JPS62114120A - 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、非磁性支持体と磁性層よりなる磁気記録媒体
の改良に関する。

［発明の背景および従来技術の説明］ 磁気記録媒体は、オーディオテープ、ビデオテープある
いはコンピュータ用磁気テープ等として広く利用されて
いる。一般に磁気記録媒体は。

種々の特性において高いレベルにあることが要求される
。殊に昨今の高密度記録の要請下に、高い電磁変換特性
を有するものであることが要求され、また、繰り返し走
行させて使用されることが多いので優れた走行耐久性を
有するものであることが要求されている。

磁気記録媒体は、一般に非磁性支持体と、この非磁性支
持体上に設けられた強磁性粉末を結合剤中に分散させた
磁性層とからなる。このような構成の磁気記録媒体の電
磁変換特性および走行耐久性を改善するひとつの方法と
して、磁性層を形成する結合剤を改良する方法が利用さ
れている。

電磁変換特性の向上のためのひとつの方法として、磁性
層の表面を平滑にすることにより磁性層表面と磁気ヘッ
ドとの接触性を向上させる方法が知られており、このよ
うな磁性層の表面の状態を改善することを目的としてポ
リカーボネートポリエステルポリウレタン（ポリカーボ
ネートポリウレタンと同義）の使用が提案されている（
特開昭５８−６０４３０号公報参照）。このポリカーボ
ネートポリエステルポリウレタンを使用することにより
磁性層表面光沢を向上し、磁性層表面が平滑になるので
電磁変換特性が向上する。さらにこのポリカーボネート
ポリエステルポリウレタンは磁性層表面の摩擦係数を低
くするとの作用を有するので走行性も改善されるとの効
果を有する。

しかしながら、ポリカーボネートポリエステルポリウレ
タンは、基本的には柔らかい樹脂であるので、繰り返し
走行により磁性層表面に傷などが発生しやすく、たとえ
ばビデオテープとして使用した場合にはスチルライフが
充分に長くならないとの問題がある。

そこで、一般にはポリカーボネートポリエステルポリウ
レタンに硬度の高い樹脂成分を少量添加して使用されて
いるが、本発明者の検討によると硬度の高い樹脂成分を
少量添加しただけでは、依然として磁性層の特性はポリ
カーボネートポリエステルポリウレタンの特性が支配的
になり、上記問題は充分には解消されない。

また、硬度の高い樹脂成分の量を多くするだけでは電磁
変換特性が低下する傾向がある。

すなわち、磁性層の結合剤としてポリカーボネートポリ
ウレタン含む磁気記録媒体の電磁変換特性および走行耐
久性の両者を同時に改善する方法として、従来の方法で
は充分でなく改善の余地を残すものであった。

［発明の目的］ 本発明の第一の目的は、新規な磁気記録媒体を提供する
ことにある。

本発明の第二の目的は、電磁変換特性および走行耐久性
の両者が共に改善された磁気記録媒体を提供することに
ある。

［発明の要旨］ 本発明は、非磁性支持体と、該咬持体上に結合剤中に分
散された強磁性粉末を含む磁性層を有する磁気記録媒体
において、該磁性層がポリカーボネートポリウレタン、
ガラス転移点が６０℃以上の樹脂および一塩基性脂肪酸
系潤滑剤を含み、かつ磁性層中におけるガラス転移点が
６０℃以上・の樹脂の含有率がポリカーボネートポリウ
レタンの含有率よりも高いことを特徴とする磁気記録媒
体にある。

［発明の効果］ 本発明の磁気記録媒体は、電磁変換特性と走行耐久性が
共に優れている。

すなわち、本発明の磁気記録媒体は、磁性層の結合剤の
主成分としてガラス転移点６０℃以上の樹脂を用い、こ
れとポリカーボネートポリウレタンおよび一塩基性脂肪
酸系潤滑剤とを併用することにより、走行耐久性および
電磁変換特性の両者が同時に改善された優れた特性を有
する磁気記録媒体である。

