JPH01248315A - 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−にの利用分野］ 本発明は非磁性支持体上に強磁性粉末を結合剤に分散し
てなる磁性層または強磁性金属薄膜よりなる磁性層を設
けた磁気記録媒体に関し、特に広範囲の温湿度条件にお
いて走行性、耐久性に優れる磁気記録媒体に関するもの
である。

（従来の技術］ 磁気記録媒体においては、より高密度記録の要求が高ま
り、その一つの対応手段として磁性層の表面を平滑にす
ることが知られている。

しかしながら磁性層の表面を平滑にすると磁気記録媒体
の走行中に於いて磁性層と装置系との接触の摩擦係数が
増大する結果、短期間の使用で磁気記録媒体の磁性層が
損傷を受け、あるいは磁性層が剥離する傾向がある。

このような問題に対処するため、脂肪酸、脂肪酸エステ
ル、炭化水素、シリコーン化合物等の潤滑剤が用いられ
てきた。

また走行耐久性を向上させるための別の対策としては、
磁性層に研磨材（硬質粒子）を添加する方法が提案・実
施されている。

〔発明が解決しようとする課題〕

しかしながら最近ＶＴＲやパーソナルコンビュ−夕また
はワードプロセッサ用といった民生用のフレキシブルデ
ィスクドライブ装置の普及・−膜化するにいたり、磁気
記録媒体の使用条件も低温下での使用、あるいは高温高
湿下での使用等広きにわたるようになってきた。

従って、磁気記録媒体は予測される種々の条件下におい
てもその走行耐久性が変動することがないような安定し
たものでなければならないが、従来知られているような
潤滑剤では十分ではなかった。

又磁性層の走行耐久性を向上させる目的で磁性層に研磨
材を添加する場合には、研磨材を相当多量に添加しなけ
ればその添加効果が現れにくい。

すなわち、電磁変換特性・ヘッド摩耗性を犠牲にするこ
となく走行耐久性を得ることは究極的には難しい。

本発明の目的は特に広範囲の温湿度条件下において電磁
変換特性、ヘッドの摩耗性を犠牲にすることなく走行耐
久性を安定して得られる磁気記録媒体を擢供することに
ある。

〔課題を解決するための手段及び作用］そこで本発明者
らは磁性粉末塗布型磁気記録媒体の上記問題点を解消す
るような潤滑剤について鋭意検討した結果、磁性材料と
して金属粉末を用い、潤滑剤として高級脂肪酸のＮ、Ｎ
−ジアルキルアミド化物を用いることにより従来の潤滑
剤では到底達成できなかった優れた耐久性・環境適応性
を得ることができることを見出し、本発明をなすに到っ
たものである。

すなわち本発明の上記目的は下記一般式で示される高級
脂肪酸のＮ、Ｎ−ジアルキルアミド化物を磁性層に含ま
せるか、または磁性層表面に存在させることによって達
成され、たとえば高温高湿、低温低湿のような過酷な条
件下で使用した場合でも恒に安定した走行耐久性が得ら
れる。

ＯＲ’ １１／ −Ｃ−Ｎ ＼ Ｒ” ここでＲは炭素数１３〜２１の飽和または不飽和、直鎖
又は分岐の炭化水素基 Ｒ’、Ｒ”は同しまたは異なる炭素数１〜２２の炭化水
素基である。

本発明の高級脂肪酸のＮ、　Ｎ−ジアルキルアミド化物
としては高級脂肪酸とＮ、　Ｎ〜ジアルキルアミドとの
反応生成物であれば、原料脂肪酸の不飽和結合の有無、
異性体構造（分岐か直鎖か）によらず、また窒素に置換
している炭化水素基の炭素数、分岐の有無、鎖状か環状
か、芳香族か否か不飽和結合の有無や異性構造によらず
選択することができる。

本発明のＮ、Ｎ−ジアルキルアミド化物は、従来検討が
行なわれてきた高級脂肪酸のＮ、Ｎ−ジアルキルアミド
化物より結合剤への融和性がすぐれ、なおかつ適当量が
表面に滲み出してきて有効な潤滑が行なわれる。

