JPS61229232A - 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、磁気シート、磁気ディスク等の
磁気記録媒体に関するものである。

（従来技術） 一般に、磁気記録媒体は、磁性粉とバインダー等を含む
磁性塗料を支持体上に塗布、乾燥して製造される。近時
、磁気記録材料の発展に伴ない、ビデオ用、電算機用、
オーディオ用等の磁気テムプに苗いては、高度なテープ
性能が要求されるようになっている。テープの相対速度
の大きいビデオテープ等においては、特にスチル耐久性
、安定走行性が要求されている。このため、テープ自体
の耐摩耗性は勿論、走行時のテープの摩擦を低下せしめ
ることが極めて重要である。

これまで、磁性層の摩擦を低下させる目的で、種々の潤
滑剤（例えば、シリコーンオイル、グラファイト、カー
ボンブラックグラフトポリマー、二硫化モリブデン、二
硫化タングステン、ラウリル酸、ミリスチン酸、炭素原
子数１２〜１６の一塩基性脂肪酸と該脂肪酸の炭素原子
数と合計して炭素原子数が４〜２３個の一価のアルコー
ルから成る脂肪酸エステル）を添加することが知られて
いる。

しかしながら、これらの潤滑剤の添加によっても末だ充
分な特性を得るＫは至っておらず、特にプルーミング等
の望ましくない現象を防止することができない。

一方、特公昭５１−３９０８１号にみられる如く、磁性
層中に、炭素原子数１０〜１６０ＲＣＯ基を有する脂肪
酸エステルと、融点４４〜７０℃の脂肪酸とを含有せし
める技術が提案されている。これらの脂肪酸エステルと
脂肪酸との併用によりて、上記した如き現象を防止でき
るとしているが、上記脂肪酸エステルのａＣＯ基の炭素
原子数を１６以下（Ｒの炭素原子数は１５以下）として
いることが、却ってプルーミングの生じる原因となるこ
とを見出した。即ち、脂肪酸エステル自体は磁性層の表
面自由エネルギーを下げるために摩擦を低減させること
は一般に知られてはいるが、上記のように炭素原子数が
１６以下と少ないことが逆にエステル自体のプルーミン
グを促進してしまい、摩擦特性も劣化させるものと考え
られる。

また特開昭５９−１６７８３７号には分子中にパーフル
オロアルキル基とポリアルキレンオキサイド基を有する
有機弗素化合物の潤滑剤について開示する所がある。該
化合物等が分子中に含有するパーフルオロアルキル基は
磁性記録媒体の潤滑性を大いに向上する特効を有するが
、磁性塗料組成に於て親和性に乏しく著しい発泡性を示
す。この性質はパーフルオロアルキル基に組合せてどの
様な置換基を該分子中に導入しても現在までの所除去さ
れるには到っていない。前記ポリアルキレンオキサイド
基を導入した有機弗素化合物も同断である。

またパーフルオロアルキル基は静止画像耐久性（スチー
ル耐久性）を向上させることができるが他方著しい電磁
変換特性の悪化を伴い、その程度は添加量の調整によっ
て救済できない。例えば磁性粉末１００重量部に対して
０．００１〜５重量部の添加を実用的範囲として推奨し
た例があるが、前記発泡性については制御されても、出
力低下、Ｓ／Ｎ比劣化等の電磁変換特性の悪化は回避で
きない。

例えば磁性粉末に対してパーフルオロアルキル基を有す
る界面活性剤を３重量％適用したビデオテープの場合、
スチール耐久性は従来のレシチンを用いた場合に比べ必
ずしも改善されたとは認められないにも拘らず電磁変換
特性は恐らく発泡によると思われるが著しい劣化が認め
られる。

マタパーフルオロアルキル基を含有する化合物は分散性
、プルーミングに問題を有する。

上記の様に従来磁気記録媒体の各種特性を改善する努力
が払われて来たが、改善対象の特性に著しい効果をもた
らすものは同時に新たな欠点を帯同しており、パーフル
オロアルキル基を含有する化合物に於て典型的例をみる
ことができ、改善が望まれる。

