JPS6126935A - 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】 技術分野 本発明は磁気記録媒体に関する、 従来技術 磁気記録媒体としては磁気テープ、磁気シート、磁気カ
ード、磁気ディスク、磁気ドラムなどが知られておシ、
それぞれオーディオ用、ビデオ用あるいはコンピュータ
ー用などに広く使用されており、中でも、コンピュータ
ーの普及に伴って磁気ディスクの需要が目ざましいもの
となっている。磁気記録媒体は一般に磁性粉を高分子樹
脂ノ々インダー中に分散させた〈料を、非磁性支持体（
例えばポリエステルフィルムベース）上に塗布して磁性
層を形成することにより作られる。

近年では、これら磁気記録媒体に対する高密度化の要求
が強まり、それに伴なって磁性粉の微細化・高分散技術
が要求されている。しかし、記録媒体に用いる樹脂と磁
性粉末とのなじみは一般に悪く、また磁性粉末表面に存
在する微孔中に入シ込んだ空気などが、その部分への樹
脂の浸入、付着を妨げることもあって塗料ないし磁性層
中に磁性粉末を均一に分散し難く結着されにくい欠点が
あった。このため耐久性、磁気特性、媒体表面の平面性
等が十分ではなかった。

こうしたことから、樹脂と磁性粉末との親和性を良くす
る方法として、高級脂肪酸、高級脂肪酸エステル、高級
脂肪族アミン等で磁性粉末を表面処理する方法がとられ
てきたが、今日の高密度化に十分こたえうる品質の磁気
記録媒体を得ることはできなかった。

目　　　　　的 本発明の口約は、磁性粉末と樹脂との親和性の改善を図
り、磁性層中に磁性粉末が均一に分散されて耐久性、磁
気特性、媒体表面の平面性等が十分な磁気記録媒体を提
供することにある。

構成 本発明は、磁性粉末及びノ々インダーを主成分とする磁
性層を非磁性支持体上に設けた磁気記録媒体において、
磁性粉末は末端基としてＨＳ基を含むシランカップリン
グ剤で表面処理し、更にビニル単量体を用いて粉末表面
に樹脂被膜を形成したものであることを特徴とするもの
である、 磁性粉末の表面処理に用いられるシランカップリング剤
は、カップリング剤の末端にメルカプト基（ＨＳ−）を
含むものであシ、例えば１１８（ＯＨ２）３Ｓｉ（ＯＯ
Ｈ３）ｓ］（Ｓ　（Ｃｌ−１□）３Ｓｉ（ＯＣ２Ｈ５）
３ＨＳ（ＯＨ２）ｓｓｉ（ＯＣＨｓ）２ ０Ｈ。

ＨＳ（ＯＨｚ　）ｓｓ　ｉ　（００２Ｈ４００Ｈ３）ｓ
が挙げられる。シランカップリング剤による表面処理は
、シランカップリング剤を直接磁性粉末の表面に処理す
ることが望ましいが、その他グラフト重合時にシランカ
ップリング剤を添加してもよい、処理には水、有機溶媒
の混合溶媒にてｐＨ値を調整した磁性粉に対してＯ，］
〜５％好ましくは０，５〜２チのシランカップリング剤
を用い、シランカップリング剤を加えて溶解した後、磁
性粉を浸漬し戸別し蒸発乾燥によりメルカプトシラン処
理された磁性粉が得られる。

その後１００〜１２０℃にて加熱処理すると、磁性粉と
メルカプトシランとの結合はよね強固に々る。

シランカップリング剤による表面処理後は。

ビニル単量体を用いて粉末表面に樹脂被膜を形成する。

本発明では重合可能な全てのビニル単　　　゛量体が使
用できるが、特にスチレン　α−メチルスチレン、ｐ−
クロロスチレン等のスチレン類；メチル、エチル、ゾロ
ピル、ブチル、ヘキシル等のアルキル（メタ）アクリレ
ート類；エチレン、ゾロピレン、ブチレン、メンブチレ
ン等のエチレン性不飽和モノオレフィン類；塩化ビニル
、臭化ビニル、フッ化ビニル等のハロゲン化ビニル佃；
その他ビニルメチルエーテル、ビニルメチルケトン　Ｎ
　−ヒニルカルノ々ゾール鼾のビニル化合物が好ましい
。またジビニルベンゼン、エチレングリコールジアクリ
レート、トリメチロールプロノセントリアクリレート等
のジビニル化合物も架橋剤としてビニル化合物に対し０
００５〜２０％の範囲で用いると良い。他に２．２′−
アゾビスインブチロニトリル、２．２’−アゾビス（２
，４−ジメチルバレロニトリル）等のアゾ化合物、ベン
ゾイルツク−オキサイドの過酸化物がｉｉｔ合反応のラ
ジカル発生剤として用いられる。また必要に応じてＪｋ
合体の分子量をコントロールするためにドデシルメルカ
プタン、四塩化炭素等の連鎖移動剤を用いても良い、磁
性粉としてばｒ−Ｆｅ２０３　、　Ｆｃ３０４　、　Ｃ
ｏ　　含有Ｆｅ２Ｏ３、Ｃｏ被着ｙ−Ｆｅ２０Ｂ　、　
Ｃｏ含有Ｆｅ３Ｏ４やＯＯ，ＦｅＮｉ９ｉの少なくとも
２　ｆｆｆｉで？？￥赦される強磁性合金等が使用でき
る、 磁性層の形成パインター−としては、一般の釧可塑性樹
脂、熱硬化性樹脂、反応型樹脂又−これらの混合物が使
用される。

