JPH02139713A - 磁気記録媒体 - Google Patents

磁気記録媒体

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JPH02139713A
JPH02139713A JP26644088A JP26644088A JPH02139713A JP H02139713 A JPH02139713 A JP H02139713A JP 26644088 A JP26644088 A JP 26644088A JP 26644088 A JP26644088 A JP 26644088A JP H02139713 A JPH02139713 A JP H02139713A
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JP
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magnetic
magnetic powder
acid
group
binder
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Application number
JP26644088A
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English (en)
Inventor
Tsutomu Kenpou
見寳 勉
Atsuko Matsuda
敦子 松田
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Konica Minolta Inc
Original Assignee
Konica Minolta Inc
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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】 イ、産業上の利用分野 本発明は磁気テープ、磁気シート、磁気ディスク等の磁
気記録媒体に関するものである。
口、従来技術 最近、磁気テープ等の磁気記録媒体の高密度化、高S/
N化に伴い、より粒子径の小さな磁性粉が用いられるよ
うになっている。
また、磁気記録媒体の電磁変換特性の向上を図ることを
目的として、強磁性粉末としてγ−Fet03の表面に
コバルトを含有する酸化鉄層を形成した針状のコバルト
含有酸化鉄粉末が利用されるに至っている。
一般に、磁気記録媒体のS/N比は、記録・再生に関係
する記録材料中の磁性粉の粒子数の平方根に比例すると
言われているため、同一重量の磁性粉を塗布した場合、
粒子径の小さい磁性粉を用いる程S/N向上に有利にな
る。また、磁性粉を微粒子化し、そのBET値を高める
と、磁性層の表面がそれだけ平滑となり、スペーシング
ロスが少なくなることから、高い電磁変換特性を得る上
で有利である。
しかしながら、粒子の表面積は粒子径の2乗に反比例し
て大きくなるので、粒子の分散は粒子径の減少につれて
急激にむずかしくなり、また分散安定性も劣化する。こ
れでは磁性層中の強磁性体の配向性、磁性層表面の平滑
性等が悪化し、ひいては優れた角形比、S/N比は得ら
れず、不都合である。
磁気テープの結合剤(バインダー)としては、従来より
、ポリエステル型ポリウレタン、塩化ビニル−酢酸ビニ
ル共重合体が主として用いられてきた。しかし、これで
は十分な分散性が得られないので、磁性粉の仏度分布を
調整して磁性粉の結合剤中での分散性を向上させたり、
界面活性剤を分散剤として使用したりすることが行われ
ている。
更に、結合剤を親水性基、例えば水酸基、ホスホ基、ス
ル水基、或いはカルボキシ基等の導入によって変性し、
特性の改善を行う方法が提案されている。
しかし、かかる結合剤によっても十分な分散性を得るこ
とができない場合がある。よって、磁性粉の高密度化、
コバルト含有酸化鉄磁性粉の採用と共に、かかる磁性粉
の表面に対しより高度の吸着力を有する結合剤の出現が
期待されている。
ハ3発明の目的 本発明の目的は、磁性粉表面への結合剤の吸着が円滑に
行われ、磁性粉の分散に要する時間が短く、分散安定性
が高く、電磁変換特性に優れた磁気記録媒体を提供する
ことである。
ニ0発明の構成及びその作用効果 本発明は、磁性粉と結合剤とを含有する磁性層を有する
磁気記録媒体において、前記磁性粉としてコバルト含有
酸化鉄磁性粉が含有され、かつ陰性官能基が分子内塩を
形成しているポリウレタンが前記結合剤として含有され
ていることを特徴とする磁気記録媒体に係るものである
最初に、「陰性基が分子内塩を形成しているポリウレタ
ン」について述べる。
まず製造方法について述べる。
通常のポリウレタン合成球と同様に、ポリカーボネート
ポリオール、ポリエステルポリオール、ポリラクトンポ
リオール、ポリエーテルポリオール等の高分子量ポリオ
ール(分子量500〜3000)と多官能の芳香族、脂
肪族イソシアネートを反応させて合成する。これによっ
て、ポリエステルポリウレタン、ポリエーテルポリウレ
タン、ホスゲンやジフェニルカーボネートでカーボネー
ト化したポリカーボネートポリウレタンが合成される。
これらのポリウレタンは主として、ポリイソシアネート
とポリオ、−ル及び必要に応じ他の共重合体との反応で
製造され、そして遊離イソシアネート基及び/又はヒド
ロキシル基を含有するウレタン樹脂またはウレタンプレ
ポリマーの形テモ、或いはこれらの反応性末端基を含有
しないもの(例えばウレタンエラストマーの形)であっ
てもよい。
イソシアネート成分としては種々のジイソシアネート化
合物、例えばヘキサメチレンジイソシアネート(HMD
I) 、ジフェニルメタンジイソシアネ−1−(MDI
