JPS6292236A - 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、磁気ディスク等の磁気記録媒体に
関するものであシ、さらに詳細には非磁性支持体上に形
成される磁性層に含まれる結合剤の改良に関するもので
ある。

〔発明の概要〕

本発明は、非磁性支持体上に強磁性粉末と結合剤とを主
体とする磁性層が形成されてなる磁気記録媒体において
、 上記磁性層を構成する結合剤に、分子鎖中にシロキサン
結合を有するポリエステル樹脂を用いることによシ、 得られる磁気記録媒体の耐久性、走行安定性、磁気特性
、電磁変換特性等の向上を図ろうとするものである。

〔従来の技術〕

磁気記録媒体は通常、磁性粉末及び結合剤を主体とする
磁性塗料を非磁性支持体上に塗布、乾燥して製造される
。

この磁気記録媒体は磁気特性、電磁変換特性に優れてい
るとともに、耐久性、耐摩耗性、耐熱性に優れているこ
とが要求される。特に耐久性、耐摩耗性、耐熱性等の特
性は結合剤の特性に依存し、この結合剤は磁気記録媒体
の特性上極めて重要な働きを担っている。

上記結合剤としては、ニトロセルロース、ポリエステル
樹脂、ポリウレタン樹脂、塩化ビニル−酢酸ビニル共重
合体、塩化ビニル−酢酸ビニル−ビニルアルコール共重
合体等が広く使用されている。

しかしながら上述した各種結合剤樹脂を磁性層の結合剤
に用いた場合、上述した樹脂自体が潤滑性に欠け、磁気
記録媒体の走行性に問題がある。

〔発明が解決しようとする問題点〕

このように結合剤樹脂自体の潤滑性に欠けるため、磁気
記録媒体の走行安定性を確保することが難しかった。

そこで本発明は、当該技術分野の前記欠点を解消するた
めに提案されたものであって、耐久性、走行安定性、磁
気特性、電磁変換特性の良好な磁気記録媒体を提案する
ことを目的とする。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明者等は、上述の目的を達成せんものと鋭意検討の
結果、分子鎖中にシロキサン結合を有するポリエステル
樹脂が潤滑性を示し、走行安定性に優れることを見い出
し本発明を完成するに至ったものであって、非磁性支持
体上に強磁性粉末と結合剤とを主体とする磁性層が形成
されてなる磁気記録媒体において、上記磁性層が分子鎖
中にシロキサン結合を有するポリエステル樹脂を結合剤
として含有することを特徴とするものである。

ポリエステル樹脂はカルボン酸成分、多価アルコール成
分を縮重合することによシ得られる。

上記カルボン酸成分としては、テレフタル酸、イン７タ
ル酸、オルソフタル酸、１，５−ナフタル酸等の芳香族
ジカルボン酸、コハク酸、アジピン酸、アゼ２イン酸、
セバシン酸、ドデカンジカルボン酸等の脂肪族ジカルボ
ン酸、ｐ−オキシ安息香酸、ｐ−（２−ヒドロキシエト
キシ）安息香酸等の芳香族オキシカルボン酸、トリメリ
ット酸、トリメシン酸、ピロメリット酸等のトリカルボ
ン酸及びテトラカルボン酸などが挙げられる。特に好ま
しいカルボン酸としては、テレフタル酸、インフタル酸
、アジピン酸、セバシン酸などが例示される。

上記多価アルコール成分としては、エチレングリコール
、フロビレ／クリコール、１．３−７”ロパンジオール
、１，４−ブタンジオール、１，５−ペンタンジオール
、ネオインチルグリコール、１．６−ヘキサ／ジオール
、２　、２　、４−　）ジメチル−１，３−ベンタンジ
オールなどの脂肪族ジオールまたはその置換誘導体、１
，４−シクロヘキサンジメタツールなどの脂環式ジオー
ル、ジエチレ７　ｆ　ＩＪコール、ジプロピレングリコ
ール、ポリエチレンクリコール、ポリプロピレンクリコ
ール、ポリテトラメチレングリコールなどのポリアルキ
レングリコール、ビスフェノール人のエチレンオキサイ
ド付加物もしくはプロピレンオキサイド付加物、水素化
ビスフェノールＡのエチレンオキサイド付加物もしくは
プロピレンオキサイド付加物などが列挙できる。更にト
リメチロールエタ’、ト’）メチロールブロハ／、グリ
セリン、ペンタエリスリトールなどのトリオールまたは
テトラオールも使用することができるが、これらの多価
アルコールはジオールと併用することが好ましい。

