JPH0157415B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

本発明は、支持体上に磁性層を有する磁気記録
媒体、例えば磁気テープ、磁気デイスクに関する
ものである。 磁気テープには特に、摩擦係数が小さいこと及
び円滑かつ安定な走行を有することをはじめ、粉
落ち量が少ないこと、スプライス性が良いこと
等、各種の特性が要求される。即ち、磁気テープ
がVTR等の磁気記録再生装置に使用される場合、
テープガイド類、磁気ヘツド等と物理的に接触し
つつ高速度で走行するので耐摩耗性に優れしかも
長時間に亘つて安定に走行し得ることが重要とな
る。例えば、記録又は再生時にテープ表面の摩擦
係数が変化すると、テープはガイドや磁気ヘツド
の箇所で振動してしまう。この結果、テープへの
記録・再生信号（例えば音声信号）は周波数に変
化をきたし、原周波数とは違つた音になつたり、
或いはテープの振動音（いわゆるＱ音）が直接聞
こえてしまうという欠点がある。 これを防止するために、テープに滑性を付与す
ることが従来から種々試みられている。例えば、
γ−Fe₂O₃等の磁性粉及び塩化ビニル系結合剤を
含む磁性塗料中に、二硫化モリブデン、グラフア
イト、ワツクス等の固形滑剤を添加している。し
かしこの固形滑剤は、耐久性の向上にとつてさほ
ど効果がない上に、多量に添加すると磁気特性を
劣化させるので望ましくない。他方、高級脂肪
酸、高級脂肪エステル、パラフイン系炭化水素、
シリコーンオイル（例えばジメチルシリコーンオ
イル、ジフエニルシリコーンオイル）等を滑剤と
して使用する場合もあるが、これでも充分な耐久
性と潤滑性を付与することができず、特にVTR
のカセツト用には不充分である。しかも、磁性層
表面へ滑剤がにじみ出すブルーミングが生じ易
く、テープの貼付き現象、ステイツク−スリツプ
等の原因となる。 本発明は、上述の点に鑑み、テープの走行安定
性、耐摩耗性、摩擦係数低下を良好ならしめた、
磁気記録媒体を提供するものである。 本発明においては、支持体上に磁性層を有する
磁気記録媒体において、この磁気記録媒体は一般
式 （ただし、Ｘは−OCOR¹、−R²OCOR³、−
R⁴COOR⁵または−R⁶COOHであり、R₁、R³、
R⁵は炭素数７〜21の飽和または不飽和の一価炭
化水素基、R²、R⁴は炭素数１〜21の飽和または
不飽和の２価炭化水素基、R⁶は炭素数７〜21の
飽和の２価炭化水素基である。A₁、A₂は−CH₃、
−Ｏ（CH₂）_i（CF₂）_jＹまたはＸから選ばれた１つ
であり、ｉは０、１または２、ｊは１〜12の整
数、Ｙは水素原子または弗素原子である。ｌ、ｍ
及びｎはいずれも０〜300の整数であり、A₁また
はA₂がＸの場合はｌ＝０、ｍ＝０でも良く、A₁
またはA₂が−Ｏ（CH₂）_iC_jF_2j+1の場合はｌ＝０、
ｎ＝０でも可、A₁、A₂ともに−CH₃の場合はｌ
＝０でも良いが、ｍ、ｎいずれも０であつてはな
らない。）で示されるオルガノポリシロキサン化
合物を保持していることを特徴とする磁気記録媒
体に係るものである。 このように構成された磁気記録媒体は耐摩耗性
が良好となるばかりでなく、摩擦係数が小さくな
り滑性が向上し、円滑かつ安定な走行性が得られ
る。すなわち、上述のオルガノポリシロキサン化
合物では構造式中の側鎖にフツ化アルキルエーテ
ル基〔Ｏ（CH₂）_i（CF₂）_j〕を含有しているため摩
擦係数が充分小さくなり、特性も向上する。 上記構造式中において、R¹、R³、R⁵、R⁶の炭
素数が７未満であると摩擦係数が低下せず、耐久
性も低下し、また21を越えると磁性層への溶解性
の低下や融点の上昇が起こりブルーミングが発生
