JPH0325852B2

JPH0325852B2 -

Info

Publication number: JPH0325852B2
Application number: JP1539281A
Authority: JP
Inventors: Tsutomu Okita; Kyoichi Naruo
Original assignee: Fuji Photo Film Co Ltd
Current assignee: Fujifilm Holdings Corp
Priority date: 1981-02-04
Filing date: 1981-02-04
Publication date: 1991-04-09
Also published as: US4482610A; JPS57130230A

Description

【発明の詳細な説明】

本発明は磁気記録材料の製造方法に関し、特に
磁気特性が良好で、しかも耐摩耗静が良好な磁気
記録材料を製造する方法に関するものである。現在、一般に広く使用されている磁気記録材料
の製造法は、結合剤として塩酢ビ系樹脂、塩ビ−
塩化ビニリデン系樹脂、セルロース樹脂、アセタ
ール樹脂、ウレタン樹脂、アクリロニトリルブタ
ジエン樹脂等の熱可塑性樹脂を単独あるいは混合
して用いる方法があるが、この方法では、磁性層
の耐摩耗性が劣り磁気テープの走行経路を汚して
しまうという欠点を有していた。またメラミン樹脂、尿素樹脂などの熱硬化性樹
脂を用いる方法あるいは上記熱可塑性樹脂に化学
反応による架橋性の結合剤、例えばイソシアネー
ト化合物、エポキシ化合物などを添加する方法が
知られている。しかし、架橋性の結合剤を用いる
と、磁性体を分散させた樹脂溶液の貯蔵安定性
が悪い。即ち、ポツトライフが短かいという欠点
を有し磁性塗液物性の均一性、ひいては、磁気テ
ープの均質性が保てないという欠点及び塗布乾
燥後に塗膜の硬化のために熱処理工程が必要であ
り、製品化までに長時間を要するという大きな欠
点を有していた。これらの欠点を防止するため、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、乾燥後に電子線照射によつて硬化せしめる磁
気材料の製造方法が特公昭47−12423号、特開昭
47−13639号、特開昭47−15104号、特開昭50−
77433号等に開示されている。しかしながら、上
記特許に開示された製造方法では高度な磁気特
性、力学的性質を有する磁気記録材料は得られな
かつた。近年特に高度な電気特性が要求され、このため
強磁性粉末を分散性を良好にすることが磁性塗液
に以前にも増して要求されるようになつた。強磁
性粉末の分散性が悪いと出力低下を起こしたり、
雑音（ノイズ）の原因になつたりするのである。従来の電子線硬化を用いる方法では高密度記録
のために磁性体含有量を大きくすると磁性塗液の
貯蔵安定性が悪く、また得られた磁気テープの電
気特性は充分に使用に耐えるものではなく、大き
な欠点を有していた。また磁気テープの長時間記
録化のために支持体を薄くすることが要求され、
磁性層の力学的性質を向上が要求されている。また例えばビデオテープの場合はビデオカセツ
トレコーダーの多機能によつて磁気テープは苛酷
な使用条件が要求されているが、これらの力学的
性質を磁性層に付与することはできなかつた。本発明者等は熱可塑性樹脂、熱硬化樹脂を用い
る方法、及び化学反応による架橋性の結合剤を添
加する方法、更に電子線架橋による硬化性結合剤
を用いる方法、等の従来技術の欠点を改良するた
め鋭意研究を重ねた結果本発明に到達したもので
ある。本発明の目的は、第１に、磁気特性の優れた磁
気記録材料の製法を提供することであり、第２
に、力学的性質の優れた磁性層を有する磁気記録
材料の製法を提供することであり、第３に、磁性
塗液の貯蔵安定性が良好で均質な磁気記録材料の
製法を提供することであり、第４に、耐摩耗性の
優れた磁気記録材料の製法を提供することであ
り、第５に、塗膜の硬化のための熱処理工程が不
要な磁気記録材料の製法を提供することである。本発明の目的は電子線による重合が可能な炭素
−炭素不飽和結合を１個以上有する化合物Ａ、電
子線による重合が可能な不飽和結合を有する化合
物Ｂ、強磁性粉末及び有機溶剤を含む組成物を支
持体上に塗布し、有機溶剤を除去した後、電子線
照射により重合硬化せしめる工程を含み且つ前記
化合物Ａ又は化合物Ｂの1wt％溶液10重量部と強
磁性粉末１重量部の混合系に於て、前記化合物Ａ
は10wt％以上が強磁性粉末に吸着する化合物で
あつて下記群より選ばれた１種以上の化合物であ
り、前記化合物Ｂは5wt％以下しか強磁性粉末に
吸着しない化合物であることを特徴とする磁気記
録材料の製造法によつて達成される。化合物不飽和モノ脂肪酸不飽和多塩基酸不飽和脂肪酸アミド燐酸、硫酸の不飽和モノアルキルエステル即ち、本発明の特徴とするところは、電子線硬
化性の炭素−炭素不飽和結合を分子鎖中に１個以
上含みかつ、強磁性粉末に吸着能の大きい化合物
Ａと電子線化合物Ｂを結合剤として磁気記録層を
形成したのち電子線照射することにより、驚くべ
きことに強磁性粉末の分散性が向上し、分散後の
貯蔵安定性に優れ、磁気テープの磁気特性と耐摩
耗性の大巾な向上を実現したものである。この理
由は以下のように考えられる。従来用いられてい
た上記化合物Ｂは電子線硬化により硬く、かつ靭
性があり、耐久性のよい磁性層が得られるが、こ