さらに、上記ポリエステル樹脂の分子鎖（主鎖）にシロ
キサン結合を導入するものであるが、導入法としてはポ
リエステル樹脂の出発原料にシロキサン結合を有する化
合物を混入しておく方法が挙げられる。具体的には前記
シロキサン結合を有する化合物としてシロキサン結合を
有するジオールを用い、多価アルコール成分の一部分に
混入させればよい。

前記シロキサン結合を有するジオールとしては下記の一
般式で示される化合物が挙げられる。

（但し、Ｒは二価の炭化水素基を表わす。）上記化合物
の分子量としては３００〜１００００のものを用いるこ
とができる。

本発明によるポリエステル樹脂のシロキサン基濃度とし
ては０．０３　ｍｍｏｌ／ｙ　〜３　ｍｍｏｌ／ｙであ
るのが好ましく、Ｑ、ｌ　ｍｍｏｌ／ｙ〜０−７ｍｍ０
１／ｙであるのがよシ好ましい。前記シロキサン基濃度
が０．０３ｍｍｏｌ／ｙ未満であると潤滑性を付与する
ことができず、また前記シロキサン基濃度が３ｍｍｏｌ
／ｐを越えると溶媒との溶解性及び他の結合剤との相溶
性が悪くなるばかりか、磁性塗膜の破断強度、ヤング率
等の物性が劣化する。

また本発明によるポリエステル樹脂の数平均分子量は１
００００〜１０００００、よシ好ましくは１００００〜
６００００の範囲であることが好ましい。数平均分子量
が１００００未満であると樹脂の塗膜形成能が不充分な
ものとなり、また数平均分子量が６００００を超えると
塗料製造上、混合、移送、塗布などの工程において問題
を発生する虞れがある。

本発明によるポリエステル樹脂は他の熱可塑性樹脂、熱
硬化性樹脂あるいは反応性樹脂と組み合せて使用するこ
とができる。

上記熱可塑性樹脂としては、軟化温度が１５０Ｃ以下、
千泊分子量が１００００〜２０００００で重合度が約２
００〜２０００程度のもので、例えば塩化ビニル−酢酸
ビニル系共！合体、塩化ビニル−塩化ビニリデン共重合
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、熱可塑性ポリ
ウレタンエラストマー、ポリフッ化ビニル、塩化ビニリ
デン−アクリロニトリル共重合体、ブタジェン−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、セルロース誹導体、ポリエステル樹脂、ポリブ
タジェン等の合成ゴム系の熱可塑性樹脂等が挙げられる
。また熱硬化性樹脂あるいは反応性樹脂としては例えば
、フェノール樹脂、エポキシ樹脂、ポリウレタン硬化型
樹脂、メラミン樹脂、アルキッド樹脂、シリコン樹脂、
アクリル系反応樹脂、エポキシ−ポリアミド樹脂、ニト
ロセルロース−メラミン樹脂、高分子量ポリエステル樹
脂とインシアナートプレポリマーの混合物、メタクリル
酸塩共重合体とジインシアナートプレポリマーの混合物
、ポリエステルポリオールとポリインシアナートの混合
物、尿素ホルムアルデヒド樹脂、低分子量グリコール／
高分子量ジオール／トリフェニルメタントリイソシアナ
ートの混合物、ポリアミン樹脂及びこれらの混合物等が
挙げられる。これらのうち、強磁性粉末に対する分散性
の良好なものと組合わせて用いることが望ましい。

上述の結合剤に強磁性粉末を分散し有機溶剤に溶解して
非磁性支持体上に塗布することによシ磁性層が形成され
る。

本発明で使用される強磁性粉末としては、強磁性酸化鉄
粒子、強磁性二酸化クロム、強磁性合金粉末、六方晶系
バリウムフェライト微粒子、窒化鉄等が挙げられる。

上記強磁性酸化鉄粒子としては、一般式ＦｅＯｘで表し
た場合、Ｘの値が１．３３≦Ｘ≦１．５０の範囲にある
もの、即ちマグネタイト（γ−Ｆｅ２０５．Ｘ＝１．５
０　）、マグネタイト（Ｆｅ３Ｏ４，Ｘ＝　１．３３　
）及びこれらの固溶体（Ｆ　ｅ　Ｏｘ　、　１．３３　
（Ｘ（１，５０）である。さらに、これら強磁性酸化鉄
には、抗磁力をあげる目的でコバルトを添加してもよい
。コバルト含有酸化鉄には、大別してドープ型と被着型
の２種類がある。

