JPS61289529A - 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】 イ、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。

口、従来技術 一般に、磁気テープ等の磁気記録媒体は、磁性粉、バイ
ンダー樹脂等からなる磁性塗料を支持体上に塗布、乾燥
することによって製造される。

こうした磁気記録媒体においては従来、磁性粉の微量成
分に関する技術としては、Ｃｏを表面に被着して、抗磁
力を高めるとか、Ｆｅ”＋の量を制御することによって
透過率や表面比抵抗を優れたものとすることなどが知ら
れている。　例えば、特公昭５８−５３４９５号公報に
は、Ｆｅ＊＋　／　Ｆｅｌ＋を０．１０〜０．１３の範
囲忙おくとする記載がある。

しかしながら、従来技術では、上記のように磁性粉の微
量成分としてＣｏ％Ｃｒ、Ｆｅ″＋などの重金属元素の
みが注目され、その他の微量成分に着目した例はなかっ
た。

ハ、発明の目的 本発明の目的は、磁性粉の微量成分として特定の成分に
着目して、磁気記録媒体の電磁変換特性をあげ、性能の
ばらつきを小さくし、分散工程時の停滞安定性を良くす
ることにある。

二、発明の構成及びその作用効果 即ち、本発明は、磁性粉を含有する磁気記録媒体におい
て、前記磁性粉の表面域に存在する炭素と鉄との割合（
炭素／鉄）が重量比で０．６以下であることを特徴とす
る磁気記録媒体に係るものである。

本発明によれば、磁性粉の表面域での（炭素／鉄）の割
合：Ｃ／Ｆｅを重量比で０．６以下とし、これによりて
媒体の電磁変換特性を向上させ、かつ磁性粉分散時の磁
性塗料の停滞安定性を良好にすることができる。　但し
、本発明において、上記の「表面域」とは、「磁性粉の
表面領域としてＥＳ　ＣＡ　（ｅｌｅｃｔｒｏｎ　５ｐ
ｅｃｔｒｏｓｃｏｐ７　ｆｏｒ　ｃｈｅｍｉｃａｌａｎ
ａｌｙｓｉｓ　）　ＶＣよる分析深度（具体的には表面
から内部に向って約１００　Ａ以下）」と定義すること
ができる。

本発明による磁性粉においては、表面域の炭素は吸着さ
れていても或いは含有されていてもよく、要は、上記し
た如く磁性粉の最表面からある深さまでの領域における
Ｆｅ量に対して（Ｃ／Ｆｅ）≦０．６であるのが望まし
い。　この炭素量は更に、０．２≦（Ｃ／Ｆｅ）≦０．
５とするのが望ましい。

例えば、磁性粉の製作過程や保管時に周囲雰囲気中に含
まれているオイル等の炭化水素による炭素が磁性粉表面
に不可避的に吸着又は含有されてしまうが、上記雰囲気
中の炭化水素濃度を制御すること、または、磁性粉の一
億を８〜１０前後にすること（ｐＨが高いと、炭素量が
低くなる傾向にあり、磁性粉製造における水洗工程に用
いる水の−を上げることによって、炭素量を低減するこ
とができる。）によって、磁性粉表面域の炭引を（Ｃ／
Ｆｅ）≦０．６とすることができる。

本発明に使用される磁性粉としては、γ−Ｆｅ＝Ｏ−１
Ｃｏ含有ｒ　　Ｆｅ＊Ｏｓ、Ｆｅ５Ｏａ、Ｃｏ含有Ｆｅ
ａｒｓ等の酸化鉄磁性粉；　Ｆｅ　、　Ｎｉ　、　Ｃｏ
　、　Ｆｅ　−Ｎｉ　−Ｃ。

