JPS61253630A - 磁気記録媒体およびその製造方法 - 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〕 この発明は磁性層の表面平滑性に優れるとともに磁性粉
末の充填性と配向性が高く磁気特性が良好な磁気記録媒
体およびその製造方法に関するものである。

〔従来の技術〕

一般に磁気記録媒体の磁性層に使用される磁性粉末は表
面の親水性が強いことから、これをバインダ成分を含む
有機溶媒中に分散させて上記磁性層の形成材料である磁
性塗料を調製する際、従来より種々の界面活性剤が分散
剤として用いられている。これらの界面活性剤は通常分
子鎖が親水性基と疎水性基とから構成されたものであり
、上述手法はこれらの使用にて磁性粉末表面を疎水化し
て有機溶媒に対する親和性を増大させ、磁性粉末の分散
性の向上を図ろうとするものである（文献不詳）。

ところが、上述従来法では界面活性剤の存在によって逆
にバインダ成分の磁性粉末表面への吸着能が低下して分
散安定性はさほど良好とはならず、テープの表面平滑性
が悪くなるという欠点がある。

これは従来使用されている界面活性剤が低分子量であり
、かつ磁性粉末表面を疎水化する度合いが強すぎるため
と考えられる。

そこで上記欠点を解消するためにこの発明者らは、磁性
粉末の表面を特定の界面活性剤すなわちアクリル酸塩系
やスチレン−マレイン酸共重合物系などの水溶性でかつ
高分子の界面活性剤にて被覆することを先に提案した（
特開昭５８−１６１）３３号公報、特開昭５８−１６１
）３４号公報）。このように水溶性高分子界面活性剤で
被覆された磁性粉末表面は有機溶媒に対する親和性が良
好であるとともにバインダ成分に対する吸着能にも優れ
ており、従って磁性塗料中における磁性粉末の分散安定
性が著しく改善され、かつ上記水溶性高分子界面活性剤
は表面平滑性に悪影響を及ぼさないという利点がある。

しかしながら、この発明者らのその後の継続する研究に
より、上記提案法では磁性粉末の充填性および配向性に
ついてはまだ改良の余地を残すことが判明した。特に、
近年、磁気密度の向上に伴い、使用される磁性粉末がま
すます微粒子化される傾向にあり、このような磁性粉末
では磁気記録媒体の角型比が低下し、上記提案法では充
分に対応できなくなってきた。

〔発明が解決しようとする問題点〕

この発明は、従来において磁性粉末の分散剤として使用
されていた界面活性剤によるバインダ成分と磁性粉末と
の吸着能の低下に基づ（分散安定性の不足と表面平滑性
への悪影響を水溶性高分子界面活性剤の使用によって解
消するとともに、この水溶性高分子界面活性剤の単独使
用によっては限界のある磁性粉末の充填性および配向性
を特定の併用成分にて向上させ、これにより非常に微粒
子の磁性粉末を用いる場合でも残留磁束密度や角型比な
どの磁気特性にすぐれ、かつ表面平滑性の良好な磁気記
録媒体を提供することを目的とじている。

〔問題点を解決するための手段〕

この発明者らは、表面が水溶性高分子界面活性剤にて被
覆された前記提案法における磁性粉末を用いてさらに高
性能の磁気記録媒体を得、るために鋭意検討を重ねた結
果、上記被覆された磁性粉末をバインダ成分を含む有機
溶媒中に分散して磁性塗料を調製する際、分子内にアル
キレンオキシド構造部分と（メタ）アクリロイル基構造
部分とを有する特定のりん酸エステルを添加すれば、こ
の磁性塗料を基体に塗布、乾燥して形成される磁性層の
磁気特性がより良好となることを見い出した。

この理由については明確ではないが、磁性粉末表面に被
覆された水溶性高分子界面活性剤はバインダ成分に対す
る吸着能を高めて磁性粉末の分散安定性向上に貢献する
が、上記吸着能が過大になって磁性粉末の充填性および
配向性のある程度以上の改善が妨げられるのに対し、こ
の発明で用いられるりん酸エステルはその未添加の場合
にバインダ成分が吸着すべき磁性粉末表面の吸着点（吸
着サイト）に部分的に吸着することにより、バインダ成
分の吸着量を制御するとともに、分散媒である有機溶媒
との親和性も向上させ、結果として分散がより向上して
充填性および配向性も良好になり、磁気記録媒体とした
ときの残留磁束密度や角型比等の磁気特性が改良されま
た表面平滑性にも好結果が得られるものと推定される。