し易くなる。R²、R⁴の炭素数を21以下としたの
も同様の理由によるものである。Ｆ含有炭化水素
基（CF₂）_jに関し、ｊを１〜12以下としたのは、
12を越えると磁性層への溶解性の低下や融点の上
昇が起こり、ブルーミングやヘツド汚れが生じ易
くなるからである。ｊが０では摩擦係数が低下し
効果がすくなくなる。ｌ、ｍ、及びｎを300以下
としたのは、300を越えると高分子量になり過ぎ
磁性層との相溶性が悪くなるからである。従つ
て、ｌ＋ｍ＋ｎ＜600であることが好ましい。ま
たＸ（エステル）の濃度については ｍ／２＋ｌ＋ｍ＋ｎ≧0.05 であるのが好ましい。 本発明で使用するオルガノポリシロキサン系滑
剤の添加量はその上述した効果を充分に発揮させ
る上で、磁性層に含ませる場合には磁性層中の磁
性粉100重量部に対して0.5〜７重量部（PHP）で
あるのが望ましい。またベース裏面のジツクコー
ト層（後述）に含ませる場合にはバツクコート層
中の結合剤100重量部に対して0.5〜20重量部
（PHR）であるのが望ましい。さらに上記滑剤か
らなるトツプコート層又はコーテイング層（いず
れも後述）を塗布形成する場合、その滑剤の塗布
量としては１〜1000mg/m²であるのが望ましい。 次に、このオルガノポリシロキサン化合物の合
成方法の具体例を説明する。 (1) 脱水素反応による例 （ただし、A₁、A₂、Ｘは前述と同じ）で示さ
れるSi−Ｈ含有化合物と、HO（CH₂）_i（CF₂）_j
Ｙ（ただしｉ、ｊ、Ｙは前述と同じ）で示され
るアルコールとを脱水素反応させて合成する。 (2) 脱塩酸反応による例 （ただし、A₁、A₂、Ｘは前述と同じ）で示さ
れるSi−Cl含有化合物と、HO（CH₂）_i（CF₂）_j
Ｙ（ただしｉ、ｊ、Ｙは前述と同じ）で示され
るアルコールとを脱塩酸反応させて合成する。 本発明による磁気記録媒体、例えば磁気テープ
を第１図〜第５図に例示する。 第１図は、非磁性ベース１の表面に本発明の滑
剤を含有した磁性層２を形成したものを示す。以
下の図でも同様であるが、本発明による滑剤を含
む層は点々入りの断面で示している。第２図は、
磁性層２の表面に本発明による滑剤からなるトツ
プコート層３が形成された状態を示す。第３図
は、非磁性ベース１の裏面に本発明による滑剤か
らなるコーテイング層４が形成された状態を示
す。第４図は、非磁性ベース１の裏面に形成され
たバツクコート層５中に本発明による滑剤を含有
せしめた状態を示し、更に第５図は、バツクコー
ト層５上に本発明による滑剤からなるコーテイン
グ層６が形成された状態を示す。なお、バツクコ
ート層５は種々の目的で設けられるが、これはバ
ツク面を表面荒らさを適当にコントロールするこ
とにより走行性を安定化したり、帯電防止の目的
であつたりする。このためバツクコート層は結合
剤中にカーボンブラツクを混合したものを塗布し
たり、更に非磁性の顔料例えばα−Fe₂O₃、アル
ミナ、タルク等を混合してもよい。本発明の磁気
記録媒体は、こうした磁気テープのみならず、表
面又は表裏面に磁性層を有する磁気デイスク等に
も適用できる。また、第１図〜第５図のうち、例
えば第１図と第２図〜第５図とを併用したもの、
第２図と第３図〜第５図とを併用したもの、第３
図と第４図又は第５図とを併用したもの等のよう
に、本発明による滑剤を保持する位置を磁性層２
中、或いは磁性層２の表面上及び／又は裏面上と
様々にすることができる。 本発明の磁性層に使用可能な強磁性粉末（磁性
粉）としては、γ−Fe₂O₃、Fe₃O₄、γ−Fe₂O₃
とFe₃O₄との混晶、コバルトをドーブしたγ−
Fe₂O₃、コバルトをドーブしたFe₃O₄、二酸化ク
ロム、バリウムフエライト、種々の合金粉末磁性
体（例えばFe−Co、Co−Ni、Fe−Co−Ni、Fe
