JPH0467313A - 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） 本発明は磁気テープ磁気ディスク等の磁気記録媒体に関
するものである。

（従来の技術） 汎用的磁気記録媒体である磁気テープ、フロッピィディ
スクは、長軸１戸以下の針状磁性粒子を分散剤、潤滑剤
、帯電防止剤等の添加剤とともに結合剤溶液に分散させ
て磁性塗料をつ（す、これをポリエチレンテレフタレー
トフィルムに塗布してつくられている。

磁性層の結合剤に要求される特性としては、磁性粒子の
分散性、充填性、配向性、磁性層の耐久性、耐摩耗性、
耐熱性、非磁性支持体との接着性等があげられ、結合剤
は非常に重要な役割を果たしている。

また非磁性支持体ヒの磁性層と反対側に設けたバックコ
ート層は磁気テープの走行性に影響し、バックコート層
の結合剤に要求される特性としては、耐久性、耐摩耗性
、耐熱性、非磁性支持体との接着性等があげられ、バッ
クコート層の結合剤も非常に重要な役割を果たしている
。

磁性層やバックコート層の結合剤としては従来よりアジ
ペートタイプあるいはポリカプロラクトンタイプのポリ
ウレタン樹脂とニトロセルロースあるいは塩ビ系共重合
体との混合系が主に用いられている。

（発明の解決しようとする課題） 磁気記録媒体では１．ｓ／ｎ比（シグナル・ノイズ比）
の向上、高記録密度化のために、より微粒子化した磁性
粒子を磁性層中に高充填し高配向させること、磁性層の
表面を平滑にすることがなされている。また磁気テープ
をロール杖で保存する場合にバックコート層の凹凸が磁
性層に転移しても磁気テープの出力を低下させることが
ないようにバックコート層も平滑にされている。磁性層
とバックコート層の表面が平滑になればなる程、磁気テ
ープの走行性、走行耐久性は悪くなり、耐久性、耐摩耗
性、耐熱性、非磁性支持体との接着性の良好な結合剤が
求められている。磁性層やバックコート層の従来の結合
剤ではこれらの要求に対して不十分である。

゛本発明の目的は耐久性、耐摩耗性、耐熱性、非磁性支
持体との接着性の良好な結合剤を開発することにより走
行性、走行耐久性の良好な磁気記録媒体を提供すること
にある。

（課題を解決するための手段） 本発明の目的を達成すべくポリウレタン樹脂を鋭意検討
した結果本発明に到達した。すなわち本発明は、強磁性
粉末を結合剤中に分散させた磁性材料を非磁性支持体上
に塗布した磁気記録媒体において、磁性層の結合剤成分
としておよび／または磁性層と反対側の非磁性支持体上
に設けたバックコート層の結合剤成分として、分子量５
００以上の高分子量ポリオール、有機ジイソシアネート
および必要により分子量５００以下のジオール化合物よ
りなるポリウレタン樹脂を含み、前記高分子ポリオール
の少なくとも４０重量％が芳香族ポリエステルジオール
であり、該芳香族ポリエステルジオールの全グリフール
成分の３０モル％以上が下記の式であらわされる三環式
グリコールであることを特徴とする磁気記録媒体である
。

なお、Ｘｌ、Ｘ２のヒドロキシアルキル基の炭素原子数
は１〜ｌＯが好ましい。

本発明で使用される芳香族ポリエステルジオールのカル
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、２，６−ナフタル
酸、４，４′−ジフェニルジカルボン酸、４．４’−ジ
フェニルエーテルジカルボン酸などの芳香族ジカルボン
酸が挙げられる。グリコール成分としては、全グリコー
ル成分の３０モル％以上、望ましくは５０モル％以上が
三環式グリコールである。３０モル％未満では耐熱性、
耐久性、耐摩耗性等の特性が不十分である。