（発明の目的） 磁気記録媒体の電磁変換特性と静止画像耐久性（スチー
ル耐久性）は互いに相反的な傾向に走り易いものである
が、本発明の目的は； （１）電磁変換特性に優れた磁気記録媒体、（２）静止
画像耐久性に優れた磁気記録媒体、（３）電磁変換特性
を少くとも悪化させることなくスチール耐久性の改善さ
れた磁気記録媒体の提供にある。

（発明の構成） 前記本発明の目的は支持体上に結合剤と磁性粉末を含有
する磁性層を有する磁気記録媒体に於て、前記磁性層中
に脂肪酸及び／または脂肪酸エステルと含弗素界面活性
剤とを含有していることを特徴とする磁気記録媒体によ
って達成される０次に本発明を具体的に説明する。

本発明に係わる含弗素界面活性剤は下記一般式％式％ 一般式 （Ｒｆ）ｋ−（Ｙ）ｌ−（Ｒｘ）ｒｎ−Ａ式中Ｒ／は一
部または全部が弗素置換された１価の炭化水素残基であ
り、アルキル基またはアリール基であってもよく総炭素
原子数は１〜３０である。前記アルキル基は直鎖、分岐
であってもよく、弗素原子によってその一部または全部
が置換されていてもよい。またＲｆには官能基が含まれ
ていてもよい。

ｋは１または２である。ｋ＝２のとき の形をとりうる。またに＝２のときにはＲｆはＦｔｆ”
。

Ｒｆ鵞の如く異っていてもよ＜、Ｆｔｆ”、Ｒｆのいづ
れか１つが弗素置換され他方は置換されていなくてもよ
い。

Ｙは２価の連結基を表わし、−〇−１−Ｓ−１表わす）
等が挙げられる〇 −（ＣＨｔ　ＣＨｔ　Ｏ）ｐ−等である。尚前記ｎ及び
ｐは１〜１００の値をとる＠ Ａは１価または２価の親水性官能基であって、例えば−
ＯＨ，−Ｃ０ＯＨ，−Ｃ００Ｍ　ＣＭはアルカリ金属ま
たはアルカリ土類金属原子を表わす）、スルホン酸残基
、燐酸残基、アルカリ金属燐酸塩残基、アルカリ土類金
属燐酸塩残基等が挙げられる◎尚Ａが２価の場合には前
記ａ、−（Ｙ）ｌ−（Ｒｘ）ｒｎ−を２つＡに配する形
をとる。またＪ、ｍは０または１である。

また前記含弗素界面活性剤の市販品としてフルオラド（
Ｆｌｕｏｒａｄ　ｐ　３　Ｍ社製）或はエニダイン（Ｕ
ｎｉｄｙｎｅ　；　ダイキン工業社製）などが使用可能
である。

本発明に係る含弗素界面活性剤はノく−フルオロアルキ
ル基の潤滑性への寄与、また表面張力低下を磁性塗料の
分散性向上に活用するものであり、且つ脂肪酸及び／ま
たは脂肪酸エステルと併用することによってスチール耐
久性及び電磁変換特性を共々に改良するものである。

本発明に係わる脂肪酸としては、１価または２価の総炭
素原子数が６〜３０の脂肪酸である。具体的にはカプリ
ル酸、カプリン酸、ラウリン酸、ミリスチン酸、バルミ
チン酸、ステアリン酸、イソステアリン酸、リノール酸
、リルン酸、オレイン酸、アジピン酸、ピメリン酸、ス
ペリン酸、アゼライン酸、セバシン酸等が挙げられる。

また本発明に係わる脂肪酸エステルとしては、炭素原子
数３〜２０の１価または多価アルコールと、炭素原子数
４〜２０の１価または２価の脂肪酸との脂肪酸エステル
であり、好ましくは炭素原子数８〜ｍの１価の脂肪酸ま
たは炭素原子数４〜２ｏの２価の脂肪酸から導かれる脂
肪酸エステルが好ましい。