すなわちこの発明の要旨とするところは、基体上に設け
られた磁性層中に水溶性高分子界面活性剤と、つぎの一
般式； ％式％ 〔式中、Ｒ１は下記の構造式； ＯＲ′ Ｉ　　１ →Ｒ′Ｏ＋　ＣＣ＝　ＣＨ２ （ただし、Ｒ′は炭素数２〜４個のアルキレン基、Ｒ′
は水素またはメチル基、ｎは１〜３０の整数） からなる基、Ｒ２，Ｒ３は水素または上記Ｒ。

と同様の基である〕 で表されるりん酸エステルとが含まれてなる磁気記録媒
体、ならびに磁性粉末を水溶性高分子界面活性剤の水溶
液中に浸漬したのち乾燥し、得られた上記水溶性界面活
性剤にて被覆された磁性粉末を、つぎの一般式； ％式％ 、　〔式中、Ｒ，は下記の構造式； ○　　Ｒ′ （Ｒ”Ｏ＋−Ｃ−Ｃ＝　ＣＨｚ （ただし、Ｒ′は炭素数２〜４個のアルキレン基、πは
水素またはメチル基、ｎは１〜３０の整数） からなる基、ＲＺ、Ｒ：ｌは水素または上記Ｒ。

と同様の基である〕 で表されるりん酸エステルとバインダ成分とが含まれる
有機溶媒中に分散させて磁性塗料を調製し、これを基体
上に塗布、乾燥することにより、水溶性高分子界面活性
剤と上記りん酸エステルとが含まれる磁性層を形成する
ことを特徴とする磁気記録媒体の製造方法にある。

〔発明の構成・作用〕

この発明において使用する水溶性高分子界面活性剤は、
通常分子量ｉ、ｏｏｏ〜１０，０００の範囲のものであ
り、その具体例としてポリビニルアルコール、カルボキ
シメチルセルロース、スルホン化ポリスチレン、スルホ
ン化スチレン−無水マレイン酸共重合物、メチルビニル
エーテル−無水マレイン酸共重合物、メチルセルロース
、ポリアクリル酸ナトリウム、ポリエチレンオキサイド
およびこれらの誘導体が挙げられるが、これらの中でも
とくにポリアクリル酸ナトリウムおよびスルホン化スチ
レン−無水マレイン酸共重合物のナトリウム塩が好適で
ある。

このような水溶性高分子界面活性剤にて磁性粉末表面を
被覆する好ましい手段としては、たとえば０．０５〜０
．５重量％濃度の水溶性界面活性剤の水溶液１００重量
部に対して約１０重量部程度の磁性粉末を投入し、充分
に攪拌したのち、磁性粉末を取り出して乾燥させる方法
が一般的である。

この発明において用いられる前記一般式で表されるりん
酸エステルは、その強い極性によって磁性粉末に吸着す
るとともに、アルキレンオキシド構造部分についてその
アルキレンオキシドの種類や付加モル数を調整すること
によりバインダ成分および有機溶剤に対する親和性をも
付与することができ、またこのアルキレンオキシド構造
部分に結合する（メタ）アクリロイル基によりバインダ
成分や有機溶剤との親和性が一層高められたものとなる
。

このようなりん酸エステルの中でも、前記一般式中のＲ
，、Ｒ３がいずれも水素であるモノエステル、あるいは
前記一般式中のＲ２，Ｒ３の一方が水素であり他方がＲ
，と同様の前記構造式からなる基であるジエステルが特
に好ましい。このようなモノエステルあるいはジエステ
ルは分子内に遊離の水酸基を含むため、磁性粉末表面へ
の吸着性により良好な結果を与えるものである。もちろ
ん、上記モノエステルとジエステルとの混合物のほか、
これにさらにＲ２，Ｒ３が共にＲ，と同様の前記構造式
からなる基とされたトリエステルが少量混合されたもの
であっても差し支えない。また、場合により上記トリエ
ステルを単独で用いることも可能である。

前記構造式中のＲ′は炭素数２〜４個のアルキレン基で
あり、疎水性を高める観点からは炭素数３のプロピレン
基であるのが好ましい。しかし、場合により炭素数２の
エチレン基や炭素数４のブチレン基を選ぶことができる
。またＲ’Ｏで表される繰り返し単位が、プロピレンオ
キシド基とエチレンオキシド基とブチレンオキシド基と
のうちの少なくとも二種の混合物から構成されていても
よい。

