JPS6271026A - 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） 本光明は磁性体として、六方晶フェライトを使用した、
塗膜表面の平滑性に優れ、特に広い温湿度範囲でのｌｌ
撞係数が小さく、かつその変化が極めて少なく、耐寧耗
性および耐久性に優れた磁気記録媒体に関する。

（従来の技術） 従来、磁気記録媒体は、磁気記録媒体表面と平行な面に
硫化して、記録、再生を行うものが一般的であった。磁
性体として、具体的にはγ−Ｆｅ、　Ｏ，、Ｃｒｙ、　
、コバルト７エライト（Ｃｒｏ−Ｆｅｗ　ｏ３　）　、
コバルト吸着酸化鉄等があった。これら磁性体を含む磁
気記録媒体では、書き込み周波数をあげて、−波長あた
りの記録長さを短＜シ、高密度記録を行うと、減磁作用
により、再生出力の低下が生じ基本・的に高密度記録用
には不適である。一方、六方晶フェライトの中で、特に
平板軟磁性粉であり磁化容易軸が平板面に垂直な方向に
ある磁性粉を用いるごとにより、磁気記録媒体表面に対
して、垂直方向に磁化することが可能で、減磁がおこり
にりく、かつ高密度記録が、通常のリングヘッドで可能
である。

し力）シ、従来法（平行面磁化法）においても、磁性微
粉の分散性と、耐久性を兼備した媒体は得がたいもので
あったが、新しい方法（垂直磁化法）で使用される板状
の六方晶フェライトのような微小平板状物の分散は一層
困難であり、分散性をあげると塗膜強度が低下したり、
高温でのブルーミング、粘着を起こしたりし、表面平滑
で、耐久性のある磁気記録媒体は得られていない。

（発明が解決しようとする問題点） 平板状の微粒の磁性粉を使用する場合、通常知られてい
るポリウレタン樹脂、エポキシ樹脂、ニトロセルロース
、塩化ビニール酢酸ビニール共重合体、ポリエステル樹
脂等では、均一に分散することが極めて困難となる。そ
のために表面粗度が大きく、リングヘッドでの短波長の
再生損失が大きく、高密度記録への大きな障害となるば
かりでなく、耐摩耗性、耐久性も低下する。そのため従
来界面活性剤等の分散剤を添加する方法が採用されてい
るが、この方法でも、’０．３μ以下の微粒子の板状六
方晶フェライトの分散は不充分であるばかりでなく、分
散剤の添加が、磁気層と非磁性基材との接着を低下させ
、長時間走行さゼると塗膜（磁性層）の剥離を生じさせ
ることになる。

本出願人は先に、磁性粉の分散に優れかつ非磁性基材に
対する接着力に優れたバインダーを発明゛シ、出願した
（特願昭５３−Ｅ！６４５９）が、本発明の板状六方晶
フェライトの０，３μ以下の板径の微粒体に対しては、
分散性が不充分な点もあり、特に板状の六方晶フェライ
トを磁性体して用いた場合、耐摩耗性、耐久性も不充分
な磁気記録媒体しか得られなかった。

（問題点を解決するための手段） 高゛密度記録に適した表面平滑で、広い温湿度範囲にお
いて、摩擦係数が小さくかつその変化が極めて少なく、
耐摩耗性、耐久性に優れた磁性層を有した、磁気記録媒
体を得るべく、鋭意努力の結果上記間圧点を解決し、板
状六方晶フェライトの微粒磁性粉を使用した、表面平滑
性に優れた、広い温湿度範囲で摩耗係数の値が低く、か
つその変化の小さい耐摩耗性、耐久性に優れた高密度記
録に適した磁気記録媒体を得るこ４とに成功した。

すなわち本発明は、（Ａ）平板面に、垂直な方向に磁化
容易軸を有し、板径が０．３μ以下の六方晶フェライト
である磁性体。（Ｂ）スルホン酸金属塩基がポリマーあ
たり２０〜５００当量／１０６ｇ含有されてなるポリウ
レタン樹脂。（Ｃ）モニス硬度６以上の１μ以下の粒径
を有する非磁性粉体。上記（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）を含
をし、かつ（Ｃ）が（Ａ）に対して、２〜２０重量％で
ある磁性層を非磁性基材上に形成せしめたこ゛と・を特
徴とする磁気記録媒体である。本発明に使用される六方
晶フェライトは、一般式Ａ　Ｆ　ｅ　＋２−Ｘ　Ｍ　ｘ
　Ｏ□、で表わされるもので、Ａは、Ｂａ、　Ｓｒ、　
Ｐｂ、　Ｃａがあり、ＭはＧｏ、　ＴＩ。