他の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、１，５−ベンタンジオール、１，６
−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
−トリメチル−１゜３−ベンタンジオール、シクロヘキ
サンジメタツール、ビスフェノールＡのエチレンオキサ
イド付加物およびプロピレンオキサイド付加物、水素化
ビスフェノールＡのエチレンオキサイド付加物およびプ
ロピレンオキサイド付加物、ポリエチレングリコール、
ポリプロピレングリコール、ポリテトラメチレングリコ
ール等がある。またポリエステルジオールの原料の一部
に無水トリメリット酸、クリセリン、トリメチロールプ
ロパン、ペンタエリスリトール等の三官能以上の化合物
をポリエステル樹脂の有機溶剤溶解性、塗布作業性等の
特性を損なわない範囲で使用してもよい。

上記以外の芳香族ポリエステルジオールのジカルボン酸
成分、グリフール成分としては、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、ナト
リウムスルホテレフタル酸、２−ナトリウムスルホ−１
，４−ブタンジオール、２．５−ジメチル−３−ナトリ
ウム−２，５−ヘキサンジオール等のスルホン酸金属塩
を含有するものが挙げられる。スルホン酸金属塩基は磁
性粉・研磨剤・カーボンブラック等の無機粒子の分散性
を著しく改善する効果がある。

芳香族ポリエステルジオール以外の分子量５００以上の
高分子量ポリオールとしてはコハク酸、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
脂肪族ジカルボン酸とグリコールより得られる脂肪族ポ
リエステルポリオール、ポリカプロラクトン、ポリバレ
ロラクトン等のポリラクトンポリオール、ポリエチレン
グリコール、ポリプロピレングリコール、ポリテトラメ
チレングリコール等のポリエーテルポリオール、ｌ、６
−ヘキサンジオール、ネオペンチルグリコール、シクロ
ヘキサンジメタツール等から誘導されるポリカーボネー
トポリオール等が挙げられる。

芳香族ポリエステルジオールとそれ以外の高分子ポリオ
ールはガラス転移温度の差が８０℃、望ましくは１００
℃以上あること、あるいは芳香族ポリエステルジオール
だけを高分子ポリオール成分とする場合には得られるポ
リウレタン樹脂のガラス転移温度が７０℃、望ましくは
８０℃以上あることが本発明の目的達成のために好まし
い。芳香族ポリエステルジオールとそれ以外の高分子ポ
リオールはガラス転移温度の差が８０℃の場合には、結
合剤樹脂として単独で用いることができるが、芳香族ポ
リエステルジオールだけを高分子ポリオール成分とする
場合には、可撓性の調節、耐寒性の向上等の目的のため
に、他の樹脂を添加するのが望ましい。

本発明で使用するポリウレタン樹脂の有機ジイソシアネ
ート成分としては、２，４−トリレンジイソシアネート
、２．８−）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′−ジメトキシ−４，４′−ビフェニレンジイソシ
アネート、２，４−ナフタレンジインシアネート、３．
３’−ジメチル−４，ジイソシアネート、４．４’　−
ジイソシアネートジフェニル−チル、１，５−ｍ−キリ
シ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、■、４−ジインシアネートメチル
シクロヘキサン、４．４’−ジイソシアネートシクロヘ
キサン、４．４’　−ジイソシアネートシクロへキシタ
ルメタン、インホロンジイソシアネート等が挙げられる
。

必要により用いられる分子量５００以下のジオール化合
物は、ポリウレタン樹脂中のウレタン基濃度を調節しポ
リウレタン樹脂に特有な強靭性を付与する。たとえば、
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、１．５−
ベンタンジオール、１．ｅ−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−）ジメチル−１，３−ベン
タンジオール、シクロヘキサンジメタツール、ネオペン
チルグリコールとヒドロキシピバリン酸の１：１付加物
、ビスフェノールＡのエチレンオキサイド付加物および
プロピレンオキサイド付加物、水素化ビスフェノールＡ
のエチレンオキサイド付加物およびプロピレンオキサイ
ド付加物等が挙げられる。

