JPS5845086B2 - 磁気記録媒体 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は磁気記録媒体の改良に係り、更に詳しくはビデ
オ用磁気記録テープとして好適な磁気記録媒体に関する
。

磁気記録媒体は、磁性粉を有機溶剤添加の下で結合剤中
に分散せしめたものを、テープまたはシート状の支持体
上に塗着して構成され、アナログもしくはデジタル磁気
記録媒体として汎用されている。

この磁気記録媒体は記録または再生時に磁気ヘッドと激
しく摺接するため、磁性層表面が良好な耐摩耗性を具備
しなげればならない。

特にビデオ用磁気記録媒体として使用する場合には、磁
気記録テープの磁気ヘッドに対する相対走行速度が、一
般のオーディオ用磁気記録テープ等に比べて格段に高速
となるので摺接作用も大きく、それだけ耐摩耗性および
走行耐久性が厳しく要求される。

磁性層は基本的には磁性粉と結合剤とから構成されるも
のであるが、磁気記録密度の向上の面から、磁性粉の結
合剤に対する高い充填密度が要求されると共に、磁気配
向性を得る目的で磁性層の乾燥固化前に磁場を適用する
にあたって磁性粉が高水準の配向性をとることも必要と
される。

したがって、結合剤の物性および乾燥固化後の結合剤層
表面の性状、磁性粉の分散状態等は、所望の耐摩耗性、
走行耐用性、磁気配向度が得られるように、適正に選択
されなげればならない。

このような立場から、たとえばニトロセルロースとポリ
ウレタン樹脂成分から成る結合剤が既に提案されている
。

しかしこの結合剤組成物は、表面の平滑な磁性塗膜を形
成し得るけれども、磁性粉末の充填密度が低く、高い配
向度を得ることが困難であるうえに、磁性塗膜が摩耗し
やすいという欠点があり、満足すべき性能は得られてい
ない。

その他、幾つかの提案があるけれども、上記特性の全て
を兼ね備える磁気記録媒体は得られていない。

そこで本発明の目的は、耐摩耗性、走行耐用性および磁
気配向度の全てについて優れた特性を具備し、ビデオテ
ープ等のような苛酷な使用駄作下においても充分な信頼
性を確保できる磁気記録媒体を提供せんとするものであ
る。

上記目的を達成するため、本発明は、磁性粉を結合剤中
に分散せしめたものを支持体上に塗着して構成される磁
気記録媒体において、前記結合剤は、塩化ビニル含浸の
硝化綿と、ポリウレタン樹脂と、１０重量％以上のビニ
ルアルコールを含有する塩化ビニル−酢酸ビニル共重合
体とを含むことを特徴とする。

以下に本発明の内容を更に詳しく説明する。

塩化ビニル−酢酸ビニル共重合体はビニルアルコールの
含有量の変化によって、その粘性、乾燥後の硬さ、有機
溶剤への溶解性および磁性粉末に対する分散性等の緒特
性が微妙に変化するものであるが、１０重量％以上のビ
ニルアルコールを含有する塩化ビニル−酢酸ビニル共重
合体を使用した場合には、上記各特性の向上に効果があ
ることが既に確認されている。

ビニルアルコールは磁性粉に吸着し易いという性質があ
るから、このビニルアルコールを含有させることによっ
て磁性粉が結合剤中に良く取り入れられるようになり、
分散性が良くなり、特性の向上に寄与するのである。

次に硝化綿を含有させる意義について説明する。

硝化綿は磁性粉と良く親和するので、磁性粉の高度の分
散性を得るために使用されるが、硝化綿はまた塩化ビニ
ル−酢酸ビニル共重合体と非常に良（相溶する。

このため、硝化綿による磁性粉の高分散性が、塩化ビニ
ル−酢酸ビニル共重合体より構成される結合剤中でより
一層発揮される。

しかも、硝化綿と塩化ビニル−酢酸ビニル共重合体との
協作用により、磁性粉の配向性及び塗膜表面の平滑性も
改善される。

また硝化綿はポリウレタン化合物と組合わされると、セ
ルロース鎖中のニトロ化されていない水酸基がポリウレ
タン化合物のインシアネート基として架橋結合を作り、
磁気テープ等の結合剤として使用する場合、硝化綿によ
る磁性粉の高分散性、前記架橋結合による力学的強度が
、磁気記録媒体に要求される電磁特性と、耐摩耗性の向
上にきわめて有効となる。