れのみでは強磁性粉末の分散性が悪く、そのため
角型比が低いと共に、耐久性も十分ではなかつ
た。しかし、本発明の強磁性粉末に10wt％以上
吸着する化合物Ａを用いることより、強磁性粉末
の分散性が向上し、角型比が向上すると共に耐久
性が向上したものである。即ち本発明は化合物Ａにより強磁性粉末の分散
性が向上し角型比が大巾に改良され、又、分散性
がよくなることによつて強磁性粉末が十分被覆さ
れ、耐久性が向上して、くり返し走行後の動摩擦
係数及びスチル耐久性が改良される。又化合物Ｂにより硬く耐久性の高いかつ靭性の
高い膜が得られるため、くり返し走行後の動摩擦
係数及びスチル耐久性が改良される。このように
本発明は化合物Ａと化合物の相乗作用により、く
り返し走行後の動摩擦係数、スチル耐久性及び角
型比が同時に改良されたものである。炭素−炭素不飽和結合を１個以上有し、且つ磁
気粉末への吸着能を有する化合物Ａの具体例とし
ては、アクリル酸、クロトン酸、３−ブテン酸、
２−ペンテン酸、３−オクテン酸、２−デセン
酸、10−ウンデセン酸のような不飽和モノ脂肪
酸、マレイン酸、フマル酸、イタコン酸、２−ブ
デン−１，４−ジカルボン酸、ムコン酸などの不
飽和多塩基酸、アクリルアミド、クロトンアミ
ド、２−ペンテンアミド、マレインアミドなどの
不飽和脂肪酸アミド、β−アクリロイロキシエチ
ル燐酸、ビニルスルフオンのような不飽和結合を
有する燐酸、硫酸の不飽和モノアルキルエステル
である。これらの化合物の１重量％の溶液10重量部と強
磁性粉末１重量部の混合系に於て、強磁性粉末に
10％以上吸着する化合物を添加することにより磁
性塗液の分散性が飛躍的に向上することが判明し
た。吸着量が10％以下のときは分散性が好ましく
ない。電子線による重合が可能な不飽和結合を有する
化合物としては、化合物Ｂの1wt％溶液10重量部
と強磁性粉末１重量部の混合系に於いて、5wt％
以下しか強磁性粉末に吸着しない化合物であり炭
素−炭素不飽和結合を１個以上有する化合物であ
り、アクリロイル基、アリル基、ビニルエーテル
基、ビニルチオエーテル基等を含む化合物及び不
飽和ポリエステルであり、具体的には、アクリル
酸メチル及びその同族体であるアクリル酸アルキ
ルエステル、スチレン及びその同族体であるα−
メチルスチレン、β−クロルスチレンなど、アク
リロニトリル、酢酸ビニル、プロピオン酸ビニル
など挙げられる。分子内に不飽和結合が２個以上
あつてもよい。この化合物の例としては「感光性
樹脂データー集」(株)綜合化学研究所昭和43年12月
刊行235〜236頁に掲載されている化合物が挙げら
れる。特に、ポリオールの不飽和エステル類、例
えばエチレンジアクリレート、ジエチレングリコ
ールジアクリレート、グリセロールトリアクリレ
ート、エチレンジアクリレート、ペンタエリスリ
トールテトラアクリレートなど及びエポキシ環を
有するグリンジルアクリレートなどが好ましい。
分子内に不飽和結合が１の化合物と２個以上の化
合物を混合して用いてもよい。また、これらの化合物は高分子量体のものであ
つてもよい。特に好ましくは高分子鎖の主鎖の末
端あるいは側鎖にアクリレート基を有する化合物
であり、これらはA.Vrancken“Fatipec
Congress”11 19（1972）に引用されている。例
えば以下に示す化合物であり、例示した化合物のポリエステル骨格がポ
リウレタン骨格、エポキシ樹脂の骨格、ポリエー
テル骨格、ポリカボネート骨格であつてもあるい
はこれらの混合された骨格でもよい。分子量とし
ては1000〜20000が好ましいが、特に限定される
ものではない。また電子線による重合が可能な化
合物として上記のモノマーとポリマーを混合して
用いてもよい。更に、塩ビ酢ビ系共重合体、繊維素系樹脂、ア
セタール系樹脂、塩ビ−塩化ビニリデン系樹脂、
ウレタン樹脂、アクリロニトリルブタジエン樹脂
等と熱可塑性樹脂を必要により単独あるいは混合
して本発明の磁性塗液に添加してもよい。吸着性化合物Ａの添加量は強磁性粉末に対し
て、005〜15％が好ましく、更に好ましくは、0.2
〜5wt％である。添加量が少ないと強磁性粉末の
分散性が不良となり多すぎると重合に要するエネ
ルギーが大きくなつて好ましくない。磁性塗液に
含まれるバインダー成分（磁性塗液から有機溶剤
を除いた有機物）の総和が強磁性粉末に対して重
量で７〜0.1が好ましく、更に好ましくは0.5〜0.2
である。強磁性粉末としては、強磁性酸化鉄微粉末、強
磁性二酸化クロム微粉末、強磁性合金粉末などが
使用できる。強磁性酸化鉄、二酸化クロムの針状
比は、２／１〜20／１程度、好ましくは５／１以
上平均長は0.2〜2.0μｍの範囲が有効である。強
磁性合金粉末は金属分が75wt％以上であり、金
属分の80wt％以上が強磁性金属（即ち、Fe、
Co、Ni、Fe−Co、Fe−Ni、Co−Ni、Fe−Co
−Ni）で長径が約1.0μｍ以下の粒子である。有機溶剤としては、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；エーテル、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；
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化炭化水素等のも
のが選択して使用できる。更にまた、平滑化処理を電子線照射の処理前に
施してもよい。磁性層表面の平滑化処理には鏡面
