JPS6337821A - 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】 ［発明の目的］ （産業上の利用分野） 本発明は、バリウムフェライトなどの超微粒六方晶強磁
性粉を用いた高密度磁気記録媒体に関する。

（従来の技術） 従来から磁気記録媒体は、ポリエステルフィルムなとの
基体上にγフェライトや鉄粉末をバインダー樹脂ととも
に塗布して１９られている。近年、磁気記録媒体には高
密度化が要求されているが、この目的にあった強磁性粉
末として粒径が０．２μｍ以下のバリウムフェライトな
どの超微粒六方晶物が適していることがわかってきてい
る。すなわち、この磁性粉は六角板状の結晶であり板面
に垂直な方向に磁化容易軸を有するため、高密度記録に
適した垂直磁気記録媒体を必たえるのである。

しかしながら、この磁性粉を用いて優れた特性の磁気記
録媒体を得るためには、個々の六方品粉をバインダー樹
脂中に均一に分散さぜる必要がある。一般にバインダー
中に分散させる粒子の径が小さくなるにつれて、粒子間
に働く凝集力が強くなり、特に六方品系粉では、これに
板面どうしが積層する傾向も加わり、個々に分散させる
ことが非常に困難となる。この結果得られた記録媒体は
六方晶粒子本来の持つ粒径から予想される記録密度が達
成できないだけでなく、記録再生時におけるＳ／Ｎ特性
も不満足なものとなっていた。さらに、六方晶粒子を基
体上に塗布したのち、基体に垂直方向の磁場下に置いて
粒子の磁化容易軸を基体に垂直に配向せしめ、垂直磁気
記録媒体を作製する場合には、この未分散塊が磁場によ
り凝集するので、得られた媒体のＳ／Ｎ特性を悪くする
という問題もあった。

これら粒子の分散性の向上をはかるため、従来から種々
の分散剤が使用されているが、分散効果が十分なほどに
分散剤を用いると、媒体の走行性や耐久性が低下すると
いう新たな問題が生じていた。

（発明が解決しようとする問題点） 本発明は超微粒六方晶物を用いた磁気記録媒体の分散に
おける問題を解消すべくなされたもので、容易に、しか
も完全な一次粒子化を可能にし、これによって優れた記
録再生特性を実現させ、ざらに六方品粉を基体面に対し
て垂直に配向させ高記録密度化を可能とした磁気記録媒
体を提供することを目的とする。

［発明の構成］ （問題点を解決するための手段） 上記した本発明の目的は、超微粒六方晶物を分散させる
バインダー樹脂としてスルホン酸金属塩の基を有し、活
性水素当量が少なくとも２，０００、分子量が５，００
０以上の塩化ビニル共重合体を用いることによって達成
できる。

本発明に使用される超微粒六方品粉としては、バリウム
フェライト、ストロンチウムフェライト、カルシウムフ
ェライト、鉛フェライトあるいは一般弐Ｍ１０−ｎ（Ｆ
ｅ１−ｍＭｍ）２０３　（式中Ｍ１はＢａ、３ｒ、　Ｃ
ａ、Ｐｂのいずれか１種の元素を表わし、ＭはＣ０１Ｔ
ｉ、Ｚｎ、Ｎｉ、Ｍｎ、Ｉｎ、Ｃｕ、Ｇｅ、Ｎｂの群か
ら選ばれる少なくとも一種の元素を表わし、ｍはＯ〜２
、ｎは５，４〜６．０の数を表わす。）で示される置換
型フェライトを用いることができる。

これらは通常六角板状であり、一般に板面の対角線の長
さが粒径と呼ばれ、対角線の長さを板厚で除した値が軸
比と呼ばれる。本発明に用いる超微粒六方晶物の粒径は
０．０１〜０．３μｍ１軸比は２〜１０のものが適して
いる。超微粒六方晶物の粒径が０．３μｍを越えると磁
気記録密度が低下して本発明には不適当となる。また軸
比が大きくなるにつれて六角板面どうしが密接して積層
する傾向が強くなり分散が困難となる。