［発明の詳細な記述］ 本発明の磁気記録媒体は、磁性層の結合剤としてポリカ
ーボネートポリウレタンを主成分として用いた従来の磁
気記録媒体とは異なり、結合剤の主成分はガラス転移点
が６０℃以上の樹脂、すなわち硬い樹脂である。

そして、この樹脂より少量のポリカーボネートポリウレ
タンと、さらに特定の脂肪酸を併用することにより従来
達成することが困難であった電磁変換特性と走行耐久性
の両者が共に向上した磁気記録媒体を得ることができる
のである。

本発明の磁気記録媒体は、非磁性支持体と、結合剤中に
分散された磁性体からなる磁性層が、この非磁性支持体
上に設けられた基本構造を有するものである。

非磁性支持体には、通常使用されているものを用いるこ
とができる。非磁性支持体を形成する素材の例としては
、ポリエステル系樹脂、ポリオレフィン系樹脂、セルロ
ース誘導体、ポリカーボネート系樹脂、ポリイミド系樹
脂およびポリアミド系樹脂を挙げることができる。また
、用途により非磁性金属箔類、金属蒸着フィルム類、紙
およびラミネート紙なども使用可能である。非磁性支持
体としては、通常３〜５０ｐｍ（好ましくは５〜３０４
ｍ）の厚さのものが使用される。

非磁性支持体は、磁性層が設けられていない側にバック
層（バッキング層）が設けられたものであってもよい。

また、非磁性支持体と磁性層との間に接着剤層が設けら
れていてもよい。

本発明の磁気記録媒体は、前述のように非磁性支持体上
に強磁性粉末が結合剤中に分散された磁性層が設けられ
たものである。

強磁性粉末の例としては、鉄、コバルトあるいはニッケ
ルを主成分とする強磁性金属微粉末、γ−Ｆｅ　２０．
およびＦｅ　３０４のような金属酸化物系の強磁性粉末
、ＣＯ含含有−Ｆｅ、Ｏ。

（Ｃｏ変性酸化鉄）、変性バリウムフェライトおよび変
性ストロンチウムフェライトのような変性金属酸化物系
の強磁性粉末を挙げることができる。

本発明においてＣｏ含含有−Ｆｅ２０３などの変性金属
酸化物系の強磁性粉末を用いる場合には比表面積が２０
１１ｆ／ｇ以上（特に好ましくは３０ｍ’／ｇ以上）の
ものを用いることが好ましい、また１強磁性金属微粉末
を用いる場合には比表面積が３０ｍ″／ｇ以上（特に好
ましくは３５ゴ／ｇ以上）のものを使用することが好ま
しい。

強磁性金属微粉末の例としては、強磁性金属微粉末中の
金属分が７５重量％以上であり、そして金属分の８０重
量％以」二が少なくとも一種類の強磁性金属あるいは合
金（例、Ｆｅ、Ｇｏ、Ｎｉ、Ｆｅ−Ｃｏ、Ｆｅ−Ｎ１．
Ｃｏ−Ｎ１、Ｃｏ−Ｎ１〜Ｆｅ）　であり、該金属分の
２０重量％以下の範囲内で他の成分（例、Ａｎ、Ｓｉ、
Ｓ、Ｓｃ、Ｔｉ、Ｖ、Ｃｒ、Ｍｎ、Ｃｕ、Ｚｎ、Ｙ、Ｍ
ｏ、Ｒｈ、Ｐｄ、Ａｇ、Ｓｎ、Ｓｂ、Ｔｅ、Ｂａ、Ｔａ
、Ｗ、Ｒｅ、Ａｕ、Ｈｇ、Ｐｂ。

Ｂｉ、Ｌａ、Ｃｅ、Ｐｒ、Ｎｄ、Ｂ、Ｐ）を含むことの
ある合金を挙げることができる。また、上記強磁性金属
分が少量の水、水酸化物または酸化物を含むものであっ
てもよい。

上述したＣｏ含含有−Ｆｅ２０３および強磁性金属微粉
末をはじめとする強磁性粉末の製造法は既に公知であり
、本発明で用いる強磁性粉末もこれら公知の方法に従っ
て製造することができる。

