JPS62202327A - 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】 し産業上の利用分野］ この発明は支持体上に磁性粉末と結合剤樹脂とを含む磁
性層を設けてなる磁気テープ、磁気ディスクなどの磁気
記録媒体に関する。

〔従来の技術１ この種の磁気記録媒体においては、磁性Ｉ−中での磁性
粉末の分散性にすくれていることが、磁性層の表面平滑
性や磁気特性を向上させる面で特に重要であり、上記分
散性の悪いものでは高出力。

低ノイズなどのすぐれた電磁変換特性を得ることは難し
い。

磁性粉末の分散性を良くする方法として、従来より、結
合剤樹脂の選択とともに磁性粉末を予め適宜の処理剤に
よって疎水化処理することが一般的方法として採用され
ている。この方法によれば、磁性粉末表面の溶媒に対す
る儒れ性が改良されることによって磁性粉末の分散性は
向上するが、逆に磁性粉末表面が疎水化されることによ
り結合剤樹脂の吸着量が減少し、磁性層の耐久性が劣化
するという欠点があった。

そこで、上記処理剤の一種として結合剤樹脂と反応する
基を分子内に有するシランカップリング剤などを使用し
、このカップリング剤で磁性粉末を表面処理して粉末表
面の上記反応性基と結合剤樹脂との間に強固な化学結合
を形成し、これによって磁性粉末表面への樹脂の吸着力
を増大させて磁性層の耐久性を向上させるという方法が
試みられている（文献不詳）。

〔発明が解決しようとする問題点〕

ところが、上記従来のカップリング剤はこれと結合剤樹
脂との反応によって磁性層の耐久性の向上に寄与するが
、この耐久性の向上効果を充分なものとするために、上
記カップリング剤を比較的多量に用いると上記反応によ
って磁性塗料の粘度が異常に増大し、その結果磁性粉末
の分散性がこのようなカップリング剤で処理しないもの
に比しむしろ低下するという重大な問題があった。

したがって、この発明は、磁性粉末の処理剤として上記
従来のものとは異なる特定の処理剤を用いることにより
、磁性塗料の増粘化をきたすことなく磁性粉末の分散性
を改善でき、もって高出力および低ノイズ化を達成しつ
るすぐれた電磁変換特性を備えるとともに磁性層の耐久
性にもすぐれた磁気記録媒体を得ることを目的とする。

〔問題点を解決するための手段］ この発明者らは、上記目的を達成するために鋭意検討し
た結果、特定のシランカップリング剤を二種組み合わせ
使用したときには、磁性塗料の増粘化を抑制できてかつ
大きな分散性改善効果が得られるものであることを知り
、この発明を完成するに至った。

すなわち、この発明は、支持体上に磁性粉末と結合剤樹
脂とを含む磁性層を設けてなる磁気記録媒体において、
上記磁性層中に、分子内にポリアルキレンオキサイド基
を有するシランカップリング剤と分子内にアミノ基を有
するシランカップリング剤とを含ませたことを特徴とす
る磁気記録媒体に係るものである。

［発明の構成・作用］ この発明において使用する分子内にポリアルキレンオキ
サイド基を有するシランカップリング剤は、その加水分
解にて生成するシラ／−ル基が磁性粉末表面の水酸基と
カップリング反応し、ポリアルキレンオキサイド基を磁
性粉末粒子の外側に向けて吸着する。これにより、粒子
表面は溶媒に対する親和性が向上し、さらに吸着層の立
体保護作用により磁性粉末の分散性が大きく改善される
。

また、上記カップリング剤と併用される分子内にアミノ
基を有するシランカップリング剤は、上記と同様に磁性
粉末表面の水酸基とカップリング反応し、アミノ基を磁
性粉末粒子の外側に向けて吸着する。このアミノ基は結
合剤樹脂中に含まれる官能基や架橋剤としてのポリイソ
シアネート化合物などと反応し、これらの間に強固な化
学結合が形成されるため、磁性層の耐久性の向上に望ま
しい結果が得られる。

そして、上記分子内にアミノ基を宵するシランカップリ
ング剤の機能は、前記分子内にポリアルキレンオキサイ
ド基を有するシランカップリング剤との併用系において
、少量でも顕著に発現されるため、これを用いたことに
よる磁性塗料の増粘化はほとんど問題とならない。この
ため、上記二種類のシランカップリング剤の併用によっ
て、電磁変換特性にすぐれるとともに磁性層の耐久性に
すぐれる磁気記録媒体を得ることが可能となる。

この発明において使用する分子内にポリアルキレンオキ
サイド基を有するシランカップリング剤としては、つぎ
の式； ％式％） （式中、Ｒ１，Ｒ２，Ｒ３はアルキル基、Ｒ′はアルキ
レン基、ｌは１〜３の整数、ｍは１以上の整数、ｎはＯ
〜５の整数である） で表わされるシランカップリング剤が好ましく用いられ
る。