該脂肪酸エステルの合成に使用するアルコール成分とし
ては、インプロピルアルコール、ブチルアルコール、イ
ンブチルアルコール、オクチルアルコール、デシルアル
コール、ラウリルアルコール、インプロピルアルコール
、セチルアルコール、ステアクルアルコール、オレイル
アルコール、グリセリル、ソルビタン等が挙げられる。

また酸成分としては、オレイン酸、ステアリン酸、パル
ミチン酸、ミリスチン酸、ラウリン酸、カプリン酸、カ
プリル酸、アジピン酸、アゼライン酸、マレイン酸が挙
げられる。

本発明に係わる脂肪酸エステルの具体的例としては、オ
レイルオレート、インセチルステアレート、ジオレイル
マレエート、ブチルステアレート、ブチルパルミテート
、ブチルミリステート、オクチルミリステート、グリセ
リルトリオレート、グリセリルモノオレート、オクチル
パルミテート、アミルステアレート、アミルパルミテー
ト、イソブチルオレート、ソルビタントリオレート、ソ
ルビタンモノラウレート、ステアリルステアレート、ラ
ウリルオレート、オクチルオレート、イソブチルオレー
ｔ、イントリデシルオレート、ソルビタントリステアレ
ート、グリセリルモノステアレート、２−エチルへキシ
ルステアレート、２−エチルへキシルパルミテート、イ
ソプロピルパルミテート、ソルビタンモノラウレート、
ソルビタンジステアレート、インブチルパルミテート、
イングロビルミリステート、セチル−２−エチルへキサ
レート、グリセリルジオレート、グリセリルジステアレ
ート、ジオレイルアジベイト、ジブチルアジペート、ジ
イソデシルアジベート等を挙げることができる。

前記脂肪酸及び／または脂肪酸エステルは結着剤１００
重量部に対し脂肪酸は１〜７５重歇部、脂肪酸エステル
は５〜１５０重量部用いられる。

更に脂肪酸及び／または脂肪酸エステルの総量を１とし
た時前記含弗素界面活性剤は１〜０．０５（重緻比）が
好ましい。

添加量に於て含弗素界面活性剤が多すぎると出力及びＳ
／Ｎが劣化し、スチール耐久性も悪くなる。

少なければ添加効果が顕れず特にスチール耐久性が劣化
する。

また結着剤に対し脂肪酸及び／または脂肪酸エステルの
総量が多すぎると出力及びＳ　／Ｎが低下し、少ないと
スチール耐久性が悪くなる。

本発明に於ては従来の磁気記録媒体に関する技術を活用
することができる。

本発明に於て使用されるバインダーとしては、耐摩耗性
のあるポリウレタンが挙げられる。これは、他の物質に
対する接着力が強く、反復して加わる応力又は屈曲に耐
えて機械的に強靭であり、かつ耐摩耗性、耐候性が良好
であや。

また、ポリウレタンの他に、繊維素系樹脂及び塩化ビニ
ル系共重合体も含有せしめれば、磁性層中の磁性粉の分
散性が向上してその機械的強度が増大する。但し繊維素
系樹脂及び塩化ビニル系共重合体のみでは層が硬くなり
すぎるが、これは上述のポリウレタンの含有によって防
止できる〇使用可能な繊維素系樹脂には、セルロースエ
ーテル、セルロース無機酸エステル、セルロース有機酸
エステル等が使用できる。上記の塩化ビニル系共重合体
は、部分的に加水分解されていてもよい。塩化ビニル系
共重合体として、好ましくは、塩化ビニル−酢酸ビニル
を含んだ共重合体が挙げられる。塩化ビニル−酢酸ビニ
ル系共重合体の例としては、塩化ビニル−酢酸ビニル−
ビニルアルコール、塩化ビニル−酢酸ビニル−無水マレ
イン酸、塩化に’＝ニル−酸ヒニルービニルアルコール
ー無水マレイン酸等が挙げられる。