ＯＣ１ｈ ＩＩ　　　／ ｎ−ＣＩＪ：１５　　ＣＮ　　　　　　　　　（Ｉ　）
＼ ＣＩ＋。

ｏ　　　　　ＣＨ，ＣＨ３ ＩＩ　　　　／ ｎ−ＣｔＪａｓ　　　ＣＮ　　　　　　　　　　　（Ｉ
Ｉ）＼ ＣＨ２ＣＩＩ　。

ＯＣＨ３ １１／ ｉ−Ｃ，ヮＨ３，，−Ｃ−Ｎ　　　　　　　　　　（Ｉ
ＩＩ）＼ ＣＨ３ （イソステアリン酸ジメチルアミド） ＯＣ１（。

１１／ ｎ−Ｃ＋ｓＨ＊＋　　ＣＮ　　　　　　　　　（ＴＶ）
＼ ＣＨ。

ＯＣＩＩｚＣｌｈ １１　　　／ ｎ−ｃ１５１＋１．−ｃ　　Ｎ　　　　　　　　　（Ｖ
）＼ Ｃ１１ｚＣ１ｈ ＯＣ１１□Ｃ８２ＣＩ＋３ １１／ ｎ−Ｃ＋Ｊ３ｓ　　ＣＮ　　　　　　　　　（Ｖｌ）＼ ＣＨ２Ｃ８２ＣＨ３ ／ ＼ ＣＩ＋□ ＯＣＩ＋７ ；（／ ｎ−Ｃｌ５）１ｚ７ＣＮ　　　　　　　　　（Ｖｌｌｌ
）＼ ＼ Ｏｎ−Ｃ１Ｊｚ７ ＩＩ　　　　／ ｎ−Ｃｌｑｌｌｚｓ　　ＣＮ　　　　　　　　　（Ｘ）
＼ ｎ−Ｃｌ１＋）１１７ Ｑ　　　　ｎ−Ｃ＋ＪＩ＋＋ａ １１／ ｎ−Ｃ１７Ｈ３，ＣＮ　　　　　　　　　（Ｘ　Ｉ　）
＼ ＋ＩＣ１６１ｈ３ ＼ Ｈ３ Ｒとして好まし７いものは炭素数１５以＋１７以下の飽
和炭化水素基であり、このなかでも直鎖構造を持つもの
が好ましい。

Ｒ”、Ｒｏ“とじて好ましい炭化水素基は炭素数１〜６
の炭化水素基で飽和炭化水素基であることが摩擦特性上
また有機溶剤への溶解性にすくれるためとくに望ましい
。

使用量は通常の塗布型磁気記録媒体の磁性層に内添する
場合、磁性体に対して０．５〜１０重量％が適当で、好
ましくは０．５〜４重景％である。塗布型磁気記録媒体
の磁性層にトップコートする場合は２〜５０ｍｇ／ｒ＋
（が適当で、好ましくは２〜３０ｍｇ／ボである。

使用量がこの範囲をこえると表面の、脂肪酸と炭化水素
置換ヒドラジンとの反応生成物量が過剰になり、貼りつ
き等の故障の原因となることがあるだけでなく、内添型
の場合磁性層バインダーを可塑化する作用により却って
耐久性が低下する等の問題がある。

使用量がこの範囲を下まわると当然のことながら表面の
含有量が不十分となり効果が得られない。

本発明においては、その他の潤滑剤を混在させてもよい
。

併用できる潤滑剤としては、飽和、不飽和の脂肪酸（ミ
リスチン酸、ステアリン酸、オレイン酸等）、金属石鹸
、他の脂肪酸アミド、脂肪酸エステル（各種モノエステ
ルをはじめソルビタン、グリセリン等多価エステルの脂
肪酸エステル、多塩基酸のエステル化物等）、高級脂肪
族アルコール、モノアルキルフォスフェート、ジアルキ
ルフォスフェート、トリアルキルフォスフェート、パラ
フィン類、シリコーンオイル、動植物油、鉱油、高級脂
肪族アミン；グラファイト、シリカ、二硫化モリブデン
、二硫化タングステン等の無機微粉末；ポリエチレン、
ポリプロピレン、ポリ塩化ビニル、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等の樹脂微粉
末；αオレフイン重合物；常温で液体の不飽和脂肪族炭
化水素、フルオロカーボン類等があげられる。