本発明に用いるスルホン酸金属塩含有の塩化ビニル共重
合体は、塩化ビニルと、ビニルアルコール、無水マレイ
ン酸、ビニルアセテート、各種アクリレートモノマー、
塩化ビニリデン、ビニルアセタール、ビニルブチラール
、アクリル酸エステル、アクリロニトリル、スチレンな
どの各種のモノマー成分との共重合体であって、活性水
素当量が少くとも２，０００、分子量が５，０００以上
のものが適している。

上記活性水素は上記塩化ビニル共重合体の主鎖または側
鎖に結合した一０Ｈ１−ＣＯＯＨｌのような基の水素原
子を意味し、活性水素当量は、これらの水素が分子量い
くつ当りに１個存在するかを示す値である。

本発明に使用するスルホン酸金属塩の基含有塩化ビニル
共重合体中の活性水素は、強磁性扮への吸着を確保し、
また、ウレタン、メラミンなどの架橋剤との反応によっ
て塗膜の硬化にも寄与する成分であるが、スルホン酸金
属塩の基含有の塩化ビニル共重合体を用いて前記超微粒
六方晶磁性粉塗料を作製した場合には、塗料の分散状態
は分子中の活性水素当量により著しく影響をうけ、活性
水素志１が小さくなるにつれ、塗料の安定性がくずれ、
平滑性の良好な塗膜が得難くなり、さらに垂直配向性も
著しく阻害され、低垂直配向率の塗料しか１９られなく
なる。この活性水素当量は少なくとも２，０００が好ま
しく、活性水素当量が２，０００未満だと、上記問題が
発生し、特に後述する他の樹脂、界面活性剤あるいは表
面処理剤を併用する場合には、これら併用物質による塗
料くずれが著しくなり好ましくない。

なお塩化ビニル共重合体の分子中の塩化ビニルモノマ一
単位が、全モノマー単位に対して少くとも３０モル％存
在することが好ましく、塩化ビニルモノマーのモル比が
低くなると相対的に活性水素当量が小さくなるので、適
当な活性水素当量が得られるモル比とすることが望まし
い。

ざらに本発明の塩化ビニル共重合体にはスルホン酸金属
塩の基（ＳＯ３Ｍ：ＭはＮａ、またはＫ）が、塩化ビニ
ル共重合体の分子中に０．０５〜１０モル％、好ましく
は０．２〜５．０モル％含有されているものが適してい
る。スルホン酸金属塩の基のモル比が０．０５モル％未
満では分散効果の向上に寄与せず、逆に１０モル％を越
えると分散性がかえって阻害されるようになる。

なお上記スルホン酸金属塩の基含有塩化ビニル共重合体
中のスルホン酸金属塩の基含有のビニル七ツマ−として
はビニルスルホン酸、ビニルベンゼンスルホン酸、２−
アクリルアミド−２−メチルプロパンスルホン酸などが
用いられる。

本発明に用いるスルホン酸金属塩の基含有塩化ビニル共
重合体には、所望によってポリウレタン樹脂、ポリエス
テル樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリアクリル樹脂、
ポリアミド樹脂、エポキシ樹脂、フェノール樹脂、ポリ
エーテル樹脂、ビニルブチラール樹脂、フェノキシ樹脂
、メラミン樹脂、尿素樹脂、フラン樹脂あるいはこれら
の共重合体との併用が可能であり、ポリエステル樹脂お
よびポリウレタン樹脂は良好な塗膜平滑性と耐久性とを
与えるので特に好ましい。

本発明に用いるスルホン酸金属塩の基含有塩化ビニル共
重合体は、またカルボン酸、スルホン酸、リン酸および
ホウ酸根を有するアニオン型界面活性剤、シラン、チタ
ンあるいは１−Ｚｒカップリング剤などの表面処理剤を
併用することも可能である。

上記スルホン酸金属塩の基含有塩化ビニル共重合体の主
鎖あるいは側鎖に、炭素数５以上のアルキル鎖を導入す
ることは、本発明の超微粒六方晶強磁性粉の分散性向上
に著しい効果を示す。このようなアルキル基の導入によ
る効果は、塗料化工程を経てこのような樹脂分子が六方
品物の表面に吸着すると分子鎖中に活性水素基のような
相互作用を生ずる基がないうえに、分子鎖自体の分散媒
親和性および立体障害効果を強化することによるものと
考えられる。