なお、強磁性粉末の形状に特に制限はないが、通常は針
状、粒状、サイコロ状、米粒状および板状のものなどが
使用される。

本発明の磁気記録媒体の磁性層は、ガラス転移点が６０
℃以上の樹脂とポリカーボネートポリウレタンとを含有
する。そして、磁性層中におけるガラス転移点が６０℃
以上の樹脂の含有率は、常にポリカーボネートポリウレ
タンの含有率よりも高い０通常は、ガラス転移点が６０
℃以上の樹脂の含有率とポリカーボネートポリウレタン
の含有率との比が９０：１０〜５５　：　４５の範囲内
にある。

ガラス転移点が６０℃以上の樹脂の含有率がポリカーボ
ネートポリウレタンの含有率より低いと・　走行性耐久
性が充分には改善されない。

このガラス転移点が６０℃以上の樹脂およびポリカーボ
ネートポリウレタンは、磁性層を形成する樹脂成分であ
り、両者の合計量は、磁性層に含有される強磁性粉末１
００重量部に対して通常１０〜１００重量部（好ましく
は１５〜４０重量部）の範囲内にある。

ガラス転移点が６０℃以上の樹脂は、一般に硬度が高く
、かつ強靭な樹脂である。特にガラス転移点が７０℃以
上の樹脂が好ましい。

ガラス転移点が６０℃以上の樹脂の具体的な例としては
、塩化ビニル・無水マレイン酸共重合体、塩化ビニル・
酢酸ビニル拳無水マレイン酸共重合体、塩化ビニル・ビ
ニルアルコール共重合体および塩化ビニル・酢酸ビニル
・ビニルアルコール共重合体を挙げることができる。ま
た、塩化ビニル・酢酸ビニル共重合体も使用することが
できる。ただし、塩化ビニル・酢酸ビニル共重合体の分
散性は、上記例示した共重合体のそれよりも低いのが一
般的である。

ガラス転移点が６０℃以上の樹脂としては、塩化ビニル
・酢酸ビニルφ無水マレイン酸共重合体が特に好ましい
。

塩化ビニル・酢酸ビニル共重合体もしくは塩化ビニル・
酢酸ビニル拳第三の繰り返し単位共重合体を使用する場
合のこれらの共重合体の重合度は、通常は２００〜８０
０の範囲内にある。

なお、本発明においてガラス転移点の測定は、動的弾性
率測定装置を使用して通常の方法に従って測定したもの
である。

ポリカーボネートポリウレタンは、一般にポリカーボネ
ートポリオールとポリイソシアネートとの反応により、
あるいはポリカーボネートポリオ・−ルとジカルボン酸
とから合成されるポリカーボネートポリエステルポリオ
ールとポリインシアネートとの反応により合成される。

そして上記のポリカーボネートポリオールは、一般に多
価アルコールとジアルキルカーボネートまたはジアリル
カーボネートとのエステル交換法により合成されるか、
あるいは多価アルコールとホスゲンとの縮合により得る
ことができる。

本発明で使用するポリカーボネートポリウレタンは上述
したような従来の方法に準じて調製することができる。

上述した方法に従ってポリカーボネートポリウレタンを
調製する際に用いるジアルキルカーボネートまたはジア
リールカーボネートおよびポリイソシアネートは通常使
用されているものを用いることができる。

本発明で使用する多価アルコールの例としては、１，６
−ヘキサンジオール、１．４−ブタンジオール、１．３
−ブタンジオール、ネオペンチルジオール、１．３−ベ
ンタンジオールのような多価アルコールを使用すること
ができる。多価アルコールとして１．６−ヘキサンジオ
ールが好ましい。

また、ポリカーボネートポリオール、あるいはポリカー
ボネートポリオールとジカルボン酸とから合成されるポ
リカーボネートポリエステルポリオールと反応するポリ
イソシアネートの例とじては、トリレンジイソシアネー
ト、キシリレンジイソシアネートなどのジイソシアネー
ト３モルとトリメチロールプロパン１モルの反応生成物
、ヘキサメチレンジイソシアネート３モルのビューレッ
トアダクト化合物、トリレンジイソシアネート５モルの
インシアヌレートアダクト化合物、トリレジンイソシア
ネート３モルとへキサメチレンジイソシアネート２モル
のイソシアヌレートアダクト化−物、ジフェニルメタン
ジイソシアネート、イソホロンを含むポリイソシアネー
ト、ジフェニルメタンジイソシアネートのポリマーを挙
げることができる。