上記式で表わされるシランカップリング剤の中でも、式
中のｌが２であるジアルコキシタイプのものか、ｌが３
であるトリアルコキシタイプのものが特に好ましい。ま
た式中のＲ′は炭素数が通常２〜４個のアルキレン基で
あり、Ｒ’Ｏで表わされる繰り返し単位か、エチレンオ
キシド基とプロピレンオキシド基とブチレンオキシド基
とのうちの少なくとも二種の混合物から構成されていて
もよい。混合物で構成される場合、各単位がランダムで
あってもブロックであってもよく、ブロックである場合
その付加順序も特に問われない。ｍは上記繰り返し単位
の単位数を示したもので、通常１〜３０．好適には５〜
１５であるのがよい。このｍがあまりに大きくなりすぎ
ると、磁性粉末表面への吸着層の厚さが厚くなりすぎて
凝集作用が表われ、またカップリング剤の性状が液体か
ら固体状となるため、取り扱いが難しくなり、好ましく
ない。

また、Ｒ，、Ｒ２，Ｒ３は炭素数が通常１〜３のアルキ
ル基であり、各アルキル基の炭素数は同一であっても異
なるものであってもよい。ｎはメチレン基（−ＣＨ−２
−）の繰り返し数を表わし、０〜５の整数の中から任意
に選択することができる。ｎ　＝　０の場合、前記アル
キレンオキシド基（Ｒ’Ｏ）がＳｉ原子に直接結合する
構造をとる。

このようなシランカップリング剤は市販品としても入手
できるものであり、その製造法は特に限定されない。た
とえばアルコキシシラン化合物にアルキレンオキシドを
付加反応させたのちアルキルエーテル化するか、あるい
は上記アルキレンオキシドを付加反応させる前に適宜の
手段でＳｉ原子に直接結合するアルキレン基を導入する
などの方法によって容易に得ることができる。

この発明において使用する分子内にアミノ基を有するシ
ランカップリング剤としては、つぎの式；％式％） （式中、Ｒ４，Ｒ５はアルキル基、Ｒ，Ｒはアルキレン
基、ｑは１〜３の整数である） で表わされるシランカップリング剤か好ましく用いられ
る。上記式において、Ｒ，Ｒは炭素数が通常１〜１０．
特に好適には１〜３のアルキレン基であり、またＲ４．
Ｒ５は炭素数が通常１〜５のアルキル基、特にメチル基
、エチル基であるのがよい。

さらに、式中のｑが２であるジアルコキシタイプのもの
か、ｑが３であるトリアルコキシタイプのものが最も好
ましく用いられる。このようなシランカップリング剤は
市販品としても充分入手可能なものである。

この発明において上記の両シランカップリング剤の併用
割合は、分子内にポリアルキレンオキサイド基を有する
シランカップリング剤が５〜９５重量％、好ましくは５
０〜９０重量％で、分子内にアミノ基を有するシランカ
ップリング剤が９５〜５重量％、好ましくは５０〜１０
重環％となるようにするのがよい。分子内にポリアルキ
レンオキサイド基を有するシランカップリング剤が多く
なりすぎると磁性層の耐久性を満足できなくなり、また
分子内にアミン基を有するシランカップリング剤が多く
なりすぎると、磁性塗料の増粘化やゲル化を引きおこし
たり、電磁変化特性の劣化を招くため、いずれも好まし
くない。

また、上記の両シランカップリング剤の合計量は、磁性
粉末の表面に単分子飽和吸着層を形成しうる必要最少量
とされているのが望ましく、この量は磁性粉末の比表面
積によってかなり相違するものであるが、一般には磁性
粉末１００重量部に対して０．５〜１０重量部、好まし
くは２〜８重量部の範囲内にあるのがよい。

この発明において、上記の両シランカップリング剤を磁
性層中に含ませる手段は、特に限定されない。一般には
、磁性粉末を上記の両シランカップリング剤が含まれた
有機溶媒溶液中で処理して、上記粉末表面に予め上記両
シランカップリング剤を吸着させ、その後この処理粉末
を用いて磁性塗料を調製し、これをポリエステルフィル
ムなどの支持体上に塗着して磁性層を形成するようにす
るのが好ましい。

その池、磁性塗料の調製段階において、塗料用の有機溶
媒の一部に磁性粉末と上記の両シランカップリング剤と
を加えてまず撹拌混合し、これに残りの有機溶媒ととも
に結合剤樹脂などの他の塗料成分を順次加えて混合する
方法、あるいは磁性粉末と結合剤樹脂などを含む予め調
製された磁性塗料中に上記の両シランカップリング剤を
加えて混合する方法により、シランカップリング剤を含
む磁性塗料を得、これを用いて前記同様にして磁性層を
形成する方法を採用してもよい。