)、水添化MDI  (H+zMD I)、トルエンジ
イソシアネート(TDI) 、1.5−ナフタレンジイ
ソシアネート(MDI)、)リジンジイソシアネート(
TODI)、リジンジイソシアネートメチルエステル(
LDI)、イソホロンジイソシアネート(IPDI)等
が使用できる。
また必要に応じて、1.4−ブタンジオール、l。
6ヘキサンジオール、1,3−ブタンジオール等の低分
子多官能アルコールを使用して、分子量の調節、樹脂物
性の調節等を行う。
分子内塩を形成している官能基は、イソシアネート成分
に導入することも考えられるが、ポリオール成分に4人
することもでき、更に上記低分子多官能アルコール中に
導入してもよい。
陰性官能基が分子内塩を形成しているポリエステルポリ
オールは、種々のジカルボン酸成分、多価アルコール成
分と、陰性官能基が分子内塩を形成しているジカルボン
酸成分及び/又は陰性官能基が分子内塩を形成している
多価アルコール成分を重縮合させることで合成できる。
ジカルボン酸成分としては、テレフタル酸、イソフタル
酸、セバシン酸、アジピン酸、三量化リルイン酸、マレ
イン酸等を例示できる。多価アル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、ブチレン
グリコール、ジエチレングリコール等のグリコール類も
しくはトリメチロールプロパン、ヘキサントリオール、
グリセリン、トリメチロールプロパン、トリメチロール
エタン、ペンタエリスリトールなどの多価アルコール類
もしくはこれらのグリコール類及び多価アルコール類の
中から選ばれた任意の2種以上のものを例示できる。
陰性官能基が分子内塩を形成しているポリカーボネート
ポリオールは、一般に多価アルコールとジアルキルカー
ボネート又はジアリルカーボネートとのエステル交換法
により合成されるか、又は多価アルコールとホスゲンと
の縮合により得ることができる。
上記のポリエステルポリオール、ポリカーボネートポリ
オール(ポリカーボネートポリエステルポリオールを含
むつ)を製造するに際して、下記の芳香族多価アルコー
ルを使用できる。また、上記のポリエステルポリオール
、ポリカーボネートポリオールとポリイソシアネートと
を反応させる際、下記の芳香族多価アルコールを使用す
ることができる。
芳香族多価アルコール: 〔Rは−(C11□)2−1−C1f(CH3)−CI
ip−CHI−を示す。
Xは一5o2− −co−1−C(CH3)z−C(C
)13)Z−C&L−C(C)13)2−を示す。〕〔
Rは水素原子又は炭素数1〜3個のアルキル基を示し、
Roは水素原子又は炭素数1〜7個のアルキル基若しく
は了り−ル基を示す。〕〔nは1〜10の整数を示す。
〕 (n−L 2〕 〔nは1又は2を示す。〕 +10 (CHz) 、 O+0(CHz) 、 Ol
l〔nは1又は2を示す。〕 〔nは1又は2を示す。〕 〔nは1又は2を示す。〕 〔nは1又は2を示す。〕 これら芳香族多価アルコール成分を主鎖に有するポリウ
レタンにおいては、これらの成分の含有量は、多価アル
コール成分全体の10a+o I!%以上であることが
好ましい。
陰性官能基が分子内塩を形成しているラクトン系ポリエ
ステルポリオールを製造するには、3カプロラクタム、
α−メチル−1−カプロラクタム、S−メチル−S−カ
プロラクタム、T−ブチロラクタム等のラクタム類に上
記官能基を導入すればよい。
陰性官能基が分子内塩を形成しているポリエーテルポリ
オールを製造するには、エチレンオキサイド、プロピレ
ンオキサイド、ブチレンオキサイド等に上記官能基を導
入すればよい。
分子内塩を形成している官能基としては、後述するベタ
イン基が例示できる。
一般的なポリエステルの合成法としては、脂肪族、芳香
族の多官能酸もしくはその誘導体を有する酸成分と、脂
肪族・芳香族の多官能アルコール成分との縮合反応によ
り行われる。本発明の分子内両性塩基(ベタイン基等)
は、前記酸成分もしくは、アルコール成分のどちらに含
有されていても良く、また高分子反応として重合体にベ
タイン基等を導入する方法でも良い。しかしながら未反
応成分や思入率から考慮して、重合体単量体中に該官能
基を存している方が制御し易い。
ベタイン基としては、スルホベタイン基、ホスホベタイ
ン基、カルボキシベタイン基が例示できる。スルホベタ
イン基、ホスホベタイン基を有するものがより好ましい
。これらベタイン型官能基の一般式は、以下の様に表さ
れる。
ナ n、m二1〜10の整数 使用可能なベタイン基含存単量体としては以下に例示す
る化合物が挙げられるが、本発明に使用されるポリウレ
タン樹脂がこれらの単量体を使用したものに限定されな
いことはいうまでもない。
OPOsH0P()+〇 −〇PO□H20 A:水素又は炭素数1〜60のアルキル基(例えばメチ
ル基、エチル基等) m:1〜10の整数 BニーCoo又はC0NF( R:炭素数1〜12のアルキル基、アルケニル基若しく
はアリール基 3)プロパンサルトンを使用する合成法前記陰性官能基
が分子内塩を形成する車、量体は、市販の薬品としても
入手できるが、下記の方法で容易に得られる。
1)モノクロル酢酸を使用する合成法 RN(CHt  CC00H)+cJ  CHt  C
00HR=メチル、エチル等のアルキル基 2)モノクロルコハク酸を使用する合成法」 CH,−COOH また、高分子反応として重合体にベタイン基等を導入す
る反応について述べる。これは重合反応により予め所定
の分子量まで鎖延長したポリウレタンの末端或いは側鎖
に存在するOH基に対して、ベタイン基等を有する化合
物を反応させるものである。この場合、まず水酸基とベ
タイン基等とを有する化合物を合成し、これをジイソシ
アネート等の多官能イソシアネートと等モル反応させ、
ジイソシアネートの一方のNGO基と上記化合物中の水
