JPH0628103B2

JPH0628103B2 - 磁気記録担体

Info

Publication number: JPH0628103B2
Application number: JP59273548A
Authority: JP
Inventors: アウグスト、レーナー; アルベルト、コール; ヴエルナー、バルツ; フリードリヒ、ゾマーマン; ミラン、フエリク; ヴエルナー、グラウ; ラインホルト、バウル
Original assignee: BASF SE
Current assignee: BASF SE
Priority date: 1983-12-30
Filing date: 1984-12-26
Publication date: 1994-04-13
Anticipated expiration: 2009-04-13
Also published as: DE3347532A1; EP0150393B1; JPS60160024A; EP0150393A1; US4647513A; DE3461230D1

Description

【発明の詳細な説明】発明の分野本発明は、非磁性支持材料およびその上に固着するよう
に塗られた少なくとも１つの磁化可能な層から成り、そ
の際この層が、ポリマー結合剤と滑剤とその他通常の添
加物内に細かく分散した磁気材料をベースにしたもので
ある、磁気記録担体に関する。

従来技術磁気ヘツド上に接触して案内されかつその他に転向ロー
ラ、転向ピンまたはその他のガイド素子を介して動く磁
気記録担体により、信号を記録再生する際、場合によつ
ては層の形成に応じて極めて大きな摩擦力が生じ、かつ
しばしばいわゆる間欠スリツプまたは粘着スリツプ現象
が生じる。さらにこのような記録担体を使用する際の摩
耗は、寿命に関してだけでなく、動作の確実さに関して
も問題である。それ故に磁気記録担体の層組成に滑剤を
加えることは通常行われている。そのため適当な滑剤と
しては、多くの異なつた滑剤、例えばポリジメチルシロ
キサン、パラフイノール、ワツクス、飽和および不飽和
脂肪酸、脂肪酸エステル、脂肪酸アミド、脂肪酸の塩、
さらに固体滑剤、例えば硫化モリブデン、グラフアイ
ト、ポリテトラエチレン粉末およびポリトリクロルフル
オルエチレン粉末が示されている。液状ないしペースト
状滑剤は、固体滑剤に対して均一な薄い表面フイルムで
潤滑すべき表面を覆うという利点を有することも知られ
ており、その際滑剤の添加量は極めてわずかにしておか
なければならない。なぜならそうしないと表面はべとべ
とになり易いからである。しかしこれら液状滑剤は、し
ばしば単独の滑剤としては使用できず、かつそれ故に固
体またはペースト状滑剤と組合わされる。液状滑剤だけ
を使用した場合、多くの用途分野において、特に利用期
間が長くかつ不都合な気候条件において、テープの詰ま
り、固着および粘着が長い間には防止できなくなる。細
かく分散した不溶性の疎水性固体の形の滑剤またはワツ
クス状物質を添加した場合、潤滑作用は均一でなく、固
体粒子は、すでに製造直後に表面に境を接する位置およ
び磁気層の内部にしかない。このことは、特に水性結合
剤系内で使用する際特に困難になる。なぜならここでは
滑剤は、均一に混入し難いからである。これら疎水性滑
剤は、特に水性媒体中および溶媒中ではほとんど親水性
の磁気材料上に付着し難くまた付着せず、かつ特に高温
かつ多湿のような不都合な気候条件においては浸出し易
い。それによりあらゆるテープ接触部分、特にヘツドに
たい積を生じ、それによりレベル低下を引起こす。

発明の目的それ故に本発明の課題は、非磁性支持材料およびその上
に固着するように塗られた少なくとも１つの磁化可能な
層から成り、その際この層が、ポリマー結合剤と滑剤と
その他通常の添加物の中に細かく分散した磁気材料をベ
ースにしたものである磁気記録担体を提供し、これら磁
気記録担体が、不都合な気候条件においても改善された
耐摩耗性と減少した摩擦係数を有し、かつ記録担体の動
作の際不利な固着および滑剤の浸出を生じないようにす
ることにある。