Ｎｌ、　Ｍｎ、　Ｎｂｓなどがあり、ＸはＯ〜２．５の
値をとる平板面に垂直な方向に磁化容易軸を有し、板径
が０．３μ以下のものである。板径が０．３μ以上では
媒体雑音特性が悪いばかりでなく高密度記録にも適さな
いことになる。

本発明に使用される、スルホン酸塩基がポリマーあたり
２０〜５００当ｆｆｉ／１０＠　ｇ＠打されてなるポリ
ウレタン樹脂は、スルホン酸金属塩基を２０〜５００当
ｆｉｔ／１０■ｇ含仔すればよい。

ポリマー当りのスルホン酸金属塩基が２０当量／１０１
ｇ未満であると、Ｂｒ／Ｂｍ値の増大が望めないばかり
か、同時に磁性粒子の高い充填性を得ることができない
。またポリマー当りのスルホン酸金属塩基が５００当ｆ
ｉ／１０＠　ｇを越えるとポリウレタン樹脂の溶剤溶解
性が不良となり実用性に欠けたものとなる。

本発明のポリウレタン樹脂はポリヒドロキシ化合物とポ
リイソシアネートとの反応により得られるものであり、
ポリヒドロキシ化合物の一部あるいは全部はスルホン酸
金属塩基を有するものを用いる。

スルホン酸金属塩基を有するポリヒドロキシ化合物とし
ては、特にスルホン酸金属塩基を有するポリエステルポ
リオールが望ましい。スルホン酸金属塩基を有するポリ
エステルポリオールはスルホン酸金属塩基を何しないカ
ルボン酸成分、グリコール成分およびスルホン酸金属塩
基を有するジカルボン酸成分からなる。

スルホン酸金属塩基を有しないカルボン酸成分としては
、テレフタル酸、イソフタル酸、オルソフタル酸、１，
５−ナフタル酸などの芳香族ジカルボンａＬ　ｏ−オキ
シ安息香酸、１）−（ヒドロキシエトキン）安息香酸な
どの芳香族オキシカルボン酸、コハク酸、アジピン酸、
アゼライン酸、セバシン酸、ドデカンジカルボン酸など
の樹脂族ジカルボン酸、トリメリット酸、トリメシン酸
、ビロメ１；フト酸などのトリおよびテトラカルボン酸
などが挙げられる。

グリコール成分としては、エチレングリ−コール、プロ
ピレングリコール、１．３−プロパンジオール、１．４
ブタンジオール、ｔ、Ｓ−ペンタンジオ−７し、ｌｌθ
−ヘキサンジオール、ネオペンチルグリコール、ジエチ
レングリコール、ジプロピレングリコール、２．２．４
−　）リフチル−１，３−ベンタンジオール、１，４−
シクロヘキサンジメタツール、ビスフェノールＡのエチ
レンオキシド付加物およびプロピレンオキシド付加物、
水素化ビスフェノールＡのエチレンオキシド付加物およ
びプロピレンオキシド付加物、ポリエチレング１１コー
ル、ポリプロピレングリコール、ポリテトラメチレング
リコールなどがある。またトリメチロールエタン、トリ
メチロールプロパン、グリセリン、ペンタエリスリトー
ルなどのトリおよびテトラオールを併用してもよい。

スルホン酸金属塩基を含有するジカルボン酸成分として
は、５−ナトリウムスルホイソフタル酸、５−カリウム
スルホイソフタル酸、２−ナトリウムスルホテレフタル
酸、２−カリウムスルホテレフタル酸などがある。これ
らのスルホン酸金属塩基を含有するジカルボン酸成分の
共重合量は全カルボン酸成分に対して０．５モル％以上
、望ましくは１〜５０モル％である。

上記スルホン酸金属塩基を有する゛ポリヒドロキシ化合
物はＩｌｌまたは２１１以上あってもよい。

またスルホン酸金属塩基ををしないポリヒドロキシ化合
物、たとえば通常のポリエステルポリオール、ポリエー
テルポリオール、アクリルポリオール、ヒマシ油の誘導
体、トール油誘導体、その地合水酸基化合物と併用して
もよい。

本発明のポリウレタン樹脂に使用されるポリイソシアネ
ートとしては、２．４−）リレンジイソシアネート、２
．６−　）リレンジイソシアネート、ｐ−フェニレンジ
イソシアネート、ジフェニルメタンジイソシアネート、
ｍ−フェニ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、テトラメチレンジイソシアネート、３．
３’−ジメトシキー４．４′−ビフェニレンジイソシア
木−ト、２．４−ナフタレンジイソシアネー）、３．３
’−ジメチル−４，４′−ビフェニレンジイソシアネー
ト、４．４’−ジフェニレンジイソシアネート。