酸基との反応物を得る。そして、ポリウレタンのOH基
と未反応のNGO基とを反応させれば、ベタイン基等の
導入されたポリウレタンが得られる。
上記した水酸基とベタイン基とを有する化合物としては
、例えば以下のものを例示できるが、これらに限られな
い。
本発明のポリウレタン樹脂へのベタイン基等の導入量は
0.01〜1.0 mmo l / gであることが好
ましく、ヨリ好マシクは0.1〜0.5 a+moA 
/ gの範囲である。上記極性基の導入量が0.01 
mmo (1/ 8未満であると強磁性粉末の分散性に
十分な効果力(認められなくなる。また上記極性基の導
入量が1、Q mmo l / gを超えると、分子間
或いは分子内凝集が起こり易くなって分散性に悪影響を
及ぼすばかりか、溶媒に対する選択性を生じ、通常の汎
用溶媒が使えなくなってしまうおそれもある。
また本発明によるポリウレタン樹脂の数平均分子量は5
000〜100,000 、より好ましくは10,00
0〜40.000の範囲であることが好ましい。数平均
分子量が5000未満であると樹脂の塗膜形成能が不十
分なものとなり、また数平均分子量が100,000を
超えると塗料製造上、混合、塗布などの工程において問
題を発生するおそれがある。
合成例(イ) N−メチルジェタノールアミン1モルとプロパンサルト
ン1モルを温度120℃で3時間反応させて、スルホベ
タイン型多官能性単量体を得た。
次に、アジピン酸1.5モルと、■、4−ブタンジオー
ル1.7モル、上記スルホベタイン型酸塩基多官能性単
量体0.06モルを仕込み、150〜200°Cで約3
時間かけて昇温し、更に200℃で4時間反応し、3〜
5mHgで未反応の原料を除き、酸価2以下まで反応し
た。得られた共重合ポリエステルの分子量はMw250
0であった。共重合ポリエステル165gをメチルエチ
ルケトン300部に溶解し、ジフェニルメタンジイソシ
アネート80部を加えて80℃で2時間反応し、1,4
−ブタンジオール20部を加えて更に2時間反応し、1
,3−ブタンジオール4部を加えて1時間反応した。得
られたポリウレタンの分子量はMW=3.5万、Mn=
2.2万であった。
本発明に係る「陰性基が分子内塩を形成しているポリウ
レタン」は、磁性粉100重量部に対し100〜1重量
部とすることが好ましり、50〜2重量部とすると更に
好ましい。
次に、「コバルト含有酸化鉄磁性粉」について述べる。
強磁性酸化鉄粒子としては、−CにFeOxで表した場
合、Xの値が1.33≦X≦1.50の範囲にあるもの
、即ちマグネタイト(γ−Fg203x−1.50) 
、マグネタイト(Fe+ 04 X=1.33)、及び
これらの固溶体(F e Ox 1.33< x < 
1.50)である。
γ−Fe2O3やFe50.は通常以下の製法によって
得られる。
第1鉄塩溶液にアルカリを添加して水酸化第1鉄を生成
し、所定の温度、pHで空気を吹き込み酸化して、針状
含水酸化鉄を得、これを空気中250〜400℃で加熱
・脱水し、次いで還元性雰囲気中300〜450℃で加
熱還元して針状マグネタイト粒子とする。更に必要によ
り該マグネタイトを200〜350℃で再酸化して針状
マグネタイト(γ−Fe、O,)とする。
これら強磁酸化鉄のうち本発明に係るコバルト含有酸化
鉄磁性粉には大別してドープ型と被着型の2種類がある
Coドープ型酸化鉄粒子の製法としては、(1)水酸化
コバルトを含んだ水酸化第2鉄をアルカリ雰囲気中で水
熱処理を行い、生成した粉を還元・酸化する方法 (2)ゲータイトを合成する際、予めコバルト塩の溶液
を添加しておき、p)(を調整しながらコバルトを含ん
だゲータイトを合成し、これを還元酸化する方法 (31Coを含まないゲータイトを核とし、この核の上
に(2)の反応と同様な反応を行い、COを含有したゲ
ータイトを成長させた後還元・酸化する方法 (4)  針状ゲータイト又はマグヘマイトの表面に、
Co塩を含んだアルカリ水溶液中で処理してCo化合物
を吸着させ、次いで還元・酸化或いは比較的高い温度で
熱処理する方法 がある。
また、Co被着型酸化鉄磁性粒子はアルカリ水溶液中で
針状磁性酸化鉄とコバルト塩を混合し加熱して、その酸
化鉄粒子に水酸化コバルト等のコバルト化合物を吸着さ
せ、これを水洗・乾燥して収出し、次いで空気中、N、
ガス中等の非還元性雰囲気中で熱処理する事により得ら
れる。
Co被着型粒子はCoドープ型粒子と比べ、媒体磁性層
の加熱及び/又は加圧fIimにおいて優れており、特
殊分野を除きCo被着型粒子を用いることが好ましい。
コバルトの含有量は磁性粉全体の1.0〜5.0重量%
とすることが好ましい。磁性粉の抗磁力(Hc)は60
0〜1100エルステツドとすることが好ましい。
狐・h粉の比表面積はBET値で10〜70m/gの範
囲内とすることが好ましく、35n?/g以上、更には
45rrf/g以上とすると一層好ましい。平均粒子径
は長軸で0.8〜0.2μm、短軸で0.2〜0.01
μm程度とすることが好ましい。
上記の比表面積はBET値で表され、単位重量あたりの
表面積をいい、平均粒子径とは全く異なった物理量であ
り、例えば平均粒子径は同一であっても、比表面積が大
きなものと、比表面積が小さいものが存在する。比表面
積の測定は、例えばまず粉末を250℃前後で30〜6
0分加熱処理しながら脱気して、該粉末に吸着させてい
るものを除去し、その後、測定装置に導入して、窒素の
初期圧力をQ、5kg/rrrに設定し、窒素により液
体窒素温度(−195℃)で吸着測定を行う(一般にB
、E、T法と称されている比表面積の測定方法。詳しく
はJ、 Aa+e、 Che*、Soc、 60 30
9(193B)を参照)。
この比表面積(BET値)の測定装置には、湯浅電池■
ならびに湯浅アイオニクス■の共同製造による「粉粒体
測定装置(カンタ−ソープ)」を使用することができる
