JPS6256572B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

本発明は改良された磁気記録媒体に関する。さ
らに詳しくは、磁性粉末の分散性及び磁性粉末と
バインダーとの接着性を向上せしめた磁性塗料を
用いて製造された、磁気特性及び耐久性に優れた
磁気記録媒体に関する。 磁気テープ、磁気デイスクなどの磁気記録媒体
中の磁性粉は高度の分散性が要求される。 磁気記録媒体は一般に、磁性粉末、バインダ
ー、各種添加剤及び溶剤を混練することにより製
造される磁性塗料をプラスチツクのフイルムやシ
ートの基板上に均一に塗布して乾燥し、その後磁
性層を鏡面仕上げして形成されるが、磁性塗料中
の磁性粉を十分に分散解膠して凝集粒子を除いて
おかないと充填密度の大きな均一で平滑な磁性層
を作ることはできない。 磁性粉の凝集粒子による磁性層の不均一は磁気
テープの電磁変換特性および磁気特性に重大な悪
影響を及ぼす。すなわち出力の低下、ノイズの増
大、ドロツプアウトなどの原因となる。また、磁
性粉末とバインダーとの接着力が弱い場合は、磁
気記録媒体と記録ヘツド又は再生ヘツドとの摺動
の際に、磁性塗膜層からの磁性粉のはく離（いわ
ゆる“粉落ち”）が起こり易く、塗膜表面が荒れ
て、磁気記録媒体の耐久性が損なわれる。従来の
磁気記録媒体においては、かかる耐久性が不十分
のまま実用化されているのが実状であつた。 このように磁性塗料中の磁性粉の分散性及びバ
インダーとの接着性は磁気記録体の性能を向上さ
せる上で非常に重要である。 磁性粉の分散性の向上に関しては種々の観点か
ら研究されており、磁性塗料配合に適当な界面活
性剤を加えて分散性を改良することが提案されて
いる。このような界面活性剤としてはアルキルイ
ミダゾリン化合物を用いるもの（特開昭54−
32304）、アルキルポリオキシエチレンリン酸エス
テルをアルキルアミンで中和して用いるもの（特
開昭53−78810）、長鎖アルキルリン酸エステルを
用いるもの（特開昭54−147507，特願昭53−
49629）などのようにアミンとその誘導体、リン
酸エステル、ポリオキシエチレンリン酸エステル
類などを利用することが多い。また、磁性粉を表
面処理してから塗料化すると分散性が改良される
とする提案があり、アルキルポリオキシエチレン
リン酸エステルを用いるもの（特開昭54−
94308，同56−49769）、メタル粉をチタンカツプ
リング剤で処理して分散安定性を計ると同時に磁
性塗膜の経時劣化を防ぐもの（特開昭56−
88471）などがある。また、磁性粉とバインダー
との接着性を向上させて磁性塗膜の耐久性向上を
計る方法としては、バインダーと反応性の官能基
をもつシランカツプリング剤を用いるもの（特開
昭54−7310）、アミノフアンクシヨナルシランカ
ツプリング剤とイソシアネート系化合物、エポキ
シ系化合物との反応生成物によつて被覆するもの
（特開昭56−143533）、バインダー中の二重結合と
ラジカル重合が可能な不飽和結合を有するチタン
カツプリング剤で磁性粉を処理するもの（特開昭
56−111129）、分子中に少なくとも４個の放射線
感応性アクリル系二重結合を有する化合物をバイ
ンダーとして用いるもの（特開昭57−40744）な
どがある。このように、磁性塗料中の磁性粉末の
分散性及び磁性塗膜の耐久性の向上に関して、多
くの研究がなされてきたにもかかわらず、未だに
満足すべき改良の段階には到達していない。 本発明者らは、上記の磁気記録媒体の問題点に
鑑み、磁性粉末の分散性及び塗膜層の耐久性に優
れた磁気記録媒体を得ることに関して鋭意研究の