強磁性粉に対するスルホン酸金属塩の基含有塩化ビニル
共重合体は、強磁性粉１００重量部に対し０．５型組部
から１４重置部の比率で用いられ、２重量部から１０重
量部の使用比率は最も良い結果を与える。使用量が０．
５重量部未満だと充分な分散効果が得られず、また１４
重量部を越えると、分散性が阻害され、記録再生時にお
ける出力の低下、ノイズの増大を招来する。

（作用） 本発明の磁気記録媒体では、バインダー樹脂として配合
されたスルホン酸金属塩の基含有塩化ビニル共重合体が
、そのスルホン酸金属塩のＮａ。

Ｋ等の金属と強磁性粉表面の水酸基との反応により、強
磁性粉と化学的に結合するため、個々の強磁性粉が塩化
ビニル共重合体により分離されて高い分散性が実現され
る。

（実施例） 実施例１ ｃｏ、ｌ’−ｉ置換型バリウムフェライト扮（平均粒径
０．０８　μｍ、　Ｈｃ＝　７００Ｉルステツド〉１０
０重量部に、塩化ビニル−酢酸ヒニルースルホン化ビニ
ル共重合体（各ビニルモノマーのモル比：８０／１９／
１　、分子量３０，０００）　　８重量部を混合したの
ちトルエン／シクロヘキサノンの１７１混合溶媒１３０
重量部を加えてサンドグラインダにて約２時間混合分散
した。

ｊｑられた塗膜のろ適時性は優れており、ろ材の目づま
りは全く生じなかった。またこの塗料は非常に安定で、
数日間の静置後も、液分離や凝集塊の発生が認められな
かった。

得られた塗料５０重量部に対して２０重量部のポリイソ
シアナート系硬化剤（コロネートし、日本ポリウレタン
社製、商品名）を加えポリエステルフィルム上に塗布し
、カレンダ処理をほどこしたのち、１／２インチテープ
とし、表面性および電磁変換特性の評価に供した。

実施例２ Ｃｏ−７ｉ置換型ストロンチウムフエライト粉（平均粒
径０．０５　μｍ、ト１ｃ＝　１．ＯＯＯエルステッド
）１００重量部のスラリーにＴｉカップリング剤１．５
重量部を７Ｊ［］えて混合したのら、スプレードライＡ
７−中に吹き込んで乾燥し、Ｔｉカップリング剤で表面
処理されたストロンチウムフェライト粉末を得た。この
フェライト粉末１００重量部に対し、塩化ビニル−ブチ
ルメタクリレート−スルホン化ビニル共重合体（各ビニ
ルモノマーのモル比ニア５／　２３／２、分子量４０，
０００）　　４重量部を混合し、これにトルエン・シク
ロヘキサノンの１７１混合溶媒１３０重」部、ポリエス
テル樹脂（バイロン３００、東洋紡製、商品名）４重量
部をｂｏえて実施例１と同様の塗料化プロセスにて塗料
を作製した。

得られた塗料はろ過後その５０重量部に４重量部のトル
エンジイソシアナート系硬化剤（コロネートし）を加え
てポリエステルフィルム上に塗布し、カレング処理、硬
化処理をほどこしたのら１／２インチテープとし、表面
性および電磁変換特性の評価に供した。

実施例３ 実施例２におけるスルホン酸金属塩の基含有塩化ビニル
共重合体のブチルメタクリレートモノマーの１７２をラ
ウリルメタクリレートにかえた樹脂を用い、実施例２と
同様に塗料を作製したところ、分散性、安定性に優れた
塗料が得られた。得られた塗料は実施例２と同様にして
ポリエステルフィルム上に塗布し、１／２インチテープ
とし、表面性および電磁変換特性の評価に供した。

比較例１ 実施例１のバリウムフェライト粉を、塩化ビニル−酢酸
ビニル−スルホン化ビニル共重合体く各ビニルモノマー
のモル比：８０／１９／１　、平均分子量３．０００＞
　　８重量部を混合したのち、実施例１と同様に磁性塗
料を作製したところ、塗料は安定性に乏しく、１臼静置
後は、液分離が発生し、塗料中に凝集塊を生じた。一方
、作製後の塗料の一部は、ポリエステルフィルム上に実
施例１と同様に塗布して、表面処理したのち、テープと
し、表面性および電磁変換特性の評価に供した。