。比表面積ならびにその測定方法についての一般的な説
明は「粒体の測定」(J、 M、 DALLAVALL
E、CLYDEORRJ r共著、弁田その他訳;産業
図書社刊)に詳しく述べられており、また「化学便覧」
 (応用編、1170〜1171頁、日本化学会編、丸
善側昭和41年4月30日発行)にも記載されている(
なお前記「化学便覧」では、比表面積を単に表面積(m
/gr)と記載しているが、本明細書における比表面積
と同一のものである。)。
本発明の磁気記録媒体は以下の顕著な特徴を有するもの
である。
すなわち、本発明のポリウレタンに含有されている官能
基は分子内塩を形成しているため、コバルト含有酸化鉄
磁性粉の表面へと円滑に吸着し、磁性粉の分散に要する
時間も短縮され、分散安定性が向上する。これにより、
コバルト含有酸化鉄磁性粉(特に高微粒子化されたもの
)が−層高密度にかつ均一に磁性層中に充填され、出力
、S/N比等が向上する。
この理由については、一応以下のように考えられる。
金属酸化物の表面は複雑で、水和に基づく表面水酸化に
よる他、構造欠陥、イオン置換等により表面は正負の電
荷を帯びている。このため、磁性粉の結合剤の選択に際
しては、磁性粉表面の酸、塩基的性質、酸、塩基的強度
、酸、塩基点の数等が重要な要素となる。例えば、コバ
ルト含有酸化鉄磁性粉を短時間に均一分散させるには、
様々な強度の酸性、塩基性(極性)基を有する結合剤を
用い、これらの酸、塩基点をコバルト含有酸化鉄磁性粉
の表面活性点に吸着させるのが理想である。
しかし、同一の極性の官能基を結合剤に導入したのみで
は、かかる理想からは遠いものがあった。
また、極性官能基を有する結合剤を使用し、同時に同一
極性でかつ強度の異なる官能基を有する結合剤を併用す
ることも考えられる。しかし、これでは強度のより高い
官能基を有する結合剤の側へと磁性粉が優先的に競争吸
着し、全体として十分な吸着が起こり難く、磁性塗料の
分散安定性が悪くなる。更に、極性官能基を有する結合
剤を使用し、同時に別種性の官能基を有する結合剤を併
用することも考えられる。しかし、これでは極性基同士
の相互作用が強り、磁性粉表面への結合剤の吸着が起こ
り難い上、磁性塗料の粘度が上昇し、磁性塗料の調製が
不可能となる。
本発明はこうした問題を解決するものであり、結合剤中
の分子内塩における酸点と塩基点とがコバルト含有酸化
鉄磁性粉の表面活性点く塩基点と酸点)へと吸着するの
で、磁性粉への吸着力が高(分散性が著しく向上するも
のと考えられる。しかも、同一結合剤の陰性官能基が分
子内塩を形成しているので、上記のような問題は生じな
いのである。
次に、本発明の磁気記録媒体の全体の構成について述べ
る。
「陰性官能基が分子内塩を形成しているポリウレタン」
以外にも公知の結合剤を使用できる。
併用可能な結合剤としては、平均分子量が約10000
〜200000のもので、例えばウレタン樹脂、塩化ビ
ニル−酢酸ビニル共重合体、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、
ブタジェン−アクリロニトリル共重合体、ポリアミド樹
脂、ポリビニルブチラール、セルロースSXH4体(セ
ルロースアセテートブチレート、セルロースダイアセテ
ート、セルローストリアセテート、セルロースプロピオ
ネート、ニトロセルロース等)、スチレン−ブタジェン
共重合体、ポリエステル樹脂、各種の合成ゴム系、フェ
ノール樹脂、エポキシ樹脂、尿素樹脂、メラミン樹脂、
フェノキシ樹脂、シリコン樹脂、アクリル系反応樹脂、
高分子量ポリエステル樹脂とイソシアネートプレポリマ
ーの混合物、ポリエステルポリオールとポリイソシアネ
ートの混合物、尿素ホルムアルデヒド樹脂、低分子量グ
リコール/高分子量ジオール/イソシアネートの混合物
、及びこれらの混合物等が例示される。
前記した樹脂は、 SO3M、  C00M。
−PO(OM’ )z (但しMは水素又はリチウム、
カリウム、ナトリウム等のアルカリ金属、M゛ は水素
、リチウム、カリウム、ナトリウム等のアルカリ金属又
は炭化水素残基)等の親水性極性基を含有した樹脂であ
るのがよい。即ち、こうした樹脂は分子内の極性基によ
って、磁性粉とのなじみが向上し、これによって磁性粉
の分散性を更に良くし、かつ磁性粉の凝集も防止して塗
液安定性を一層向上させることができ、ひいては媒体の
耐久性をも向上させ得る。
本発明の「陰性官能基が分子内塩を形成しているポリウ
レタン」は、塩化ビニル樹脂、塩化ビニル系共重合体(
塩化ビニル−酢酸ビニル共重合体等)と併用することが
好ましい。この場合、本発明のポリウレタンと塩化ビニ
ル樹脂、塩化ビニル系共重合体との比率は、重量比で(
2: 8)〜(8: 2)とすることが好ましく、(3
: 7)〜(7: 3)とすることが更に好ましい。塩
化ビニル系共重合体としては上記の親水性極性基を含有
するものが特に好ましい。
使用する結合剤、特に塩化ビニル系共重合体は塩化ビニ
ルモノマー、スルホン酸もしくはリン酸のアルカリ塩を
含有した共重合性モノマー及び必要に応じ他の共重合性
モノマーを共重合することによって得ることができる。
この共重合体はビニル合成によるものであるので合成が
容易であり、かつ共重合成分を種々選ぶことができ、共
重合体の特性を最適に調整することができる。
上記したスルホン酸もしくはリン酸の塩の金属はアルカ
リ金属(特にナトリウム、カリウム、リチウム)であり
、特にカリウムが溶解性、反応性、収率等の点で好まし
い。
スルホン酸塩を含有する上記の共重合性モノマーとして
は、 CHz= CHS ChM CHz= CHCH,S OhM CHt= C(CH3) CT(zS OzMCHt±
CHCHt OCOCH(CHt COOR) S O
x MCH2=CHCH*0CH2CH(OH)CH2