ｎは上記繰り返し単位の単位数を示したもので１〜３０
、通常は１〜２０の範囲にあり、特に好適には４〜１５
であるのがよい。この単位数が多くなりすぎると、りん
酸エステルの性状が液状から固体に変わるため取り扱い
に難がある。

この発明に係る上記りん酸エステルは、たとえば予め下
記の式； ％式％ （Ｒ′、Ｒ’は前記と同じ） で表されるｍ個アルコールを合成し、これと無水りん酸
とを公知の方法で所定割合で反応させることにより容易
に得ることができる。上記−価アルコールは相当するア
ルキレンオキシド重合物からなるグリコール類と（メタ
）アクリル酸とをエステル化反応させる方法などによっ
て得ら熟るものである。

このようなりん酸エステルの使用量としては、水溶性高
分子界面活性剤にて表面被覆した前記磁性粉末１００重
量部に対して０．５〜５重量部の範囲が好ましい。

一方、この発明において使用される磁性粉末としては、
たとえば７　　Ｆ　ｅｚ　０３　、Ｆ　１３３０ｓ、Ｃ
ｏ含有Ｔ　　Ｆ　ｅｚ　０３　、Ｃｒ　Ｏ２、バリウム
フェライトなどの酸化物系磁性粉末のほか、Ｆｅ粉末、
Ｃｏ粉末、Ｆｅ−Ｎｉ粉末などの金属磁性粉末などが挙
げられる。これら磁性粉末の粒子径は特に規定されない
が、この発明では非常に微粒子状のものであっても良好
な充填性および配向性が得られる利点があり、たとえば
平均粒子径が０．２５μｍ以下、窒素吸着法による比表
面積が４０ｒｒｒ／ｇ以上の微粒子粉の使用も任意に可
能である。

この発明では前述の如く水溶性高分子界面活性剤にて表
面被覆した磁性粉末を前記一般式で表されるりん酸エス
テルとバインダ成分とが含まれる有機溶媒中に分散させ
て磁性塗料を調製するが、上記バインダ成分としては塩
化ビニル−酢酸ビニル系共重合体、ポリビニルブチラー
ル樹脂、セルロース系樹脂、ポリウレタン系樹脂、イソ
シアネート化合物、エポキシ樹脂などの従来より磁性粉
末のバインダ成分として汎用されているものをいずれも
使用可能である。また、磁性塗料中には必要に応じて着
色剤、潤滑剤、帯電防止剤、研摩剤などの従来公知の添
加剤成分を適宜配合しても差し支えない。

上述のようにして調製された磁性塗料はポリエステルフ
ィルムなどの基体上に塗布、乾燥することにより、水溶
性高分子界面活性剤と上記りん酸エステルとが磁性層に
含まれたこの発明の磁気記録媒体が得られる。

〔発明の効果〕

この発明に係る磁気記録媒体は、磁性層中に水溶性高分
子界面活性剤と特定のりん酸エステルとが含まれて、磁
性粉末の分散性に優れるとともに高い充填性と配向性を
示し、表面平滑性とさらに残留磁束密度や角型比などの
磁気特性が良好である。

またこのような効果は水溶性高分子界面活性剤と特定の
りん酸エステルとの相乗作用で現出されるもので、いず
れか一方を省いた場合に比較して上記各特性の改善が認
められる。

〔実施例〕

次にこの発明を実施例に基づいて具体的に説明する。な
お以下において部とあるのは重量部を意味する。

実施例１ 水１００部に対して平均分子量約５，０００のポリアク
リル酸ナトリウム０．２部を溶解した水溶液中にＣＯ含
含有−Ｆｅｔｅ、粉末（窒素吸着法による比表面積４０
ｎ？／ｇ）１０部を投入し、室温下で充分に攪拌したの
ち、脱水、乾燥し、水溶性高分子界面活性剤にて表面被
覆された磁性粉末を得た。

