JPH10320751A

JPH10320751A - 磁気記録媒体

Info

Publication number: JPH10320751A
Application number: JP12610097A
Authority: JP
Inventors: Satoru Inoue; 井上　　悟
Original assignee: Sony Corp
Current assignee: Sony Corp
Priority date: 1997-05-15
Filing date: 1997-05-15
Publication date: 1998-12-04

Abstract

(57)【要約】【課題】多数回走行安定性や耐久性に優れた磁気記録
媒体を得る。【解決手段】非磁性支持体１の一方の面に磁性層２を
有し、他方の面に非磁性粉末と結合剤からなるバックコ
ート層３を有する磁気記録媒体において、バックコート
層３の結合剤成分として、スルホン酸金属塩を有する塩
化ビニル系樹脂と、第３級アミンを有するポリウレタン
樹脂とを含有させる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、磁気記録媒体に関
し、さらに詳しくは、バックコート層に特定の結合剤を
用いることにより走行性と耐久性を向上させた磁気記録
媒体に関する。

【０００２】

【従来の技術】磁気記録媒体は、非磁性支持体の一方の
面に磁性層を形成したものからなるが、データストレー
ジや業務用に使用される磁気記録媒体では、編集作業や
多数回使用での走行安定性を向上させ、また帯電防止を
図るために、非磁性支持体をはさんで磁性層の反対側の
面にバックコート層を設けたものが使用されている。図
１は、このような磁気記録媒体の層構成を示す断面図で
あり、非磁性支持体１の一方の面に磁性層２を有し、さ
らに他方の面にバックコート層３を形成したものとなっ
ている。また、図２に示すように、非磁性支持体１と磁
性層２との間に、これら非磁性支持体１と磁性層２との
接着性を高める下塗り層４を設けたものも使用されてい
る。

【０００３】このような磁気記録媒体において、バック
コート層３は一般にカーボンブラックやその他の非磁性
粉末と結合剤とを主成分として形成されている。

【０００４】従来、バックコート層３の結合剤として
は、ニトロセルロース、塩化ビニル系樹脂、ポリウレタ
ン樹脂等が使用されている。また、非磁性粉末の分散性
を向上させるため、極性基を導入した塩化ビニル系樹脂
やポリウレタン樹脂等も使われている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
磁気記録媒体においては、分散性を向上させる目的で、
バックコート層３の結合剤として極性基を導入した塩化
ビニル系樹脂やポリウレタン樹脂等を使用し、バックコ
ート層３中での非磁性粉末の分散性の向上を図っている
が、その結果、表面平滑性が高くなり、多数回走行によ
る摩擦上昇や、磁性層２とバックコート層３との粘着等
が問題となっていた。

【０００６】一方、バックコート層３における非磁性粉
末の分散性が低いと所謂粉落ちや、繰り返し走行でのド
ロップアウトが増加し、耐久性が問題となっていた。

【０００７】そこで、多数回走行安定性や耐久性を向上
させるため、摩擦低減の目的で、バックコート層３に比
較的粒径の大きい非磁性粉末を添加したり、また潤滑剤
を添加する等の手法が用いられている。しかしながら、
これらの手法によっても上記の問題を解決するまでには
至っていない。

【０００８】本発明は以上のような従来技術の問題点を
解決しようとするものであり、多数回走行安定性や耐久
性に優れた磁気記録媒体を提供できるようにすることを
目的としている。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明者らは、磁気記録
媒体のバックコート層の結合剤成分として、特定の極性
基を有する樹脂を用いることにより走行安定性と耐久性
とを著しく改善できることを見出し、本発明を完成させ
るに至った。

【００１０】すなわち、本発明は、非磁性支持体の一方
の面に磁性層を有し、他方の面に非磁性粉末と結合剤か
らなるバックコート層を有する磁気記録媒体において、
バックコート層が結合剤成分として、スルホン酸金属塩
を有する塩化ビニル系樹脂と、第３級アミンを有するポ
リウレタン樹脂とを含有することを特徴とする磁気記録
媒体を提供する。