SO3MCH1=C(CH2)COOC!H4SChM
CHt =CHCOOCa Hs S O3MCHt=
 CHCON HC(CHs’)zCHtS OsMが
挙げられる。
またリン酸塩としては、 CHz = CHCHz OCHt CH(OH) C
Hz  OP 03 M Y ’CH2=CHC0NH
C(CH3)ICHI−0−PO3MY”CHz=CH
CHzO(CH2CH2O)mPchMX”上記に於い
てMはアルカリ金属、Rは炭素原子数1〜20個のアル
キル基、YlはH,M又はCH!=CHCH20CH2
CH(OH)CH2−Y2はH,M又は CHz = CHCON HC(CH3) t CHz
XIは 0H又は○M、X”は CHz= CHCHzO(CHtCHzO)m−OH又
はOMである。またnは1〜100、mは11〜100
の正数である。
また必要に応じ共重合させる共重合性モノマーとしては
、公知の重合性モノマーがあり、例えば種々のビニルエ
ステル、塩化ビニリデン、アクリロニトリル、メタクリ
ロニトリル、スチレン、アクリル酸、メタクリル酸、種
々のアクリル酸エステル、メタクリル酸エステル、エチ
レン、プロピレン、イソブチン、ブタジェン、イソプレ
ン、ビニルエーテル、アリールエーテル、アリールエス
テル、アクリルアミド、メタクリルアミド、マレイン酸
、マレイン酸エステル等が例示される。
上記結合剤は乳化重合、溶液重合、懸濁重合、塊状重合
等の重合法により重合される。いずれの方法に於いても
必要に応じて分子量調節剤、重合開始剤、モノマーの分
割添加あるいは連続添加などの公知の技術が応用できる
上記結合剤中の前記酸性基の塩含有上ツマー量は0.0
1〜30モル%であるのが好ましい。該塩含有モノマー
量が多すぎると、溶剤への溶解性が悪くまたゲル化が起
こりやすい。また塩含有上ツマー量が少なすぎると所望
の特性が得られなくなる。
上記の塩化ビニル系共重合体は更に、エポキシ基又は水
酸基を含有しているのが好ましい。
ところで、従来の塩ビ系共重合体(例えばU。
C,C,社製のVAC;H)は以下の共重合成分からな
っていた。
:共重合ユニットを示す。
しかし、ここでCHlGo−0−の基は、硬化剤等との
架橋反応には寄与しにくいものと考えられる。そこでC
H3Coに代えて、 等のエポキシ基を含有させるのが好ましい。例えば次の
ユニットをもつ共重合体が挙げられる。
(X:スルホ基又はホスホ基のアルカリ金属塩を含んだ
モノマーユニット部分) 「陰性官能基が分子内塩を形成しているポリウレタン」
をエポキシ樹脂(特にフェノキシ樹脂)、ポリエステル
系樹脂又多よニトロセルロース樹脂(以下、他の樹脂と
称する。)を併用することも好ましい。この場合、上記
ウレタン樹脂と他の樹脂との配合比としては、他の樹脂
が90〜10重量部、より好ましくは80〜20重量部
であるのが望ましい。
上記配合比が90重量部を超えると塗膜が跪くなりすぎ
塗膜の耐久性が著しく劣化し、また支持体との接着性も
悪くなる。また上記配合比が10重量部未満であると、
磁性粉の粉落ちがおこり易くなる。
磁性層中にカーボンブランクを併有させると、走行性向
上、電磁変換特性向上の点で更に有利であり、分散性も
多少向上し、磁性層中の残留溶媒量もより少なくなる。
こうしたカーボンブランクとして、遮光用カーボンブラ
ンクを用いれば、光遮蔽の度合を高めることができる。
遮光用カーボンブランクとしては例えばコロンビアカー
ボン社製のラーベン2000(比表面積190nf/g
、粒径18m、c+) 、2100.1170.100
0、三菱化成■製の#100、#75、#40、#35
、#30等が使用可能である。
また、導電性カーボンブランクとしては、例えばコロン
ビアカーボン社製 (Conductex) 975 (B E T値(以
下BETと略)250m/ g 、 D B P吸油量
(以下DBPと略)170m I2/ 100gr、粒
径24mμ)、コンダクテソクス900 (B E T
 125m/ g、粒径27m、cr)、コンダクテソ
クス40−220  (粒径20mμm)、コンダクテ
ノクスS C(B ET 220m/gr、D B P
 115m l / 100gr 、粒径20mu)、
キャボソト社製のパルカン(Cabot Vulcan
) X C−72(比表面積254 n(/ g、粒径
30mμ)、パルカンP  (B ET  143rr
f/gr、D B P  118m 1./100gr
  、粒径20mμ)、ラーベン1040.420、プ
ラソクバールズ2000 (粒径15mμ)、三菱化成
■製の#44等がある。
また、本発明で使用可能な他のカーボンブラックとして
は、コロンビアン・カーボン社製のコンダクテンクス(
Conductex) −S C、(B E T 22
0rd/g、DBP 115m1/ 100g、粒径2
0mμ)、キャボット社製のパルカン(Vulcan)
 9 (B E T140rrr/g、 DBP 11
4mj!/ 100g、粒径19mμ)旭カーボン社製
の#80 (B ET 117m/ g 。
D B P 113m !! / 100g、粒径23
mμ)、電気化学社製のHS、 100 (B ET3
2イ/g、 DBP 180m l / 100 g、
粒径53mμ)、三菱化成社製の#22B (B ET
55n?/ g、 DB P 131m6/ 100g
−粒径40mμ) 、#20B (BET56n?/g
SDBP115m l / 100 g−粒径40mμ
) 、#3500 (B ET47rd/ g 、 D
 B P 187m A / 100g、粒径40mμ
)があり、その他にも三菱化成社製のC1−9、# 4
000、MA−600、キャボソト社製のブランク・パ
ールズ(Black Pearls) L%モナーク(
Monarck)800、ブラック・バールズ700.