これらの混在潤滑剤の好ましい使用量は使用態様によっ
て様々だが、おおむね、本発明のエステル化合物の１／
１０〜２倍の使用量である。

本発明において、脂肪酸の炭化水素置換ヒドラジドを含
有させる方法としては、磁性層に含有させる方法と表面
にトップコート　（材料を有機溶剤に熔解して基板に塗
布あるいは噴霧したのち乾燥する方法、材料を熔融して
基板に塗着させる方法、有機溶剤に材料を溶解した溶液
に基板を浸漬して材料を基板表面に吸着させる方法、ラ
ングミュア−ブロジェット法などによる）する方法があ
る。

磁性粉末塗布型磁気記録媒体の場合使用される強磁性粉
末のサイズや表面処理は特に制限はない。

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。この強磁性粉末の結晶子サイズ（測定はＸ線回折
による）は、４５０Å以下が電磁変換特性上好ましい。

磁性層を形成する結合剤は通常の結合剤から選ぶことが
できる。結合剤の例としては、塩化ビニル・酢酸ビニル
共重合体、塩化ビニル、酢酸ビニルとビニルアルコール
、マレイン酸およヒ／マタはアクリル酸との共重合体、
塩化ビニル・塩化ビニリデン共重合体、塩化ビニル・ア
クリロニロリル共重合体、エチレン・酢酸ビニル共重合
体、ニトロセルロース樹脂などのセルロース誘導体、ア
クリル樹脂、ポリビニルアセクール樹脂、ポリビニルブ
チラール樹脂、エポキシ樹脂、フェノキシ樹脂、ポリウ
レタン樹脂、ポリカーボネートポリウレタン樹脂等を挙
げることができる。分散性・耐久性を更に高めるために
以−ヒ列挙の結合剤分子中に、極性Ｘ：（エポキシ基、
ＣＯ□Ｈ，０１１、旧（２，５０１Ｍ、０８０１Ｍ、Ｐ
Ｏ３門、　、ｏｐｏ３門まただしＭは水素、アルカリ金
属またはアンモニウムであり、一つの基の中に複数のＭ
があるときは互いに異なっていてもよい）を導入したも
のが好ましい。極性基の含有量としてはポリマー１グラ
ム当り１０−６〜１０−４当量が好ましい範囲である。

以上列挙の高分子結合剤は単独または数種混合で使用さ
れ、しばしばイソシアネート系の公知の架橋剤を添加し
て硬化処理される。

また、アクリル酸エステル系のオリゴマーと、モノマー
を結合剤として用い、放射線照射によって硬化する結合
剤系にも、本発明のエステル化合物は適用される。

非磁性支持体の材質としては、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１−などのポリエ
ステル類；ポリエチレン、ポリプロピレンなどのポリオ
レフィン類、セルローストリアセテートなどのセルロー
ス誘導体、ポリカーボネート、ポリイミド、ポリアミド
イミド等の樹脂を用いることができ、必要に応じアルミ
ニウム等の金属でメクライズしてあってもよい。

支持体の厚みは３〜１００　μｍ、磁気テープとしては
好ましくは３〜２０μｍ、磁気ディスクとしては２０〜
１００　μｍが通常使用される範囲である。

本発明の磁気記録媒体の磁性層中の全結合剤の含有量は
、通常は強磁性粉末１００重量部に対して１０〜１００
重量部であり、好ましくは２０〜４０部である。

本発明の磁気記録媒体の磁性層には、さらにモース硬度
５以上の無機質粒子を含有ずろことが好ましい。

使用される無機質粒子は、モース硬度が５以−ｈであれ
ば特に制限はない。モース硬度が５以１−の無機質粒子
の例としては、Ａｌ２０３（モース硬度９）。

Ｔｉｅ（同５）　、　ＴｉＯ□（同６．５）、　　Ｓｉ
、Ｏｚ（同７）。

５ｎＯｚ　（同６．５）、　Ｃｒ２Ｏ：＋（同９）、お
よびｒｘ　−Ｆｅ２０３（同５．５）を挙げることがで
き、これらを単独あるいは混合して用いることができる
。

特に好ましいのはモース硬度が８以上の無機質粒子であ
る。モース硬度が５よりも低い無機質粒子を用いた場合
には、磁性層から無機質粒子が脱落しやすく、またヘッ
ドの研磨作用も殆どないため、ヘッド目詰まりを発生し
やすく、また走行耐久性も乏しくなる。

