着量の測定によシ求めた
。）。

本発明において、研摩剤粒子を表面処理する際の処理剤
としては、ドデカン酸、オクタデカン酸等の高級脂肪酸
、ドデカン酸ナトリウム、オクタデカン酸ナトリウム、
ドデカン酸アルミニウム等の高級脂肪酸塩、ドデシル硫
酸す）　ＩＪウム、オクタデシル硫酸ナトリウム等の高
級アルコールの硫酸塩、ドデシルベンゼンスルホン酸ナ
トリウム、オフタテシルベンゼンスルホン酸ナトリウム
等のアルキルアリール硫酸塩、スルホコハク酸ジー２−
エチルへキシルナトリウム等のジアルキルコハク酸塩、
ソルビタンモノドデカネート等のソルビタン脂肪酸エス
テル、ドデシルアミンアセテート等のアルキルアミン塩
、レシチン等の高級脂肪酸のリン酸エステル、及び ＲはＣ１〜０２０のアルキル基、ｍは１〜１００の実数
）、 ｎは１〜１００の実数） で示される芳香環を有するアルキルアリールオキシ又は
アリールオキシポリアルキレンオキシリン酸エステル等
を使用することができる。　中でも、各種の脂肪酸又は
その塩、脂肪酸エステル、リン酸エステルで処理したも
のが好ましい。

研摩剤粒子の表面処理の方法としては、例えば、前記処
理剤を研摩剤粒子１００重量部に対して０．０１〜加重
量部使用して、研摩剤粒子を前記処理剤の水溶液、又は
水／水と混合できる有機溶媒の混合溶媒の溶液で攪拌、
混合した後、乾燥する。

表面処理の具体例としては、中心粒径０．２μｍのα−
Ａ１□０３Ｗ１１００重量部を硝酸アルミニウム２、５
　Ｘ　１０Ｍｏ　Ｌ　／を水溶液３００重量部に加え、
超音波で分散させる。　液温を５０’Ｃとして、ドデカ
ン酸ナトリウム１重量部を含む水溶液を１００重量部加
え、（資）℃で２時間攪拌後、濾過、乾燥する。

研摩剤粒子のモース硬度は５以上であればよい。

本発明の磁性層において、表面処理した研摩剤粒子と処
理していない研摩剤粒子との比は重量比で１００／１〜
１／Ｚ００がよく、１０／１〜１／１０が更によい。　
この範囲をはずれるとＳ／Ｎが不十分になり易い。　研
摩剤粒子の総量は磁性粉ｉｏｏ重量部に対して０．１〜
１０％（重量）がよい。　この範囲よシ少ないと、研摩
粒子として媒体を保護し難いし、多いと、ヘッドを傷つ
け易い。

本発明の磁気記録媒体において磁性層のバインダー樹脂
として少なくともポリウレタンを使用できるが、これは
、ポリオールとポリイソシアネートとの反応によって合
成できる。　使用可能なポリオールとしては、フタル酸
、アジピン酸、二量化すルイン酸、マレイン酸などの有
機二塩基酸ト、エチレンクリコール、グロピレンクリコ
ール、ブチレングリコール、ジエチレンクリコールナト
のグリコール類もしくはトリメチロールプロパン、ヘキ
サントリオール、グリセリン、トリメチロールプロパン
、ヘキサントリオール、グリセリン、トリメチロールエ
タン、ペンタエリスリトールなどの多価アルコール類も
しくはこれらのグリコール類および多価アルコール類の
中から選ばれた任意の２種以上のポリオールとの反応に
よって合成されたポリエステルポリオール；または、Ｓ
−カプロラクタム、ａ−メチル−１−カプロラクタム、
Ｓ−メチル−８−カプロラクタム、γ−ブチロラクタム
等のラクタム類から合成される２クトン系ポリエステル
ポリオール；またはエチレンオキサイド、プロピレンオ
キサイド、ブチレンオキサイドなどから合成されるポリ
エーテルポリオール等が挙げられる。

これらのポリオールは、トリレンジイソシアネート、ヘ
キサメチレンジイソシアネート、メチレンジイソシアネ
ート、メタキシリレンジイソシアネート等のインシアネ
ート化合物と反応せしめ、これによってウレタン化した
ポリエステルポリウレタン、ポリエーテルポリウレタン
や、ホスゲンやジフェニルカーボネートでカーボネート
化したポリカーボネートポリウレタンが合成される。

これらのポリウレタンは通常は主として、ポリインシア
ネートとポリオールとの反応で製造され、そして遊離イ
ソシアネート基及び／又はヒドロキシル基を含有するウ
レタン樹脂またはウレタンプレポリマーの形でも、ある
いはこれらの反応性末端基を含有しないもの（例えばウ
レタンニジストマー〇形）でありてもよい。