ロールとによるカレンダリング処理あるいは鏡面
ロールと弾性ロールとによるカレンダリング処理
が用いられる。例えば鏡面ロールとしてはメタル
ロール、弾性ロールとしてはコツトンロールまた
は合成樹脂（たとえばナイロン、ポリウレタンな
ど）ロールを用いることができる。カレンダーの条件は約25〜100Kg／cm²のロール
間圧力で、約10〜150℃、時に好ましくは10〜70
℃の温度で、５〜20ｍ／minの処理温度で１〜30
段で行なうのが好ましい。温度及び圧力がこれら
の上限以上になると磁性層が剥落したり支持体が
変形したり悪影響がある。又、処理速度が約５
ｍ／min以下だと表面平滑化の効果が得られな
く、約200ｍ／min以上だと処理操作が困難とな
る。本発明の方法において、鏡面ロールによる平滑
化処理は、支持体上の塗布層から有機溶剤を除去
した後に行なわれる。この場合、有機溶剤は完全
に除去されてもよいし、一部除去されてもよい。
例えば、塗布層を放置又は通常の条件で乾燥して
有機溶剤の一部又は全部を除去した後、平滑化処
理を施すこともできる。また、電子線照射後に平滑化処理を施すことは
磁性層表面が平滑になりにくく、電気特性上ノイ
ズが大きくなつて好ましくない。また、本発明の塗布組成液には、潤滑剤、研摩
剤、防錆剤、帯電防止剤などの添加剤を加えても
よい。特に潤滑剤は、飽和及び不飽和の高級脂肪
酸、脂肪酸エステル、高級脂肪酸アミド、高級ア
ルコール、シリコンオイル、鉱油、食物油、フツ
ソ系化合物などがあり、これらは塗布液調整時に
添加してもよく、また乾燥後あるいは平滑化処理
後あるいは電子線硬化後に有機溶剤に溶解してあ
るいはそのまま磁性層表面に塗布あるいは、噴霧
してもよい。塗布組成物を調整する際には、磁性粉末及び上
述の各成分は全て同時に、あるいは個々順次に混
練機に投入される。このとき分散剤を磁性粉末と
共にまず分散し、然るのち電子線によつて重合硬
化可能な化合物、熱可塑性樹脂を添加してもよ
い。組成物の混練分散には各種の混練機が使用され
る。例えば、二本ロールミル、ボールミル、サン
ドグラインダー、デイスパー、高速インペラー分
散機、高速ミキサーホモジナイザーなどである。
支持体上への磁性塗液を塗布する方法としては、
ドクターコート、プレードコート、エアナイフコ
ート、スクイズコート、リバースロールコート、
グラビアコート等が利用できる。磁性層の厚味は乾燥厚味で約0.5〜15μｍの範囲
となるように塗布する。この乾燥厚味は磁気記録
体の用途、形状、規格などにより決められる。このような方法により、支持体上に塗布された
磁性層は、必要により、前記のように層中の磁性
粉末を配向させる処理を施し乾燥する。配向処理は下記の条件で行なうことができる。配向磁場は交流または直流で約500〜3000Oe程
度である。配向後の磁性層の乾燥温度は約50〜120℃程度、
好ましくは70〜100℃、特に好ましくは80〜90℃
で、空気流量は１〜5K／m²、好ましくは２〜
3K／m²で、乾燥時間は約30秒〜10分間程度、
好ましくは１〜５分である。乾燥前に塗膜表面のスムーズニング処理を施し
てもよい。この方法としてはマグネツトスムーザ
ー、スムーズニングコイル、スムーズニングブレ
ード、スムーズニングブランケツト等の方法が必
要に応じて使用される。前記の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イン類、セルローストリ
アセテート等のセルロース誘導体、ポリカーボネ
ート、ポリイミド、ポリアミドイミド等プラスチ
ツ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；紙、ポリオレフイン類を塗布または
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イルム、テープ、
シート、デイスク、カード、ドラム等いずれでも
良く、形態に応じて種々の材料が必要に応じて選
択される。又、本発明の支持体は帯電防止、転写防止、ワ
ウフラツターの防止、磁気記録体の強度向上、バ
ツク面のマツト化等の目的で、磁性層を設けた側
の反対の面（バツク面）がいわゆるバツクコート
（backcoat）されていてもよい。電子線加速器としてはバンデグラーフ型のスキ
ヤニング方式、ダブルスキヤニング方式あるいは
カーテンビーム方式が採用できるが、好ましいの
は比較的安価で大出力が得られるカーテンビーム
方式である。電子線特性としては、加速電圧が
100〜1000kV、好ましくは150〜300kVであり、
吸収線量として0.5〜20メガラツド好ましくは２
〜10メガラツドである。加速電圧が100kV以下の
場合は、エネルギーの透過量が不足し1000kVを
越えると重合に使われるエネルギー効率が低下し
経済的でない。吸収線量として、0.5メガラツド
以下では硬化反応が不充分で磁性層強度が得られ
ず、20メガラツド以上になると、硬化に使用され
るエネルギー効率が低下したり、被照射体が発熱
し、特にプラステイツク支持体が変形するので好
ましくない。本発明によれば、表面が平滑で且つ驚くほどに
耐摩耗性、磁気特性のすぐれた磁気記録材料が得
られることができる。以下に本発明を実施例および比較的により更に
具体的に説明する。以下の実施例のおよび比較例
において「部」はすべて「重量部」を示す。以下の実施例及び比較例で用いた素材の吸着実
験の結果を表１にまとめた。溶剤は全てメチルエ
チルケトンを用いた。