上記強磁性二酸化クロムとしては、ＣｒＯ□あるいはこ
れらに抗磁力を向上させる目的でＲｕ、Ｓｎ。

Ｔｅ、Ｓｂ、Ｆｅ、Ｔｉ　、Ｖ、Ｍｎ等の少なくとも一
種を添加したものを使用できる。

強磁性合金粉末としては、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｎｉ、Ｆｅ−Ｃ
ｏ　、　Ｆｅ　−Ｎｉ　、　Ｆｅ−Ｃｏ−Ｎｉ　、　Ｃ
ｏ　−Ｎｉ　、　Ｆｅ−Ｃｏ−Ｂ、Ｆｅ−Ｃｏ−Ｃｒ−
Ｂ、Ｍｎ−Ｂ１　、Ｍｎ−Ａｊ、Ｆａ−Ｃｏ−Ｖ　等が
使用でき、まだこれらに種々の特性を改善する目的でＡ
４．Ｓｉ　、Ｔｉ　、Ｃｒ。

Ｍｎ　、　Ｃｕ　、　Ｚｎ　　等の金属成分を添加して
もよい。

さらに上記磁性層には、前記の結合剤、強磁性微粉末の
他に添加剤として分散剤、潤滑剤、研磨剤、帯電防止剤
、防錆剤等が加えられてもよい。

上記分散剤（顔料湿潤剤）としては、カプリル酸、カプ
リン酸、ラウリン酸、ミリスチン酸、パン ルミチＡ酸、ステアリン酸、オレイン酸、エライジン酸
、リノール酸、リルン酸、ステアロール酸等の炭素数１
２〜１８個の脂肪酸（Ｒ？Ｃ００ＩＩ　、　Ｒ。

は炭素数１２〜１８個のアルキルまだはアルケニ□ル基
）、前記の脂肪酸のアルカリ金属（Ｌｉ、Ｎａ。

Ｋ等）まだはアルカリ土類金属（Ｍｇ、Ｃａ、Ｂａ）か
ら成る金属石鹸、前記の脂肪酸エステルの弗素を含有し
た化合物、前記の脂肪酸のアミド、ポリアルキレンオキ
サイドアルキルリン酸エステル、トリアルキルポリオレ
フィンオキシ第四アンモニウム塩（アルキルは炭素数１
〜５個、オレフィンはエチレン、プロピレフなど）、等
が使用される。

この他に炭素数１２以上の高級アルコール、及びこれら
の他に硫酸エステル等も使用可能である。

これらの分散剤は結合剤１００重量部に対して０．５〜
２０重量部の範囲で添加される。

上記潤滑剤としては、ジアルキルポリシロキサン（アル
キルは炭素数１〜５個）、ジアルコキシポリシロキサン
（アルコキシは炭素数１〜４個）、モノアルキルモノア
ルコキシポリシロキサン（アルキルは炭素数１〜５個、
アルコキシは炭素数１〜４個）％　フェニルポリシロキ
サン、フロロアルキルポリシロキサン（アルキルは炭素
数１〜５個）などのシリコンオイル、グラファイトなど
の導電性微粉末、二硫化モリブデン、二硫化タングステ
ンなどの無機微粉末、ポリエチレン、ポリプロピレン、
ポリエチレン塩化ビニル共重合体、ポリテトラフルオロ
エチレンなどのプラスチック微粉末、α−オレフィン重
合物、常温で液状の不飽和脂肪族炭化水素（ｎ−オレフ
ィン二重結合が末端の炭素に結合した化合物、炭素数約
２０）、炭素数１２〜２０個の一塩基性脂肪酸と炭素数
３〜１２個の一価のアルコールから成る脂肪酸エステル
類、フルオロカーボン類などが使用できる。これらの潤
滑剤は結合剤１００重量部に対して０．２〜２０重量部
の範囲で添加される。

上記研磨剤としては、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ＣＣｒ２０ｓ）５、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ｃ主成分：コランダムと磁鉄
鉱）等が使用される。これらの研磨剤はモース硬度が５
以上であり、平均粒子径が０．０５〜５μの大きさのも
のが使用され、特に好ましくは０．１〜２μである。こ
れらの研磨剤は結合剤１００重量部に対して０．５〜２
０重量部の範囲で添加される。