ポリウレタン、ウレタンプレポリマー、ウレタンニジス
トマーの製造方法、硬化架橋方法等については公知であ
るので、その詳細な説明は省略する０ なお、本発明では、バインダー樹脂として上記のポリウ
レタンと共に、フェノキシ樹脂及び／又は塩化ビニル系
共重合体も含有せしめれば、磁性層に適用する場合に磁
性粉の分散性が向上し、その機械的強度が増大する。　
但、フェノキシ樹脂及び／又は塩化ビニル系共重合体の
みでは層が硬くなシすぎるがこれはポリウレタンの含有
によって防止でき、支持体又は下地層との接着性が良好
となる。

使用可能なフェノキシ樹脂には、ビスフェノールＡとエ
ピクロルヒドリンの重合よ）得られる重合体であシ、下
記一般式で表わされる０（但、ｎ”：８２〜１３） 例えば、ユニオンカーバイド社製のＰＫＨＣ。

ＰＫＨＨ，ＰＫＨＴ等がある。

また、使用可能な上記の塩化ビニル系共重合体としては
、 で表わされるものがある。　この場合、におけるｔ及び
ｍから導き出されるモル比は、前者のユニットについて
は９５〜５０モルチであシ、後者のユニットについては
５〜５０モルチである。

また、Ｘは塩化ビニルと共重合し得る単量体残基ヲ表ワ
し、酢酸ビニル、ビニルアルコール、無水マレイン酸等
からなる群よシ選ばれた少なくとも１種を表わす。　　
（Ｌ＋ｍ　）として表わされる重合度は好ましくは１０
０〜６００であシ、重合度が１００未満になると磁性層
等が粘着性を帯び易く、６００を越えると分散性が悪く
々る。　上記の塩化ビニル系共重合体は、部分的に加水
分解されていてもよい。　塩化ビニル系共重合体として
、好ましくは塩化ビニル−酢酸ビニルを含んだ共重合体
く以下、「塩化ビニル−酢酸ビニル系共重合体」という
。）が挙げられる。　塩化ビニル−酢酸ビニル系共重合
体の例としては、塩化ビニル−酢酸ビニル−ビニルアル
コール、塩化ビニル−酢酸ビニル−無水マレイン酸の各
共重合体が挙げられ、塩化ビニル−酢酸ビニル系共重合
体の中でも、部分加水分解された共重合体が好ましい。

　上記の塩化ビニル−酢酸ビニル系共重合体の具体例と
して紘、３−二ｙＦンｔｊ−パイ）社製ｏｒＶＡＧＨＪ
、ｒＶＹＨＨＪ、ｒＶＭｃＨＪ、積木化学■製の「エス
レツクＡ」「エスレックＡ−５」、「エスレックＣ」、
「エスレックＭ」、電気化学工業■製の「デンカビニル
１００ＯＧＪ、「デンカビニル１００ＯＷＪ等が使用で
きる。

また、上記以外にも、バインダー樹脂として繊維素系樹
脂が使用可能であるがこれには、セルロースエーテル、
セルロース無機酸エステル、セルロース有機酸エステル
等が使用できる。　セルロースエーテルとしては、メチ
ルセルロース、エチルセルロース等が使用できる。　セ
ルロース無機酸エステルとしては、ニトロセルロース、
硫酸セルロース、燐酸セルロース等が使用できる。　ま
た、セルロース有機酸エステルとしては、アセチルセル
ロース、グロピオニルセルロース、フチリルセルロース
等が使用できる０　これら繊維素系樹脂の中でニトロセ
ルロースが好ましい０また、バインダー組成全体につい
ては、上述のウレタン樹脂と、その他の樹脂（フェノキ
シ樹脂と塩化ビニル系共重合体等との合計量）との割合
は、重量比で９０／１０〜３０／７０であるのが望まし
く、８５　／　１５〜４０／６０が更に望ましいことが
確認されている。　この範囲を外れて、ウレタン樹脂が
多いと分散が悪くなシ易く、またその他の樹脂が多くな
ると表面性不良となシ易い。　塩化ビニル−酢酸ビニル
の場合、ウレタン樹脂とかなシの自由度で混合でき、好
ましくはウレタン樹脂は１５〜７５重量％である。

本発明の磁気記録媒体を構成する層のバインダー樹脂と
しては、前記したものの他、熱可塑性樹脂、熱硬化性樹
脂、反応型樹脂、電子線照射硬化型樹脂が使用されても
よい。