ブラック・バールズ1000、ブランク・パールズ88
0、ブラック・バールズ900、ブラック・バールズ1
300、ブランク・バールズ2000、スターリング(
Sterling) V、コロンビアン・カーボン社製
のラーベン(Raven)410、ラーベン3200、
ラーベン430、ラーベン450、ラーベン825、ラ
ーヘン1255、ラーベン1035、ラーベン1000
、ラーベン5000、ケッチエンブラックFC等が挙げ
られる。これらのカーボンブラックの添加量は、磁性粉
100重量部に対して0.1〜10.0重量部が好まし
い。
更に本発明において、結合剤を含有する磁性塗料には更
にポリイソシアネート系硬化剤を添加することにより、
耐久性を向上することができる。
このようなポリイソシアネート系硬化剤としては、例え
ばトリ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、ヘキサンジイソシアネート等の2官能イソ
シアネート、コロネートしく日本ポリウレタン工業側製
)、デスモジュールしくバイエル社製)等の3官能イソ
シアネート、または両末端にイソシアネート基を含有す
るウレタンプレポリマーなどの従来から硬化剤として使
用されているものや、また硬化剤として使用可能である
ポリイソシアネートであればいずれも使用できる。また
、そのポリイソシアネート系硬化剤の量は全結合剤量の
5〜80重量部用いる。
本発明の磁気記録媒体は、例えば第1図に示すように、
ポリエチレンテレフタレート等の非磁性支持体1上に磁
性層2を存し、必要あればこの磁性層2とは反対側の面
にBCC20設けられている構成のものである。また、
第2図に示すように第1図の磁気記録媒体の磁性層2上
にオーバーコート層(QC層)4を設けてもよい。
また、第1図、第2図の磁気記録媒体は、磁性層2と支
持体1との間に下引き層(図示せず)を設けたものであ
ってよく、或いは下引き層を設けなくてもよい。また支
持体にコロナ放電処理を施してもよい。
磁性層2には、上記した磁性粉、結合剤以外にも、潤滑
剤として、脂肪酸及び/又は脂肪酸エステルを含有せし
めることができる。これにより、両者の各特長を発揮さ
せながら、単独使用の場合に生ずる欠陥を相殺し、潤滑
効果を向上させ、静止画像耐久性、走行安定性、S/N
比等を高めることができる。この場合、脂肪酸の添加量
は、磁性粉100重量部に対して0.2〜10重量部が
よく、0.5〜8.0重量部が更によい。この範囲を外
れて脂肪酸が少なくなると磁性粉の分散性が低下し、媒
体の走行性も低下し易く、また多くなると脂肪酸がしみ
出したり、出力低下が生じ易くなる。また、脂肪酸エス
テルの添加量は、磁性粉10(1重量部に対して0.1
〜10重量部がよく、0.2〜8.5重量部が更によい
。この範囲を外れてエステルが少なくなると走行性改善
の効果が乏しく、また多くなるとエステルがしみ出した
り、出力低下が生じ易くなる。
また、上記の効果をより良好に奏するうえで、脂肪酸と
脂肪酸エステルの重量比率は脂肪酸/脂肪酸エステル=
10/90〜90/10が好ましい。なお脂肪酸には分
散作用的効果もあり、脂肪酸の使用によって別の低分子
量の分散剤の使用量を低減させ、その分だけ磁気記録媒
体のヤング率を向上せしめることもできると考えられる
脂肪酸は一塩基性であっても二塩基性であってもよい。
炭素原子数6〜30、更には12〜22の脂肪酸が好ま
しい。脂肪酸を例示すると以下の通りである。
(1)カプロン酸 (2)カプリル酸 (3)カプリン酸 (4)ラウリン酸 (5)ミリスチン酸 (6)バルミチン酸 (7)ステアリン酸 (8)イソステアリン酸 (9)リルン酸 (10)リノール酸 (11)オレイン酸 (12)エライジン酸 (13)ベヘン酸 (14)マロン酸 (15)コハク酸 (16)マレイン酸 (17)グルタル酸 (18)アジピン酸 (19)ピメリン酸 (20)アゼライン酸 (21)セバシン酸 (22)  1.12−ドデカンジカルボン酸(23)
オクタンジカルボン酸 上記の脂肪酸エステルの例は次の通りである。
(1)オレイルオレート (2)オレイルステアレート (3)イソセチルステアレート (4)ジオレイルマレエート (5)ブチルステアレート (6)ブチルパルミテート (7)ブチルミリステート (8)オクチルミリステート オクチルパルミテート アミルステアレート アミルパルミテート イソブチルオレエート ステアリルステアレート ラウリルオレート オクチルオレート イソブチルオレート エチルオレート イソトリデシルオレート 2−エチルへキシルステアレート 2−エチルヘキシルミリステート エチルステアレート 2−エチルへキシルパルミテート イソプロピルパルミテート イソプロピルミリステート ブチルラウレート セチル−2−エチルへキサレート ジオレイルアジペート ジエチルアジペート (29)ジイソブチルアジペート (30)ジイソデシルアジペート また、上述した脂肪酸、脂肪酸エステル以外にも、他の
潤滑剤(例えばシリコーンオイル、カルボン酸変性、エ
ステル変性であうでもよい)、グラファイト、フン化カ
ーボン、二硫化モリブデン、二硫化タングステン、脂肪
酸アミド、α−オレフィンオキサイド等)等を磁性層に
添加してよい。
また、非磁性研磨剤粒子も磁性層に添加可能である。こ