−Co−Ｂ、Fe−Co−Cr−Ｂ、Mn−Bi、Mn−
Al、Fe−Co−Ｖ等）、窒化鉄等が挙げることが
でき、これら２種以上を混合して使用しても差支
えない。また、磁性層に使用できる結合剤として
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−ビニルアルコール共重合体、塩
化ビニル−酢酸ビニル−マレイン酸共重合体、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、アクリル酸エス
テル−塩化ビニリデン共重合体、メタクリル酸エ
ステル−塩化ビニリデン共重合体、メタクリル酸
エステル−ステレン共重合体、熱可塑性ポリウレ
タン樹脂、フエノキシ樹脂ポリ弗化ビニル、塩化
ビニリデン−アクリロニトリル共重合体、ブタジ
エン−アクリロニトリル共重合体、アクリロニト
リル−ブタジエン−アクリル酸共重合体、アクリ
ロニトリル−ブタジエン−メタクリル酸共重合
体、ポリビニルプチラール、ポリビニルアセター
ル、セルロース誘導体、スチレン−ブタジエン共
重合体、ポリエステル樹脂、フエノール樹脂、エ
ポキシ樹脂、熱硬化性ポリウレタン樹脂、尿素樹
脂、メラミン樹脂、アルキツド樹脂、尿素ホルム
アルデヒド樹脂等が挙げられる。また、磁性層に
使用し得る補強材としては、酸化アルミニウム、
酸化クロム、酸化硅素等の単独物又は混合物があ
る。更に、帯電防止剤として従来公知の微粒状カ
ーボンブラツクを、分散剤としてレシチンを使用
できる。 磁性塗料の調製に当たつては、有機溶剤とし
て、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類；
メタノール、エタノール、プロパノール、ブタノ
ール等のアルコール類；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類；エチレング
リコールジメチルエーテル、エチレングリコール
モノエチルエーテル、ジオキサン等のグリコール
エーテル類；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；ニトロプロパン等を単独で或いは混合
物として使用することがてきる。この有機溶剤で
調製された磁性塗料を塗布する非磁性ベースとし
ては、ポリエチレンテレフタレート等のポリエス
テル類、ポリプロピレン等のポリオレフイン類、
セルローストリアセテート、セルロースダイアセ
テート等のセルロース誘導体、ポリカーボネー
ト、ポリ塩化ビニル、ポリイミド、アルミニウ
ム、銅等の金属材料、紙等が挙げられる。また滑
剤からなるトツプコート層及びコーテイング層を
塗布する際の溶剤としてはフレオン、ヘキサン、
エタノール等の極性の弱い低沸点の溶剤を用い得
る。 さらに本発明のオルガノポリシロキサン化合物
を滑剤として適用される磁気記録媒体としては、
前述のごとき磁性粉を結合材とともに塗布して磁
性層を形成するいわゆる塗布型の磁気記録媒体に
限らず、金属薄膜型磁気記録媒体にも適用され
る。この金属薄膜型磁気記録媒体は非磁性支持体
上に磁性金属、たとえばCo、Fe、Niあるいはそ
の合金を真空蒸着、イオンプレーテイングあるい
はスパツタリング等のいわゆるフイジカル・ベー
パーデポジシヨン（PVD）技術あるいは液相メ
ツキの技術を用いて形成するものである。この金
属薄膜型磁気記録媒体は結合剤を用いる必要がな
いため高い磁束密度を有し、また非常に薄い層に
形成されるため、短波長、高密度記録に有用であ
る。 以下、本発明を実施例に付き詳細説明する。 まず、本例で使用するオルガノポリシロキサン
化合物からなる滑剤の合成例を下記表に列挙す
る。