この磁性粉末１００部に対し、りん酸エステル；前記一
般式におけるＲ２が水素、Ｒ，、Ｒ，がＲ′＝プロピレ
ン基、プ＝メチル基、ｎ＝６の前記構造式で表される基
からなるジエステル）１部、米国ＵＣＣ社製の商品名Ｖ
ＡＧＨ（塩化ビニル−酢酸ビニル−ビニルアルコール共
重合体）１８部、ポリウレタンエラストマー１２部、日
本ポリウレタン社製の商品名デスモジュールしく三官能
性ポリイソシアネート化合物）３部、ラウリン酸２部、
シクロヘキサノン−トルエン（ｆＥ量比１　二１）　ｆ
ｉ合物１６０部の組成からなる混合物をサンドミルにて
分散させて磁性塗料を調製した。この磁性塗料を厚さ１
２μｍのポリエステルフィルム上に乾燥塗膜厚が約４μ
ｍとなるように塗布、乾燥し、カレンダーによる表面処
理を行ったのち、所定幅に裁断して磁気テープを作製し
た。

実施例２ 実施例１におけるポリアクリル酸ナトリウムの代わりに
、分子ｆｔ５，０００のスルホン化スチレン−無水マレ
イン酸共重合物のナトリウム塩を同一組成で使用した以
外は、実施例１と同様にして磁気テープを作製した。

比較例１ 実施例１におけるりん酸エステルを使用しながった以外
は、実施例１と同様にして磁気テープを作製した。

比較例２ 実施例１におけるポリアクリル酸ナトリウムによる表面
被覆処理を施さないｃｏ含含有−Ｆｅ。

０、を用いた以外は、実施例１と同様にして磁気テープ
を作製した。

比較例３ 実施例１におけるポリアクリル酸ナトリウムによる表面
被覆処理を行わず、かつりん酸エステルを使用しなかっ
た以外は、実施例１と同様にして磁気テープを作製した
。

以上の実施例および比較例にて得られた磁気テープにつ
いて、磁気特性として保磁力（Ｈｃ）、残留磁束密度（
Ｂｒ）および角型比（Ｂｒ／Ｂｓ）を測定するとともに
、表面平滑性を試験した。

その結果を下表で示す。なお、表面平滑性は触針式表面
粗さ計によってＣｕｔ　ｏｆｆ　　０．０８　鶴にて測
定したときのセンターラインアベレージ（ＣＬＡ）にて
示した。

上表の結果から、この発明に係る磁気テープ（実施例１
〜２）は、水溶性高分子界面活性剤による表面被覆処理
を施さずかつりん酸エステルを使用せずに作製した磁気
テープ（比較例３）に対しては無給のこと、上記いずれ
か一方を省いて作製した磁気テープ（比較例１．２）に
対しても、残留磁束密度（Ｂｒ）および角型比（Ｂｒ／
Ｂｓ）の磁気特性ならびに表面平滑性において優れるこ
とが明らかである。従ってこの発明によれば水溶性高分
子界面活性剤とりん酸エステルの２者の併用による相乗
効果が発揮されることが判る。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）基体上に設けられた磁性層中に水溶性高分子界面
   活性剤と、つぎの一般式； ▲数式、化学式、表等があります▼ 〔式中、Ｒ＿１は下記の構造式； ▲数式、化学式、表等があります▼ （ただし、Ｒ′は炭素数２〜４個のアルキレン基、Ｒ″
   は水素またはメチル基、ｎは１〜３０の整数） からなる基、Ｒ＿２、Ｒ＿３は水素または上記Ｒ＿１と
   同様の基である〕 で表されるりん酸エステルとが含まれてなる磁気記録媒
   体。
2. （２）Ｒ′がプロピレン基であるりん酸エステルを用い
   た特許請求の範囲第（１）項記載の磁気記録媒体。
3. （３）磁性粉末を水溶性高分子界面活性剤の水溶液中に
   浸漬したのち乾燥し、得られた上記水溶性界面活性剤に
   て被覆された磁性粉末を、つぎの一般式； ▲数式、化学式、表等があります▼ 〔式中、Ｒ＿１は下記の構造式； ▲数式、化学式、表等があります▼ （ただし、Ｒ′は炭素数２〜４個のアルキレン基、Ｒ″
   は水素またはメチル基、ｎは１〜３０の整数） からなる基、Ｒ＿２、Ｒ＿３は水素または上記Ｒ＿１と
   同様の基である〕 で表されるりん酸エステルとバインダ成分とが含まれる
   有機溶媒中に分散させて磁性塗料を調製し、これを基体
   上に塗布、乾燥することにより、水溶性高分子界面活性
   剤と上記りん酸エステルとが含まれる磁性層を形成する
   ことを特徴とする磁気記録媒体の製造方法。