発明の構成次のようにすれば、この課題は簡単に解決できることが
わかつた。すなわち磁気記録担体の磁化可能な層は、磁
気材料に対して０．１ないし４重量％の量の親水化ステ
アリン酸亜鉛を滑剤として含んでいる。

本発明による磁気記録担体において滑剤として親水化ス
テアリン酸亜鉛を添加することは、水性および溶媒を含
んだ結合剤系において有利である。さらに磁気材料との
融和性が改善され、かつ水にも極めて容易に分散する。
溶媒を含んだ系の場合、０．３ないし２重量％の水を結
合して含んでいれば、磁気材料の良好なぬれにとつて好
都合である。

磁気記録担体の特殊な用途においてさらに改善するた
め、とりわけ最適化するため、親水化ステアリン酸亜鉛
を別の滑剤と組合わせることは有利とわかつた。

本発明による磁気記録担体において結合剤として使われ
た親水化ステアリン酸亜鉛は、３ないし30、特に４ない
し12％の親水性成分を含んでいる。親水化剤はアルキル
鎖および親水基を有する。そのため次のものが適してい
る。

1. C₆ないしC₂₅、特にC₁₄ないしC₂₀のアルキル鎖を有
するアルキルベンゾルスルホネート。

2. ２ないし20のエチレンオキシド基を有するC₁₂ない
しC₂₅、なるべくC₁₄ないしC₂₀の脂肪族アルコールのエ
チレンオキシド化物。

3. C₁₅ないしC₂₅のアルキル鎖を有するアミン- または
アミノアルコールアルキルスルホネート。

4. C₁₄ないしC₂₀のアルキル鎖を有するアルキルベタイ
ン。

5. C₁₂ないしC₂₅を有する、モノアルコールとリン酸と
のモノ-、ジ-またはトリエステル。

C₁₈のアルキル鎖を含む生成物は有利である。C₁₈のアル
キル鎖を有するアルキルベンゾルスルホネートは特に適
している。

本発明による磁気記録担体に混入された親水化ステアリ
ン酸亜鉛の量は、磁気材料に対して０．１ないし４重量
％であるが、０．３ないし２．５重量％にすると有利で
ある。本発明の枠内において親水化ステアリン酸亜鉛が
５重量％までの電解質、例えばNaClまたはNa₂SO₄を含む
と有利であることがわかつた。

本発明による磁気記録担体の構成は、その他の点では周
知のように行われる。磁気材料の分散のため結合剤とし
て、これについて通常周知の有機ポリマーが使用され
る。これらは、とりわけドイツ連邦共和国特許出願公開
第25 13 422、32 27 161、32 27 163、32 27 164号明細
書、ドイツ連邦共和国特許出願公告第21 75 685号明細
書、ドイツ連邦共和国特許第2 442 762、2 753 694号明
細書、および米国特許第4 310 565、4 328 282号明細書
に記載されている。

溶媒としては水、環状エーテル、例えばテトラヒドロフ
ランおよびジオキサン、および環状ケトン、例えばシク
ロヘキサノンを使用すると有利である。結合剤としてポ
リウレタンを使用した場合、用途分野に応じて強力に有
極性の別の溶媒、例えばジメチルホルムアミド、Ｎ-メ
チルピロリドン、ジメチルスルホキシドまたはエチルグ
リコールアセテートを使用してもよい。同様に前記溶媒
を芳香族化合物、例えばトルオールまたはキシロール、
およびエステル類、例えばエチル-またはブチルアセテ
ートと混合してもよい。

磁気材料としては、０．１ないし２μｍの、特に0.1な
いし0.9μｍの平均粒度を有する微粒子棒状ガンマ酸化
鉄(III)、または酸化鉄と同じ粒子構造を有する棒状２
酸化クロムを使用すると有利である。その他の適当な材
料は、重金属、特にコバルトをドーピングしたガンマ酸
化鉄(III)、および鉄、コバルトおよび／またはニツケ
ルの微粒子合金である。