【表】

【表】

【表】 次に、本例に共通する磁性塗料の組成及び特性
は以下の通りであつた。 γ−Fe₂O₃ 100重量部 塩化ビニル−酢酸ビニル共重合体（U.C.C.社製
のVAGH） 18重量部 ポリウレタン樹脂（B.F.グツドリツチ社製のエ
スタン5702） 12重量部 カーボン（帯電防止剤） 0.5重量部 レシチン（分散剤） 1.0重量部 滑剤（下記） （下記） メチルエチルケトン（溶剤） 150重量部 メチルイソプチルケトン（溶剤） 150重量部 これら各原料をボールミルで24時間混合してか
ら、フイルタを通して取出し、更に塗布直前にイ
ソシアネート化合物を３重量部添加して30分間撹
拌した。そしてこの混合物を12μ厚のポリエチレ
ンテレフタレートベース上に、乾燥後の厚みが
5μとなるように塗布し、引続いてオリエンテー
シヨンを施し、乾燥した後に巻き取つた。これを
表面処理した後1/2インチ幅に裁断し、サンプル
テープとした。 実施例 １〜10 合成例１〜10の10種のオルガノポリシロキサン
化合物を磁性粉に対し夫々2.0PHP（重量部）添加
してなるサンプルテープを、実施例１〜10とし
た。 比較例 １及び２ 滑剤として、ジメチルシリコーンオイル（比較
例１）、メチルフエニルシリコーンオイル（比較
例２）を夫々使用してサンプルテープを作成し
た。 参考例 １ 合成例11（合成例10でｎ＝500としたもの）のオ
ルガノポリシロキサン化合物を使用してサンプル
テープを作成した。 以上の各例のテープの諸特性を調べたところ、
下記表に示す結果が得られた。

【表】 このデータから、本実施例による滑剤を使用す
れば、摩擦係数が低下して走行安定性が実現さ
れ、粉落ち量も少ない。なお、参考例１より上述
のオルガノポリシロキサンの構造式中のｎの値が
多すぎると粉落ち量が多くなる傾向が見られる。 実施例 11 12μ厚のポリエチレンテレフタレートよりなる
ベース上に斜め蒸着法によりCoを1000Åの厚み
に真空蒸着して磁性層を形成した。こうして形成
した磁性層の上に上記合成例３のオルガノポリシ
ロキサンの１％フレオン溶液をオルガノポリシロ
キサンの塗布量が20mg/m²になる様に塗布（トツ
プコート）した。こうしてなるサンプルテープを
実施例11とした。尚、比較例３として実施例11の
オルガノポリシロキサンによるトツプコート処理
を全く施さないサンプルテープを作成した、これ
らの摩擦係数μd及び磁性面に対する傷の発生状
況を下記表に示す。

【表】 実施例 12 前記の磁性塗料組成から滑剤を除いた磁性塗料
を12μ厚のポリエチレンテレフタレートベース上
に5μの厚みに塗布して磁性層を形成した。この
磁性層上に上記合成例１のオルガノポリシロキサ
ンの１％フレオン溶液をオルガノポリシロキサン
の塗布量が80mg/m²になるように塗布（トツプコ
ート）した。こうして得られた磁気テープの摩擦
係数μdは0.180であつた。 尚、比較例４として、実施例12のオルガノポリ
シロキサンによるトツプコート処理を施さないサ
ンプルテープでの摩擦係数μdは0.420であつた。 実施例 13 滑剤として上記合成例７の を使用した実施例７のサンプルテープと、滑剤と
して下記のオルガノポリシロキサン化合物 を使用したサンプルテープ（比較例４）とを比較
した特性を下記表に示す。