比較例２ 実施例１のバリウムフェライト粉を、塩化ビニル−酢酸
ビニル−ビニルアルコール−スルホン化ビニル共重合体
（各ビニルモノマーのモル比ニア８／１９／２／１　、
平均分子量３０．０００．活性水素当量３．３００）　
　８重量部と混合したのち、実施例１と同様に磁性塗料
を作製し、塗料の分散安定性をしらべたところ、塗料静
置後２日後に、わずかに液分離が認められた。得られた
塗料をポリエステルフィルム上に塗布して実施例１と同
様に処理し、テープを得、表面性および電磁変換特性を
しらべた。

比較例３〜４ 比較例２における塩化ビニル−酢酸ビニル−ビニルアル
コール−スルホン化ビニル共重合体の、各ビニルモノマ
ーのモル比をそれぞれ７６：１９：４：１（活性水素当
量１，７００＞　、７０：１９：１０：１　（活性水素
志ｍ　８００）とした樹脂を８重辺部用いて、実施例１
と同様に磁性塗料を作製し、ろ過復の塗料の分散安定性
を調べたところ、活性水素当量８００の共重合体を用い
たものは数時間で、また、活性水素当量１，７００の共
重合体を用いたものは約１０時間で液分離が認められた
。一方、得られた塗料をポリエステルフィルム上に塗布
して同様に処理し、テ−プを得、表面性および電磁変換
特性をしらべた。

比較例５ 比較例２におけるスルホン化塩酢ビ共重合体を塩化ビニ
ル−酢酸ビニル−ビニルアルコール共重合体（各ビニル
モノマーのモル比７５：２０：５、平均分子量３０．０
００、活性水素志ｍ　１，３００＞にかえて同様に塗料
およびこれを用いた塗膜を作製したところ、塗料の安定
性は悪く、塗膜作成後２時間の静置で液分離がみられた
。塗膜を１７２インチテープとしたのち、表面性および
電磁変換特性評価に供した。

次表に、実施例１〜３および比較例１〜４のテープにつ
いて、タリーステップによる表面粗さの測定結果および
記録波長０．５μｍでの記録再生時における出力、Ｃ／
Ｎ特性を示す。

（以下余白） なお、以上の実施例ではテープ状記録媒体とした時の特
性で比較したが、磁気ディスク、磁気カード等に応用し
ても同様にすぐれた効果が得られる。

［発明の効果］ 以上の実施例および比較例から明らかなように、本発明
の磁気記録媒体は、スルホン酸金属塩の基を有し、活性
水素当量が少なくとも２，０００、分子母が５，０００
以上の塩化ビニル共重合体を用いることによって、六方
晶強磁性粉の分散性が著しく向上され、これによって磁
気記録再生特性の良好な高密度記録を得ることができる
。

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. （１）基体上に平均粒径０．３μｍ以下の六方晶強磁性
   粉末をバインダー樹脂とともに塗布してなる磁気記録媒
   体において、前記バインダー樹脂が、スルホン酸金属塩
   の基を有し、活性水素当量が少なくとも２，０００、分
   子量が５，０００以上の塩化ビニル共重合体を含有する
   ことを特徴とする磁気記録媒体。
2. （２）スルホン酸金属塩の基が、塩化ビニル共重合体の
   分子中に０．０５〜１０モル％含有されていることを特
   徴とする特許請求の範囲第１項記載の磁気記録媒体。
3. （３）塩化ビニル共重合体の主鎖あるいは側鎖の一部に
   炭素数５以上のアルキル基を含むモノマー単位を含有し
   たことを特徴とする特許請求の範囲第１項または第２項
   記載の磁気記録媒体。
4. （４）塩化ビニル共重合体の分子中の塩化ビニルモノマ
   ー単位が、全モノマー単位に対して少くとも３０モル％
   存在することを特徴とする特許請求の範囲第１項ないし
   第３項のいずれか１項記載の磁気記録媒体。
5. （５）塩化ビニル共重合体は、強磁性粉１００重量部に
   対し０．５〜１４重量部配合されていることを特徴とす
   る特許請求の範囲第１項ないし第４項のいずれか１項記
   載の磁気記録媒体。