本発明で用いるポリウレタン樹脂の分子量は５０００か
ら５ｏｏｏｏ、望ましくはｔｏｏｏ。

から４００００のものを用いる。分子量が５０００未満
では機械的強度が不足で、走行耐久性が劣る。分子量が
５ｏｏｏｏを超えると溶液粘度が大きくなり、作業性、
磁性粉・研磨剤・カーボンブラック等の分散性が悪化す
る。

本発明においては、本発明で用いるポリウレタン樹脂以
外に、可撓性の調節、耐寒性・耐熱性の向上等の目的の
ために他の樹脂の添加や、架橋剤の混合が望ましい。他
の樹脂としては塩化ビニル系樹脂、セルロース系樹脂、
ポリエステル樹脂、エポキシ樹脂、フェノキシ樹脂、ポ
リビニルブチラール、アクリロニトリル・ブタジェン共
重合体本発明で記載したポリウレタン樹脂以外のポリウ
レタン樹脂等が挙げられる。一方、架橋剤としてはポリ
イソシアネート化合物、エポキシ樹脂、メラミン樹脂、
尿素樹脂、酸無水物等があり、特にこれらの中でポリイ
ソシアネート化合物が好ましい。

本発明の磁気記録媒体の磁性層に使用される強磁性の磁
性粒子として“は、γ−Ｆ　ｅａ　０３　ｓγ−Ｆｅ２
０ａとＦｅｔＯ４の混晶、コバルトを被着した７−Ｆｅ
２０ａまたはＦｅ２Ｏ４、バリウムフェライト、Ｆｅ−
Ｃｏ５　Ｆｅ−Ｃｏ−Ｎｉ等の強磁性合金粉末などを挙
げることができる。

本発明の磁気記録媒体のバックコート層に用いられる無
機微粒子としては、炭酸カルシウム、炭酸マグネシウム
、酸化アルミニウム、二酸化クロム、二酸化ケイ素、酸
化チタン等の無機滑剤、カーボンブラック、酸化スズ等
の帯電防止剤等が挙げられる。

本発明の磁気記録媒体にはその他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
スルホン酸ソーダ、ジラウリルサクシネート、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
潤滑剤や種々の帯電防止剤を添加することもできる。

（作用） 本発明のポリウレタン樹脂は三環式グリコール成分を有
することにより、硬度が高く、摩擦係数が小さく、シか
も可撓性の大きいセグメントをポリウレタン樹脂に共重
合するか、他の柔軟な樹脂を添加するこきにより極めて
強靭になる。その結果本発明の磁気記録媒体は、走行性
、走行耐久性が良好となると考えられる。

（実施例） 以下実施例により本発明を具体的に例示する。

実施例中に単に部とあるのは重陽部を示す。

ポリウレタン樹脂の合成例１ 温度計、撹拌機、還流式冷却管を具備した反応容器に表
−１に示したポリエステルジオール（Ａ）５０ｆｆｉ、
）ルエン６５ｆｆ、メチルエチルケトン６５部を仕込み
、溶解後、ジフェニルメタンジイソシアネー）２４．３
部を投入し、８０℃で２時間加熱後、ポリエステルジオ
ール（Ｂ）　５０ｆｆｉ、ネオペンチルグリコール５部
、更に反応触媒としジブチルチンジラウレート０．ｏｓ
ｓを加えた。

８０℃で６時間反応後、トルエン８６部、メチルエチル
ケトン８６部を加えた。得られたポリウレタン樹脂１の
溶液は固形分濃度３０９Ａ１２５℃での溶液′粘度は８
０ポイズであった。

ポリウレタン樹脂ｌの特性を表−１に示す。

ポリウレタン樹脂の合成例２〜６および比較合成例１〜
５ ポリウレタン樹脂の合成例１と同様にして、表−１に示
した原料によりポリウレタン樹脂溶液を得た。得られた
ポリウレタン樹脂の特性を表−１に４くす。

