JPH0344820A - 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〕 この発明は非磁性支持体上に磁性粉末および結合剤を含
む磁性層が形成されてなる磁気テープ、磁気ディスクな
どの磁気記録媒体に関する。

〔従来の技術〕

近年、記録再生機器の高性能化に伴い、ビデオテープな
どの磁気記録媒体の記録密度、電磁変換特性、耐久性な
どをより向上させることが要望されている。

塗膜型の磁性層を有する磁気記録媒体において上記の要
望に対処するには、記録密度および電磁変換特性の面で
は磁、性層中の磁性粉末の充填密度および配向比を高め
るとともに磁性層の表面平滑性を向上させることが肝要
であり、また耐久性の面では磁性層の塗膜強度を増大さ
せることが必要である。これらの緒特性は磁性層に使用
される結合剤の種類とその組み合わせによって大きく左
右されるものである。

従来、上記の結合剤としては、磁性粉末の分散性が良い
とされるニトロセルロースの如き繊維素系樹脂または塩
化ビニル−酢酸ビニル−ビニルアルコール共重合体の如
き塩化ビニル系共重合体とともに、磁性層の耐久性に好
結果を与えるとされるポリウレタン樹脂を併用し、これ
にさらに架橋剤としてポリイソシアネート化合物を加え
た組成が最も一般的に採用されている。

また、磁性層の形成に用いる磁性塗料中に上記の結合剤
および磁性粉末とともに、前記の充填密度、配向比、表
面平滑性などを改善するために分散剤を配合したり、塗
膜強度を増大させる目的で研磨剤を配合することも行わ
れている。

〔発明が解決しようとする課題〕

しかしながら、結合剤として上記従来の繊維素系樹脂／
ポリウレタン樹脂／ポリイソシアネート化合物の組み合
わせを採用した場合は、特に磁性粉末の充填密度および
配向比の点で不充分であり、また塩化ビニル系共重合体
／ポリウレタン樹脂／ポリイソシアネート化合物の組み
合わせでは磁性層の表面平滑性および塗膜強度の点で難
があり、いずれにおいても近年の磁気記録媒体の高性能
化の要望には対処できないのが現状である。

一方、前記の分散剤や研磨剤は共に充分な効果を上げる
にはその配合量を多くする必要があるが、多量配合する
と、前者では磁気記録媒体の耐久性の低下を招き、また
後者では電磁変換特性の劣化を生しるという問題があっ
た。

この発明は、上述の事情に照らし、電磁変換特性にすぐ
れて近年の高密度記録化に充分に対応でき、しかも高度
の耐久性をも具備する磁気記録媒体を提供することを目
的としている。

〔課題を解決するための手段〕

この発明者らは、上記の目的を達成するために鋭意検討
を重ねた結果、結合剤として、塩化ビニル−酢酸ビニル
−ビニルアルコール共重合体などの従来汎用の塩化ビニ
ル系共重合体に代えて特定の４元共重合体を使用した場
合に、磁性粉末の分散性が著しく改善され、磁性粉末の
充填密度、配向比、表面平滑性にすぐれた磁性層を形成
でき、かつ上記４元共重合体とポリウレタン樹脂とポリ
イソシアネート化合物とを併用することにより、磁性層
の塗膜強度が大きく向上し、もって近年の高性能化の要
望に充分に対応できる高い電磁変換特性および耐久性を
有して高記録密度を達成できる磁気記録媒体が得られる
ことを見い出し、この発明をなすに至った。

すなわち、この発明は、非磁性支持体上に磁性粉末と結
合剤を含む磁性層が形成されてなる磁気記録媒体におい
て、上記の結合剤が塩化ビニル−酢酸ビニル−ヒドロキ
シプロピルアクリレート−マレイン酸共重合体とポリウ
レタン樹脂とポリイソシアネート化合物とを必須成分と
して含むことを特徴とする磁気記録媒体に係るものであ
る。

また、この発明においては、上記のポリウレタン樹脂が
主鎖の両末端以外にも水酸基またはカルボキシル基のう
ちのいずれか少なくとも一方を含むポリマーからなる構
成を好適態様としている。

〔発明の構成・作用〕

この発明の磁気記録媒体は、上述の如く、塩化ビニル−
酢酸ビニル−ヒドロキシプロピルアクリレート−マレイ
ン酸共重合体をポリウレタン樹脂およびポリイソシアネ
ート化合物とともに磁性粉末の結合剤として用いている
ことにより、従来汎用の塩化ビニル系共重合体を結合剤
成分とした磁気記録媒体に比べて格段にすぐれた電磁変
換特性および耐久性を示すが、この理由はつぎのように
考えられる。