なお、上述の如き種々の含有手段において、上記の両シ
ランカップリング剤の添加順序は特に問われない。すな
わち、両者を同時に添加する方法を採ってもよいし、一
方を添加して表面処理ないし混合処理を行ったのちに、
他方を添加して上記同様の処理を行ってもよいものであ
る。

つぎに、この発明に適用される磁性粉末としては、従来
公知のものをいずれも使用でき、たとえばγ−Ｆｅ２Ｏ
３粉末、Ｆ　ｅ３０４粉末、Ｃｏ含有７−Ｆｅ２Ｏ３粉
末、Ｃｏ含有Ｆｅ３Ｏ４粉末、バリウムフェライト、ス
トロンチウムフェライトなどの六方晶系のフェライト粉
末、Ｃｒｙ、粉末などの酸化物系磁性粉末のほか、Ｆｅ
粉末、Ｃｏ粉末、Ｆｅ−Ｎｉ粉末などの金属粉末などが
挙げられる。

また、結合剤樹脂としては、塩化ビニル−酢酸ビニル系
共重合体、ポリビニルブチラールＩｆ脂、繊維素系樹脂
、ポリウレタン系樹脂、ポリエステル系樹脂、ポリイン
シアネート化合物など従来から汎用されている結合剤樹
脂がいずれも使用可能である。また、種々の電子線硬化
型樹脂についても使用可能である。

さらに、磁性塗料調製用の有機溶剤としては、シクロヘ
キサノン、メチルエチルケトン、メチルインブチルケト
ンなどのケトン系溶剤、酢酸エチル、酢酸ブチルなどの
エステル系溶剤、ベンゼン、トルエン、キシレンなどの
芳香族炭化水素系溶剤、イソプロピルアルコールなどの
アルコール系溶剤、ジメチルホルムアミドなどの酸アミ
ド系溶剤、ジメチルスルホキシドなどのスルホキシド系
溶剤、テトラヒドロフラン、ジオキサンなどのエーテル
系溶剤など、使用する結合剤樹脂を溶解するのに適した
溶剤が特に制限されることなく、単独または二種以上混
合して使用される。

なお、いうまでもないが、このような磁性粉末、結合剤
樹脂、有機溶剤および前記シランカップリング剤を含む
磁性塗料中には、通常使用されている添加剤、たとえば
潤滑剤、研磨剤、帯電防止剤などを適宜に添加してもよ
い。

この発明の磁気記録媒体は、このような構成成分からな
る磁性塗料をポリエステルフィルムなどの非磁性の支持
体上に塗着して磁性層を形成することにより、また通常
採用される配向処理、鏡面化処理および裁断（打ち抜き
）処理などを行うことにより、得ることができる。

〔発明の効果〕

以上詳述したとおり、この発明においては、前記特定の
シランカップリング剤を二種組み合わせ使用したことに
より、磁性塗料の増粘化やゲル化をきたすことなく磁性
粉末の分散性を顕著に改善することができ、磁性層の表
面平滑性および磁気特性が良好で高出力および低ノイズ
化を達成しつるすぐれた電磁変換特性を有するとともに
磁性層の耐久性にもすぐれた高性能の磁気記録媒体を得
ることができる。

〔実施　例〕

つぎに、この発明の実施例を記載してより具体的に説明
する。なお、以下において、部とあるは重機部を意味す
るものとする。また、以下の実施例および比較例で用い
たシランカップリング剤Ａ〜Ｄは下記の式にて示される
とおりである。式中のＥＯはエチレンオキサイドを、Ｐ
Ｏはプロピレンオキサイドを、それぞれ意味する。

くシランカップリング剤Ａ〉 ＣＨ１Ｏ÷ＥＯ±ｆｆＰｏ竜千ＣＨ２←Ｓｉ÷ＯＣＨ３
）３〈シランカップリング剤Ｂ〉 ＣＨ３０−（−Ｐ　Ｏ−＋ｒｆＣＨ２÷７Ｓｉ÷ＯＣＨ
３）　３くシランカップリング剤Ｃ〉 Ｈ２Ｎ−Ｃ３Ｈ６−Ｓｉ÷ＯＣ２Ｈ５）３〈シランカッ
プリング剤Ｄ〉 Ｈ２Ｎ　　Ｃ３Ｈ６ＳＩ＋０ＣＨ３）３実施例１ シランカップリング剤Ａ　　　　　　　　　４Ｎシラン
カツプリング剤Ｃ１部 シクロへキサノン　　　　　　　　　　２．５部ト　　
　ル　　　エ　　　ン　　　　　　　　　　　　　　　
　　２．５　＠上記の成分を３０分間ボールミル中で混
合したのち、これに下記の成分を混合し、約１００時間
混合分散させて磁性塗料を調製した。

