JPS6226634A - 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、ポリエステルフィルム等の非磁性支持体上に
磁性粉末及び結合剤を主成分とする磁性塗料を塗布する
ことにより製造される、いわゆる塗布型の磁気記録媒体
に関するものであり、詳細には磁性粉末の分散性の改良
に関するものである。

〔発明の概要〕

本発明は、非磁性支持体上に磁性粉末と結合剤とを主成
分とする磁性層が形成されてなる磁気記録媒体において
、高分子タイプ、すなわち１分子中にＴｉを２〜１０有
するチタネートカップリング剤を用いることにより、磁
性粉末の分散性を大幅に改善し、磁気記録媒体の耐摩耗
性の向上を図ろうとするものである。

〔従来の技術〕

従来、磁気テープや磁気ディスク等の磁気ディスクとし
ては、ポリエステルフィルム等の非磁性支持体上に、強
磁性体の微粉末である磁性粉末や樹脂である結合剤、有
機溶剤、各種添加剤等を混合分散して調整される磁性塗
料を塗布し、磁性層を形成した塗布型の磁気記録媒体が
多用されている。

この塗布型の磁気記録媒体にあっては、上記磁性塗料中
における磁性粉末の分散性がＳＮ比、角形比、磁性粉末
の充填密度を支配する重要な因子となっており、磁性塗
料中での磁性粉末の分散性の改善が非常に重要な課題と
なっている。例えば、上記塗布型の磁気記録媒体におい
て、磁性粉末の微細化を図り磁性層中への充填密度を高
めようとする場合に、上述の分散性が不足すると、磁性
粉末が凝集してしまったり、所定の配向方向に配向する
ことが困難なものとなる。

そこで従来、上述の磁性粉末の分散性を改善するために
、脂肪酸、リン酸エステル、アミン、スルホン酸塩等の
極性基を有する界面活性剤を分散剤として塗料中に添加
したり、例えば特開昭５６−５８１３５号公報や特開昭
５７−３２２６号。

特開昭５７−３２２７号公報等に記載されるように、磁
性粉末表面をシランカップリング剤やチタンカップリン
グ剤を用いて改質し、分散性を向上させること等が８式
みられている。

しかしながら、ＳＮ比等の改善のための磁性粉末のより
一層の微細化や、それに伴う比表面積の増加に伴って、
従来周知の分散剤では、分散性の改善や粉落ちの改善を
充分に達成することは非常に困難になっている。実際、
比表面積４０ｎｆ／ｇの磁性粉末を極性基を導入した結
合剤中に分散して磁気テープを作成したところ、現行の
磁性粉末（比表面積３０ｒｒｒ／ｇ）を用いた磁気テー
プと比較すると、角形比の著しい低下、充填密度の低下
、摩耗量の増加等が認められる。

また、磁気テープにおいて、もうひとつの重要な課題で
ある走行の際の粉落ちの改善のために、チタンカップリ
ング剤で表面処理した磁性粉末を放射線感応性二重結合
を有する結合剤中に分散し、上記チタンカップリング剤
と上記結合剤とを結合させることも考えられており、効
果もあるが、一般に用いられているモノマータイプのチ
タンカップリング剤では、このような工夫をしない限り
粉落ちの改善は期待できない。したがって、結合剤の選
択に制約を生じたり、設備投資が必要となる等、好まし
いものではない。

〔発明が解決しようとする問題点〕

このように、従来の分散剤、カンプリング剤では、磁性
粉末の微細化に伴い、その分散性の改善が不充分なもの
となっており、一層の改良が要望されている。

そこで本発明は、このような実情に鑑みて提案されたも
のであって、比表面積の大きな磁性粉末であってもその
分散性を確保し、磁性層への充填密度を高め高密度記録
に対応し得る磁気記録媒体を提供することを目的とし、
さらに、このような比表面積の大きな磁性粉末を使用し
た場合にも、耐摩耗性が悪化することのないような磁気
記録媒体を提供することを目的とする。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明者等は、上述の目的を達成せんものと鋭意研究の
結果、高分子タイプのチタネートカップリング剤が有効
であることを見出し本発明を完成するに至ったものであ
って、非磁性支持体上に磁性粉末と結合剤とを主成分と
する磁性層が形成されてなる磁気記録媒体において、 上記磁性層が一般式 （但し、式中ＲｚＲｔ、Ｒｚはそれぞれアルキル基を表
し、ｎは２〜１０の整数を表す。）で示されるチタネー
トカップリング剤を含有することを特徴とするものであ
る。