結果、アミノ基を有するシランカツプリング剤と
ある特定の化合物との反応生成物によつて被覆さ
れた磁性粉末を含有する磁気記録媒体が、磁性粉
末の分散性が良好でかつ塗膜層の耐久性にも優
れ、更に電磁変換特性にも優れていることを見い
出し本発明を完成させた。 すなわち本発明は、アミノ基含有シランカツプ
リング剤と、炭素数６〜22の酸無水物（）及び
アルキルケテンダイマー（）からなる群より選
ばれる１種又は２種以上の化合物との反応生成物
によつて被覆された磁性粉末を含有する磁気記録
媒体を提供するものである。 本発明に係わるアミノ基含有シランカツプリン
グ剤としては、たとえば、 H₂NC₂H₄NHC₃H₆Si（OCH₃）₃，
H₂NC₂H₄NHC₃H₆Si（CH₃）（OCH₃）₂，
H₂NC₃H₆Si（OC₂H₅）₃，H₂NCONHC₃H₆Si
（OC₂H₅）₃，

【式】等の化 合物を挙げることができる。 本発明に係わる炭素数６〜22の酸無水物は、ア
ルキル基又はアルケニル基を有する酸無水物が好
ましく、また本発明に係わるアルキルケテンダイ
マーとしては、炭素数12〜44のものが好ましい。 本発明に係わる磁性粉末としては針状形の微細
なγ−Fe₂O₃，Fe₃O₄，CrO₂のような金属酸化
物、またCo被着γ−Fe₂O₃、Coド−プγ−Fe₂O₃
のような加工処理を施したγ−Fe₂O₃、鉄メタル
粉などが挙げられる。これらのうち鉄メタル粉、
微小板状のバリウムフエライトおよびそのFe原
子の一部がTi，Co，Zn，Ｖ，Nb等の１種または
２種以上で置換された磁性粉、Co，Fe−Co，Fe
−Ni等の金属または合金の超微粉は特に化学的
安定性が悪いからこの改良のためニツケル，コバ
ルト，チタン，ケイ素，アルミニウムなどを金属
原子、塩および酸化物の形で少量加えたり表面処
理されることがあるがこれらを用いることもでき
る。鉄メタル粉はまたその安定化のため弱い酸化
性雰囲気の中で表面に薄い酸化被膜を作らせるこ
とがあるが、このように処理されたメタル粉を用
いることもできる。 これらの磁性粉の大きさは長軸が１μから0.15
μ、短軸が0.15μから0.015μのものが好まし
い。長軸が１μより大きくなると分散は容易にな
るが短波長の記録が不利になつたりノイズが大き
くなるため好ましくない。長軸が0.15μより小さ
くなると本発明になる磁気記録媒体であつても分
散性の面で十分とは言い難い。 本発明において、アミノ基含有シランカツプリ
ング剤と、前記（）及び（）から選ばれる化
合物との反応生成物によつて被覆された磁性粉末
を得る方法は特に限定されず、例えば以下に示す
方法が例示される。 イ 不活性有機溶媒中で磁性粉末(i)に先ずアミノ
基含有シランカツプリング剤(ii)を加熱処理し、
その後前記（）及び（）からなる群より選
ばれる１種又は２種以上の化合物(iii)を加熱処理
する方法。 ロ 不活性有機溶媒中で上記(i)と(ii)と(iii)を一括混
合し加熱処理する方法。 ハ 不活性有機溶媒中で先ず上記(ii)と(iii)を反応さ
せ、その後(i)を添加して加熱処理する方法。 本発明の磁気記録媒体は、前記の処理方法にて
処理された磁性粉末をバインダーと溶剤を加えて
塗料化し、それをポリエステルのフイルム等に塗
布することにより得られるが、その詳細について
は、磁性粉末の処理方法と併せて、実施例におい
て説明する。 本発明に係わるアミノ基含有シランカツプリン
グ剤の使用量は、磁性粉末に対して0.05〜３重量
％程度であり、好ましくは0.2〜1.5重量％であ
る。また、前記（）及び（）からなる群より
選ばれる１種又は２種以上の化合物の使用量は、