すなわち、上記の４元共重合体は、これに含まれる水酸
基がモノマー成分のヒドロキシプロピルアクリレートに
由来して塩化ビニル−酢酸ビニルビニルアルコール共重
合体などの従来汎用の塩化ビニル系共重合体に含まれる
水酸基よりも強い活性を示し、かつ水酸基に比べて親水
性の大きなカルボキシル基をも含有していることから、
磁性塗料中において一般に親水性表面を有する磁性粉末
に対し強い親和力を発揮し磁性体への吸着特性が改善さ
れ極めて高度の分散状態を実現するとともに、上記の水
酸基およびカルボキシル基の存在により、磁性塗膜中に
おいてポリイソシアネート化合物による結合剤の架橋密
度を高めるものと想定される。

このため、この発明の磁気記録媒体では、上記の磁性粉
末の高度の分散性に基づいて磁性層中の磁性粉末の充填
密度、配向比、表面平滑性などが著しく向上し、これに
よってすぐれた電磁変換特性が得られるとともに、高記
録密度化が可能となり、しかも磁性層が高い架橋密度と
ポリウレタン樹脂に基づく適度の弾性により非常に強靭
で大きな耐摩耗性を示すことから、すぐれた耐久性を発
揮するものと考えられる。

上記の塩化ビニル−酢酸ビニル−ヒドロキシプロピルア
クリレート−マレイン酸共重合体には、ランダム共重合
体のほか、ブロック共重合体やグラフト共重合体が包含
されるとともに、モノマー比率の異なるものが種々用い
られるが、特に塩化ビニル８５〜９０重１％、酢酸ビニ
ル１〜４重１％、ヒドロキシプロピルアクリレート８〜
１２重量％、マレイン酸０．１〜０．５重量％の組成範
囲にあるものが好ましい。また分子量としては、平均分
子量が通常３０，０００〜４０．０００程度であるのが
よい。

上記の４元共重合体と併用するポリウレタン樹脂として
は、主鎖の両末端にのみ水酸基を有するポリマーからな
る一般的なポリウレタン樹脂（以下、ポリウレタン樹脂
Ａという）であってもよいが、より好ましくは主鎖の両
末端以外にも水酸基またはカルボキシル基のうちのいず
れか少なくとも一方を含むポリマー（主鎖の両末端にも
水酸基またはカルボキシル基を有するものを含む）から
なるポリウレタン樹脂（以下、ポリウレタン樹脂Ｂとい
う）を使用するのがよい。

上記のポリウレタン樹脂Ｂは、前記の４元共重合体およ
びポリイソシアネート化合物と併用することにより、−
船釣なポリウレタン樹脂Ａを用いた場合に比較して電磁
変換特性および耐久性の両面でよりすぐれた磁気記録媒
体が得られることが判明している。

これは、水酸基やカルボキシル基を主鎖の両末端以外に
も含むポリマーの方が主鎖の両末端にしか含まないポリ
マーよりも磁性塗料中での磁性粉末との親和性が大きく
架橋性も高いことから、ポリウレタン樹脂Ｂの方がポリ
ウレタン樹脂Ａよりも磁性塗料中での磁性粉末に対する
吸着作用ならびに架橋率が向上するため、磁性層の表面
平滑性や耐久性がより改善されるものと推測される。

このようなポリウレタン樹脂Ｂは、たとえばポリエステ
ルポリオールとポリイソシアネートとからポリウレタン
を合成する際に、上記のポリエステルポリオールとして
その原料である多価アルコールや多価カルボン酸の少な
くとも一部成分として３価以上の化合物を用いて得られ
るポリオールを使用するなどの方法によって、製造する
ことができ・る。

この発明で使用するポリウレタン樹脂の分子量としては
、上記のポリウレタン樹脂Ａ、Ｂともに、その平均分子
量が通常１０，０００〜ｉｏｏ、ｏｏ。

の範囲にあるのが好ましい。

この発明において前記の４元共重合体とポリウレタン樹
脂との使用割合は、前者／後者の重量比で６５／３５〜
３５／６５程度とするのがよく、前者の比率が低すぎて
は主に磁気記録媒体の電磁変換特性および高密度記録性
の面で不充分となり、逆に同比率が高すぎては主に磁気
記録媒体の耐久性の面で満足な結果が得られにくくなる
。