【００１１】本発明の磁気記録媒体によれば、バックコ
ート層の結合剤成分として、極性基としてスルホン酸金
属塩を有する塩化ビニル系樹脂と、第３級アミンを有す
るポリウレタン樹脂との双方を使用するので、非磁性粉
末の分散性を向上させることができる。したがって、粉
落ちや、繰り返し走行でのドロップアウトを抑制するこ
とができ、かつ、多数回走行による摩擦上昇や、磁性層
とバックコート層との粘着の問題も生じない。よって、
優れた走行安定性や耐久性を得ることができる。

【００１２】

【発明の実施の形態】以下、本発明を詳細に説明する。

【００１３】本発明の磁気記録媒体は、その層構成とし
ては従来の磁気記録媒体と同様とすることができ、例え
ば、図１に示したように、非磁性支持体１の一方の面に
磁性層２を有し、他方の面に非磁性粉末と結合剤からな
るバックコート層３を有するものとすることができる。
また、図２に示したように、非磁性支持体１と磁性層２
との間に、下塗り層４を設けることができる。

【００１４】本発明においては、かかる磁気記録媒体の
バックコート層３の結合剤成分として、スルホン酸金属
塩を有する塩化ビニル系樹脂と、第３級アミンを有する
ポリウレタン樹脂との双方を同時に用いることを特徴と
している。

【００１５】ここで、塩化ビニル系樹脂としては、塩化
ビニル−酢酸ビニル−ビニルアルコール共重合樹脂、塩
化ビニル−酢酸ビニル−マレイン酸共重合樹脂、塩化ビ
ニル−酢酸ビニル−マレイン酸−ビニルアルコール共重
合樹脂等があげられる。

【００１６】また、これら塩化ビニル系樹脂に導入され
ているスルホン酸金属塩としては、亜硫酸ナトリウム、
重亜硫酸ナトリウム、重亜硫酸カリウム、スルファニル
酸ナトリウム、スルファミン酸ナトリウム、タウリンナ
トリウム等が挙げられる。

【００１７】塩化ビニル系樹脂におけるスルホン酸金属
塩の含有量は、０．０１〜０．２mmol／gの範囲内であ
ることが、分散性の点から好ましい。また、塩化ビニル
系樹脂はエポキシ基、水酸基を含んでいてもよい。

【００１８】一方、本発明で使用する、第３級アミンを
有するポリウレタン樹脂は、ポリオールとイソシアネー
トと分子内に第３級アミンを有する鎖延長剤（架橋剤）
とを共重合させることにより得ることができる。そし
て、これにより得られるポリウレタン樹脂としては、用
いたポリオールにより、アジペート系、ポリカプロラク
トン系等のポリエステルポリウレタン樹脂、ポリエーテ
ルポリウレタン樹脂、その他ポリカーボネート系、アク
リル系、ブタジエン系等の種々のポリウレタン樹脂をあ
げることができる。本発明ではこれら種々のポリウレタ
ン樹脂のいずれも特に制限なく使用することができる
が、中でも、ポリエステルポリウレタン樹脂及びポリエ
ーテルポリウレタン樹脂が、分散性、相溶性の点でより
好ましい。

【００１９】また、上記の第３級アミンとしては、脂肪
族アミン、芳香族アミン、アルカノールアミン、アルコ
キシアルキルアミン等をあげることができ、より具体的
には例えば、ジメチルアミン、ジエチルアミン、ジイソ
プロピルアミン、ジイソブチルアミン、メチルエタノー
ルアミン，ジオクチルアミン、Ｎ−メチルアニリン、Ｎ
−メチルブチルアミン、Ｎ−メチルフェニルアミン、２
−メトキシエチルアミン、ジ−２−メトキシエチルアミ
ン等をあげることができる。このような第３級アミン
は、ポリウレタン樹脂の主鎖に導入されていてもよく、
側鎖に導入されていてもよい。また、ポリウレタン樹脂
における第３級アミンの含有量は、０．０１〜０．５mm
ol／gの範囲内であることが、分散性や塗料の塗布性の
点から好ましい。