なお、比較合成例１は芳香族ポリエステルジオール中の
三環式グリコールが全グリコールの２０モル％の場合、
比較合成例２および４は三環式グリフールを含まない芳
香族ポリエステルジオールの場合、比較合成例３は三環
式グリコールを含む芳香族ポリエステルジオールが高分
子量ポリオールの３０重量％の場合、比較合成例５は高
分子量ポリオールがアジピン酸を共重合した場合である
。

以下余白 表−１ポリウレタン樹脂 表中の略号は以下の通り。

ポリエステル組成および分子量 ＤＸスｊル　Ａ　　：　　Ｔ／ＤＳＮ７ＥＧ／ＴＣＤ（
９７／３／／２０／８０モ１％比）、　　　　　　ＭＷ
＝２０００ポリエステル　Ｂ　：　４リブチレンＹジベ
ート、　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　Ｍｉｌｌ：２０００ポリエステル　Ｃ’　　：
　　Ｔ／ｌ／ＤＳＮ／／ＥＧ／ＮＰＣ／ＴＣＤ（５０／
４８／２／／３０／３０／４０モル％比）、ＭＷ：２５
００ ボ’）Ｘスミｋ　　Ｄ　　：　　ＴＩ／ＥＧ／ＴＣＤ（
１００／／２０／８０ｔ１％比）、　　　　　　　　　
　　ＩＩＩＷ：２０００ボ’）Ｘスミｋ　　Ｅ　　：　
　Ｔ／Ｉ／ＤＳＮ／／ＥＧ／ＮＰＣ／ＴＣＤ（５０／４
８／２／／４０／４０／２０モ＃％比）。

ＭｆＦ：２５００ ボ！ＪＤテＩ　　Ｆ　　：　　Ｔ／Ｉ／ＤＳＮ／／ＥＧ
／ＮＰＧ（５０／４８／２／１５０１５０モ４％比）、
　ＩＩＩＷ：２５００ポリエステル　Ｇ　：　ポリカブ
ロラクトン、　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　Ｍｉｌｌ：２０００ｉすＸス９１ｋ
　　Ｈ：　　Ｔ／ＡＡ／ＤＳＮ／／ＥＧ／ＮＰＧ（７０
／２８／２／／７０／３ＯｔｌＸ比）、１ｌｌＩＦ＝２
５００ただし、Ｔ；テレフタル酸 ■；イソフタル酸 ＤＳＮ；ジメチル−５−ナトリウムスルホイソフタル酸
ＥＧ　：エチレングリコール ＴＣＤ：）リシクロデカンジメチロールＮＰＧ；ネオペ
ンチルグリコール ＡＡ　；アジピン酸ジイソシアネート ＭＤＩ；４．４’−ジフェニルメタンジイソシアネート
実施例Ｉ Ｆ記の配合割合の組成物をボールミルに入れて４８時間
分散してから、ポリイソシアネート化合物であるコロネ
ートＭＲ（日本ポリウレタン工業社Ｖ＞を硬化剤として
０．５部、潤滑剤としてステアリン酸０．０５部とステ
アリン酸ブチル０．０５部加え、更に１時間混合して磁
性塗料を得た。これを厚み１５ｕのポリエチレンテレフ
タレートフィルム上に乾燥後の厚みが４／ＪＪになるよ
うに塗布し、２０００ガウスの磁場をかけながら乾燥し
、磁気テープを作成した。得られた磁気テープを６０℃
で１日放置後月インチにスリットした。得られたテープ
の磁性層の表面光沢、角形比を測定した。また、市販の
ＶＴＲデツキで１０℃および４０℃で１００回走行後の
磁性層の摩耗状態を観察した。各特性を表−４に示す。