また、バインダー組成全体については、上述のポリウレ
タンと、その他の樹脂（繊維素系樹脂と塩化ビニル系共
重合体との合計量］との割合は、重蓋比で９０　／　１
０〜２）／８０であるのが望ましく、８５／１５〜３０
／７０が更に望ましいことが確認されている。この範囲
を外れて、ポリウレタンカ多いと分散不良が生じ易くな
ってスチル特性が悪くなり易く、またその他の樹脂が多
くなると表面性不良となり易く、スチル特性も悪くなり
、特に６０重量％を越えると塗膜物性が総合的にみてあ
まり好ましくなくなる。

更に前記したバインダーの他、熱可塑性樹脂、熱硬化性
樹脂、反応型樹脂、電子線照射硬化型樹脂との混合物が
使用されてもよい。熱可塑性樹脂としては、軟化温度が
１５０℃以下、平均分子量が１０．０００〜２００．０
００、重合度が約２００〜２　、０００程度のもので、
例えばアクリル酸エステル−アクリロニトリル共重合体
、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−スチレン共重合体等が使用される。

熱硬化性樹脂又は反応型樹脂としては、塗布液の状態で
は２００．０００以下の分子量であり、塗布乾燥後には
縮合、付加等の反応により不溶化するものが使用される
。これらの樹脂の内では樹脂が熱分解するまでの間に軟
化又は溶融しないものが好ましい。具体的には、例えば
フェノール樹脂、フェノキシ樹脂、エポキシ樹脂、ポリ
ウレタン硬化型樹脂、尿素樹脂、メラミン樹脂等である
。

電子線照射硬化型樹脂としては、不飽和プレポリマー、
例えば無水マレイン酸タイプ、ウレタンアクリルタイプ
、ポリエステルアクリルタイプ、ポリエーテルアクリル
タイプ、ポリウレタンアクリルタイプ、ポリアミドアク
リルタイプ等、またハ多官能モノマーとして、エーテル
アクリルタイプ、ウレタンアクリルタイプ、リン酸エス
テルアクリルタイプ、アリールタイプ、ハイドロカーボ
ンタイプ等が挙げられる。

本発明に係わる磁気記録媒体の磁性層の耐久性を向上さ
せるために磁性層に各種硬化剤を含有させることができ
、例えばインシアネートを含有させることができる。

使用できる芳香族インシアネートは、例えばトリレンジ
イソシアネート（ＴＤＩ）、４．４／−ジフェニルメタ
ンジイソシアネート（ＭＤＩ　）、キシリレンジイソシ
アネート（ＸＤＩ）、メタキシリレンジイノシアネート
（ＭＸＤＩ　）及びこれらインシアネートと活性水素化
合物との付加体などがあり、平均分子量としては１００
〜３．０００の範囲のものが好適である。

一方、脂肪酸インシアネートとしては、）キサメチレン
ジイソシアネート（ＨＭＤＩ　）、リジンインシアネー
ト、トリメチルへキサメチレンジイソシアネート（ＴＭ
ＤＩ　）及びこれらインシアネートと活性水素化合物の
付加体等が挙げられる。これらの脂肪酸インシアネート
及びこれらインシアネートと活性水素化合物の付加体な
どの中でも、好ましいのは分子量が１００〜３，０００
の範囲のものである。脂肪酸イソシアネートのなかでも
非脂環式のインシアネート及びこれら化合物と活性水素
化合物の付加体が゛好ましい。

また磁性粉末の磁性材料としては、例えばｒ−Ｆｅ２０
ｇ、Ｃｏ含有７−Ｆｅ２Ｏ３、Ｃｏ被着ｙ−Ｆｅ、ｏ、
、Ｆｅ、０４、Ｃｏ含有Ｆｅ１０４、Ｃｏ被着Ｆｅ３Ｏ
４、ＣｒＯ２等９酸化物磁性体、例えばＦｅ、Ｎｉ　、
　Ｃｏ　、　Ｆｅ−Ｎ１合金、Ｆｅ−Ｃｏ合金、Ｆｅ−
Ｎ１−Ｐ合金、Ｆｅ　−Ｎｔ　−Ｃｏ合金、Ｆｓ　−Ｍ
ｎ−Ｚｎ合金、Ｆｅ　−Ｎｉ−Ｚｎ合金、Ｆｅ−Ｃ。