れには、例えばα−アルミナ、酸化クロム、酸化チタン
、α−酸化鉄、酸化ケイ素、窒化ケイ素、炭化ケイ素、
酸化ジルコニウム、酸化亜鉛、酸化セリウム、酸化マグ
ネシウム、窒化ホウ素等が使用される。この研磨材の平
均粒子径は0.6μm以下が良い。また、モース硬度は
5以上であるのが好ましい。
また、磁性層には更に、グラファイト等の帯電防止剤、
粉レシチン、リン酸エステル等の分散剤を添加すること
ができる。そして更に、カーボンブランクも併用するこ
ともできる。
また、バ・7クコ一ト層中に含有せしめる非磁性粒子ば
、平均粒径をlomμ〜1000mμの範囲内とすると
より好ましい。上記範囲内であれば非磁性粒子が細かく
なりすぎることもなく、添加効果が良好だからである。
非磁性粒子としては、酸化ケイ素、酸化チタン、酸化ア
ルミニウム、酸化クロム、炭化珪素、炭化カルシウム、
酸化亜鉛、α−Fe 203 、タルク、カオリン、硫
酸カルシウム、窒化ホウ素、フッ化亜鉛、二酸化モリブ
デン、炭化カルシウム、硫酸バリウム等からなるものが
挙げられる。また、その他にも有機粉末、例えばペンヅ
グアナミン系樹脂、メラミン系樹脂、フタロシアニン系
顔料等も使用可能であり、有機粉末と前記の無機粉末と
も併用することもできる。
更に、上述の非磁性粒子と共にカーボンブランクを併用
することがより好ましい。これにより媒体の走行性を更
に安定せしめ、前記した非磁性粒子の作用と相まって媒
体の耐久性を更に向上せしめることが可能である。
磁性層の膜厚は、高S/N比を実現させるためには薄い
方が好ましく、スチル耐久性の面からは厚い方が好まし
い。ゆえに、6.0〜1.0μmが好ましく、5.9〜
2.0μmとすると更に好ましい。
磁性層の表面粗さは、平均表面粗さRaで0.005〜
0.02oIimとするのが好ましい。これにより走行
性も低下せず、S/N比も向上させられる。
前記非磁性支持体を形成する素材としては、例えばポリ
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、セルロース
ダイアセテート等のセルロース誘導体;ポリカーボネー
ト等のプラスチックなどを挙げることができる。更にC
u % A l、Znなどの金属、ガラス、いわゆるニ
ューセラミック(例えば窒化ホウ素、炭化ケイ素等)等
の各種セラミックなどを使用することもできる。
前記非磁性支持体の形態には特に制限はなく、テープ、
シート、カード、ディスク、ドラム等のいずれであって
もよく、形態に応じて、また必要に応じて種々の材料を
選択して使用することができる。
前記非磁性支持体の厚みはテープ状あるいはシート状の
場合には、通常3〜100μmの範囲内、好ましくは5
〜50μmの範囲内にできる。また、ディスク状あるい
はカード状の場合は、通常30〜100μmの範囲内に
できる。さらにドラム状の場合には円筒状にする等、使
用するレコーダーに対応させた形態にすることができる
また、非磁性支持体の磁性層が設けられる面には、磁性
層と非磁性支持体との接着性の向上等を目的として、中
間層(例えば接着剤層)を設けることもできる。
ホ、実施例 以下、本発明の詳細な説明する。
以下に示す成分、割合、操作順序等は、本発明の精神か
ら逸脱しない範囲において種々変更しうる。なお、下記
の実施例において「部」はすべて重量部である。
〈ビデオテープの調製〉 まず、支持体である厚さ10μmのポリエチレンテレフ
タレートベースフィルム上に磁性層を次の要領で形成し
た。
即ち、下記表−1に示す所定のコバルト含有酸化鉄磁性
粉を使用し、表−1に示す各樹脂及び各種添加剤を分散
させて磁性塗料を調製し、この磁性塗料を1μmフィル
ターで濾過し、3官能イソシアネ一ト7部を添加し、支
持体上に2.5μmに塗布してスーパーカレンダーをか
け、表−1に表示した各種組成を有する磁性層とした。
しかる後、次の組成のBC層用塗料を磁性層の反対側の
面に乾燥厚さ0.4μmになるように塗布した。
カーボンブラック(シーベン255;コロンビアカーボ
フ社製) (平均粒径20mμ)40部 硫酸バリウム  (平均粒径0.1μm) 10部ニト
ロセルロース           25部N−230
1(日本ポリウレタン製)25部コロネー)L(〃  
  )   10部シクロへキサノン        
  400部メチルエチルケトン         2
50部トルエン               250
部このようにして所定厚さの磁性層、BC層を有する幅
広の磁性フィルムを得、これを巻き取った。
このフィルムを1/2インチ幅に断裁し、表−1に示す
各ビデオテープとした。但し、表−1に示す数値は重量
部を表す。
(以下余白、次ページに続く) 表−1に示したCo−r−Fez O3(被着)、A−
Eは以下の特性を有するものである。
本発明に係るポリウレタン(イ)を前記合成例(イ)に
示すように合成し、(ロ)、(ハ)、(ニ)も同様に合
成した。
(イ)スルホベタイン型変性基含有 数平均分子量 2.2万  Tg 極性基濃度  0.04 mmo l / g−20℃ 表−1に示す塩化ビニル系樹脂Bは以下のものである。
B:スルホ基及びエポキシ基含有塩化ビニル樹脂塩化ビ
ニル成分  77  wt% 硫酸根      0.8匈t% エポキシ基    3.9wt% 水酸基      0.5wt% 本発明に係るポリウレタン樹脂(イ)〜(ニ)は次のも