しかしながら、硝化綿はそれ自身の持つ発火性のため、
取扱い上常に火災に対する配慮が必要となり、その貯蔵
取扱いの安全性を保持するため、法令により硝化綿重量
の３０〜３５％のイソプロピルアルコールに含浸させ、
硝化綿微粒子が乾燥して粉塵化し、空気中に飛散して爆
発することを防ぐように義務づけられていることから、
硝化綿の水酸基をポリウレタン化合物のイソシアネート
基として架橋結合を作る場合に、硝化綿を含浸させであ
るイソプロピルアルコール中の水酸基が、硝化綿と架橋
するように加えられたポリウレタン化合物のインシアネ
ート基と反応してしまって架橋結合度合を低下させ、磁
気記録媒体の耐摩耗性、走行摩擦特性改善の効果が減殺
されてしまうという問題がある。

このような欠点を解決する手段として、イソプロピルア
ルコールに含浸されている硝化綿の固型分重量に対し、
約１５％のジブチルフタレート、ジオクチルフタレート
等の可塑剤と共に、ニーダで混練した後、熱二本ロール
で含有しているイソプロピルアルコールを置換した硝化
綿のチップを作製し、これとポリウレタン樹脂等とを組
合せ、これに活性イソシアネート基を有効に反応させて
力学的性質を高めたものが提案されている。

しかしこの結合剤を使用して作成した磁気記録媒体は、
含浸させであるジブチルフタレート等の可塑剤の影響を
受け、ＶＴＲ用磁気テープとして使用した場合に、走行
時の摩擦増加により、走行不良や、きしみ音が生じたり
、また静止画像を得るために行なうスチール再生テスト
等のように、磁性塗膜に対する摩耗条件が厳しくなるテ
ストで、磁性塗膜がヘッドにより削り取られ、非常に短
時間で静止画像が消失しまうという欠点があった。

そこで本発明では、イソプロピルアルコールやジブチル
フタレート等の可塑剤に代えて、塩化ビニル系の樹脂を
使用し、これに硝化綿を含浸させたものを使用する。

しかし、塩化ビニル−酢酸ビニル共重合体および硝化綿
だけであると、塗膜がやや軟質となり、支持体から剥離
し易いという難点があるので、これら二成分に対してポ
リウレタン樹脂を混入する。

これにより支持体に対する接着性が強く、硬質で耐摩耗
性に秀れた塗膜を形成することができる。

次に上記結合剤を使用した磁気記録媒体の作製について
説明する。

磁性粉末と、ビニルアルコールを１０重量％以上含有す
る塩化ビニル−酢酸ビニル共重合体と、塩化ビニル含浸
の硝化綿と、ポリウレタン樹脂とを、適当な混合溶剤添
加の下で充分に混合する。

混合は例えばボールミルのような適当な設備を用いて行
なう。

この際潤滑剤を少量添加してもよい。上記成分の混合比
は、磁性粉末１００重量部に対して、塩化ビニル−酢酸
ビニル共重合体を約３〜１０重量部、塩化ビニル含浸り
硝化綿を約３〜１０重量部、ポリウレタン樹脂を約５〜
２０重量部とするのが一般的であるが、用途に応じて要
求されるテープの特性が異なるので、上記指定範囲外の
組成のものも使用可能である。

また潤滑剤は磁性粉末１００重量部に対して約１〜２重
量部、そして混合溶剤は約１５０〜２５０重量部程度使
用される。

潤滑剤及び溶剤は使用される結合剤主成分の組成に応じ
て適宜加減される。

また溶剤としてメチルエチルケトン、メチルイソブチル
ケトン、トルエン等の混合溶剤の使用が代表的である。

潤滑剤としてはシリコンオイルが一般的である。

さらに磁性粉としては、γ−Ｆｅ２Ｏ３（コバルト・ド
ープ）、Ｆｅ−Ｃｏ−Ｎｉ合金、ｒ−Ｆｅ２０３、Ｆｅ
３Ｏ４、ＣｒＯ２系等が広く使用され得る。

上記各成分を充分に混合した後、硬化剤、たとえばポリ
イソシアネート等を適当量添加し、再度攪拌することに
よって塗布液を調製する。

この塗布液を、ポリエチンフタレートのような適当な支
持体上に、均一な厚さとなるように塗布する。

塗布方法としては、磁性膜の必要厚さに応じて、ドクタ
法、リバースロール法、グラビア法、流延法といった従
来から用いられている方法がとられる。

上記塗布方法により、所望の乾燥厚が得られるように塗
布した後、カレンダ処理による表面加工、加温硬化処理
が行なわれ、こうして得られた生成物を指定寸法に切断
することにより、磁気記録媒体が得られる。