磁気層を改善するため分散体に別の添加物を加えてもよ
い。例えばこのような添加物は、脂肪酸、ポリカルボン
酸、モノ-、ジ-またはポリスルホン酸またはリン酸、こ
れらの混合物、エステルおよびワツクス、レシチン、シ
リコン油、フルオルカーボン、さらに充填剤、例えばす
す、グラフアイト、石英粉末および／またはケイ酸塩ベ
ースの非磁性粉末である。一般にこのような添加物は、
全体で磁気層に対して10重量％以下である。

場合によつては結合剤系およびテープ特性に応じて必要
な磁気記録担体の網状化は、ポリウレタンまたはポリウ
レタン結合剤混合物とポリイソシアネートの反応であ
る。網状化のためには、10000までの分子量、なるべく5
00ないし3000の分子量の多数の有機ジ-、トリ-またはポ
リイソシアネートまたはイソシアネートプレポリマーが
使用できる。１分子あたり２つより多くのNCO基を有す
るポリイソシアネートは有利である。ジ-およびトリオ
ールの重付加によりまたはビユレツト-およびイソシア
ヌレート形成により生じかつトルイ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またはイソホロン
ジイソシアネートをベースにしたポリイソシアネートが
特に適しているとわかつた。トリメチルプロパンおよび
ジエチレングリコールにおけるトルイレンジイソシアネ
ートの付加生成物は特に適している。その際ポリイソシ
アネートの量は、結合剤系に応じて大幅に異なることが
ある。

ポリイソシアネートによる結合剤系の通常の網状化の
際、小量の水の存在自体はイソシアネートとの反応のた
め不利であるが、一方本発明による記録担体の場合、磁
気材料が０．３ないし２重量％の水を含むと、ピグメン
トのぬれにとつて有利である。予期していた反応とは相
違して親水化ステアリン酸亜鉛の存在および磁気材料に
付着したほんのわずかな水によつて、周知の磁気層組成
におけるものよりも均一なぬれが得られる。

本発明による磁気記録担体の製造は通常のように行う。
そのため磁気材料は、使われた結合剤および十分な溶媒
と共に分散機、例えばつぼ形ボールミルまたはかくはん
機ボールミル内において、場合によつては別の添加物を
加えて分散させられる。目的に合つた結合剤ピグメント
比に調整するためにこれら結合剤とピグメントは、固体
状態でまたは10ないし60％の溶液または20ないし60％の
分散体の形で混合物に加えられる。磁気材料が極めて微
細に分散されるまで分散を続けることは有利であり、そ
のため１ないし７日を要することがある。続いてくり返
しフイルタを通して、完全に均一な磁気分散体が得られ
る。場合によつては必要な網状化剤は、コーテイング前
に分散体に加えられる。

それから磁気分散体は、通常のコーテイング機、例えば
スケールコータによつて非磁性支持体上に塗られる。非
磁性および磁化不可能な支持体としては、一般に４ない
し200μｍ、特に６ないし36μｍの厚さの通常の支持材
料、特にポリエチレンテレフタラートのような線形ポリ
エステルから成るフイルムが使われる。支持体上でまだ
液状のコーテイング混合物が乾燥する前に（これは50な
いし90℃の温度で行うと有利である）、異方性磁気粒子
は、場合によつては磁界の作用によつて所定の記録方向
に沿つて配向させられる。引続き磁気層は、通常の機械
で加熱ロールと研摩ロールの間を通し、場合によつては
圧力と熱（40ないし100℃、なるべく60ないし80℃）を
加えて平滑化しかつ圧縮してもよい。磁気層の厚さは、
一般に３ないし20μｍ、なるべく４ないし15μｍであ
る。

本発明による磁気記録担体は、従来技術によるものに対
して耐摩耗性と耐熱性が改善された点で優れている。摩
擦係数は減少し、レベル低下は防止され、かつテープの
固着が生じることはない。