４．４′−ジイソシアネート−ジフェニルエーテル、１
．５−ナフタレンジイソシアネート、ｐ−キシリレンジ
イソシアネート、ｍ−キシリレンジイソシアネート、１
．３−ジイソシアネートメチルシクロヘキサン、１．４
−ジイソシアネートメチルシクロヘキサン、４．４’−
ジイソシアネートジシクロヘキサン、４．４’−ジイソ
シアネートジシクロヘキシルメタン、インホロンジイソ
シアネート等が挙）ｆられるが、必要により、２，４゜
４′−トリイソシアネート−ジフェニル、ベンゼントリ
イソシアネート等を少量使用することもできる。

ポリウレタン樹脂は公知の方法によりポリヒドロキシ化
合物とポリイソシアネートを溶剤中、または無溶剤中で
反応させることにより得られるが、望ましい配合率はポ
リイソシアネートのＨＣＯ基／ポリヒドロキシ化合物の
ＯＨ基＝０．５〜２／１である。得られるポリウレタン
樹脂の分子量は、８０００　＃１０００００であること
が望ましい。

大方晶フェライト板状微粒子の分散性を損なわず、オ発
明の目的を損なわないかぎり、本発明のポリウレタン樹
脂に相溶性がある橿脂を添加するか、および／ま゛たは
ポリウレタン樹脂と反応して架橋する化合物を混合する
ことができる。混合量は、−・股にポリウレタン樹ｍｔ
ｏｏ重量部に対して２〜１００重量０ｇ５である。

ポリウレタン樹脂と相溶性のある樹脂としては塩化ビニ
ル系樹脂、ポリエステル系樹脂、セルロース系樹脂等が
挙げられる。一方ポリウレタン樹脂と架橋する化合物と
してはエポキシ樹脂、インシアネート化合物、メラミン
樹脂、尿素樹脂、ポリオール化合物などがある。これら
の中ではインシアネート化合物が特に好まし、い。

本発明の磁気記録媒体には必要に応じてジブチルフタレ
ート、トリフェニルホスフェートのような可塑剤、ジオ
クチルスルホ−ナトリウムサクシネート、ｔ−ブチルフ
ェノール−ポリエチレンエーテル、エチルナフタレン−
スルホン酸ツーダツラウリルキクシネ−トステアリン酸
亜鉛、−大豆油レシチン、シリコーンオイルのような潤
滑剤や挿植の帯電防止剤を添加することもできるが、潤
滑剤としては特にブチルセロソルブステアレート、ブチ
ルセロソルブパルミテート、ｎ−ブチルステアレート、
オクチルステアレート、トリデシステアレート、ｎ−ブ
チルパルミテート、ｎ−ブチルミリステー１、ｎ−デシ
ルミリステート、ミリスチルパルミテート、ｎ−プロビ
ルラウリレート、エチル−ｎ−ノナデシレート、の単独
または混合物が望ましい。さらに本発明には、カーボン
ブラック等の非磁性の硬度６以下の微粒子を添加使用し
てもよい。

本発明に用いられる、モース硬度６以上の、１μ以下の
粒径を有する非磁性粉体としては、ＴｉＯ＊５１０＠　
、ＡＩ　Ｂ　Ｏｓ　Ｎ　Ｃｒ’＊　０３　、αＦｅｍ　
０３が挙げられる。粒度は１μ以上では表面性が悪くな
り、媒体雑音特性に問題があり、１μ以下である必要が
ある。モース硬度６以下では、表面での耐摩耗性、耐久
性に対しての効果が少ない。

これらのモース硬度６以上の非磁性粉の添加は単独でも
よく、２種以上の混合物でもよい、そしてこれらの添加
量は、磁性粉に対して２〜２０重量％、好ましくは２〜
１０重量％が適当であり、添加量が２重量％以下では、
塗膜の摩擦係数が十分に低下せず４．かつ十分な耐久性
が得られない。