のであるつ (ロ)カルボキシベタイン型変性基含有数平均分子量 
1.5万  Tg   −10℃0℃極性基濃 0.1
 mo+o l / g(ハ)ホスホベタイン型変性基
含有 数平均分子量 2.0万  Tg 極性基濃度  0.07 mmo l / gO℃ 舗 (ニ)スルホベタイン型変性基含有 重量平均分子量 5.5万  Tg  −5℃極性基濃
度  0.0511010 (1/ g組成:    
          (モル比)ジフェニルメタンジイ
ソシアネート3.2ビスフェノールA−プロピレン オキサイド(2価)付加物    1.1−3.6イソ
フタル酸             1.61.4−ブ
タジェン           10.0アジピン酸 
            7.5占○ スルホン酸変性ポリウレタン樹脂: U R−8300:東洋紡社製 カルボン酸変性ポリウレタン樹脂: T I M −3005:三洋化成社製に示す特性評価
を行った。
各評価データの測定方法は以下の通りである。
く電は変換特性〉 RF出カニ100%ホワイト信号における再生時の出力
を比較例(3)のテープを基準として、比較例(3)の
テープとの比較において求めた。
ルミ−3/N:ノイズメーター(シバツク社製)を使用
し、基準テープ〔コニカ■製〕 とのテープとの比較において、100%ホワイト信号に
おける試料のS/Nの 差を求めた。
クロマ−3/N:ノイズメーター(シバツク社製)を使
用し、基準テープ〔Jニカ■製〕 とのテープとの比較において、クロマ 信号における試料のS/Nの差を求め た。
く走行、耐久性〉 ジッター? VTRジッター・メーカーMK−612A
(目黒電波)にて測定。
スチル寿命: N V−6200(松下電気製)を使用
しスチルモードでRF比出力1dB低下 するまでの時間。
<100テープ〉及び〈バージンテープ〉未使用のテー
プ(バージンテープ)につきRf出力変動、動摩擦係数
、ドロップアウトを測定した。また、試料テープをVH
Sカセントに詰め、20℃、60%RH中でN V −
6200(松下電気!!!りデツキを使用し、100バ
ス繰り返し走行させた(100バステープ)。これにつ
き上記の測定を行うと共にテープ損傷の有無を調べた。
動摩擦係数:25℃にてテープ走行性試験機TBT30
0 D (横浜システム研究所)にてクロムメツキステ
ンレス4Φビンにテ ープを1806巻きつけ、テープスピード10/5ec
s人ロテンション20gで測定し、次式にてμつを算出
した。
ドロップアウト:日本ビクター社製ドロップアウトカウ
ンターVD−5Mを使用し、15μsec以上長く、か
つRFエンベロープの出力の20dB以上下がった出力
をドロップアウト1個として、全長測定 し、1分間あたりの平均値を求めた。
(以下余白、次ページに続く) く結論〉 本発明に係るポリウレタン樹脂を用いて分散した試料1
〜8は、これまで使用していたポリウレタン樹脂を用い
た(1)〜(4)に対して、電磁変換特性(ルミS/N
、クロマS/N5Rf化力)、ジッター、スチル寿命に
優れている。また、100バス走行テスト後もエッヂ折
れ、片伸び等のテープ損傷の発生がなく、動摩擦係数も
小さい。加えて出力変動幅も小さい。ドロップアウトに
関しても少ないレベルに止まっている。
【図面の簡単な説明】
第1図、第2図は磁気記録媒体の例を示す部分拡大断面
図である。 なお、図面に示す符号において、 1・・・・非磁性支持体 2・・・・磁性層 3・・・・バックコート層(B C層)4・・・・オー
バーコート層(00層)である。 代理人  弁理士  逢 坂   宏 (自発)手続争甫正書 平Jj! 1年3月ノ乙日 1゜ 2゜ 3゜ 4゜ 事件の表示 昭和63年 特許願第266440号 発明の名称 磁気記録媒体 補正をする者 事件との関係  特許出願人 住 所 東京都新宿区西新宿1丁目26番2号氏 名 
(127)コニカ株式会社

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 1、磁性粉と結合剤とを含有する磁性層を有する磁気記
    録媒体において、前記磁性粉としてコバルト含有酸化鉄
    磁性粉が含有され、かつ陰性官能基が分子内塩を形成し
    ているポリウレタンが前記結合剤として含有されている
    ことを特徴とする磁気記録媒体。
JP26644088A 1988-08-25 1988-10-21 磁気記録媒体 Pending JPH02139713A (ja)

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JP26644088A JPH02139713A (ja) 1988-08-25 1988-10-21 磁気記録媒体

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP63-211537 1988-08-25
JP21153788 1988-08-25
JP26644088A JPH02139713A (ja) 1988-08-25 1988-10-21 磁気記録媒体

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