この発明においてこのような４元共重合体およびポリウ
レタン樹脂と併用するポリイソシアネート化合物として
は、分子内に２個以上のイソシアネート基を有する低分
子量の単量体や２量体、３量体の如き多量体のほか、ト
リレンジイソシアネトやヘキサメチレンジイソシアネー
トの如きジイソシアネート３モルとトリメチロールプロ
パン１モルとの反応物、あるいはポリフェニルメタンポ
リイソシアネートなどの多官能イソシアネート化合物が
挙げられる。

これらポリイソシアネート化合物の市販品としては、日
本ポリウレタン■の商品名「コロネートＬＪ、ｒコロネ
ートＨＬ、、Ｉ、「コロネー゛ト２０３０」、「くリオ
ネートＭＲＪ、「ミリオネートＭＴＬ」、住友バイエル
ウレタン−の商品名「デスモジュールＬ」、「デスモジ
ュールＮ」、「デスモジュールＩＬＪ、「デスモジュー
ルＨＬＪ、成田薬品工業■の商品名「タケネートＤ−１
０２」、「タケネートＤ−１１ＯＮＪ、「タケネートＤ
２０２」などがある。

このようなポリイソシアネート化合物の使用量は、前記
の４元共重合体およびポリウレタン樹脂中の水酸基およ
びカルボキシル基に対してイソンアネート基が同当量と
なる割合かこれよりやや多めとなるように設定すればよ
い。

なお、この発明においては、結合剤として、前記の４元
共重合体とポリウレタン樹脂およびポリイソシアネート
化合物との３成分にさらに必要に応じて他の結合剤成分
を追加してもよい。

この発明の磁気記録媒体を製造するには、常法に準じ、
前記の４元共重合体およびポリウレタン樹脂とポリイソ
シアネート化合物の３成分を含む結合剤および磁性粉末
と適宜の溶剤を含む磁性塗料を調製し、この塗料をポリ
エステルフィルムなどの非磁性支持体上に塗布したのち
、磁場配向および乾燥して磁性層を形成し、カレンダー
加工などの表面処理を行って所要の形状、大きさに裁断
すればよい。

上記の磁性粉末としては、従来より磁気記録媒体用の記
録素子として知られるものをいずれも使用でき、たとえ
ばγＦ　ｅｚ　０３　、Ｆ　ｅ３０４、これらの中間的
酸化物、Ｃｏ含有ＴＦｅｚＯｚ、Ｃｏ含有Ｆｅ３Ｏ４の
如き針状酸化鉄粉末、バリウムフェライト、ストロンチ
ウムフェライトの如き六方晶系板状フェライト粉末など
の酸化物系磁性粉末のほか、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｎｉ、これら
の合金もしくはこれらと他の金属あるいは少量の非金属
元素を含む合金などからなる金属磁性粉末も使用可能で
ある。

また、上記の磁性塗料中には通常使用されている各種添
加剤、たとえば分散剤、潤滑剤、研磨剤、帯電防止剤な
どを適宜配合してもよい。

〔発明の効果〕

この発明によれば、磁性層の結合剤の構ｒｆｃ成分とし
て特定の塩化ビニル系４元共重合体とポリウレタン樹脂
とポリイソシアネート化合物を用いたものであるため、
磁性粉末の分散性が極めて良好となり、これに起因して
磁性層中の磁性粉末の充填密度、配向比、表面平滑性が
著しく向上するとともに、結合剤の架橋密度が高くかつ
適度の弾性を備えて強靭な磁性層となることから、近年
の高密度記録化に充分に対応できるすぐれた電磁変換特
性と高度の耐久性を有する磁気記録媒体を提供すること
ができる。

また、この発明において、上記のポリウレタン樹脂とし
て主鎖の両末端以外にも水酸基またはカルボキシル基の
うちのいずれか少なくとも一方を含むものを使用した構
成にすれば、上記の電磁変換特性および耐久性がさらに
向上するという利点がある。