【００２０】本発明において、バックコート層３の結合
剤成分としては、上述のスルホン酸金属塩を有する塩化
ビニル系樹脂と第３級アミンを有するポリウレタン樹脂
のみを使用することができるが、これらの樹脂と極性基
が導入されていない樹脂（例えば、ニトロセルロースや
その他の塩化ビニル系、ポリウレタン系樹脂等）、ある
いは極性基を有するその他の樹脂（例えば、ＳＯ₃Ｎ
ａ、ＳＯ₃Ｋ、ＳＯ₃Ｈ、ＣＯＯＨ、ＣＯＯＮａ、リン酸
エステル、リン酸４級アンモニウム塩、エポキシ基、１
級又は２級アミン、亜硫酸塩等の極性基を含んだ公知の
結合剤）の一種又は複数種と合わせて使用してもよい。
分散性、耐久性の点からは、上述のスルホン酸金属塩を
有する塩化ビニル系樹脂と第３級アミンを有するポリウ
レタン樹脂のみを使用することが好ましい。

【００２１】また、バックコート層３を形成する結合剤
成分として、スルホン酸金属塩を有する塩化ビニル系樹
脂と第３級アミンを有するポリウレタン樹脂とその他の
樹脂とを共に使用する場合に、スルホン酸金属塩を有す
る塩化ビニル系樹脂と第３級アミンを有するポリウレタ
ン樹脂とは、各々少なくともバックコート層３を構成す
る全結合剤の１０重量％以上含有されるようにすること
が好ましい。

【００２２】本発明においてバックコート層３は、上述
の結合剤成分と後述する非磁性粉末と溶剤から調製した
バックコート層形成用塗料を非磁性支持体１上に塗布し
乾燥又は硬化させて塗膜とすることにより得られるが、
このバックコート層形成用塗料には、上述の樹脂の他
に、硬化剤としてイソシアネートを、結合剤１００重量
部に対し５〜３０重量部含有させることが好ましい。こ
れにより、バックコート層３と非磁性支持体１との接着
性を向上させ、バックコート層３の剛性及び耐久性を更
に向上させることが可能となる。なお、結合剤１００重
量部に対し、ポリイソシアネートを３０重量部より多く
添加するとポリイソシアネートを添加したバックコート
層形成用塗料の保存特性が悪化したり、塗布した後の塗
膜の柔軟性が損なわれ、磁気記録媒体の裁断時に塗膜の
欠落が発生したり、耐久性が劣化するので好ましくな
い。

【００２３】バックコート層３の形成にあたり、上述の
結合剤成分と共に使用する非磁性粉末としては、無機化
合物あるいは有機化合物のいずれを使用しても良く、例
えば、カーボンブラック、ヘマタイト、雲母、シリカゲ
ル、酸化マグネシウム、硫化亜鉛、炭化タングステン、
窒化ホウ素、デンプン、酸化亜鉛、カオリン、タルク、
粘土、硫酸鉛、炭酸バリウム、炭酸カルシウム、炭酸マ
グネシウム、ベーム石（γ−ＡｌＯ・ＨＯ)、アルミ
ナ、硫化タングステン、酸化チタン、ポリ（テトラフル
オロエチレン）粉末、ポリエチレン粉末、ポリ塩化ビニ
ル粉末、金属粉等をあげることができる。

【００２４】バックコート層３には、上述の結合剤と非
磁性粉末の他に、必要に応じて潤滑剤、分散剤等の添加
剤を含有させることができる。

【００２５】例えば、潤滑剤としては、シリコーンオイ
ル、脂肪酸変性シリコーン、フッ素含有シリコーン又は
その他のフッ素系潤滑剤、ポリオレフィン、ポリグリコ
ール、アルキル燐酸エステル及び金属塩、ポリフェニル
エーテル、弗化アルキルエーテル、炭素数12〜24のアル
コール類、炭素数12〜24の高級脂肪酸、及び脂肪酸エス
テル類、アルキルカルボン酸アミン塩及び弗化アルキル
カルボン酸アミン塩等のアミン系潤滑剤等が使用でき
る。これらは、それぞれ不飽和を含んでもよく、また分
岐していてもよい。