−Ｎｌ−Ｃｒ合金、Ｆｅ　−Ｃｏ−Ｎｉ−ｐ合金、Ｃｏ
−Ｎｉ合金、Ｃｏ−Ｐ合金、Ｃｏ−Ｃｒ合金等Ｆｅ　、
Ｎｉ　、　Ｃｏを主成分とするメタル磁性粉等各種の強
磁性体が挙げられる。これらの金属磁性体に対する添加
物としてはＳｉ　ｓ　Ｃｕ　ＳＺｎ　ｓ　ＡＮ、Ｐ、Ｍ
ｎ、Ｃｒ等の元素又はこれらの化合物が含まれていても
良い。またノ（リウムフェライト等の六方晶系フェライ
ト、窒化鉄も使用される。

上記磁性層を形成する塗料には必要に応じて本発明に係
るもの以外の分散剤、潤滑剤、及びマット剤、研磨剤、
帯電防止剤等の添加剤を含有させても良い。

尚巡路を摺動走行するテープ形状の記録媒体に於ては表
面の摩擦係数を低下させる潤滑剤、表面摩擦面積を減少
させるマット剤、巡路に於てテープに当接する部位を研
磨する研磨剤には作用効果に重畳する所が多くその区別
は厳密なものではない。

例えば分散剤としては、炭素原子数８〜１８個の脂肪酸
のアルカル金属（Ｌｉ、Ｎａ、に等）又はアルカリ土類
金属（Ｍｇ　、　０ｍ％Ｂａ等）からなる金属石鹸、炭
素原子数１２以上の高級アルコール、さらには硫酸エス
テル等も使用可能である。また、市販の一般の界面活性
剤を使用することもで會る。

これらの分散剤は１種類のみで用いても、あるいは２種
類以上を併用しても良好である。これらの分散剤を磁性
層に用いる場合には磁性体１００重量部に対して１〜２
０重量部の範囲で添加され、上記バックコート層に用い
る場合にはバインダー１００重量部に対して２〜２０重
量部添加しても良い。

また、潤滑剤としては、シリコーンオイル、グラファイ
ト、二硫化モリブデン、二硫化タングステン等が挙げら
れる。これらの潤滑剤はバインダー　１００重量部に対
して０．２〜２０重量部の範囲で添加される。

マット剤としては有機質粉末或は無機質粉末を夫々に或
は混合して用いられる。

本発明に用いられる有機質粉末としては、アクＩＪ　Ａ
／スチレン系樹脂、ベンゾグアナミン系樹脂粉末、メラ
ミン系樹脂粉末、フタロシアニン系顔料が好ましいが、
ポリオレフィン系樹脂粉末、ポリエステル系樹脂粉末、
ポリアミド系樹脂粉末、ポリイミド系樹脂粉末、ポリフ
ッ化エチレン樹脂粉末等も使用でき、無機質粉末として
は酸化珪素、酸化チタン、酸化アルミニウム、炭酸カル
シウム、硫酸バリウム、酸化亜鉛、酸化錫、酸化アルミ
ニウム、酸化クロム、炭化珪素、炭化カルシウム、α−
Ｆ＠！Ｏ１、タルク、カオリン、硫酸カルシウム、電化
硼素、弗化亜鉛、二酸化モリブデンが挙げられる。

本発明に係わる磁性層には研磨剤も使用でき、この研磨
剤としては、一般に使用される材料で溶融アルミナ、炭
化ケイ素、酸化クロム、コランダム、人造コランダム、
ダイヤモンド、人造ダイヤモンド、ザクロ石、エメリー
（主成分はコランダムと磁鉄鉱）、二酸化チタン等が使
用される。これらの研磨剤は平均粒子径０．０５〜５μ
の大きさのものが使用され、特に好ましくは０．１〜２
μのものである。これらの研磨剤は磁性粉１ｏｏｚ５１
一部に対して１〜２０重量部の範囲で添加される。