ポリカーボネートポリウレタンとしては、分子量（重量
平均分子量）が５０００〜２０万の範囲のものが一般に
使用される。分子量が５０００より小さいポリカーボネ
ートポリウレタンを使用した場合には充分に走行耐久性
が改善されないことがあり、また２０万より大きいもの
は分散に長時間を要することがある。

上記結合剤以外に、さらに硬化剤として磁性塗料中にポ
リイソシアネート化合物を配合して使用することが好ま
しい、ポリイソシアネート化合物の使用量は、強磁性粉
末１００重量部に対して通常１〜１０重量部の範囲内に
ある。ポリイソシアネート化合物を硬化剤として用いる
ことにより、さらに強度の高い磁性層を調製することが
できる。

なお、結合剤（ポリイソシアネート化合物の反応物を含
む）の総量は、通常は強磁性粉末１００重量部に対して
１０〜１００重量部である。特に１５〜４０重量部の範
囲内とすることが好ましい。

本発明の磁気記録媒体の磁性層は、ざらに一塩基性脂肪
酸系潤滑剤を含む′、一塩基性脂肪酸系潤滑剤としては
、炭素数が１１〜２１の範囲内にあり、かつ情意が４０
℃以上である一塩基性脂肪酸が好ましい。

このような一塩基性脂肪酸系潤滑剤の例としては、ラウ
リン酸、ミリスチン酸、パルミチン酸、ステアリン酸、
アラキン酸およびベヘン酸を挙げることができる。一塩
基性脂肪酸系潤滑剤は単独で、あるいは二種類以上を混
合して使用することができる。

このような一塩基性脂肪酸系潤滑剤は、磁気記録媒体の
磁性層の表面にて良好な潤滑作用を示す。また、磁性塗
料の調製時には強磁性粉末などの分散性を向上させ、さ
らに結合剤であるポリカーボネートポリウレタンと共同
して磁性層の表面の平滑化に寄与するとの作用を有する
ものと推察される。

一塩基性脂肪酸系潤滑剤の含有量は、強磁性粉末１００
重量部に対して０．１〜１０重量部の範囲とすることが
好ましく、０．５〜５重量部の範囲とすることが特に好
ましい。

また、磁性層が、カーボンブラック（特に、平均粒径が
ｌＯ〜３００ｍＢのもの）、研磨材、脂肪酸エステルな
どの他の潤滑剤など通常磁性層に含有されている成分を
含むものであってもよいことは勿論である。

次に本発明の磁気記録媒体の製法の例を示す。

まず、強磁性粉末、上記二種類の結合剤および一塩基性
脂肪酸系潤滑剤、そして必要に応じて研磨材、充填材な
どを溶剤と共に混合分散し磁性塗料を調製する。混合分
散の際に使用する溶剤は、通常使用されているものを用
いることができる。

また、混合分散も通常の方法に従って行なうことができ
る。

このようにして調製された磁性塗料は非磁性支持体上に
塗布される。磁性層は、乾燥後の厚さで通常的０．５〜
１０ｇｍの範囲内（好ましくは１．５〜７　、０　ｇｍ
の範囲内）となるように塗布される。