【表】 実施例 14 次の成分： カーボン 100重量部 ポリウレタン樹脂（エスタン5702）50重量部 エポキシ樹脂エピクロン351大日本インキ(株)
製） 50重量部 滑剤（合成例２） ４重量部 メチルエチルケトン 400重量部 トリオール 400重量部 を混合した後、デイスモジユールＬを20重量部を
添加してバツクコート用の塗料とした。この塗料
をベース裏面に乾燥後の厚みが3μとなる様に塗
布し、バツクコート層５（第４図参照）を形成し
てなるサンプルテープを、実施例14とした。 比較例 ５ 実施例14で示したバツクコート用塗料から滑剤
の成分だけを除いた塗料をベース裏面に塗布して
バツクコート層としてなるサンプルテープを作成
した。 実施例 15 比較例５のバツクコート層上に上記合成例５の
オルガノポリシロキサンの１％フレオン溶液をオ
ルガノポリシロキサンの塗布量が80mg/m²になる
ように塗布してコーテイング層４（第５図参照）
を形成してなるサンプルテープを、実施例15とし
た。 比較例 ６ 実施例15からコーテイング層４を除いてなるサ
ンプルテープを作成した。 実施例 16 前記の磁性塗料組成から滑剤を除いた磁性塗料
を12μ厚のポリエチレンテレフタレートベース上
に5μの厚みに塗布して磁性層を形成し、ベース
裏面に上記合成例10のオルガノポリシロキサンの
１％フレオン溶液をオルガノポリシロキサンの塗
布量が２mg/m²になるように塗布してコーテイン
グ層４（第３図参照）を形成して成るサンプルテ
ープを、実施例16とした。 比較例 ７ 実施例16からコーテイング層４を除いてなるサ
ンプルテープを作成した。 以上の各例のテープの特性を調べた結果を下記
表に示す。

【表】 このように、本実施例では、テープの摩擦係数
が低下し、走行安定性が得られる。 本発明によれば、フツ化アルキルエーテル基を
含有するオルガノポリシロキサン化合物を保持す
ることにより、特に次のような性能特性を有す
る。 低Sp値（樹脂、溶剤等の溶解性指数）のフツ
化アルキルエーテル基を含有することにより、オ
ルガノポリシロキサン化合物のSp値も従来品よ
り低下し、このため磁気テープのバインダーとし
て通常使用される塩化ビニル−酢酸ビニル共重合
樹脂、ウレタン樹脂、ニトロセルロース樹脂の
Sp値との隔たりが大となり、その結果、磁気塗
料中に滑剤を添加した所謂内添時の移行性（磁気
テープ上に滑剤が出る度合）が改良されて従来品
では良好な性能が得られなかつた内添系磁気テー
プでの使用が可能となり、またバインダー樹脂の
可塑化を低減化させるために表面傷の発生が少な
くなる。 また、境界油滑性が向上するため、走行安定性
がより改善される。例えばステイツクスリツプが
大幅に改良され、これはワウフラツター、ジツタ
ーを低下させ、ビデオテープにおける画像ゆれ、
オーデイオテープにおける鳴き音の低下に大きく
貢献する。また、耐久性も改善されることにより
従来型のシロキサン系化合物では不可能であつた
金属蒸着テープのトツプコート滑剤としての応用
も可能となる。 さらに、磁性粉に対する親和性にすぐれるた
め、粉落ち性能が大幅に改善される。

【図面の簡単な説明】

第１図乃至第５図は夫々本発明による磁気記録
媒体の実施例を示す断面図である。 １はベース、２は磁性層、３はトツプコート、
４，６は滑剤コーテイング層、５はバツクコート
層である。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 支持体上に磁性層を有する磁気記録媒体にお
   いて、該磁気記録媒体は一般式 （ただし、Ｘは−OCOR¹、−R²OCOR³、−
   R⁴COOR⁵または−R⁶COOHであり、R¹、R³、
   R⁵は炭素数７〜21の飽和または不飽和の一価炭
   化水素基、R²、R⁴は炭素数１〜21の飽和または
   不飽和の２価炭化水素基、R⁶は炭素数７〜21の
   飽和の２価炭化水素基である。A₁、A₂は−CH₃、
   −Ｏ（CH₂）_i（CF₂）_jＹまたはＸから選ばれた１つ
   であり、ｉは０、１または２、ｊは１〜12の整
   数、Ｙは水素原子または弗素原子である。ｌ、
   ｍ、及びｎはいずれも０〜300の整数であり、A₁
   またはA₂がＸの場合はｌ＝０、ｍ＝０でも良く、
   A₁またはA₂が−Ｏ（CH₂）_iC_jF_2j+1の場合はｌ＝
   ０、ｎ＝０でも可、A₁、A₂ともに−CH₃の場合
   はｌ＝０でも良いが、ｍ、ｎいずれも０であつて
   はならない。）で示されるオルガノポリシロキサ
   ン化合物を保持していることを特徴とする磁気記
   録媒体。