【００２６】上記の高級脂肪酸及び脂肪酸エステル類の
具体例としては、ラウリン酸、ミリスチン酸、パルミチ
ン酸、ステアリン酸、イソステアリン酸、アラキン酸、
オレイン酸、エイコ酸、エライジン酸、ヘベン酸、リノ
ール酸、リノレイン酸、ステアリン酸オクチル、ステア
リン酸イソオクチル、ミリスチン酸オクチル、ミリスチ
ン酸イソオクチル、ステアリン酸ブトキシエチル、ステ
アリン酸ブチル、ステアリン酸ヘプチル等が挙げられ
る。

【００２７】また、潤滑剤をバックコート層３に使用す
るにあたり、潤滑剤はバックコート層形成用塗料に添加
して用いてもよく、また、バックコート層３の表面に塗
布してもよい。

【００２８】分散剤としては、炭素数5〜25の脂肪酸、
及びそのアルカリ金属またはアルカリ土類金属塩からな
る金属石鹸、脂肪酸エステル類、脂肪酸アミド、アミ
ン、４級アンモニウム塩、燐酸エステル、ホウ酸エステ
ル等の公知の分散剤を使用することができる。

【００２９】一方、本発明において、磁性層２は公知の
磁気記録媒体と同様に、強磁性材料と結合剤から形成す
ることができ、より具体的には、これらを含有する磁性
塗料の非磁性支持体１上への塗布により形成することが
できる。

【００３０】ここで、強磁性材料としては、γ−Ｆｅ₂
Ｏ₃、Ｆｅ₃Ｏ₄又はこれらの中間酸化鉄でＦｅＯ_xで表さ
れる強磁性粉、これらの酸化鉄にＣｏが添加されたも
の、Ｆｅ、Ｎｉ、Ｃｏを主成分（７５重量％以上）とす
る強磁性合金、バリウムフェライト、ストロンチウムフ
ェライト等をあげることができる。

【００３１】結合剤としては、公知の材料が使用でき
る。例えば、塩化ビニル−酢酸ビニル共重合体、塩化ビ
ニル−酢酸ビニル−ビニルアルコール共重合体、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、塩化ビニル−酢酸ビニル−マイレン
酸共重合体、アクリル酸エステル−塩化ビニリデン共重
合体、アクリル酸エステル−アクリロニトリル共重合
体、メタクリル酸−塩化ビニリデン共重合体、メタクリ
ル酸エステル−スチレン共重合体、熱可塑性ポリウレタ
ン樹脂、フェノキシ樹脂、ポリ弗化ビニル、塩化ビニリ
デン−アクリロニトリル共重合体、ブタジエン−アクリ
ロニトリル共重合体、アクリロニトリル−ブタジエン−
メタクリル酸共重合体、ポリビニルブチラール、セルロ
ース誘導体、スチレン−ブタジエン共重合体、ポリエス
テル樹脂、フェノール樹脂、エポキシ樹脂、熱硬化性ポ
リウレタン樹脂、尿素樹脂、メラミン樹脂、アルキド樹
脂、尿素−ホルムアルデヒド樹脂、ポリビニルアセター
ル樹脂またはこれらの混合物などが挙げられる。

【００３２】なかでも、柔軟性を付与するポリウレタン
樹脂、ポリエステル樹脂、アクリロニトリル−ブタジエ
ン共重合体等と、剛性を付与するセルロース誘導体、フ
ェノール樹脂、エポキシ樹脂等が望ましい。

【００３３】上述の結合剤は、イソシアネート化合物を
架橋させることにより、耐久性を向上させたり、あるい
は適当な極性基（ＳＯ₃Ｎａ等）を導入したものであっ
てもよい。

【００３４】また、磁性層２には、前述のバックコート
層３に使用する潤滑剤あるいは分散剤と同様の潤滑剤や
分散剤を使用することができる。この場合、潤滑剤は、
磁性塗料中に添加して使用してもよく、磁性層２の表面
に塗布して使用してもよい。