上記帯電防止剤としては、カーボンブラック、カーボン
ブラックグラフトポリマーなどの導電性：　　　　　　
微粉末、−、−ぜ＝７ケ、。アや界ヵ、性斉ｊ、ア７．
ヤレンオキサイド系、グリセリン系、グリシドール系な
どのノニオン界面活性剤、高級アルキルアミン類、第四
級アンモニウム塩類、ピリジンその他の複素環類、ホス
ホニウム類などのカチオン界面活性剤、カルボン酸、ス
ルホン酸、リン酸、硫酸エステル基、リン酸エステル基
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／酸類、アミノアルコールの硫酸またはリン
酸エステル類等の両性活性剤などが使用される。上記の
導電性微粉末は結合剤１００重量部に対して０．２〜２
０重量部が、界面活性剤は０．１〜１０重量部の範囲で
添加される。これらの界面活性剤は単独まだは混合して
添加してもよい。これらは帯電防止剤として用いられる
ものであるが、時としてその他の目的、例えば分散、磁
気特性の改良、潤滑性の改良、塗布助剤として適用され
る場合もある。

上記防錆剤としては、リン酸、スルファミド、グアニジ
ン、ピリジン、アミン、尿素、ジンククロメート、カル
シウムクロメート、ストロンチウムクロメートなどが使
用できるが、特にジシクロヘキシルアミンナイトライト
、シクロヘキシルアミンクロメート、ジインプロピルア
ミンナイトライト、ジェタノールアミンホスフェート、
シクロヘキシルアンモニウムカーボネート、ヘキサメチ
レンジアミンカーボネート、プロピレンジアミンステア
レート、グアニジンカーボネート、トリエタノールアミ
ンナイトライト、モルフォリンステアレートなどの気化
性防錆剤（アミン、アミドまたはイミドの無機酸塩また
は有機酸塩）を使用すると防錆効果が向上する。これら
の防錆剤は強磁性微粉末１００重量部に対して０．０１
〜２０重量部の範囲で使用される。

また磁性層の構成材料は有機溶剤に溶かして磁性塗料を
調製し、これを非磁性支持体上に塗布するが、その磁性
塗料の溶剤としてはアセトン、メチルエチルケトン、メ
チルイソブチルケトン、シクロヘキサノン等のケトン系
、酢酸メチル、酢酸エチル、酢酸ブチル、乳酸エチル、
酢酸グリコールモノエチルエーテル等のエステル系、グ
リコールジメチルエーテル、グリコールモノエチルエー
テル、ジオキサン等のグリコールエーテル系、ベンゼン
、トルエン、キシレン等の芳香族炭化水素、ヘキサン、
ヘプタン等の脂肪族炭化水素、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、エチレ
ンクロルヒドリン、ジクロルベンゼン等の塩素炭化水素
等が挙げられる。また非磁性支持体の素材としてはポリ
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、ポリエチレン、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＊ｆ−
ト、セルロースダイアセテート、セルロースアセテート
ブチレート、セルロースアセテートプロピオネート等の
セルロース透導体、ポリ塩化ビニル、ポリ塩化ビニリデ
ン等のビニル系樹脂、ポリカーボネート、ポリイミド、
ポリアミドイミド等のプラスチックの他に用途に応じて
アルミニウム、銅、スズ、亜鉛またはこれらを含む非磁
性合金などの非磁性金属類、ガラス、陶器、磁器などの
セラミック類、紙、バライタまたはポリエチレン、ポリ
プロピレン、エチレン−ブテン共重合体などの炭素数２
〜１０のα−ポリオレフィン類を塗布またはラミネート
した紙などの紙類も使用できる。又非磁性支持体の形態
はフィルム、テープ、シート、ディスク、カード、ドラ
ム等いずれでも良い。

〔作用〕

ポリエステル樹脂の分子鎖中に導入されるシロキサン結
合は潤滑作用を有し、これによシ良好な走行性が付与さ
れる。またポリエステル樹脂は汎用溶媒系に可溶であシ
、俄シ扱いが簡便である。