熱可塑性樹脂として１例えば塩化ビニル樹脂、塩化ビニ
ル酢酸ビニル共重合体、塩化ビニル塩化ヒニリデン共重
合体、塩化ビニルアクリロニトリル共重合体、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？４
？］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、メタクリル除エステルアクリロ
ニトリル共重合体、メタクリルｒ↓Ｉエステ／ｋ　ｍ　
化ビニリチン共重合体、メタクリル酸エステルスチレン
共重合体、ウレタンエラストマー、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、シタジエンア
クリロニトリル共重合体、ポリアミド樹脂、ポリビニル
ブチラール、セルロース訪導体、スチレンブタジェン共
重合体、ボ′リエステル樹脂、アミノ樹脂、各種の合成
ゴム系熱可塑性用詣（ポリブタジェン、ポリクロロプレ
ン、ボ゛リイソゾレン、スチレンブタジェン共重合体な
ど）及びこれらの混合物等が使用される、またこれらの
エマルジョンも使用される。

熱硬化性Ｊ々律脂又は反応型樹脂としては例えばフェノ
ール・ホルマリンーノゼランク樹脂、フェノール・ホル
マリン−レゾール樹脂、フェノール・フルフラール樹脂
、キシレン・ホルムアルデヒド樹脂、尿素樹脂、メラミ
ン樹脂、乾性油変性アルキッド樹脂、フェノール樹脂変
性アルキッド樹脂、マレイン酸樹脂変性アルキッド団脂
、不飽和ポリエステル樹脂、エポキシ樹脂と硬化剤（ポ
リアミン、酸無水物、ポリアミド樹脂、その他）、末端
インシアネートポリエステル湿気硬化型樹脂、末端イン
シアネートポリエーテル湿気硬化型樹脂、ポリイソシア
ネートプレポリマー、ポリイソシアネートプレポリマー
と活性水素を有する樹脂、及びとわらの混合物等である
。またこれらのエマルジョンも細粗される。

これらのノコインダーは単独で用いられても二種以上の
併用であってもかまわない。磁性層中のノ々インダー邦
・は磁性粉１００重量部に対して５〜５０重情部好まし
くは】Ｏ〜３０重背部の範囲である。

磁性層には、上記素材の外に各種の添加剤を使用するこ
とができる。例えば、分散剤として牛脂ジアミン、レシ
チン、牛脂ジアミン・リシノリン酸中和物、ラウリル酸
、ステアリン酸、オレイン酸等の高級脂肪酸、ステアリ
ルアミン、オレイルアミン等の高級脂肪族アミン等があ
る。

潤滑剤としてシリコンオイル、グラファイト、二酸化モ
リブデン、二酸化タングステン、高級脂肪酸エステル（
トリデシルステアレート、ブチルステアレート）等があ
る。＃＋１摩耗材として酸化アルミ、炭化ケイ素、酸化
クロム、ダイヤモンド等があシ、平均粒子径は０．０５
〜５μｍ、好１しくけ０１〜ｉ　ｐ’Ｉｎである。帯電
防止剤としてはグラファイト、カーインブラック等の導
電性粉末を始め各種の界面活性剤が使用できる。

溶媒としてはアセトン、メチルエチルケトン、シクロヘ
キサノン、キシレン、ヘキサン、ヘプタン等が使用され
る。

本発明に使用される非磁性支持体としては、ポリエチレ
ンテレ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等の
セルロース誘導体、紙、合ｈν１紙、アルミニウム等の
フィルム及びそれらの複合体などがあげられる。

本発明の磁気記録媒体を作製するには、シランカップリ
ング剤とビニル単量体によシ表面処理された磁性粉末と
各種添加剤をノコインダーに均一に分散して磁性塗料を
調製し、この磁性塗料を非磁性支持体上にリノ々−スロ
ール、グラビヤロール等の塗布方式で均一に塗布し、必
要に応じて磁場配向処理を行い、塗膜を硬化せしめ、厚
さ１．０〜５．０μ程度の磁性層を形成すればよい。こ
れを目的に応じてスリット、打ち抜き等の加工を行う。

なお、磁性塗料の分散にあたっては各種の分散機が使用
できる。代表的な０分散機としては二本ロールミル、三
木ロールミル、ゼールミル、ペブルミル、サンドグライ
ンダー、アトライター、高速インペラー分散機などであ
る。また、磁性層形成のための塗布方法としてはブレー
トコ−）、す、ｓ−スロールコート、トランスファーロ
ールコート、グラビアニートなどいずれでもよい６ 効　　　果 本発明によれば、磁性粉末に対し、ＨＳ基を含むシラン
カップリング剤による表面処理を行うため、この後に粉
末表面に形成されるビニル単量体と磁性粉末との結合が
非常に強固なものとなる。そしてビニル単量体の樹脂被
膜によシ磁性粉末の表面が疎水化されノ々イングーとの
相溶性が改善される。このため、本発明は耐久性、磁気
特性、媒体の表面性のいずれにも優れたものである。