〔実施例〕

つぎに、この発明の実施例を比較例と対比して具体的に
説明する。なお、以下において部とあるのは重量部、％
とあるのは重量％を意味する。

なおまた、以下の実施例および比較例で使用した塩化ビ
ニル系共重合体Ｖｌ、Ｖ２、ポリウレタン樹脂Ａ、Ｂ１
−８３の構成は、つぎのとおりである。

〈塩化ビニル系共重合体Ｖｌ＞ 塩化ビニル−酢酸ビニル−ヒドロキシプロピルアクリレ
ート−マレイン酸共重合体（重量比８６：３．５：１０
：０．５、平均分子Ｍ３５゜０００） く塩化ビニル系共重合体ｖ２＞ 塩化ビニル−酢酸ビニル−ビニルアルコール共重合体（
重量比９０：４：６、平均分子量３３．０００） 〈ポリウレタン樹脂Ａ〉 主鎖の両末端にのみ水酸基を有するポリマー（日本ポリ
ウレタン社製の商品名二°ツボラン２３０４、平均分子
量約６０，０００）〈ポリウレタン樹脂Ｂｌ＞ 主鎖の両末端に水酸基を有してかつ両末端以外にカルボ
キシル基を有するポリマー（平均分子量約４０，０００
） 〈ポリウレタン樹脂Ｂ２＞ 主鎖の両末端に水酸基を有してかつ両末端以外にも水酸
基を有するポリマー（平均分子量約４０，０００） 〈ポリウレタン樹脂Ｂ３＞ 主鎖の両末端に水酸基を有してかつ両末端以外に水酸基
およびカルボキシル基を有するポリマー （平均分子量約４３．０ ００） 実施例１〜４ ステアリン酸亜鉛 ０、５部 ミリスチン酸 ２部 ステアリン酸ｎ ブチル １部 シクロヘキサノン ９６部 トルエン ９６部 上記の各成分を適宜の順序で配合し、 高速デイ スバおよびサンドミルなどの分散機にて充分に混合分散
して塗料化したのち、平均孔径０．６μｍのフィルター
にてろ過して磁性塗料を調製した。この磁性塗料を厚さ
１４μｍのポリエステルフィルム上に乾燥後の厚さが約
４μｍとなるように塗布し、磁場配向および乾燥して磁
性層を形威し、さらにカレンダー処理を施したのち、１
部２インチ幅に裁断して４種のビデオテープを作製した
。

比較例１〜４ 塩化ビニル系共重合体■１に代えて塩化ビニル系共重合
体Ｖ２を同量使用した以外は、実施例１〜４と同様にし
て４種のビデオテープを作製した。

上記の実施例および比較例の各ビデオテープについて、
磁性層の表面粗度、残留磁束密度、配向比、スチル特性
をそれぞれ測定したところ、後記の表で示す結果が得ら
れた。なお、各項目の測定方法はつぎのとおりである。

〈表面粗度〉 触針式表面粗度計を用いて磁性層表面の中心線平均粗さ
（Ｒａ値）を測定した。

く残留磁束密度、配向比〉 振動試料型磁力計（東英工業社製のＶＳＭ−３）を用い
て、印加磁界１０にエルステッドにて測定した。

くスチル特性〉 Ｖ）（Ｓ７弐のビデオテープレコーダを用い、５’Ｃ，
４０％ＲＨの雰囲気下でビデオテープをスチルモード再
生し、その再生出力信号レベルが初期値より３ｄＢ低下
するまでの時間を測定した。

上表の結果から、 この発明のビデオテ ブ （実 雄側１〜４）は、従来のビデオテープ（比較例１〜４）
に比べて、磁性層の表面平滑性および磁気特性が良好で
あるため、これに基づきすぐれた電磁変換特性が得られ
ること、また磁性層の塗膜強度が格段に大きく高度の耐
久性を示すことが明らかである。

また、この発明において、ポリウレタン樹脂として特に
主鎖の両末端以外にも水酸基またはカルボキシル基のう
ちのいずれか少なくとも一方を有するポリマーを用いた
ビデオテープ（実施例１〜３）では、同ポリウレタン樹
脂として主鎖の末端にのみ水酸基を有する一般的なポリ
マーを用いたビデオテープ（実施例４）よりもさらに磁
気特性および耐久性が向上することが判る。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）非磁性支持体上に磁性粉末および結合剤を含む磁
   性層が形成されてなる磁気記録媒体において、上記の結
   合剤が塩化ビニル−酢酸ビニル−ヒドロキシプロピルア
   クリレート−マレイン酸共重合体とポリウレタン樹脂と
   ポリイソシアネート化合物とを必須成分として含むこと
   を特徴とする磁気記録媒体。
2. （２）ポリウレタン樹脂が主鎖の両末端以外にも水酸基
   またはカルボキシル基のうちのいずれか少なくとも一方
   を含むポリマーからなる請求項（１）に記載の磁気記録
   媒体。