本発明において使用される磁性粉末としては、通常の磁
気記録媒体の磁性粉末であれば如何なるものであっても
よく、例えばγ−Ｆ　ｅＺ　Ｏ３＋　Ｆ　ｅ　ｘＯＪ、
Ｃｏドープ型７−Ｆｅ、Ｏ，、Ｃｏ被着型γ−Ｆｅ、Ｏ
，等の強磁性酸化鉄粉末、ＣｒＯ２あるいはこれらに抗
磁力を向上させる目的で）２ｕ、Ｓｎ・Ｔｅ、Ｓｂ、Ｆ
ｅ、Ｔｉ、Ｖ、Ｍｎ等の少なくとも１種を添加したもの
等の強磁性二酸化クロム粉末、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｎｉ、Ｆｅ
−Ｃｏ、Ｆｅ−Ｎｉ。

Ｆｅ−ｃｏ−Ｎｉ、あるいはこれらに種々の特性を改善
する目的でＡｊ！、Ｓｉ、Ｔｉ、Ｃｒ、Ｍｎ。

Ｃｕ、Ｚｎ等の金属成分を添加したもの等の強磁性金属
粉末、ＢａＱ−ｎ　（Ｆｅｚ０３）、ＳｒＯ・ｎ（Ｆｅ
ｚｅｓ）（ただしｎ＝５〜６）等の六方晶系フェライト
粉末等が挙げられる。

これら磁性粉末を、あらかじめ上述の高分子タイプのチ
タネートカップリング剤で表面処理して、その表面を改
質しておく。ここで、上記チタネートカップリング剤を
磁性塗料中に直接投入することも考えられるが、この場
合には過剰のチタネートカップリング剤が結合剤中に入
り込むことになり、悪影響を及ぼす虚れがある。したが
って、上記磁性粉末をあらかじめ上記チタネートカップ
リング剤で処理し、その表面の改質を行った後、過剰の
チタネートカップリング剤は除去しておくことが好まし
い。

本発明において、磁性粉末表面の改質に使用されるチタ
ネートカップリング剤は、次式（但し、式中Ｒ１Ｒｚ１
Ｒｉはそれぞれアルキル基を表し、ｎは２〜１０の整数
を表す。）で示されるように１分子中に２〜１０のＴｉ
を有する、いわゆる高分子タイプのチタネートカップリ
ング剤である。このチタネートカップリング剤は、磁性
粉末と結合して後述の結合剤との親和性を高める働きを
するものである。

一方、上述の表面処理を施した磁性粉末を分散するため
の結合剤としては、通常この種の磁気記録媒体に使用さ
れるものであれば如何なるものであってもよく、例示す
れば塩化ビニル−酢酸ビニル共重合体、塩化ビニル−酢
酸ビニル−ビニルアル−ｙ　−ル共ｍ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−塩
化ビニリデン共重合体、塩化ビニル−アクリロニトリル
共重合体、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、
メタクリル酸エステル−塩化ビニリデン共重合体、メタ
クリル酸エステル−スチレン共重合体、熱可塑性ポリウ
レタン樹脂、フェノキシ樹脂。

ポリ弗化ビニル、塩化ビニリデン−アクリロニトリル共
重合体３ブタジエン−アクリロニトリル共重合体、アク
リロニトリル−ブタジェン−メタクリル酸共重合体、ポ
リビニルブチラール、セルロース誘導体、スチレン−ブ
タジェン共重合体、ポリエステル樹脂、フェノール樹脂
、エポキシ樹脂。