【００３５】この他、磁性層２には、研磨剤、帯電防止
剤等の種々の添加剤も含有させることができる。

【００３６】ここで、磁性層２に用いる研磨剤として
は、例えばα−アルミナ、β−アルミナ、溶融アルミ
ナ、炭化ケイ素、酸化クロム、酸化セリウム、α−酸化
鉄、コランダム、ダイアモンド、ケイ石、ザクロ石、ガ
ーネット、窒化珪素、窒化ホウ素、炭化モリブデン、炭
化ホウ素、炭化タングステン、酸化チタン等を主成分と
した、モース硬度６以上の公知の材料を単独か、又は組
み合わせて使用することができる。

【００３７】また、磁性層２に用いる帯電防止剤として
はカーボンブラック、天然界面活性剤、ノニオン性界面
活性剤、カチオン性界面活性剤等の公知の帯電防止剤を
使用することができる。

【００３８】本発明の磁気記録媒体において、非磁性支
持体１は、通常この種の磁気記録媒体に使用されるもの
から形成することができ、例えば、ポリエチレンテレフ
タレート等のポリエステル類、ポリエチレン、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、セルロースアセテート
ブチレート等のセルロース誘導体、ポリ塩化ビニル、ポ
リ塩化ビニリデン等のビニル系樹脂、ポリカーボネー
ト、ポリイミド、ポリアミド、ポリアミドイミド等のプ
ラスチック、紙、アルミニウム、銅等の金属、アルミニ
ウム合金、セラミックス、単結晶シリコン等が挙げられ
る。

【００３９】また、非磁性支持体１の形態としては、フ
ィルム、テープ、シート、カード、ドラム等のいずれで
もよい。

【００４０】さらに、本発明の磁気記録媒体には、磁性
層２と非磁性支持体１との接着強度を向上させるなどの
目的で、非磁性支持体１上に下塗り層４を設けてもよ
い。この下塗り層４は、非磁性粉末、磁性粉末、あるい
はこれら両者の混合粉末と上述した公知の結合剤とを主
成分として形成することができる。

【００４１】

【実施例】以下、本発明を実施例に基づいて具体的に説
明する。

【００４２】実施例１〜７及び比較例１〜９表１に示した組成の磁性塗料の各成分を連続ニーダーで
混練した後、サンドミルを用いて分散し、さらにポリイ
ソシアネート（日本ポリウレタン社製商品名コロネー
トＬ）４重量部とミリスチン酸１重量部を加え、３μｍ
の平均口径を有するフィルターで濾過し、磁性塗料とし
た。

【００４３】

【表１】磁性塗料（単位：重量部） Cｏ変成γ-Fｅ₂Ｏ₃(BET法による比表面積45ｍ²／g) １００ニトロセルロース８（旭化成社製商品名 NC-1／2H) 塩化ビニル-酢酸ビニル-ビニルアルコール共重合体６（U.C.C.社製商品名ビニライトVAGH) ポリウレタン樹脂８（日本ポリウレタン社製商品名 N-2304) α-Aｌ₂Ｏ₃ ３ポリイソシアネート４ (日本ポリウレタン社製商品名コロネ−トＬ) ミリスチン酸１メチルエチルケトン１００トルエン１００シクロヘキサノン５０

【００４４】また、表２に示すバックコート層形成用塗
料の成分のうち、ポリイソシアネートを除く各成分をサ
ンドミルを用いて分散させ、その後ポリイソシアネート
(日本ポリウレタン社製商品名コロネ−トＬ)を４重量
部を加え、平均口径３μmのフィルターで濾過し、バッ
クコート形成用塗料を得た。この場合、結合剤として
は、表３に示す樹脂Ａ〜Ｄを使用した。

【００４５】

【表２】バックコート層形成用塗料（単位：重量部）カーボンブラック１００（CABOT社製商品名 BP-I) 結合剤（表３参照）５０ポリイソシアネート４（日本ポリウレタン社製商品名コロネ−トＬ）メチルエチルケトン１５０トルエン１５０シクロヘキサノン１００