アミノ基とほぼ等モルとなるように設定されるの
が好ましい。それは、かかる設定により、未反応
処理剤の量を極力減少させることができるからで
ある。また、反応温度、反応時間等の反応条件を
最も反応率が高くなるように設定することが好ま
しいことは言うまでもない。 磁性粉末の処理において用いることができる不
活性溶媒としては、メチルエチルケトン、メチル
イソブチルケトン、ジエチルケトン、シクロヘキ
サノン、ベンゼン、キシレン、トルエン等をあげ
ることができる。 処理粉末を塗料化する際に用いられるバインダ
ーは有機溶剤に可溶な樹脂バインダーであり、上
記の磁性粉を基板上におよび磁性粉同志を必要な
強さで固着して磁性層とするためにできるだけ少
量でその役割をはたすものであればよく、従来塗
料中の磁性粉の分散性を悪化する懸念のあるもの
も通常の塗料化方法で用いることができる。これ
らの樹脂バインダーの例としてはポリウレタン、
ポリエステル、ポリ塩化ビニル、塩化ビニル酢酸
ビニル共重合体、ポリアクリルニトリル、ニトリ
ルゴム、エポキシ樹脂、アルキツド樹脂、ポリア
ミド、ポリアクリル酸エステル、ポリメタクリル
酸エステル、ポリ酢酸ビニル、ポリビニルブチラ
ール、塩化ビニリデン、塩化ビニリデン共重合
体、硝化綿、エチルセルロースなどが挙げられる
がこれらは単独で用いてもよいが、通常２種類以
上混合して用いられる。また樹脂の硬さを調節す
るため可塑剤や硬化剤を加えて使用することもで
きる。 またバインダーの配合量は一般に磁性粉100重
量部に対して15〜60重量部である。最も大きな結
合力を有するバインダーであつても15重量部より
少ないときは磁性塗膜の強度が弱くまた基板と磁
性塗膜の接着力が不足となる。また60重量部より
多いときは磁性塗膜中の磁性粉濃度が小さくなつ
て再生出力が低下して不利であるし、また塗膜特
性が低下することもある。 塗料化に用いられる溶剤は使用するバインダー
に対して溶解力を有しかつ沸点が50℃から150℃
の間にあるものが望ましい。沸点が低すぎると塗
布後磁性粉の磁場配合する前に乾燥してしまいこ
の処理をすることができない。バインダーの種類
に対応して上記の観点から選択されるが毒性や環
境の問題を考慮して選ぶべきことはいうまでもな
い。 以下実施例をもつて本発明を更に詳しく説明す
るが本発明はこれらの実施例に限定されるもので
はない。 実施例 １ 冷却管付４ツ口フラスコに長軸径0.35μｍ，軸
比１／10のCo被着γ−Fe₂O₃150ｇ，メチルエチ
ルケトン300ｇ，γ−アミノプロピルトリエトキ
シシラン（日本ユニカー社製Ａ−1100）1.5ｇを
とり、90℃で１時間撹拌し、その後多量のメチル
エチルケトンで磁性粉末を洗浄した。次いで該磁
性粉末120ｇ、メチルエチルケトン300ｇ及びドデ
セニルコハク酸無水物２ｇを４ツ口フラスコに取
り、80〜90℃で１時間撹拌し、処理磁性粉末を得
た。次いで、該処理磁性粉末を多量のメチルエチ
ルケトンで洗浄した。該処理磁性粉末と、バイン
ダーとして塩化ビニル−酢酸ビニルコポリマー
（米国のユニオンカーバイド社製のVAGH）とポ
リウレタン樹脂（日本ポリウレタン工業株式会社
製のニツポラン2304）との１：１（重量比）の混
合物を磁性粉末に対して25重量％及び溶剤として
メチルエチルケトンとシクロヘキサノンの１：１
（重量比）の混合物130ｇを混合してボールミルで
24時間混練することにより磁性塗料を得た。 さらにかかる磁性塗料を、30μｍのアプリケー
ターによりポリエステルフイルム上に塗布し、磁
場配向を行つた後熱風乾燥を行い、次いでカレン
ダー処理して塗膜を平滑化して磁気記録媒体を得
た。次いで該磁気記録媒体につき、磁性粉末の分