実施例の説明次に例によつて本発明を詳細に説明し、かつ従来技術
（比較テスト）に対する利点を示す。例において示す部
およびパーセントは、特にことわらない限り重量単位で
ある。

作られた磁気記録担体について次のテストを行つた。

テスト１：摩擦係数層／鋼、連続運転の前／後摩擦係数の測定は、DIN 45 522、シート１に従つて行
う。摩擦係数は、未使用テープと連続運転で使用したテ
ープにおいて測定する。

テスト２：準静的な摩擦摩擦係数は、定置の測定ドラムを介して案内される磁気
テープに摩擦によつて生じる張力を測定することによつ
て測定される。測定ドラムは、鋼ドラムであり、ほぼ0.
15μｍの表面粗さと70mmの直径を有する。テープ片は、
25cmの長さを有し、かつ１mm／secの速度で20 cNのテー
プ張力を加え、ドラム上で180゜の巻付き角を有するよ
うに案内される。測定ゲージにおける張力Ｆは、摩擦係
数μを表わし、しかもに従う（テスト気候：23℃、相対湿度50％）。

テスト３：動的な摩際摩擦係数は、テスト２と同様に測定するが、磁気テープ
は、9.5cm／secの周速度で回転する測定ドラムを介して
案内される。

テスト４：たい積テストテープレコーダにおいて磁気テープを詰めたそれぞれ４
つのカセツトを、30℃および相対湿度93％で20時間にわ
たつて再生動作させる。その後消去ヘツド、音声ヘツド
およびキヤプスタン上のたい積を視覚的に評価する。た
い積の厚さは、点数スケール（点数１：たい積なしから
点数６：非常に厚くたい積まで）で記録し、かつ平均値
を形成する。

テスト５：レベル定数２dB以上のレベル低下が生じるまでの通過の回数を測定
する。

テスト６：浸出それぞれ10cmの長さの磁気テープ断片をガラス板上に平
らにして載せ、かつ７日間50℃で乾燥箱内に保存する。
その後磁気層表面の検知可能な被膜を測定する。

テスト７： IND テスト磁気テープを詰めた10個のカセツトを、４週間にわたつ
て40℃および相対湿度93％で保存し、かつ続いて30℃お
よび相対湿度93％で再生動作を行う。たい積の評価は例
４におけるように行う。

テスト８：デユプリケータテスト磁気テープを詰めたそれぞれ10個のカセツトの保存およ
び動作の気候条件はテスト７のものと同じである。それ
からそれぞれのカセツトは、８倍速（38cm／sec ）で動
かされる。評価のため記録されたテープ走行障害および
固着が利用され、かつ故障したカセツトのパーセンテー
ジを測定値として表示する。

例１ 6000容積部の容量と8000ｇと球充てん量の鋼ボールミル
内において、26 KA／ｍの保磁力磁界強度と20m²／ｇの
表面積率を有する磁性酸化鉄1200部、メチルポリグリコ
ールアクリレート／メタクリル酸をベースにしたコポリ
マーの25％溶液96部、通常市販のシリコン油12部、およ
び親水化ステアリン酸亜鉛（６％のステアリルベンゾル
スルホネートおよび４％の硫酸ナトリウムを含むステア
リン酸亜鉛）12部を、水840部と共に24時間分散させ
た。続いてこの沈積物には、40％のポリウレタンイオノ
マー分散体750部を加えた。

フイルタを通した後にこの磁気分散体は、スケールコー
タにより12μｍの厚さのポリエチレンテレフタラートフ
イルムに塗られた。塗られたフイルムは、70ないし90℃
で乾燥する前に層内の磁気粒子の配向のため均一磁界中
を通し、かつその後カレンダにより70℃で層の平滑化と
圧縮を行つた。乾燥した層の厚さは４．７μｍであつ
た。このようにコーテイングしたフイルムは、切断され
3.81mm幅のテープにされ、従つて通常市販のカセツトに
装てんした。テスト結果は表１に示してある。