【００４６】

【表３】

【００４７】（表３注）樹脂Ａ：カルボキシル基含有塩ビ系樹脂（分子量Mn=500
00,-COOH 0.07mmol/g）樹脂Ｂ：スルホン酸金属塩含有塩ビ系樹脂（分子量Mn=1
0000,-SO₃Na 0.05mmol/g）樹脂Ｃ：カルボキシル基含有ポリウレタン樹脂（分子量
Mn=25000,-COOH 0.05mmol/g）樹脂Ｄ：第３級アミン含有ポリウレタン樹脂（分子量Mn
=20000,3級アミン 0.2mmol/g）

【００４８】上記磁性塗料をポリエチレンテレフタレー
トフィルム（厚さ11μｍ）上に３．５μｍの厚みで塗布
し、カレンダー処理後乾燥して磁性層を形成した。次
に、上記バックコート形成用塗料を磁性層と反対側のポ
リエチレンテレフタレートフィルム面に０．８μｍの厚
みで塗布し、乾燥した。その後、１／２inch幅に裁断
し、VTR(SONY BVW-70)を用いてBetacam用カセットテ−
プに組み込み、初期記録、再生時のドロップアウトを１
としたときの、２０分長１００パス後のドロップアウト
の増加率を求めた。この結果を表４に示す。

【００４９】

【表４】ドロップアウト増加率（倍）実施例１ 1.2 実施例２ 1.8 実施例３ 2.3 実施例４ 2.5 実施例５ 2.2 実施例６ 1.3 実施例７ 1.8 比較例１ 15.3 比較例２ 8.7 比較例３ 9.3 比較例４ 4.5 比較例５ 5.3 比較例６ 12.0 比較例７ 6.3 比較例８ 6.7 比較例９ 3.8

【００５０】表４から、結合剤として、極性基にスルホ
ン酸金属塩を有する塩化ビニル系樹脂と第３級アミンを
有するポリウレタン樹脂との双方を用いた実施例１〜７
ではドロップアウトの増加率が低いのに対し、これらの
一方しか使用しないか、あるいはいずれも使用しない比
較例１〜９では、ドロップアウトの増加率が初期値に対
して３倍以上と大きいことがわかる。

【００５１】

【発明の効果】本発明によれば、磁気記録媒体の非磁性
粉末と結合剤を主体としたバックコート層の当該結合剤
成分に、スルホン酸金属塩を有する塩化ビニル系樹脂及
び第３級アミンを有するポリウレタン樹脂を併用するの
で、磁気記録媒体の耐久性を向上させることができ、具
体的には多数回走行によるドロップアウトの増加を抑制
することができる。従って本発明によれば、VTRでの多
数回走行特性に優れた磁気記録媒体を提供することが可
能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】一般的な磁気記録媒体の層構成を示す断面図で
ある。

【図２】一般的な磁気記録媒体の層構成を示す断面図で
ある。

【符号の説明】

１…非磁性支持体、２…磁性層、３…バックコート
層、４…下塗り層

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】非磁性支持体の一方の面に磁性層を有
し、他方の面に非磁性粉末と結合剤からなるバックコー
ト層を有する磁気記録媒体において、バックコート層が
結合剤成分として、スルホン酸金属塩を有する塩化ビニ
ル系樹脂と、第３級アミンを有するポリウレタン樹脂と
を含有することを特徴とする磁気記録媒体。
【請求項２】スルホン酸金属塩を有する塩化ビニル系
樹脂と第３級アミンを有するポリウレタン樹脂とが、各
々バックコート層を構成する全結合剤の１０重量％以上
含有される請求項１記載の磁気記録媒体。
【請求項３】塩化ビニル系樹脂におけるスルホン酸金
属塩の含有量が、０．０１〜０．２mmol／gである請求
項１記載の磁気記録媒体。
【請求項４】ポリウレタン樹脂における第３級アミン
の含有量が、０．０１〜０．５mmol／gである請求項１
記載の磁気記録媒体。
【請求項５】バックコート層が、バックコート層形
成用塗料の乾燥又は硬化塗膜からなり、該バックコート
層形成用塗料が、結合剤１００重量部に対してイソシア
ネートを５〜３０重量部含有する請求項１記載の磁気記
録媒体。