熱硬化性ポリウレタン樹脂、尿素樹脂、メラミン樹脂、
アルキド樹脂、尿素−ホルムアルデヒド樹脂またはこれ
らの混合物等が挙げられる。

上述のように高分子タイプのチタネートカップリング剤
で表面処理した磁性粉末及び上記結合剤を用いて、通常
の手法により磁性塗料を調製し、非磁性支持体上に塗布
することによって本発明に係る磁気記録媒体が得られる
。すなわち、上述の表面処理を施した磁性粉末を有機溶
剤に溶解した結合剤中に分散し、これを非磁性支持体上
に塗布することにより磁性層が形成される。

上記結合剤を溶解し磁性塗料を調製するための有機溶剤
としては、アセトン、メチルエチルケトン、メチルイソ
ブチルケＹン、シクロヘキサノン等のケトン系、酢酸メ
チル、酢酸エチル、酢酸ブチル、乳酸エチル、酢酸グリ
コールモノエチルエーテル等のエステル系、グリコール
ジメチルエーテル、グリコールモノエチルエーテル、ジ
オキサン等のグリコールエーテル系、ベンゼン、トルエ
ン、キシレン等の芳香族炭化水素、ヘキサン、ヘプタン
等の脂肪族炭化水素、メチレンクロライド。

エチレンクロライド、四塩化炭素、クロロホルム。

エチレンクロルヒドリン、ジクロルベンゼン等の塩素化
炭化水素等が挙げられる。

また、上記磁性塗料を塗布する非磁性支持体としては、
ポリエチレンテレフタレート、ポリエチレン−２，６−
ナフタレート等のポリエステル類、ポリエチレン、ポリ
プロピレン等のポリオレフィン類、セルローストリアセ
テートブチレート、セルロースアセテートプロピオネー
ト等のセルロース誘導体、ポリ塩化ビニル、ポリ塩化ビ
ニリデン等のビニル系樹脂、ポリカーボネート、ポリイ
ミド、ポリアミド、ポリアミドイミド、ポリヒドラジド
類、アルミニウム、銅等の金属、アルミニウム合金、チ
タン合金等の軽合金、ガラス、陶器。

磁器等のセラミック類、単結晶シリコン、祇またはポリ
エチレン、ポリプロピレン、エチレン−ブテン共重合体
等の炭素数２〜２０のα−ポリオレフィン類を塗布もし
くはラミネートした紙等の紙類、等が挙げられる。この
非磁性支持体の形態は、フィルム、テープ、シート、デ
ィスク、カード。

ドラム等のいずれでも良い。

さらに上記磁性塗料には、前記の結合剤、磁性粉末の他
に添加剤として分散剤、潤滑剤、研磨剤。

帯電防止剤、防錆剤等を併用してもよい。

上記分散剤（顔料湿潤剤）としては、カプリル酸、カブ
゛リン酸、ラウリン酸、ミリスチン酸、バルミチン酸、
ステアリン酸、オレイン酸、エライジン酸、リノール酸
、リルン酸、ステアロール酸等の炭素数１２〜１８個の
脂肪酸、前記の脂肪酸のアルカリ金属（Ｌｉ、Ｎａ、に
等）塩またはアルカリ土類金属（Ｍｇ、Ｃａ、Ｂａ等）
塩である金属石鹸、脂肪酸エステルの弗素を含有する化
合物、前記の脂肪酸のアミド、ポリアルキレンオキサイ
ドアルキルリン酸エステル、トリアルキルポリオレフィ
ンオキシ第四アンモニウム塩（アルキルは炭素数１〜５
個、オレフィンはエチレン。

プロピレン等）等が使用される。その他に炭素数１２以
上の高級アルコール、及びこれらの他に硫酸エステル等
も使用可能である。これらの分散剤は結合剤１００重量
部に対して０．５〜２０重量部の範囲で添加される。