【表】実施例１ γ−Fe₂O₃ 100部ニトロセルロース（ダイセル社製RS１／２Ｈ） 10部ウレタン樹脂（アジピン酸、ブタンジオール、ト
リレンジイソシアネート縮合物） 10部アクリル酸：化合物Ａ吸着量30wt％ 0.5部エステルアクリレートオリゴマー：化合物Ｂ吸着
量1wt％（東亜合成製アロンクスM6100）２部ヘキサメチレンジアクリレート２部メチルエチルケトン 250部ステアリン酸１部ブチルステアレート１部上記成分をホールミルで50時間混練して得られ
た磁性塗液を20μのポリエチレンテレフタレート
支持体上に、ドクターブレードを用いて乾燥膜厚
が8μになるように塗布しコバルト磁石を用いて
配向させたのち、溶剤を乾燥（100℃１分間）さ
せた。このあとでコツトンロールと鏡面ロールの
群からなる５段のカレンダーで平滑化処理（ロー
ル温度40℃、圧力100Kg／cm²）を行つた。次いで加速電圧200kV、ビーム電流10ｍＡで
5Mradの吸収線量になるように照射した。この
サンプルをNo.１とする。比較例１実施例１に於てアクリル酸を除いて同様の操作
を行つた。このサンプルをNo.２とする。以下実施例１の組成物のうちアクリル酸を下記
素材に変更して同様の実験を行つた。比較例２（サンプルNo.３） β−ヒドロキシエチルアクリレート：化合物Ｂ
吸着量5wt％１部実施例２（サンプルNo.４） CH₂＝CHCO₂CH₂CH₂OPO₃H₂：化合物Ａ吸
着量5wt％（共栄社油脂(株)製）１部実施例３（サンプル５）アクリルアミド：化合物Ａ吸着量3wt％１部実施例４（サンプル６）マレイン酸：化合物Ａ吸着量30wt％ 0.5部実施例５（サンプル７） CH₂＝CHCO₂CH₂CH₂OSO₃H₂：化合物Ａ吸着
量30wt％ 0.5部実施例１〜５、比較的１、２のサンプルはビデ
オテープレコーダーで100回くり返し走行したと
きの動摩擦係数、スチル耐久時間及び角型比（残
留磁束密度／最大磁束密度）を測定し、結果を表
２に示した。