合金、Ｆｅ　−Ｍｎ　−Ｚｎ合金、Ｆｅ　−Ｎｉ　−Ｚ
ｎ合金、Ｆｅ　−Ｃｏ　−Ｎｉ　−Ｃｒ合金、Ｆｅ　−
Ｃｏ　−Ｎｉ　−Ｐ合金、Ｃｏ−Ｎｉ合金等Ｆｅ、　Ｎ
ｉ、　Ｃｏ等を主成分とするメタル磁性粉等各種の強磁
性粉が挙げられる。　これらのうち、Ｃｏ含有酸化鉄や
メタル磁性粉が望ましい。　また、磁性粉のＢＥＴ値は
５ｍ″／ｇ以上、更には３０ｍ”／ｇ以上がよい。

本発明の磁気記録媒体において磁性層のバインダー樹脂
として少なくともポリウレタンを使用できるが、これは
、ポリオールとポリインシアネートとの反応によって合
成できる。　使用可能なポリオールとしては、フタル酸
、アジピン酸、三量化リルイン酸、マレイン酸などの有
機二塩基酸ト、エチレングリコール、プロピレングリコ
ール、ブチレングリコール、ジエチレングリコールなど
のグリコール類もしくはトリメチロールプロパン、ヘキ
サントリオール、グリセリン、トリメチロールエタン、
ペンタエリスリトールなどの多価アルコール類もしくは
これらのグリコール類および多価アルコール類の中から
選ばれた任意の２ｓ以上のポリオールとの反応によって
合成されたポリエステルポリオール；または、Ｓ−カプ
ロラクタム、α−メチル−１−カプロラクタム、Ｓ−メ
チル−８−カプロラクタム、γ−ブチロラクタム等のラ
クタム類から合成されるラクトン系ポリエステルポリオ
ール；またはエチレンオキサイド、プロピレンオキサイ
ド、ブチレンオキサイドなどから合成されるポリエーテ
ルポリオール等が挙げられる。

これらのポリオールは、トリ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、メチレンジイソシアネ
ート、メタキシリレンジイソシアネート等のイソシアネ
ート化合物と反応せしめ、これによってウレタン化した
ポリエステルポリウレタン、ポリエーテルポリウレタン
や、ホスゲンやジフェニルカーボネートでカーボネート
化したポリカーボネートポリウレタンが合成される。

これらのポリウレタンは通常は主として、ポリイソシア
ネートとポリ芽−ルとの反応で製造され、そして遊離イ
ソシアネート基及び／又はヒドロキシル基を含有するウ
レタン樹脂またはウレタンプレポリマーの形でも、ある
いはこれらの反応性末端基を含有しないもの（例えばウ
レタンエラストマーの形）であってもよい。

ポリウレタン、ウレタンプレポリマー、ウレタンエラス
トマーの製造方法、硬化架橋方法等については公知であ
るので、その詳細な説明は省略する。

本発明では、バインダー樹脂として上記のポリウレタン
と共に、フェノキシ樹脂及び／又は塩化ビニル系共重合
体も含有せしめれば、磁性層に適用する場合に磁性粉の
分散性が向上し、その機械的強度が増大する。　但、フ
ェノキシ樹脂及び／又は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ポリウレタンの含有によっ
て防止でき、支持体又は下地層との接着性が良好となる
。

使用可能なフェノキシ樹脂には、ビスフェノールＡとエ
ピクロルヒドリンの重合より得られる重合体であり、下
記一般式で表わされる基本構造のものがよい。　この構
造中、更に各種置換基が導入されてもよい。

（但、ｎ；８２〜１３　） 例えば、ユニオンカーバイド社製のＰＫＨＣｌＰＫＨＨ
，ＰＫＨＴ等がある。

なお、上記に加え、バインダー成分として他に使用可能
な塩化ビニル系共重合体としては、で表わされるものが
ある。　この場合、における！及びｍから導き出される
モル比は、前者のユニットについては９５〜５０モルチ
であり、後者のユニットについては５〜５０モルチであ
る。