上記潤滑剤としては、ジアルキルポリシロキサン（アル
キルは炭素数１〜５）、ジアルコキシポリシロキサン（
アルコキシは炭素数１〜４）、モノアルキルモノアルコ
キシポリシロキサン（アルキルは炭素数１〜５．アルコ
キシは炭素数１〜４）、フェニルポリシロキサン、フロ
ロアルキルポリシロキサン（アルキルは炭素数１〜５）
等のシリコンオイル、グラファイト等の導電性微粉末、
二硫化モリブデン、二硫化タングステン等の無機微粉末
、ポリエチレン５ポリプロピレン、ポリエチレン−塩化
ビニル共重合体、ポリテトラフルオロエチレン等のプラ
スチック微粉末、α−オレフィン重合物、常温で液状の
不飽和脂肪族炭化水素（ｎ−オレフィン二重結合が末端
の炭素に結合した化合物、炭素数的２０）、炭素数１２
〜２０個の一塩基性脂肪酸と炭素数３〜１２の一価のア
ルコールからなる脂肪酸エステル類、フルオロカーボン
類などが使用できる。これらの潤滑剤は結合剤１００重
量部に対して０．２〜２０重量部の範囲で添加される。

上記研磨剤としては、溶融アルミナ、炭化ケイ素、酸化
クロム（ＣｒｚＯｓ）、コランダム、人造コランダム、
ダイヤモンド、人造ダイヤモンド、ザクロ石、エメリー
（主成分：コランダムと磁鉄鉱）などが使用される。こ
れらの研磨剤は、モース硬度が５以上であり、平均粒径
が０．０５〜５μの大きさのものが使用され、特に好ま
しくは０．１〜２μである。これらの研磨剤は、結合剤
１００重量部に対して０．５〜２０重量部の範囲で添加
される。

上記帯電防止剤としては、カーボンブラ・２り。

カーボンブラノクグラフトボリマー等のＩｉＪ性微粉末
、サポニン等の天然界面活性剤、アルキレンオキサイド
系、グリセリン系、グリシドール系等のノニオン界面活
性剤、高級アルキルアミン類、第四級アンモニウム塩、
ピリジンその他の複素環類、ホスホニウム類等のカチオ
ン界面活性剤、カルボン酸、スルホン酸、リン酸、硫酸
エステル基。

リン酸エステル基等の酸性基を含むアニオン界面活性剤
、アミノ酸類、アミノスルホン酸類、アミノアルコール
の硫酸またはリン酸エステル類等の両性活性剤等が使用
される。上記の導電性微粉末は結合剤１００重量部に対
して０．２〜２０重量部の範囲で、界面活性剤は０．１
〜１０重量部の範囲で添加される。これらの界面活性剤
は、単独または混合して添加してもよい。これらは帯電
防止剤として用いられるものであるが、時としてその他
の目的、例えば分散、磁気特性の改良、潤滑性の改良、
塗布助剤として使用される場合もある。

上記防錆剤としては、リン酸、スルファミド、グアニジ
ン、ピリジン、アミン、尿素、ジンククロメート、カル
シウムクロメート、ストロンチウムクロメートなどが使
用できるが、特にジシクロへキシルアミンナイトライド
、シクロヘキシルアミンクロメート、ジイソプロピルア
ミンナイトライト、ジェタノールアミンホスフェート、
シクロヘキシルアンモニウムカーボネート、ヘキサメチ
レンジアミンカーボネート、プロピレンジアミンステア
レート、グアニジンカーボネート、トリエタノールアミ
ンナイトライト、モルフォリンステアレートなどの気化
性防錆剤（アミン、アミドまたはイミドの無機酸塩また
は有機酸塩）を使用すると防錆効果が向上する。これら
の防錆剤は磁性粉末１００重量部に対して０．０１〜２
０重量部の範囲で使用される。

特に、上記研磨剤あるいは導電性微粉末にあっては、磁
性粉末と同様に、高分子タイプのチタネートカップリン
グ剤で表面処理しておいてもよい。

〔作用〕

一般式 （但し、式中Ｒ１，Ｒ２，Ｒ３はそれぞれアルキル基を
表し、ｎは２〜１０の整数を表す。）で示される高分子
タイプのチタネートカップリング剤は、磁性粉末に対し
ても、結合剤に対しても高い親和性を示し、したがって
このチタネートカップリング剤で表面を改質した磁性粉
末は、結合剤中に良好に分散される。