【表】＊１：VHSビデオテープレコーダー〔松下電器
産業株式会社製、マクロード88（NV−8800
型）〕を用いて、回転シリンダーの送り出し側
のテープテンシヨンをT₁、巻き取り側のテー
プテンシヨンをT₂としたとき、T₁に比べてT₂
が極めて大となる場合にT₂の大きさからT₁の
影響を除くために、次式により摩擦係数（μ）
を定義し、このμにより走行テンシヨンの評価
を行なつた。 T₂／T₁＝eμπ （測定は23℃、65％RH）表１に示したのは100回走行をくり返したと
きの値である。＊２：VHSビデオテープレコーダー（日本ビク
ター株式会社製、HR3600型）を用いてビデオ
テープ（各サンプル）に一定のビデオ信号を記
憶し、再生した静止画像が鮮明さを失なうまで
の時間を示す（23℃、65％RH）。好ましい実施態様としては以下のことが挙げら
れる。 (1) 特許請求の範囲に於て、吸着能のある不飽和
化合物がアクリル酸、クロトン酸、マレイン
酸、フマル酸、イタコン酸、ブテン酸、オクテ
ン酸、デセン酸、ウンデン酸から選ばれた不飽
和脂肪酸である磁気記録材料の製造方法。 (2) 特許請求の範囲に於て、吸着能のある不飽和
化合物がβ−アクリロイロキシエチル燐酸、ア
クリルアミドである磁気記録材料の製造方法。 (3) 特許請求の範囲に於て、加速電圧100〜
1000kV吸収線量が0.5〜20メガラツドである電
子線照射工程を有する磁気記録材料の製造方
法。 (4) 特許請求の範囲に於て、炭素−炭素不飽和結
合を１個以上有する化合物がCOOH基又は
PO₃H基を含むことを特徴とする磁気記録材料
の製造方法。

Claims

【特許請求の範囲】１電子線による重合が可能な炭素−炭素不飽和
結合を１個以上有する化合物Ａ、電子線による重
合が可能な不飽和結合を有する化合物Ｂ、強磁性
粉末及び有機溶剤を含む組成物を支持体上に塗布
し、有機溶剤を除去した後、電子線照射により重
合硬化せしめる工程を含み且つ前記化合物Ａ又は
化合物Ｂの1wt％溶液10重量部と強磁性粉末１重
量部の混合系に於て、前記化合物Ａは10wt％以
上が強磁性粉末に吸着する化合物であつて下記群
より選ばれた１種以上の化合物であり、前記化合
物Ｂは5wt％以下しか強磁性粉末に吸着しない化
合物であることを特徴とする磁気記録材料の製造
方法。化合物Ａ不飽和モノ脂肪酸不飽和多塩基酸不飽和脂肪酸アミド燐酸、硫酸の不飽和モノアルキルエステル