例２例１に示したものと同様に処理したが、結合剤としてこ
こに挙げたコポリマーの代りに水性ポリウレタンイオノ
マー分散体を使用した。テスト結果は表１に示す。

比較テスト１例１に示したものと同様に処理したが、親水化ステアリ
ン酸亜鉛の代りに純粋なステアリン酸亜鉛を使用した。
テスト結果は表１に示す。

比較テスト２例２に示したものと同様に処理したが、親水性ステアリ
ン酸亜鉛の代りに純粋なステアリン酸亜鉛を使用した。
テスト結果は表１に示す。

例３ 600容積部の容量を有する鋼ボールミル内に、４ないし
６mmの直径を有する鋼球600部、テトラヒドロフラン102
部、ポリ尿素ウレタンの50％溶液31部、０．５μｍの平
均針状粒子長さを有する強磁性２酸化クロム100部、親
水化ステアリン酸亜鉛（例１による）２．０部、通常市
販のシリコン油0.25部とステアリン酸メチル０．５部、
イソステアリン酸０．５部、および酸化亜鉛５部を充て
んし、かつ36時間分散した。分散体は、それから圧力を
かけてフイルタを通し、かつ15μｍの厚さのポリエチレ
ンテレフタレートフイルムに塗る直前に、分散体１部に
対して３モルのトルイレンジイソシアネートおよび１モ
ルのトリメチロールプロパンから成るトリイソシアネー
トの75％溶液0.028部がかくはんしながら加えられた。
コーテイングしたフイルムは、磁気粒子の配向のため磁
界を通過させた後に、50ないし80℃の温度で乾燥し、か
つ圧力をかけた加熱ロール（60℃、線圧200g／cm）の間
を通して平滑化した。

磁気特性の測定は、160 kA／ｍの磁界中で行い、残留磁
気は178mT、かつ磁気粒子の配向度、すなわち縦対横の
残留磁気の比は３．０であつた。3.81mm幅のテープに切
断した後に、これらをテストした。結果は表２に示して
ある。

比較テスト３例３に示したものと同様に処理したが、親水化ステアリ
ン酸亜鉛の代りに純粋なステアリン酸亜鉛を使用した。
テスト結果は表２に示す。

比較テスト４例３に示したものと同様に処理したが、親水化ステアリ
ン酸亜鉛の代りに純粋なオレイン酸亜鉛を使用した。テ
スト結果は表２に示す。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者ヴエルナー、バルツドイツ連邦共和国、6703、リムブルガーホーフ、クロプスブルクシユトラーセ、44 (72)発明者フリードリヒ、ゾマーマンドイツ連邦共和国、7640、ケール、グリメルスハウゼンシユトラーセ、９ (72)発明者ミラン、フエリクドイツ連邦共和国、6700、ルートヴイヒスハーフエン、レムブラントシユトラーセ、１ (72)発明者ヴエルナー、グラウドイツ連邦共和国、6712、ボベンハイム- ロクスハイム、トウーフブライヒエ、５ (72)発明者ラインホルト、バウルドイツ連邦共和国、7601、オルテンベルク、エシユバハシユトラーセ、１

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】非磁性支持材料およびその上に固着するよ
うに塗られた磁化可能な層から成り、この層は、ポリマ
ー結合剤と通常の添加物内に細かく分散した磁気材料を
ベースとしたものである磁気記録担体において、磁化可能な層は、磁気材料に対して０．１ないし４重量
％の量の親水化ステアリン酸亜鉛を滑剤として含んでい
ることを特徴とする磁気記録担体。
【請求項２】磁化可能な層が、５重量％までの電解質と
共に磁気材料に対して０．１ないし４重量％の量の親水
化ステアリン酸亜鉛を滑剤として含んでいる、特許請求
の範囲第１項記載の磁気記録担体。