〔実施例〕

以下、本発明の具体的な実施例について説明するが、本
発明はこれら実施例に限定されるもので（ｄない。

樹脂合成例 分子中にシロキサン結合を含有するポリエステル樹脂を
前述の合成方法に従って合成した。第１表に合成した樹
脂の特性を示す。

第１表 （Ｊ−Ａ１４社（ヨ）　　　。

実施例Ｉ Ｃｏ被被着−Ｆｅ２０Ｂ　　　　　　　　１００重量部
塩化ビニル−酢酸ビニル系共重合体　１０　０ＣＵ、　
Ｃ，Ｃ，社ＩＪ　ＶＡＧ）］　）ポリエステル樹脂　　
　　　　　　　１５　１’（樹脂Ａ） 分散剤（レシチン）　　　　　　　　　０．５　　”潤
滑剤（シリコンオイル）　　　　　　１ｕ研磨剤（Ｃｒ
２ｏ、）２０ メチルエチルケトン　　　　　　　１００　ａメチルイ
ンブチルケトン　　　　　　５０　　Ｂトルエン　　　
　　　　　　　　　５００上記組成物をボールミルにて
４８時間混合し、３μｍフィルタでろ過した後、硬化剤
（バイエル社製、デスモジュールＬ）２．５重量部添加
し、さらに３０分間混合し、これを１６μｍ厚のポリエ
チレンテレフタレートフィルム上に乾燥後の厚みが６μ
ｍとなるように塗布し、磁場配向処理を行った後乾燥し
て巻き取った。これをカレンダー処理した後、１／２イ
ンチ幅に裁断しサンプルテープを作成しだ。

実施例２ 実施例１の組成物中、ポリエステル樹脂（樹脂Ａ）のか
わりにポリエステル樹脂（樹脂Ｂ）を用い、実施例１と
同様な方法によシサンプルテープを作成した。

実施例３ 実施例１の組成物中、ポリエステル樹脂（樹脂Ａ）のか
わシにポリエステル樹脂（樹脂Ｃ）を用い、実施例１と
同様な方法によシサンプルテーブを作成した。

実施例４ 実施例１の組成物中、ポリエステル樹脂（樹脂Ａ）のか
わシにポリエステル樹脂（樹脂Ｄ）を用い、実施例１と
同様な方法によシサンプルテープを作成した。

実施例５ 実施例１の組成物中、ポリエステル樹脂（樹脂Ａ）のか
わシにポリエステル樹脂（樹脂Ｅ）を用い、実施例１と
同様な方法によシサンプルテープを作成した。　　　・ 比較例１ 実施例１の組成物中、ポリエステル樹脂（樹脂Ａ）のか
わシにポリエステル樹脂（樹脂Ｆ）を用い、実施例１と
同様な方法によりサンプルテープを作成した。

比較例２ 実施例１の組成物中、ポリエステル樹脂〔樹脂Ａ）のか
わシにポリエステル樹脂（樹脂Ｇ）を用い、実施例１と
同様な方法によシサンプルテープを作成した。

以上のサンプルテープの動摩擦係数、粉落ち量、粘着特
性、スチル特性の測定結果を第２表に示す。

なお、動摩擦係数は低速のテープ速度Ｃ０，４ｍ／５ｅ
ｃ）におりる磁性層表面とＩＳステンレスとの摩擦係数
〔荷重５０２）として測定した。粉落ち量は、６０分シ
ャトル１００回走行後のヘッドドラム、ガイド等への粉
落ち量を目視にて観察し、最高を０点、最低を一５点と
して評価した。粘着特性はサンプルテープをリールに巻
いて、温度４０℃、湿度８０％の条件下に２４時間放貨
後、サンプルテープの剥れ具合を目視にょシ評価し、１
０点法で採点したものであシ、粘着特性が良好なものほ
ど低い点数とした。スチル特性は、サンプルテープに４
．２ＭＢｚの映像信号を記録し、再生量１　′ 第２表の結果からも明らかなように、シロキサン結合を
含有するポリエステル樹脂を磁性層の結合剤に用いるこ
とによシ、動摩擦係数及び粉落ちｌが改善されるととも
に、粘着特性及びスチル特性が大幅に向上する。したが
って、磁気記録媒体り走行性、耐ブロッキング性、耐久
性、磁性粉末０分散性等が大幅に改善される。

〔発明の効果〕

以上の説明からも明らかなように、本発明においては、
分子鎖中にシロキサン結合を有するポリエステル樹脂を
磁性層の結合剤としているので、磁性粉末に対して高い
親和性を示し、たとえ超微位子化した磁性粉末ヤ磁化量
の大きい磁性粉末でちっても分散性が良好なものとなる
。したがって、与られる磁気記録媒体の耐久性、表面性
が向上し、Ｅ磁変換特性も極めて優れたものとなる。

また、シロキサン結合を含有することによる潤骨性の伺
与によシ、摩擦係数が低減し、走行性が反善される。

取シ扱い易く、生産性ｆ作業性等の点でも有利である。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 非磁性支持体上に強磁性粉末と結合剤とを主体とする磁
   性層が形成されてなる磁気記録媒体において、 上記磁性層が分子鎖中にシロキサン結合を有するポリエ
   ステル樹脂を結合剤として含有することを特徴とする磁
   気記録媒体。