散性の評価の尺度となる角型比の測定及び磁気記
録媒体の耐久性を評価するための摩耗減量の測定
を行つた。その結果を表−１に示す。摩耗減量の
測定は、幅３cm、長さ50cmの磁気記録媒体をエメ
リー紙CC−1000で一定の荷重下で30分間摩擦す
ることによつて行つた。 又、電磁変換特性を調べるために、該磁気記録
媒体を6.25mmの幅に切断して、市販のオープンリ
ールデツキに取り付け3KHzの再生出力を測定し
た。結果を表−１に示す。この値は、比較例１
（後述）で調製した磁気記録媒体の再生出力を０
とする相対値にて示した。 実施例 ２ 実施例１で用いたドデセニルコハク酸無水物の
代わりに、オクタデカニルコハク酸無水物２ｇを
用いる以外は、実施例１と同様の方法により処理
磁性粉末、磁性塗料及び磁気記録媒体を得た。該
磁気記録媒体につき、角型比と摩耗減量及び再生
出力の測定を行つた。その結果は表−１に示す。 実施例 ３ 実施例１で用いたドデセニルコハク酸無水物の
代わりに、ステアリルケテンダイマー２ｇを用い
る以外は、実施例１と同様の方法により処理磁性
粉末、磁性塗料及び磁気記録媒体を得た。該磁気
記録媒体につき、角型比と摩耗減量及び再生出力
の測定を行つた。その結果は表−１に示す。 実施例 ４ 冷却管付４ツ口フラスコに長軸比0.33μ，軸比
1/8のCo被着γ−Fe₂O₃150ｇ，トルエン300ｇ，
γ−アミノプロピルトリエトキシシラン1.5ｇ及
びオクタデカニルコハク酸無水物2.4ｇを取り、
85〜90℃で３時間撹拌することにより処理磁性粉
末を得た。該処理磁性粉末を多量のトルエンで洗
浄し、以下実施例１と同様の方法により磁気記録
媒体を作製し、角型比と摩耗減量及び再生出力の
測定を行つた。その結果は表−１に示す。 実施例 ５ 冷却管付４ツ口フラスコにトルエン300ｇ，γ
−アミノプロピルトリエトキシシラン1.5ｇ及び
オクタデカニルコハク酸無水物2.4ｇを取り、80
〜85℃で１時間撹拌した。その後、系を室温まで
冷却してから実施例４で用いたCo被着γ−Fe₂O₃
粉末を150ｇ加え、再度85〜90℃で３時間撹拌す
ることにより処理磁性粉末を得た。該処理磁性粉
末を多量のトルエンで洗浄し、以下実施例１と同
様の方法により磁気記録媒体を作製し、角型比と
摩耗減量及び再生出力の測定を行つた。その結果
は表−１に示す。 比較例 １ 実施例１で用いたCo被着γ−Fe₂O₃粉末を表面
処理することなしに、分散剤として大豆油レシチ
ンを磁性粉末に対して３重量％添加し、以下実施
例１と同様の方法により磁性塗料及び磁気記録媒
体を作製し、角型比と摩耗減量及び再生出力の測
定を行つた。その結果は表−１に示す。 比較例 ２ 比較例１で用いた大豆油レシチンの代わりに、
オクチルフオスフエートを磁性粉末に対して３重
量％用いる以外は比較例１と同様の方法により磁
性塗料及び磁気記録媒体を作製し、角型比と摩耗
減量及び再生出力の測定を行つた。その結果は表
−１に示す。

【表】 表−１から明らかなように、本発明の磁気記録
媒体は角型比が大きく、かつ摩耗減量が小さいこ
とがわかる。これは本発明の磁気記録媒体が磁性
粉末の分散性が良好で、かつ耐久性にも優れてい
ることを示すことに外ならない。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ アミノ基含有シランカツプリング剤と、炭素
   数６〜22の酸無水物（）及びアルキルケテンダ
   イマー（）からなる群より選ばれる１種又は２
   種以上の化合物との反応生成物によつて被覆され
   た磁性粉末を含有することを特徴とする磁気記録
   媒体。