また添加量が２０重量％以上では耐久性は向上するが、
非磁性粉が磁性粉に対して多くなりすぎて十分な出力が
得られないばかりか、ヘッドの摩耗を生じる場合があり
再生出力の低下をひき起こす。以上述べたように高密度
記録に適した板状六方晶フェライトの０．３μ以下の板
径粒子を用いたときには特定の結合剤を用いて、適当な
硬度の非磁性粒子を併用したときに、はじめて表面平滑
性に優れ、広い温湿度範囲で摩擦係数の値が小さく、そ
の変化も小さい耐久性に優れた磁気記録媒体が得られる
ことを見い出した。本発明に用いられる非磁性基材とし
てはポリエチレンテレフタレート、ポリフェニレンスル
フイツト、ポリプロピレン、セルロースジアセテート、
ポリイミド、ポリアミド、ポリカーボネート、ポリ塩化
ビニール等のポリマーからなるフィルム、シート、テー
プ等であり、該これらポリマーに補強材、充填剤、滑剤
等を入れたものでもよい。

（実施例） 以下、実施例により具体的に説明する。

Ｏ実施例１〜７（比較例１〜４） ｆ　六方晶バリウムフェライト（板径ｏｉｏａμ）　　
　１００重量部１　ポリウレタン樹脂（表−１に記載の
各種）　　　　　２５重酩をボールミルに入れ、６０時
間混合分散させ、均一に分散した後、７５μ厚さのポリ
エチレンテレフタレートフィルム上に、乾燥膜厚１．５
μになるように均一塗布し、乾燥後６０°Ｃで２４時間
放置し、硬化させた後、ディスクに打ら抜き、磁気記録
媒体として評価した。結果を表−１に示す。

以　　下　　余　　白 表−１ 人面租さ　：サーフコム３００Ａ型表面粗さ計（東京精
密製）を用い”測定した。

動摩擦係数：フロッピーディスクを３００ｒ、ｐ、ｍ、
で回転さし、ヘッド１重２０ｇで接圧したときの摩擦を
ストレインゲージで検出測定した。

耐　久　性：恒温槽にて、フロッピーディスクドライブ
により連続走行テストを行ない３００万パス後の出力低
下（％）を表わす。

峯印は磁性槽が剥離したり、ドライブ不能となったこと
を表わす。

空　孔　率：磁性層中の空孔を体積％で表わす。

Ｏ実施例８〜１９（比較例５〜１３） ζ Ｉｎ−ブチルセロソルブパルミテート　　　　　　　　
　２　、０　ｆｆ１ｆｆｔ９４上記組み合わせで、実施
例１〜７（比較例１〜４）と同様にして、実施評価を行
った。結果を表−２に示す。

以　　下　　余　　白 表−２ 各１．１１　ｔ　Ｏ＠　％　（Ｘ　−Ｆｅｗ　Ｏ３、シ
ンチュー粉）（％　）ハ、六方晶バリウムフェライトに
対する重量％を表わす。（以下同様） Ｏ実施例２０〜２３（比較例１４〜１９）ポリウレタン
樹脂が表１の（ａ）であ乙。

結果を表−３に示す。

Ｏ実施例２４〜２７（比較例２０〜２５）ポリウレタン
樹脂が表１の（ｇ）である。

結果を表−４に示す。

Ｏ比較例２６〜３１ ポリウレタン樹脂が表１の（Ｖ）である。

結果を表−５に示す。

Ｏ比較例３２〜３７ ポリウレタン樹脂が表１の（Ｗ）である。

結果を表−６に示す。

以　　下　　余　　白 表−３ポリウレタン樹脂（ａ） 以　　下　　余　　白 表−４ポリウレタン樹脂（ｇ） 以　　下　　余　　白 表−５ポリウレタン樹脂（ｖ） 表−６ポリウレタン樹脂（ｗ） （見間の効果フ 以上、詳述したように、平板面に垂直な方向に磁化容易
軸を育し板経が０．３μ以下の六方晶フェライトである
磁性体を特定のスルホン酸金属塩基含仔ポリウレタンを
結合剤として使用し、かつモース硬度６以上の１μ以下
の粒径を有する非磁性粉を併用することにより、得られ
た磁気記録媒体がはじめて高密度記録媒体として、有効
かつ、実用的な、すなわち塗膜表面の平滑性に優れた、
かつ広い温湿度範囲で、摩擦係数の小さい、かつその変
化も少ない耐摩耗性および耐久性に優れたものであるこ
とが判明した。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 （Ａ）平板面に、垂直な方向に磁化容易軸を有し、板経
   が０．３μ以下の六方晶フエライ トである磁性体 （Ｂ）スルホン酸金属塩基がポリマーあたり２０〜５０
   ０当量／１０＾■ｇ含有されてなるポリウレタン樹脂 （Ｃ）モース硬度６以上の、１μ以下の粒径を有する非
   磁性粉体 上記（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）を含有し、かつ（Ｃ）が（
   Ａ）に対して２〜２０重量％である磁性層を非磁性基材
   上に形成せしめたことを特長とする磁気記録媒体。