非磁性支持体上に塗布された磁性層は通常、磁性層中の
強磁性粉末を配向させる磁場配向処理後、乾燥される。

また、通常は乾燥後、表面平滑化処理を施す。表面平滑
化処理などが施された磁気記録媒体は、次に所望の形状
に裁断される。

次に１本発明に実施例および比較例を示す。なお、実施
例および比較例中の「部」との表示は、「重量部」を示
すものである。

［実施例１］ 下記の組成物をボールミルを用いて４８時間混合分散し
た後、これにポリイソシアネート化合物（日本ポリウレ
タン■製、コロネートＬ）５部を加え、さらに１時間混
合分散した後、ｌｐｍの平均孔径を有するフィルタを用
いて濾過し、磁性塗料を調製した。得られた磁性塗料を
乾燥後の磁性層の厚さが４．ＯＩＬｍになるように、厚
さ１０ｐｍのポリエチレンテレフタレート支持体（中心
線平均表面粗さく測定カットオフ値：０．２５ｍｍ）が
（１，００８ＩＬｍ）の表面にリバースロールを用いて
塗布した。

磁性塗料組成 ＣＯ含有ｙ　−Ｆ　ｅ　２０３ （比表面積：４０ｒｎ’／ｇ、 Ｈｃ　：　８５００ｅ　）　　　　１００部塩化ビニル
／酢酸ビニル／ 無水マレイン酸共重合体 （組成比＝８８：　１３：　１　、重合度：４００日木
ゼオン■製：　４００　Ｘ　ｌｌ０Ａ）　　　　　１２
部ポリカーボネートポリウレタン　　　　　　８部ステ
アリン酸（融点：７１．５〜７２℃）　　　　２部ブチ
ルステアレート　　　　　　　　　　　　２部α−Ａ　
ｌ　２０３　（平均粒径：５００ｍＩＬモース硬度二〇
）　　　　　　　　　　　　２部カーボンブラック（平
均粒径：９４ｍｇ）　　　２部メチルエチルケトン　　
　　　　　　　３００部ただし、上記のポリカーボネー
トポリウレタンは、下記の方法により製造したものであ
る。

１．６−ヘキサンジオール２００部とジエチルポリカー
ボネート１００部を１５０℃で熔融し、生成するエチル
アルコールを減圧下で除去しながらエステル交換を行な
ってポリカーボネートポリオールを調製した０次に、得
られたポリカーボネートポリオール１００部と１．６−
ヘキサンジオール６部、インホロンジアミン６部および
水添、ＩＩＩＩＭＤＩ（４，４−シフエシルメタンジイ
ソシアネート）１００部を反応させてポリカーボネート
ポリウレタンを得た。得られたポリカーボネートポリウ
レタンの重量平均分子量は、４００００であった。

磁性塗料が塗布された非磁性支持体を、磁性塗料が未乾
燥の状態で３０００ガウスの磁石で磁場配向処理を行な
い、乾燥後、スーパーカレンダー処理を行なった後、１
部２インチ幅にスリットして、ＶＨＳ型ビデオテープを
製造した。

得られたビデオテープにビデオレコーダ（机下電器■製
ＮＶ−６６００型）を用いて４ＭＨ２（７）信号を記録
し再生した。基準テープ（富士写真フィルム■製ＶＨＳ
ビデオテープ）に記録した４ＭＨｚの再生出力をＯｄＢ
とした時のテープ相対的なビデオ出力を第１表に示す。

上記のビデオテープを使用してスチルモードで再生を行
ない画面に著しい欠陥が生ずるまでの時間（スチルライ
フ）を調べた。結果を第１表に示す、なお、第１表にお
いて「１２０以上」との表示は、スチルライフの一般的
な基準時間である１２０分間スチルモードで再生を行な
ったが画面に著しい欠陥は生じなかったことを意味する
。