熱可塑性樹脂としては、軟化温度が１５０℃以下、平均
分子量がｉｏ、ｏｏｏ〜２００，０００　、重合度が約
２００〜２，０００程度のもので、例えばアクリル酸エ
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、アクリル酸エステル−ス
チレン共重合体等が使用される０熱硬化性樹脂または反
応型樹脂としては、塗布液の状態では２００，０００以
下の分子量であシ、塗布乾燥後には縮合、付加等の反応
によシ分子量は無限大のものとなる。　また、これらの
樹脂のなかで樹脂が熱分解するまでの間に軟化または溶
融しないものが好ましい。　具体的には、例えばフェノ
ール樹脂、エポキシ樹脂、尿素樹脂、メラミン樹脂、ア
ルキッド樹脂等である。

電子線照射硬化型樹脂としては、不飽和プレポリマー、
例えば無水マレイン酸タイプ、ウレタンアクリルタイプ
、ポリエステルアクリルタイプ等が挙げられる。

本発明の磁気記録媒体において、磁性層中には、更にカ
ーボンブラックを添加してよい。　このカーボンブラッ
クは導電性のあるものが望ましいが、遮光性のあるもの
も添加してよい。　こうした導電性カーボンブラックと
しては、例えばコロンビアカーボン社製のコンダクテッ
クス（Ｃｏｎｄｕｃｔｅｘ　）９７５（比表面積２５０
ｍ”／ｇ１粒径粒径２塵ダクテックス９００　（比表面
積１２５　ｍ’　／　ｇ　Ｎ粒径２７ｍμ）、カボット
社製のパルカン（　Ｃａｂｏｔ　　Ｖｕｌｃａｎ　）Ｘ
Ｃ−７２（比表面積２５４　ｗ／　／　ｇ　Ｎ粒径３０
ｍμ）、ラーベン１０４０．４２０、三菱化成■製の＃
４４等がある。　遮光用カーボンブラックとしては、例
えばコロンビアカーボン社製のラーベン２０００　（比
表面積１９０　ｍ’　／　ｇ　％粒径１８ｍμ）、２１
００．１１７０．１０００、三菱化成■製の＃１００、
＃７５、＃４０、＃あ、＃（至）等が使用可能である。

　カーボンブラックは、その吸油量が９０ｄ（ＤＢＰ）
７１００ｇ以上であるとストラフチャー構造をとり易く
、より高い導電性を示す点で望ましい。

本発明の磁気記録媒体は、例えば第２図に示すように、
支持体ｌ上に磁性層２を有している。

また磁性層２とは反対側の面に８０層３が設けられてい
る。　このＢＣ層は設けられてよいが、設けなくてもよ
い。　磁性層２に使用される磁性粉末、特に強磁性粉末
としては、ｒ−Ｆｅ、０３、Ｃ。

含有ｒ−Ｆｅ２０３、Ｆｅ３Ｏ４、ＣＯ含有Ｆｅ３Ｏ４
等の酸化鉄磁性粉；　Ｆｅ　ＸＮｉ　、Ｃｏ　、Ｆｅ−
Ｎｉ−Ｃｏ合金、Ｆｅ−Ｍｎ−Ｚｎ合金、Ｆｅ−Ｎｉ−
Ｚｎ合金、Ｆｅ−Ｃｏ−Ｎ１−Ｃｒ合金、Ｆｅ−Ｃｏ　
−Ｎｉ−Ｐ合金、Ｃｏ−Ｎ１合金等Ｆｅ　、Ｎｉ　、Ｃ
ｏ等を主成分とするメタル磁性粉等各種の強磁性粉が挙
げられる。　これらのうち、ＣＯ含有酸化鉄やメタル磁
性粉が望ましい。　また、磁性粉のＢＥＴ値は２５ｍ？
　／　ｇ以上、更には３Ｄｗ？／ｇ以上がよい。

磁性層２には上述した処理研摩剤粒子及び非処理研摩剤
粒子の他に、潤滑剤（例えばシリコーンオイル、グラフ
ァイト、二硫化モリブデン、二硫化タングステン、炭素
原子数１２〜２ｏの一塩基性脂肪酸（例えばステアリン
酸）と炭素原子数が１３〜２６個の一価のアルコールか
らなる脂肪酸エステル等）、帯電防止剤（例えばグラフ
ァイト）等を添加してよい。

８０層３に含有せしめられる非磁性粉としては、カーボ
ンブラック、酸化珪素、酸化チタン、酸化アルミニウム
、酸化クロム、炭化珪素、炭化カルシウム、酸化亜鉛、
α−Ｆｅ、０３、タルク、カオリン、硫酸カルシウム、
窒化ホウ素、フッ化亜鉛、二酸化そリプデン、炭酸カル
シウム等からなるもの、好ましくはカーボンブラック（
特に導電性カーボンブラック）及び／又は酸化チタンか
らなるものが挙げられる。　これらは研摩剤として機能
する。