無機質粒子の含有量は、通常、強磁性粉末１００重量部
に対して０．１〜２０重量部の範囲であり、好好ましく
は１〜１０重量部の範囲である。

また磁性層には上記の無機質粒子以外にも、カーボンブ
ラック　（特に、平均粒径が１０〜３００ｎｍ（ナノツ
ートル；　１０−９ｍ）のもの）などを含有させること
が望ましい。

次に本発明の磁気記録媒体を製造する方法の例を述べる
。

まず、強磁性粉末と結合剤、高級脂肪酸のＮ。

Ｎ−ジアルキルアミド化物、そして必要に応じて、他の
充填材、添加剤などを溶剤と混練し、磁性塗料を調製す
る。混純の際に使用する溶剤としては、磁性塗料の調製
に通常使用されている溶剤を使用することができる。

混練の方法にも特に制限はなく、また各成分の添加順序
などは適宜設定することができる。

磁性塗料を調製する際には、分散剤、帯電防止剤、潤滑
剤等の公知の添加剤を併せて使用することもできる。

分散剤の例としては、炭素数１２〜２２の脂肪酸、その
塩またはエステル化物およびその化合物の水素の一部あ
るいは全部をフッ素原子で置換した化合物、上記の脂肪
酸のアミド、脂肪族アミン、高級アルコール、ポリアル
キレンオキサイドアルキル燐酸エステル、アルキル燐酸
エステル、アルキルホウ酸エステル、サルコシネート類
、アルキルエーテルエステル類、トリアルキルポリオレ
フィン、オキシ第４級アンモニウム塩およびレシチンな
どの公知の分散剤を挙げることができる。

分散剤を使用する場合は通常は使用する強磁性粉末１０
０重量部に対し、０．１〜１０重量部の範囲で使用され
る。

帯電防止剤の例とし２ては、カーボンブランク、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；サポ
ニンなどの天然界面活性剤；アルキレンオキサイド系、
グリセリン系およびグリシドール系などのノニオン系界
面活性剤；高級アルキルアミン類、第４級アンモニウム
塩類、ピリジンその他の複素環化合物の塩類、ホスホニ
ウムまたはスルホニウム類などのカチオン性界面活性剤
；カルボン酸、燐酸、硫酸エステル基、燐酸エステル基
等の酸性基を含むアニオン性界面活性剤；アミノ酸類、
アミノスルホン酸類、アミノアルコールの硫酸または燐
酸エステル類等の両性界面活性剤等を挙げることができ
る。帯電防止剤として上記の導電性微粉末を使用する場
合には、例えば強磁性粉末１００重量部に対し０．１〜
ＩＯ重量部の範囲で使用され、界面活性剤を使用する場
合にも同様に０．１２〜１０重量部の範囲で使用される
。

なお、上述した分散剤、帯電防止剤、潤滑剤などの添加
剤は、厳密に上述した作用効果のみを有するものである
との限定の下に記載したものではなく、例えば、分散剤
が潤滑剤あるいは帯電防止剤とじ−で作用することも有
りうる。従って、−１−配分類により例示した化合物な
どの効果作用が、上記分類に記載された事項に限定され
ないことは勿論であり、また複数の作用効果を奏する物
質を使用する場合には、添加量は、その作用効果を考慮
して決定することが好ましい。

このようにして調製された磁性塗料は前述の非磁性支持
体上に塗布される。塗布は、前記非磁性支持体上に直接
行うことも可能であるが、また、接着剤層などの中間層
を介して非磁性支持体上に塗布することもできる。ここ
でいう中間層とは接着剤単独の層または結合剤中にカー
ボン等の非磁性微粒子を分散してなる複合膜層等である
。