合成例１で得られたポリウレタン樹脂の溶液　ｌＯ部（
ＩＥＫ／トルエン＝Ｉ／１の３０％溶液）Ｃｏフェライ
ト磁性粉（ＢＥＴ４Ｓ／）　　　１２　１１シクロヘキ
サノン　　　　　　　　　　　５　〃トルジエン　　　
　　　　　　　　　　　　目０　部ＭＥＫ　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　５＃アルミナ（平均粒径０．０５ｇ　）
　　　　　　　０．５　ｔｔ実施例２〜４および比較例
１〜５ 実施例１と同様にして、ただし実施例１で使用したポリ
ウレタン樹脂の代わりに表−２に記載したポリウレタン
樹脂を用いて磁気テープを作成した。各特性を表−２に
示す。

実施例５ 下記の配合割合の組成物を直径２酌のガラスピーズを入
れたサンドミルにいれて１時間分散してから、ポリイソ
シアネート化合物のコロネートしく日本ポリウレタン工
業社！２）を硬化剤として０．５部、更に１時間混合し
てバックコート用塗料を得た。これを厚み１５−のポリ
エチレンテレフタレートフィルムｔに、乾燥後の厚みが
０．５−になるように塗布乾燥し、このポリエチレンテ
レフタレートフィルムのバックコート層の反対面に、実
施例１で得た磁気塗料を実施例１と同様にして塗布乾燥
して磁気テープを作成した。実施例１と同様な硬化処理
、スリット後、バックコート面の摩擦係数および市販の
ＶＴＲデツキで４０℃で１００回走行後の２０℃での摩
擦係数を測定した。その結果を表−３に示す。

なお、摩擦係数の測定は磁気テープに１００ｇの重りを
つけ、鏡面仕上げの直径５０ｔ−のステンレスロールに
抱き角１８０度でｌｃ＋ｍ／Ｓの速度で走行させて行な
った。

合成例５で得られたポリウレタン樹脂の溶液　１００　
ｉｌ＜（ＭＥＫ／トルエン＝ｌ／１の３０％溶液）カー
ボンブラック　　　　　　　　　　　１０〃炭酸カルシ
ウム（平均粒径０．０５／ｊｌ＋）　　　　２０　ｔｔ
シクロヘキサノン　　　　　　　　　　　５０〃トルエ
ン　　　　　　　　　　　　　　　５０〃実施例６〜７
および比較例６〜９ 実施例５と同様にして、ただしバックコート用ポリウレ
タン樹脂は表−３に記載したポリウレタン樹脂を用いて
磁気テープを作成した。その特性を表−３に示す。

比較例１０ 実施例１で得た磁気テープ（バックコートなし）を実施
例５と同様の試験を実施した。その結果を表−３に示す
。

以下余白 表−２ 磁気テープの特性 表−３ バックコート層の摩擦係数 （発明の効果） 特定の割合の三環式グリコールを含む芳香族ポリエステ
ルジオールを分子中に有する本発明のポリウレタン樹脂
を磁性粒子の結合剤、バックコート層の結合剤とするこ
とにより耐摩耗性が向上し、摩擦係数の変化が小さくな
る。その結果、走行耐久性の優れた磁気記録媒体が得ら
れる。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 　強磁性粉末を結合剤中に分散させた磁性材料を非磁性
   支持体上に塗布した磁気記録媒体において、磁性層の結
   合剤成分としておよび／または磁性層と反対側の非磁性
   支持体上に設けたバックコート層の結合剤成分として、
   分子量５００以上の高分子量ポリオール、有機ジイソシ
   アネートおよび必要により分子量５００以下のジオール
   化合物よりなるポリウレタン樹脂を含み、前記高分子量
   ポリオールの少なくとも４０重量％が芳香族ポリエステ
   ルジオールであり、該芳香族ポリエステルジオールの全
   グリコール成分の３０モル％以上が下記の式であらわさ
   れる三環式グリコールであることを特徴とする磁気記録
   媒体。 ▲数式、化学式、表等があります▼ ［Ｘ＿１，Ｘ＿２はヒドロキシアルキル基であり、同一
   であっても異なっていてもよい。］