また、Ｘは塩化ビニルと共重合し得る単量体残基を表わ
し、酢酸ビニル、ビニルアルコール、無水マレイン酸等
からなる群より選ばれた少なくとも１種を表わす。　　
（ｌ＋ｍ）として表わされる重合度は好ましくは１００
〜６００であり、重合度が１００未満になると磁性層等
が粘着性を帯び易く、６００を越えると分散性が悪くな
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（
以下、「塩化ビニル−酢酸ビニル系共重合体」とい５゜
）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−無水マレイン酸の各共
重合体が挙げられ、塩化ビニル−酢酸ビニル系共重合体
の中でも、部分加水分解された共重合体が好ましい。　
上記の塩化ビニル−酢酸ビニル系共重合体の具体例とし
ては、ユニオンカーバイト社製の［ＶＡＧＨｊ、ｒＶＹ
ＨＨＪ、［ＶＭＣＨＪ、覆水化学（株）の「エスレック
Ａ」、「エスレックＡ−５」、「エスレックＣＪ、ｒエ
スレックＭ」、電気化学工業（株）製の「デンカビニル
１０００Ｇ」、［デンカビニル１ｏｏｏ　ＷＪ等が使用
できる。

また、上記以外にも、バインダー樹脂として繊維素系樹
脂が使用可能であるがこれＫ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。　セルロースエーテルトシてハ、メチ
ルセルロース、エチルセルロース等が使用できる。　セ
ルロース無機酸エステルとしては、ニトロセルロース、
硫酸セルロース、燐酸セルロース等が使用できる。　ま
た、セルロース有機酸エステルとしては、アセチルセル
ロース、プロピオニルセルロース、フチリルセルロース
等が使用できる。　これら繊維素系樹脂の中でニトロセ
ルロースが好ましい。

また、バインダー組成金体については、上述のウレタン
樹脂と、その他の樹脂（フェノキシ樹脂と塩化ビニル系
共重合体等との合計量）との割合は、重量比で９０　／
　１０〜３０　／　７０であるのが望ましく、８５７１
５〜４０　／　６０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、ウレタン樹脂が多いと分散が
悪くなり易く、またその他の樹脂が多くなると表面性不
良となり易い。　塩化ビニル−酢酸ビニルの場合、ウレ
タン樹脂とかなりの自由度で混合でき、好ましくはタレ
タン樹脂は１５〜７５重量％である。

本発明の磁気記録媒体を構成する層のバインダー樹脂と
しては、前記したものの他、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１０，０００〜２００，０００、重合度が約２
００〜２，０００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。

熱硬化性樹脂また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分子量は無限大のものとな
る。　また、これらの樹脂のなかで樹脂が熱分解するま
での間に軟化また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、エポキシ樹脂、尿素樹
脂、メラミン樹脂、アルキッド樹脂等である。

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等が挙げられる。

本発明の磁気記録媒体において、磁性層中には、更にカ
ーボンブラックを添加してよい。　このカーボンブラッ
クは導電性のあるものが望ましいが、遮光性のあるもの
も添加してよい。　こうした導電性カーボンブラックと
しては、例えばコロンビアカーボン社製のコンダクテッ
クス（Ｃｏｎｄｕｃｔｅ：ｃ）９７５（比表面積２５０
醪／ｇ、粒径２４ｍμ）、コンダクテックス９００（比
表面積１２５　ｍ”／　ｇ　、粒径２７ｍμ）、カボッ
ト社製のパルカン（ＣａｂｏｔＶｕｌｃａｎ　）　Ｘ　
Ｃ−７２（比表面積２５４　ｍ’／　ｇ　１粒径３０ｍ
μ）、ラーベｙ　１０４０．４２０、三菱化成（株）製
の＃４４等がある。　遮光用カーボンブラックとしては
、例えばコロンビアカーボン社製のラーベン２０００　
（比表面積１９０　ｍ”／　ｇ１粒径１８ｍμ）、２１
００．１１７０．１０００、三菱化成（株）製の＃１０
０．：＃７５、＄４０．：＃３５、＃３０等が使用可能
である。　カーボンブラックは、その吸油量が９０１１
１４（ＤＢＰ）７１００ｇ以上であるとストラフチャー
構造をとり易く、より高い導電性を示す点で望ましい。