次に、実施例および比較例をあげ、本発明の内容を更に
具体的に説明する。

上記各実施例１〜３の各々について、各成分をボールミ
ル中で充分に混合分散させた後、硬化剤としてポリイソ
シアネート（日本ポリウレタン、コロネー）Ｌ）を８重
量部力日え、再度均一に混合攪拌して塗布液とした。

この塗布液を厚さ１５μのポリエチレンフタレートの支
持体に、乾燥厚が４μとなる様に塗布し、その後スーパ
ーカレンタ処理によって表面仕上げ加工を行なった後、
約８０℃で４８時間加温することにより硬化させた。

そして各生成物を％インチ（１，２７ｃＩｒＬ）幅に切
断して磁気テープ化した。

実施例１〜３による各磁気テープを試料１〜３とする。

次に比較試験の目的で、本発明で使用した塩化ビニル含
浸の硝化綿以外の硝化綿を使用した磁気テープ試料を作
成した。

これを比較例Ａ、Ｂとして次に揚起する。

比較例Ａ、Ｂの各組成物についても、実施例１〜３と同
様の処理を行ない磁気テープを作成した。

これを試料Ａ、試料Ｂとする。

上記各実施例１〜３の試料１〜３および比較例Ａ、Ｂの
試料Ａ、Ｂを用い、磁気テープ摩耗量および繰返し走行
耐用回数について試験を行なった。

その結果を第１図、第２図に示す。

まず第１図は、各試料についての摩耗回数と研削率との
関係をグラフ化して示している。

試験はチェーパー摩耗試験機を使用して行なった。

図から明らかなように、本発明に係る試料１〜３は、従
来品たる試料Ａ、Ｂより遥かに優れた耐摩耗性を示して
いる。

特に比較例の試料Ａ、Ｂは、摩耗回数６０回付近で塗膜
のほぼ全てが削り取られているが、本発明に係る試料ｌ
〜３は、摩耗回数６０回において研削率は６０％程度で
あり、比較的に比べて格段に優れた耐摩耗性を有してい
る。

次に第２図は上記各試料１〜３および試料Ａ、Ｂについ
ての繰返し走行耐用回数をグラフ化したものである。

図から明らかなように、試料Ａ、 Ｂの繰返し走行耐用
回数は１０００回に達しないが、本発明に係る試料１〜
３は確実に１２００回以上の繰返し走行耐用回数を確保
することができ、走行耐用性が格段に向上していること
がわかる。

以上述べたように、本発明は磁性粉を結合剤中に分散さ
せたものを支持体上に塗着して構成される磁気記録媒体
において、前記結合剤は、塩化ビニル含浸の硝化綿と、
ポリウレタン樹脂と、１０重量％以上のビニルアルコー
ルを含有する塩化ビニル−酢酸ビニル共重合体とを含む
ことを特徴とするから、塩化ビニル含浸の硝化綿と、他
の組成物との協作用により、耐摩耗性、繰返し走行耐用
性が従来より格段に向上し、従来のイソプロピルアルコ
ール、ジブチルフタレート含浸の硝化綿を使用した結合
剤による磁気記録媒体に比較して、遥かに優れた特性を
具備する磁気記録媒体を提供することができる。

しかも硝化綿と磁性粉の親和性、硝化綿とビニルアルコ
ールの協作用により、磁性粉の分散性が非常に良好で、
結合剤に対する磁性粉の充填密度が高く、磁気配向度の
高い磁気記録媒体を提供することもできる。

また使用する各成分は、全て容易にしかも安価に入手し
得るものであり、製造にあたって従来方法をそのまま適
用できる利点もあり、斯界の発展に寄与するところ大な
るものがある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る実施例および比較例によって得ら
れた試料についての摩耗回数と研削率との関係をグラフ
化して示す図、第２図は同じく各試料についての繰返し
走行耐用回数をグラフ化して示す図である。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 磁性粉を結合剤中に分散させたものを支持体上に塗
   着して構成される磁気記録媒体において、前記結合剤は
   、塩化ビニル含浸の硝化綿と、ポリウレタン樹脂と、１
   ０重量％以上のビニルアルコールを含有する塩化ビニル
   −酢酸ビニル共重合体とを含むことを特徴とする磁気記
   録媒体。