また、帯電防止剤としてはカーボンブラックのほかに、
グラファイト、酸化スズ−酸化アンチモン系化合物、酸
化チタン−酸化スズ−酸化アンチモン系化合物、カーボ
ンブラックグラフトポリマーなどの導電性粉末；サポニ
ン等の天然界面活性剤；アルキレンオキサイド系、グリ
セリン系、グリシドール系等のノニオン界面活性剤；ピ
リジンその他の複素環類、ホスホニウム又はスルホニウ
ム類等のカチオン界面活性剤；カルボン酸、スルホン酸
、燐酸、硫酸エステル基、燐酸エステル基等の酸性基を
含むアニオン界面活性剤；アミノ酸類、アミノスルホン
酸類、アミノアルコールの硫酸又は燐酸エステル等の両
性活性剤などが挙げられる。

これらの界面活性剤は、単独又は混合して添加しても良
い。これらは帯電防止剤として用いられるものであるが
、その他の目的、例えば分散、磁気特性の改良、潤滑性
の改良、塗布助剤として使用される場合もある。

上記塗料に配合される溶媒あるいはこの塗料の塗布時の
希釈溶媒としては、アセトン、メチルエチルケトン、メ
チルインブチルケトン、シクロヘキサノン等のケトン類
；メタノール、エタノール、グロパノール、ブタノール
等のアルコール類；酢酸メチル、酢酸エチル、酢酸ブチ
ル、乳酸エチル、エチレングリコールモノアセテート等
のエステル類；ｆリコールジメチルエーテル、・クリコ
ールモノエチルエーテル、ジオキサン、テトラヒドロフ
ラン等ノエーテル類；ベンゼン、トルエン、キシレン等
の芳香族炭化水素：メチレンクロライド、エチレンクロ
ライド、四塩化炭素、クロロホルム、ジクロルベンゼン
等のハロゲン化炭化水素等のものが使用できる。

また、支持体としては、ポリエチレンテレフタレート、
ポリエチレン−２，６−ナフタレート等のポリエステル
類、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等のセルロ
ース銹導体、ポリアミド、ポリカーボネートなどのプラ
スチックが挙げられるが、Ｃｕ、ＡＪ、ＺＨ等の金属、
ガラス、ＢＮ％Ｓ１カーバイド、磁器、陶器等のセラミ
ックなども使用できる。

これらの支持体の厚みはフィルム、シート状の場合は約
３〜１００μｍ程度、好ましくは５〜５０μｍであり、
ディスク、カード状の場合は加μｍ〜１０ｎ程度であり
・ドラム状の場合は円筒状で用いられ、使用するレコー
ダに応じてその型は決められる。

上記支持体と磁性層の中間には接着性を向上させる中間
層を設けても良い。

また本発明に係わる磁気記録媒体にはバックコート層を
設けてもよい。該バックコート層には平均粒径１０〜１
００ｍμのカーボンブラックを含有させることが好まし
い。

（実施例） 次に実施例によって本発明を具体的に説明する。

実施例１〜４及び比較例１〜２ 表−ＩＫ示す成分をサンドミルに仕込み、分散さ虻た後
、この磁性塗料を１μｍフィルターで濾過後、多官能イ
ンシアネート５部を添加し、支持体上に５μｍ厚みに塗
布してスーパーカレンダーをかけ、１部２インチ幅にス
リットしてビデオテープ試料（各実施例、比較例の番号
に対応する）とした。ただし表−１の第２欄以後の数字
は重量部を表わし、また第２欄以後の「実」は実施例を
「比」は比較例を表わす。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 支持体上に結合剤と磁性粉末を含有する磁性層を有する
   磁気記録媒体に於て、前記磁性層中に脂肪酸及び／また
   は脂肪酸エステルと含弗素界面活性剤とを含有している
   ことを特徴とする磁気記録媒体。