カーボンを含有する中間層は結合剤として磁性層に用い
られる種々の結合剤のなかから任意に選ぶことができる
。カーボンの粒径は１０〜５０ｎｍ（ナノメートルｉｌ
Ｏ−９ｍ）のものが好ましく、バインダー；カーボンは
重量比にして１００：１０がら１００：１５０が好まし
い。中間層の厚みは単なる接着剤層の場合０．１〜２μ
ｍ、非磁性粉体を含む複合層の場合０．５〜４μｍが好
ましい。

中間層にはこのほか磁性層に用いている潤滑剤と同しま
たは異なる潤滑剤を添加してもよい。

」１記の強磁性粉末と結合剤の分散方法および支持体へ
の塗布方法などの詳細は特開昭５４−４６０１１号およ
び同５４−２１８０５号等の各公報に記載されている。

このようにして塗布される磁性層の厚さは、乾燥後の厚
さで一般には約０．５〜１０μｍの範囲、通常は０．７
〜６０μｍの範囲になるよう塗布される。

非磁性支持体上に塗布された磁性層は磁気記録媒体がテ
ープ状で使用される場合通常、磁性層中の強磁性粉末を
配向させる処理、即ち磁場配向処理を施したあと、乾燥
される。また逆にディスク状媒体の場合は磁気特性の異
方性をとりのぞくために、磁場による無配向処理が施さ
れる。こののち必要により表面平滑化処理が施される。

〔実施例〕

次に実施例をもって本発明を具体的に説明するが、本発
明はこれらに限定されるものではない。

なお、実施例中の「部」との表示は「重量部」を示すも
のとする。

実施例−１ 下記の組成物をボールミルを用いて４８時間混線分散し
たあと、これにポリイソシアネート５部を加え、さらに
１時間混線分散したあと、１μｍの平均孔径を有するフ
ィルタを用いてろ過し、磁性塗料を調製した。得られた
磁性塗料を乾燥後の厚さが４．０μｍになるように、厚
さ１０μｍのポリエチレンテレフタレート支持体の表面
にリバースロールを用いて塗布した。

硼性塗料組成 強磁性合金粉末　　　　　　　　　１００部（組成：Ｆ
ｅ９４％、Ｚｎ４％、Ｎｉ２％；抗磁カニ　１５０００
ｅ　　；　　比表面積５４ポ／ｇ）ポリエステル系ポリ
ウレタン　　　　５部塩化ビニル／酢酸ビニル／無水マ
レイン酸共重合体（日本ゼオン■製４００Ｘ１１０Ａ、
重合度４００）１２部 研磨材（α−アルミナ、平均粒径３μｍ）５部 潤滑材　　・・・・・　　（第１表記載）オレイン酸　
　　　　　　　　　　　　１部カーボンブランク（平均
粒径４０ｎｍ）２部メチルエチルケトン　　　　　　　
３００部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を
行い、さらに乾燥後、スーパーカレンダー処理を行った
後８ｍｍ幅にスリットして、８ｍｍビデオテープを製造
した（サンプルＮｏ、　１〜１１）。

実施例−２ 下記の組成物をボールミルを用いて４８時間混線分散し
たあと、これにポリイソシアネー］・５部を加え、さら
に１時間混線分散したあと、］　／／ｍの平均孔径を有
するフィルタを用いてろ過し、磁性塗料を調製した。得
られた６夕性塗料を乾燥後の厚さが４０μｍになるよう
に、厚さ１０μｍのポリエチレンテレフタレート支持体
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 強磁性合金粉末　　　　　　　　　１００部（組成：　
Ｆｅ９４％、Ｚｎ４％、Ｎｉ２％；抗磁カニ　１５００
０ｅ　　；　　比表面積５４ボ／ｇ）塩化ビニル／酢酸
ビニル／無水マレイン酸共重合体（日本ゼオン■製４０
０Ｘ１１０Ａ、重合度４００）１２部 研磨材（α−アルミナ、平均粒径３μｍ）５部 カーボンブラック（平均粒径４０ｎｍ）　　２部メチル
エチルケトン　　　　　　　３００部磁性塗料が塗布さ
れた非磁性支持体を、磁性塗料が未乾燥の状態で３００
０ガウスの磁石で磁場配向を行い、さらに乾燥後、スー
パーカレンダー処理を行った後バーコータを用い、第２
表に記載の化合物の溶液をトンプコートした後８ｍｍ幅
にスリットして、８ｍｍビデオテープを製造した（サン
プルＮｏ、　１２〜］７）。