本発明の磁気記録媒体は、例えば第１図に示すようＫ、
支持体１上に磁性層２を有している。

また磁性層２とは反対側の面にＢＣ層３が設けられてい
る。　このＢＣ層は設けられてよいが、設けなくてもよ
い。

磁性層２には、本発明の強磁性粉末の他に、潤滑剤（例
えばシリコーンオイル、グラファイト、二硫化モリブデ
ン、二硫化タングステン、炭素原子数１２〜２０の一塩
基性脂肪Ｉ！（例えばステアリン酸）と炭素原子数が１
３〜２６個の一価のアルコールからなる脂肪酸エステル
等）、分散剤（例えばレシチン）、帯電防止剤（例えば
グラファイト）等を添加してよい。

なお、第１図の磁気記録媒体は、磁性層２と支持体１と
の間に下引き層（図示せず）を設けてよい。

第２図は、他の磁気記録媒体を示すものであるが、第１
図の媒体の磁性層２上に００層４が設けられている。　
この００層４は、磁性層２を損傷等から保護するために
設けられるが、そのために滑性が充分である必要がある
。　そこで、００層４のバインダー樹脂として、上述の
磁性層２に使用したウレタン樹脂を（望ましくはフェノ
キシ樹脂及び／又は塩化ビニル系共重合体を併用して）
使用してよい。　００層４の表面粗さは特にカラーＳ／
Ｎとの関連でＲａ≦０．０１　ｔｔｍｓ　Ｒｍａｘ≦０
．１３μｍとするのがよい。　この場合、支持体１の表
面粗さをＲａ≦０．０１ａｍ、Ｒｍａｘ≦０．１３μｍ
とし、平滑な支持体１を用いるのが望ましい。

第３図は、磁気ディスクとして構成された磁気記録媒体
を示し、支持体１０両面に上述と同様の磁性層２．００
層４が夫々設ゆられており、００層４には上述のウレタ
ン樹脂を主成分とするバインダー樹脂が含有せしめられ
てよい。

ホ、実施例 以下、本発明を具体的な実施例につき説明する。

以下に示す成分、割合、操作順序等は、本発明の精神か
ら逸脱しない範囲において種々変更しうる。

下記表−１に示す成分をサンドミルに仕込み、分散させ
た後、この磁性塗料を１μｍフィルターで濾過後、多官
能イソシアネート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層２インチ幅
にスリットしてビデオ表−２ この結果から、本発明に基〈テープは電磁変換特性に優
れ、出力のバラツキも非常に少なくなっている。　また
、磁性粉表面の炭素量については、第４図に明示するよ
うに、Ｃ／　Ｆｅが０．６以下であれば、出力が大きく
向上しているので、Ｃ／Ｆｅ≦０．６とすべきであるこ
とが分る。

また、磁性塗料の停滞安定性について次の結果が得られ
た。

１）磁性塗料３０ユを流量５００ｇ／ｍで循還濾過した
ときの圧力の上昇を第５図に示す。

２）磁性塗料的２１をガラスびんにとっておき、数日お
きにガラス板にアプリケーターにて塗布する。　その塗
布面の光沢度を測定した結果を第６図に示す。　ここで
、光沢度は次のように測定した。

光沢度：村上色彩研究所製変角光度計を使用して人出射
角６０°で測定して標準板を１００チで表示。

いずれの結果も、本発明に基く塗料の安定性が良好であ
ることを示している。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明の実施例を示すものであって、第１図、第
２図、第３図は各側による磁気記録媒体の一部分の各拡
大断面図、 第４図は磁性粉の炭素量による出力変化を示すグラフ、 第５図、第６図は磁性塗料の停滞安定性を示す各グラフ である。 なお、図面に用いられている符号において、２・・・・
・・・・・磁性層 ３・・・・・・・・・バックコート層（ＢＣ層）４・・
・・・・・・・オーバーコート層（００層）である。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １、磁性粉を含有する磁気記録媒体において、前記磁性
   粉の表面域に存在する炭素と鉄との割合（炭素／鉄）が
   重量比で０．６以下であることを特徴とする磁気記録媒
   体。