実施例 〈磁性粉末の表面処理〉 磁性粉（Ｏｎ　−ｒ　−Ｆ’ｅ２０３　　チタン工業社
製Ｘ−６００）１００ｆをあらかじめ吸着物を除去する
ために３００℃、４時間熱処理した後。

ＨＳ（０Ｈ２）３８ｉ　（ＯＣＲ，）ｓ１？０１％の酢
酸水溶液　　　　　　　３Ｂ？水　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　１００ｖからなるメルカプトシラン
カップリング剤組成液を添加し磁性粉の廻りに十分吸着
させた。更に１２０℃、３時間熱処理した後、真空乾燥
により水を除去し、表面にメルカプト基をもったＣｏ　
　１−　Ｆｅ２Ｏ３を調整した。

次に。

ｎ　−ジチルメタアクリレート　　　　　　　　　２０
？トルエン　　　　　　　　　　　　２０ｆベンゾイル
パーオキサイド　　　　　　　　　０．１ｆからなる組
成液と上記処理された磁性粉末５０２をガラス拝礼÷に
とり、７０℃に加熱しながら攪拌を行って約１時間で重
合を完了し、トルエンにて洗浄し遊離したポリマーを除
去した。８燥した磁性粉の秤彌結果よりグラフト率（シ
ラン処理磁性粉重量を３００としたとき）は１６チであ
った。

〈磁気記録媒体の製造〉 上記表面処理された磁性粉　　　　　】２０２トリデシ
ルステアレート　　　　　　　　５２炭化ケイ素　　　
“　　　　　　　　１ｆトルエン　　　　　　　　　　
　１００？をゼールミル（ポットの大きさ１００ＯＣＣ
、スチールゼールの大きさ１０簡φ、使用量２０００５
’）中に添加し約５時間プレミキシングを行った。

次いで Ｖｃ　−ＶＡ　ｃ　−ＶＡ共重合体（２０％　　　１０
０９トルエン溶液、ユニオンカー）々 イド社製ＶＡＧＨ） ウレタン樹脂（日本ポリウレタン　　　６０ｆ社製針３
０２２） カーインブラック（三菱化成社製　　　５０ｆす０Ｂ−
３０の１０％トルエン分散液）メチルエチルケトン からなる組Ｂｌｉ物を添加して】Ｏ時間ゼールミリング
を行った。

以上分散終了後、トルエンジイソシアネート（日本ポリ
ウレタン社製、コμネート３０４１　）１０ｆ及び反応
促進剤（ジブチルラオリルスズステアレート１％のトル
エン溶液）５ｆを添加し十分混合した俊、】μｓｆ！ア
フィルターにてＰ　３ＪＱｉ後ぼりエステルフィルム（
　Ｋ’Ｊ−　厚７　ｓμｍ）上に、通常のドクターブレ
ード法によシ均ー塗布・＼°ｉ煙し膜厚２０〜３．０ｐ
ｍの磁性層を設けた。

ウレタン化反応を十分行うために７０℃の雰囲気中に約
２４時間放置してエイジングを完了した。裏面も同様に
磁性層を設けた後、抜打ちし研磨加工を行ってフロッピ
ーディスクとした。

比較例 表面処理された磁性粉の代りに、表面処理を行っていな
いＣｏ−１−Ｆｅ２０Ｂ　（チタン工業社製、Ｘ−６０
００＞　　を同量用い、分散剤として一般に用いられる
高級脂肪族第一アミン（オレイルアミン、花王石鹸社製
アミン０）２．ｓｒを添カｎした他は実施例と全く同様
の添加郊と加工法によりフロッピーディスクを作胛した
。

これらのフロッピーディスクに対し、磁気特性、表面粗
さ及び側久性テストを行ったところ。

下表のような結果が得られた。

劃）分散性の代用特性として磁気特性（Ｌ（ｒ）　　で
表わす。測定は市販の磁気特性測定器で測定した。

＊２）残留磁化比（Ｍｒ／Ｍｓ）で評価した値で、Ｍｒ
は残留磁束密度、Ｍｓは飽和磁束密度を表わす。

またここでの角型比は媒体に対して垂直方向の角型比を
示す。

秦３）市販の小板製表面粗さ計によシ測足（Ｒ八位℃し
た。

※４）市販のミニフロッピーディスクドライブにセット
し、ヘッドを同一トラック上で回転し、初期出力の８０
俤に々つたときの回転回数で表示した。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １、磁性粉末及びバインダーを主成分とする磁性層を非
   磁性支持体上に設けた磁気記録媒体において、磁性粉末
   は末端基としてＨＳ基を含むシランカップリング剤で表
   面処理し、更にビニル単量体を用いて粉末表面に樹脂被
   膜を形成したものであることを特徴とする磁気記録媒体
   。