なお、以下に記載する実施例および比較例において行な
ったビデオ出力およびスチルライフの測定は上記の方法
による。

［実施例２］ 実施例１において、ステアリン酸の代わりに、ラウリン
酸（融点：４４℃）を使用した以外は同様にしてビデオ
テープを製造した。

得られたビデオテープのビデオ出力およびスチルライフ
を第１表に記載する。

［実施例３］ 実施例１において、ステアリン酸の代わりに。

ベヘン酸（融点二８１〜８２℃）を使用した以外は同様
にしてビデオテープを製造した。

得られたビデオテープのビデオ出力およびスチルライフ
を第１表に記載する。

［比較例１］ 実施例１において、ポリカーボネートポリウレタンの代
わりに、ポリエステルポリウレタン（ブチレングリコー
ルとアジピン酸との反応生成物。

重量平均分子量：９００００）を使用した以外は同様に
してビデオテープを製造した。

得られたビデオテープのビデオ出力およびスチルライフ
を第１表に記載する。

［比較例２］ 実施例１において、ステアリン酸を使用せず。

レシチンを同量使用した以外は同様にしてビデオテープ
を製造した。

得られたビデオテープのビデオ出力およびスチルライフ
を第１表に記載する。

第１表 （ｄＢ）　　　　　　　（分間） 実施例１　　　　２．０　　　　　１２０以上同　２　
　　　１．８　　　　　１２０以上同　３　　　　１．
８　　　　　１２０以上比較例１　　　　０．２　　　
　　　８０同　　２　　　　　　１．２　　　　　　　
　　８０［実施例４〜６］ 実施例１〜３に於て、Ｃｏ含含有−Ｆｅ　２０゜の代わ
りに、強磁性金属微粉末（比表面積＝５０ｒｎ’／ｇ、
抗性カニ１５０００ｅ）を使用した以外は同様にしてビ
デオテープを製造した。

得られたビデオテープのビデオ出力およびスチルライフ
を第２表に記載する。

［比較例３〜４］ 比較例１〜２に於て、Ｃｏ含含有−Ｆｅ２０３の代わり
に、強磁性金属微粉末（比表面積：５０ｒｒ１″／ｇ、
抗性カニ１５０００ｅ）を使用した以外は同様にしてビ
デオテープを製造した。

得られたビデオテープのビデオ出力およびスチルライフ
を第２表に記載する。

以下余白 第２表 （ｄＢ）　　　　　　　（分間） 実施例４　　　　９．８　　　　　１２０以上同　　５
　　　　　　　９．４　　　　　　　　１００同　　６
　　　　　　　９．６　　　　　　　　　Ｚｏ。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、非磁性支持体と、該支持体上に結合剤中に分散され
   た強磁性粉末を含む磁性層を有する磁気記録媒体におい
   て、該磁性層が、ポリカーボネートポリウレタン、ガラ
   ス転移点が６０℃以上の樹脂、および一塩基性脂肪酸系
   潤滑剤を含み、かつ磁性層中におけるガラス転移点が６
   ０℃以上の樹脂の含有率がポリカーボネートポリウレタ
   ンの含有率よりも高いことを特徴とする磁気記録媒体。 ２、磁性層におけるガラス転移点が６０℃以上の樹脂の
   含有率とポリカーボネートポリウレタンの含有率との比
   が９０：１０〜５５：４５の範囲内にあることを特徴と
   する特許請求の範囲第１項記載の磁気記録媒体。 ３、磁性層中におけるガラス転移点が６０℃以上の樹脂
   とポリカーボネートポリウレタンとの合計の含有量が、
   該磁性層に含有される強磁性粉末１００重量部に対して
   １０〜１００重量部の範囲内にあることを特徴とする特
   許請求の範囲第１項もしくは第２項記載の磁気記録媒体
   。 ４、ガラス転移点が６０℃以上の樹脂が、塩化ビニル・
   酢酸ビニル共重合体、塩化ビニル・無水マレイン酸共重
   合体および塩化ビニル・酢酸ビニル、無水マレイン酸三
   元共重合体からなる群より選ばれる少なくとも一種の共
   重合体であることを特徴とする特許請求の範囲第１項も
   しくは第２項記載の磁気記録媒体。 ５、ポリカーボネートポリウレタンの重量平均分子量が
   ５０００〜２０万の範囲の範囲内にあることを特徴とす
   る特許請求の範囲第１項もしくは第２項記載の磁気記録
   媒体。 ６、一塩基性脂肪酸系潤滑剤が、融点４０℃以上の一塩
   基性脂肪酸であることを特徴とする特許請求の範囲第１
   項記載の磁気記録媒体。 ７、一塩基性脂肪酸系潤滑剤の含有率が、強磁性粉末１
   ００重量部に対して０．１〜１０重量部の範囲内にある
   ことを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の磁気記録
   媒体。