また、前記の非磁性粉として、有機粉末、例えばベンゾ
グアナミン系樹脂、メラミン系樹脂、フタロシアニン系
顔料等を添加してもよい。

ＢＣ層に含有せしめる非磁性粉については１．あらかじ
め表面処理されたものを使用してもよいし、表面処理し
たものとされていないものを併用してもよい。

まお、第２図の磁気記録媒体は、磁性層２と支持体１と
の間に下引き層（図示せず）を設ける必要はない。

なお、上記の磁性層等の塗布形成時には、塗料中に架橋
剤としての多官能インシアネートを所定量添加しておく
のが望ましい。　こうした架橋剤としては、既述した多
官能ポリイソシアネートの他、トリフェニルメタントリ
イソシアネート、トリス−（ｐ−インシアネートフェニ
ル）チオホスファイト、ポリメチレンポリフェニルイソ
シアネート等があげられる、メチレンジイソシアネート
系、トリレンジイソシアネート系がよい。

第３図は、他の磁気記録媒体を示すものであるが、第２
図の媒体の磁性層２上に００層４が設けられている。　
この００層４は、磁性層２を損傷等から保護するために
設けられるが、そのために滑性が充分である必要がある
。　そこで、００層４のバインダー樹脂として、上述の
磁性層２に使用したウレタン樹脂を（望ましくはフェノ
キシ樹脂及び／又は塩化ビニル系共重合体を併用して）
使用する。　００層４の表面粗さは特にカラーＳ／Ｎと
の関連でＲａ≦０．０１　μｍ、　Ｒｍａｘ≦０．１３
　μｍとするのがよい。　この場合、支持体１の表面粗
さをＲａ≦０．０１μｍ、　Ｒｍａｘ≦０．１３４ｍ　
とし、平滑な支持体１を用いるのが望ましい。　この０
０層４にも、上述した研摩剤粒子（表面処理済及び非処
理のもの）を″添加してもよい。

第４図は、磁気ディスクとして構成された磁気記録媒体
を示し、支持体ｌの両面に上述と同様の磁性層２．００
層４が夫々設けられてお、６、ｏｃ層４には上述のウレ
タン樹脂を特徴とする特許ンダー樹脂が含有せしめられ
てよい。

ホ、実施例 以下、本発明を具体的な実施例につき説明する。

以下に示す成分、割合、操作順序等は、本発明の精神か
ら逸脱しない範囲において種々変更しうる。

表−１に示す成分をサンドミルに仕込み、分散させた後
、との磁性塗料を１μｍフィルターで濾過後、多官能イ
ソシアネート５部を添加し、支持体上に５μｍ厚みに塗
布してスーパーカレンダーをかけｓｌ／’２インチ幅に
スリットしてビデオテープ（各実施例、比較例の番号に
対応する）とした。　ただし、表−１の第２欄以後の数
字は重量部を表わし、また第２欄以後の「実」は実施例
を、「比」は比較例を表わす。

（以下余白次頁へ続く。） それぞれの例のビデオテープの性能を表−２に示した。

各測定方法は次の通シであった。

ＲＦ出カニＲＦ出力測定用ＶＴＲデツキを用いて４ＭＨ
ｚでのＲＦ出力を測定し、 １００回再生後の、当初の出力に対し て低下している値を示した（単位：ｄＢ）ルミＳ／Ｎ　
：カラービデオノイズメーターｒ　５ｈｉｂａｓｏｋｕ
　　９２５　Ｄ／　Ｉ　Ｊ　　によシ測定し、１００回
後の基準サンプル の出力レベルをＯとして相対値で示 した。

クロマＳ／Ｎ：同上。

静止画像寿命：静止画像が２ｄＢ低下するまでの時間を
分単位で示す０　値が大き い程磁気記録媒体の耐久性、耐摩耗 性が高い。− 但し、実−１，２、比−３は比−１をＯとした相対値で
示した。　実−３、比−４は比−２を０とした相対値で
示した。

表−２ 上記結果から、本発萌に基づいて磁性層を構成すること
によって、テープ性能が著しく向上することが分かる。

【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１図は研
摩剤粒子の粒径と比表面積との関係を示すグラフ、 第２図、第３図、第４図は各側による磁気記録媒体の一
部分の各拡大断面図 である。 なお、図面に用いられている符号において、２・・・・
・・・・・・・・磁性層 ３・・・・・・・・・・・・バックコート層（ＢＣ層）
４・・・・・・・・・・・・オーバーコート層（００層
）である。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １、予め表面処理された研摩剤粒子と、予め表面処理さ
   れていない研摩剤粒子とが共に所定の媒体構成層に添加
   されている磁気記録媒体。