実施例−３ また実施例−１の磁性体をＣｏ−α−ＦｅＯｘ（Ｉｌｃ
＝７０’００ｅ＋４５＋ｄ／ｇ）に変更してその他は同
条件でサンプルを作成した（サンプルＮｏ、　１８〜２
０　）。

上記のようにして得られたビデオテープにＶＴＲ（富士
写真フィルム■：　ＦＩＩＪＩＸ−８）を用いて７ＭＨ
ｚの信号を記録し、再生した。基準テープ（サンプル番
号８）に記録した７　ＭＨｚの再生出力をＯｄＢとした
ときのビデオテープの相対的な再生出力を測定した。

得られたビデオテープとステンレスポールとを５０ｇの
張力（Ｔ、）で接触（巻きつけ角１８０°）させて、こ
の条件下で、ビデオテープを３．３ｃｍ／ｓの速度で走
行させるのに必要な張力（Ｔ２）を測定した。

この測定値をもとに、下記計算式によりビデオテープの
、摩擦係数μをもとめた（第１表および第２表に記載）
。

μｍ１　／　７Ｚ　・Ｉｎ　（Ｔｚ／Ｔ＋）尚、摩擦係
数のテストは、ａ、２０°Ｃ１１０％ＲＨ，ｈ。

４０°Ｃ１８５％ＲＨの２条件で行なった。

また、これらのサンプルを４０°Ｃ１５０％に１週間保
存して潤滑剤のブルーミングを顕微鏡で観察し、○（全
くみられず）×（ブルーミングみられろ）第１表、第２
表および第３表の結果より明白な如く、本発明の、高級
脂肪酸のＮ、Ｎ−ジアルキルアミド化物を用いた本発明
のサンプルＮｏ、　１〜４゜６〜７，１０〜ｌＬ１２〜
１／１，１７．１８〜１９はいずれも再生出力が高＜、
ａ　、　ｂ両条件でも摩擦係数が低いことがわかる。

一方、本発明の化合物を使用せず、単に脂肪酸や脂肪酸
アミドのみを用いた場合は、再生出力も低く、また特に
高温、高温（ｂ条件）下での摩擦係数が大きくブルーミ
ングの問題があることがわかる。

（発明の効果］ 本発明は非磁性支持体上に主として金属磁性粉末と結合
剤からなる磁性層を設けた磁気記録媒体において、磁性
層が下記一般式に示される、高級脂肪酸のＮ、Ｎ−ジア
ルキルアミド化物を含有することを特徴とする磁気記録
媒体 ＯＲ’ １１／ −Ｃ−Ｎ ＼ Ｒ″“ ここで、Ｒは炭素数１３〜２１の飽和または不飽和。

直鎖又は分岐の炭化水素基 Ｒ’、Ｒ”は同じまたは異なる炭素数１〜２２の炭化水
素基である により、特に広範囲の温湿度条件下において、電磁変換
特性１ヘツドの摩耗性を犠牲にすることなく走行耐久性
を安定して得られる磁気記録媒体を提供することが出来
た。

代理人　弁理士（８１０７）佐々木　清除（ほか　３名
）

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）非磁性支持体上に主として金属磁性粉末と結合剤
   からなる磁性層を設けた磁気記録媒体において、磁性層
   が下記一般式に示される、高級脂肪酸のＮ，Ｎ−ジアル
   キルアミド化物を含有することを特徴とする磁気記録媒
   体。 ▲数式、化学式、表等があります▼ ここで、Ｒは炭素数１３〜２１の飽和または不飽和、直
   鎖又は分岐の炭化水素基 Ｒ’、Ｒ”は同じまたは異なる炭素数１〜２２の炭化水
   素基である。