ミリスチン酸　　　　　　３部 シクロへキサノン　　　　　　　９０部ト　　　　ル　
　　　エ　　　　ン　　　　　　　　　　　　　　　　
　９０部つきに、上記の磁性塗料を厚さ１２／”のポリ
エステルフィルム上に乾燥厚みが約４−となるように塗
布乾燥し、鏡面処理を行ったのち所定の幅に裁断して、
この発明の磁気テープを作製した。

実施例２ シランカップリング剤Ａの使用量を２．５部に、シラン
カップリング剤Ｃの使用量を２，５部に、それぞれ変更
した以外は、実施例１と同様にして磁気テープをつくっ
た。

実施例３ シランカップリング剤Ａの代わりにシランカップリング
剤Ｂを、シランカップリング剤Ｃの代わりにシランカッ
プリング剤りを、それぞれ同量用いた以外は、実施例１
と同様にして、この発明の磁気テープを作製した。

比較例１ シランカップリング剤Ａ、Ｃをいずれも使用しなかった
以外は、実施例１と同様にして磁気テープを作製した。

比較例２ シランカップリング剤Ａの使用量を５部に変更し、シラ
ンカップリング剤Ｃの使用を省いた以外は、実施例１と
同様にして磁気テープを作製した。

比較例３ シランカップリング剤Ｃの使用量を５部に変更し、シラ
ンカップリング剤Ａの使用を省いた以外は、実施例１と
同様にして磁気テープを作製することを試みたが、磁性
塗料かゲル化してテープを作製することはできなかった
。

上記の実施例１〜３および比較例１〜２で得られた各磁
気テープについて、その磁気特性、表面平滑性、Ｃ／Ｎ
比および耐久性を測定した結果は、下記の表に示される
とおりであった。なお、磁気特性は角型（Ｂｒ／Ｂｓ　
）と残留磁束密度（Ｂｒ）とを測定した。表面平滑性は
、触針式表面粗度計を用いて、カットオフ８０．−にて
測定し、中心線平均粗さくＲａ）で示した。Ｃ／Ｎ比は
、記録波長５ＭＨｚにおいて測定し、比較例１の磁気テ
ープを基？（ＯｄＢ）としてその相対値にて表わした。

さらに、耐久性は周速０．５　ｍ　／分の速度で回転す
る磁気テープの磁性層上に２ｇｔの荷重で鋼球を接触さ
せ、３０分後の磁性層のけずれの程度と鋼球の汚れ、摩
擦力の変動から総合的に判断した。

上表から明らかなように、この発明の磁気テープは、磁
気特性および表面平滑性が良好でＣ／Ｎ比で表わされる
電磁変換特性にすぐれるだけでなく、磁性層の耐久性を
も満足するものであることが判る。

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. （１）支持体上に磁性粉末と結合剤樹脂とを含む磁性層
   を設けてなる磁気記録媒体において、上記磁性層中に、
   分子内にポリアルキレンオキサイド基を有するシランカ
   ップリング剤と分子内にアミノ基を有するシランカップ
   リング剤とを含ませたことを特徴とする磁気記録媒体。
2. （２）分子内にポリアルキレンオキサイド基を有するシ
   ランカップリング剤が、つぎの式；▲数式、化学式、表
   等があります▼（式中、Ｒ＿１、Ｒ＿２、Ｒ＿３はアル
   キル基、Ｒ′はアルキレン基、ｌは１〜３の整数、ｍは
   １以上の整数、ｎは０〜５の整数である） で表わされるシランカップリング剤からなる特許請求の
   範囲第（１）項記載の磁気記録媒体。
3. （３）分子内にアミノ基を有するシランカップリング剤
   が、つぎの式；▲数式、化学式、表等があります▼▲数
   式、化学式、表等があります▼ （式中、Ｒ＿４、Ｒ＿５はアルキル基、Ｒ″、Ｒ″′は
   アルキレン基、ｑは１〜３の整数である） で表わされるシランカップリング剤からなる特許請求の
   範囲第（１）項または第（２）項記載の磁気記録媒体。
4. （４）磁性層が、分子内にポリアルキレンオキサイド基
   を有するシランカップリング剤と分子内にアミノ基を有
   するシランカップリング剤とによって予め表面処理され
   た磁性粉末と結合剤樹脂とを含む磁性塗料を支持体上に
   塗着することにより形成されてなるものである特許請求
   の範囲第（１）〜（３）項のいずれかに記載の磁気記録
   媒体。