〔実施例〕

以下、本発明の具体的な実施例について説明するが、本
発明がこれら実施例に限定されるものではない。

実施例１゜ 磁性粉末　　　　　　　　　　　　　１００重量部（Ｃ
ｏ被着７　　ＦｅｚＯ５ｔ比表面積４０ｆｆｌ／ｇ）結
合剤 塩化ビニル−酢酸ビニル系共重合体　１８重量部（Ｕ、
Ｃ，Ｃ社製、ＶＡＧＨ） ポリウレタン樹脂　　　　　　　　　７重量部（日本ポ
リウレタン社製、　Ｎ−２３０４）潤滑剤（ジメチルシ
リコンオイル）　　　１重量部研磨剤（アルミナ）　　
　　　　　　　　２重量部チタネートカップリング剤　
　　　　　　２重量部メチルエチルケトン　　　　　　
　　　９０重量部トルエン　　　　　　　　　　　　　
９０重量部メチルイソブチルケトン　　　　　　　４５
重量部上記組成物のうち、磁性粉末、チタネートカップ
リング剤、溶剤（メチルエチルケトン、トルエン、メチ
ルイソブチルケトン）をボールミルで二時間混合した後
、残りの結合剤、潤滑剤、研磨剤を添加し、２２時間混
合した。

次ぎに、この混合物を３μｍのフィルタで濾過した後、
硬化剤（バイエル社製、ディスモジュールＬ）を２．５
重量部添加し、１６μｍｆｑ、のポリエチレンテレフタ
レートフィルムへ塗膜厚６μｍとなるように塗布した。

さらに、スーパーカレンダ処理を施して表面処理し、１
／２インチ幅に裁断してサンプルテープとした。

実施例２゜ チタネートカップリング剤として、 を用い、他は実施例１と同様の方法によりサンプルテー
プを作成した。

実施例３゜ チタネートカップリング剤として、 を用い、他は実施例１と同様の方法によりサンプルテー
プを作成した。

実施例４゜ チクネートカップリング剤として、 を用い、他は実施例１と同様の方法によりサンプルテー
プを作成した。

比較例１゜ チタネートカップリング剤として、 （ＣＨ＋）　ｚＣＨ−０−Ｔｉ−−←０−ＣＯＣ＋ｄｈ
ｓ　）　３を用い、他は実施例１と同様の方法によりサ
ンプルテープを作成した。

比較例２゜ チタネートカップリング剤として、 （ＣＨｓ）　ｚｃＨ−０−Ｔｉ−会Ｐ−０−Ｐ−Ｇ−０
−ＣＪ＋７）ｚ）　３０■ を用い、他は実施例１と同様の方法によりサンプルテー
プを作成した。

比較例３゜ チタネートカップリング剤として、 （（ＣＨｓ）　ｚｃＨ−０）　ａ　　・Ｔｉ・　ＣＰ−
Ｇ−０−Ｃ，ｌｌ、□）ｚＯＨ）　ｚを用い、他は実施
例１と同様の方法によりサンプルテープを作成した。

上述の各実施例および比較例により得られたサンプルテ
ープについて、角形比、残留磁束密度。

摩耗量、粉落ちを測定した。結果を次表に示す。

表 この表からも、高分子タイプのチタネートカップリング
剤の分散効果が高く、各実施例においては、摩耗量や粉
落ちが少なく、磁気特性に優れた磁気テープが得られる
ことがわかる。

〔発明の効果〕

以上の説明からも明らかなように、本発明においては、
磁性粉末の分散性改善のために、−ａ式（但し、式中Ｒ
１，Ｒ２，Ｒ３はそれぞれアルキル基を表し、ｎは２〜
１０の整数を表す６）で示される高分子タイプのチタネ
ートカップリング剤を使用しているので、比表面積の大
きな磁性粉末に対しても良好な分散性を示し、耐摩耗性
や耐久性に優れ、高密度記録化に対処し得る磁気記録媒
体の提供が可能である。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 非磁性支持体上に磁性粉末と結合剤とを主成分とする磁
   性層が形成されてなる磁気記録媒体において、 上記磁性層が一般式 ▲数式、化学式、表等があります▼ （但し、式中Ｒ＿１、Ｒ＿２、Ｒ＿３はそれぞれアルキ
   ル基を表し、ｎは２〜１０の整数を表す。） で示されるチタネートカップリング剤を含有することを
   特徴とする磁気記録媒体。