JPS5994232A - 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】 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、磁気ディ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、磁気ヘッド等と物
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
しかも長時間に亘っ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ッドの箇所で振動
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、環部波数とは
違った音になったり、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、ｒ　−Ｆｅ２０
ａ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、グラファイト、ワックス等の固
形滑ＰＩを添加している。しかしこの固形滑剤は、耐久
性の向上にとっ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、パラフィン系炭化水素、
シリコーンオイル（例えばジメチルシリコーンオイル、
ジフェ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のカセット用には不充分で
ある。しかも、磁性層表面へ滑剤か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、スティック−ス
リップ等の原因となる。

このように、従来の滑剤は、テープの耐久性、走行安定
性、表面性があまり良くなく、また経時変化によって特
にスチル特性も不安定となる欠点がある。

本発明は、上述した欠陥を是正すべくなされたものであ
って、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％式％ （ただし、Ｒ１、Ｒ３は炭素数７〜２１の飽和又は不飽
和の一価炭化水素基、Ｒ２は炭素数１〜５の二価炭化水
素基、ｐは１〜１２の整数、０＜ｋ≦２．０〈ｌ≦１．
０くｍく３、Ｑ＜ｆｉ＜３．２≦に＋Ｊ十ｍ　十ｎ≦３
．０．１　＜　　ｎ／　ｍ　＜　１０であり１分子中の
硅素原子数は２〜６００である） 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。

本発明によれば、上述のオルガノポリシロキサン化合物
がシリコンの分子側鎖にＲ’　ＣＯＯＲ２基及び１（３
Ｃｏｏ基を含有しているため、磁気記録媒体としての耐
久性が優れると共に、摩擦係数が小となって滑性が向上
し、スチル特性及び多数回走行後の走行特性も安定する
ものであり、ワウ・フラッタ（画面ゆれ）もほとんど認
められない。

即ち、Ｒ”　ＧＯＯＲ２で示されるエステル基は５ｔ−
Ｃ結合によって分子鎮に対して強固に結合しているため
、耐久性に優れる特長を有する。従って８２の炭素数は
１以上であることが不可欠であり、かつ５以下とするこ
とが好ましい。

またＲ３ＣＯＯ基は摩擦係数低下能力にすぐれ、特に低
速走行時の摩擦係数の低下に寄与するという特長を有す
る。これにより、前記一般式で示されるオルガノポリシ
ロキサン化合物は高速走行時の耐久性及び低速走行時の
走行安定性の両方の効果が得られるものである。

従って、（Ｒ’　ＣＯＯＲ２１ｍと〔Ｒ３ｃｏｏ）。の
バランスｎ／ｍが重要であり、０．１　〈ｎ／ｍ　＜　
１０とすることが必要である。Ｒ１及びＲ３の炭素数を
７〜２１としたのは、７未満であると摩擦係数が充分に
低下せず、耐久性も低下し、また２１を越えると磁性層
への相溶性の低下や融点の上昇が起りブルーミングが発
生し易くなるからである。Ｆ含有炭化水素基の（ＣＦ２
）Ｐに関し、ｐを１〜１２としたのは、１２を越えると
磁性層への相溶性の低下や融点の上昇が起り、ブルーミ
ングやヘッド汚れが生じ易くなるからである。また（０
（ＣＦ２）　ｐ　ＣＨ２Ｃ１＋２　）宛に関し、ｐを１
以下としたのは、１を越えると磁性層への相溶性が低下
し、ブルーミングが生じ易く、また耐久性も悪くなるか
らである。（Ｒ”　ＣＯＯＲ２１ｍに関しては、ｍの値
が小さいと滑性（高速走行時の耐久性）が不充分となり
、また値が大になると分子中における（Ｒ３ＣＯＯ）基
との比ｎ／ｍが小となり摩擦係数が充分に低下しなくな
る。従って０．１〈ｍ＜２．５とすることがより好まし
い。（Ｒ”ＣＯＯ−１ｎに関しては、ｎの値が小さいと
摩擦係数が充分に低下しなくなり、また値が大になると
分子中における（Ｒ”Ｃ００Ｒ２）基との比ｎ／ｍが大
となり耐久性が低下する。従って０．１　＜　ｎ　＜　
２．５とすることが好ましい。前記一般式で示されるオ
ルガノポリシロキサン化合物は分子構造的には直鎖状、
分枝鎮状及び環状のいずれであっても良い。１分子中の
硅素原子が６００を越えると磁性層への相溶性が低下し
、ブルーミングが生じ易くなるため６００以下とすべき
である。

本発明で使用するオルガノボリシＵ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。

またベース裏面のバックコートＮ（後述）に含ませる場
合にはバッ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ップコート層又はコーティング
層くいずれも後述）を塗布形成する場合、その滑剤の塗
布量としては１〜１０００■／ｄ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代表的な合
成方法を説明する。

代表例（１） ［ＣＨ３〕ｋ［Ｆ（ＣＦ２）　ＣＨｚＣＨｚ〕ｇ［Ｈ’
１ｍ＋ｎ５ｉ０４−に−ｇ−ｍ−ｎで示されるＳｉＨ基
含有オルガノポリシロキサンと、Ｒ’　Ｃ０ＯＲ’　−
ＣＨ＝　（：Ｂ２　　（但しＲ４は炭素数１〜３の２価
の炭化水素基）で示される脂肪酸不飽和アルコールエス
テル及びＲ３Ｃ０ＯＨで示される脂肪酸とを白金触媒の
存在下に５０℃〜１５０℃の温度範囲で反応させること
により得られる。

代表例（２） ［ＣＨ３’］　ｋＣＦ　（ＣＦ２　）　、ＣＩ（２ＣＨ
２〕ｙ　［Ｃｊ’Ｒ５−］ｍＣＣｇ〕、５ｊＯ４−に−
Ｑ−ｍ　−ｎ（但しＲ５は炭素数２〜５の２価炭化水素
基）で示される”　５ｉ−Ｃｊ！基含有オルガノポリシ
ロキサンと、Ｒ”　Ｃ０ＯＨ及びＲ’　ＧＯＯＲとを塩
酸捕捉剤の存在下に３０℃〜１５０℃の温度範囲で反応
させることにより得られる。塩酸捕捉剤としてはトリエ
チルアミン、ピリジン、ピコリンなどの３級アミン化合
物が例示される。

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＋１１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
す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ップコート層（３）が形
成された状態を示す。第３図は、非磁性ベース（１１の
裏面に本発明による滑剤からなるコーティング層（４）
が形成された状態を示す。第４図は、非磁性ベース（１
１の裏面に形成されたバックコート層（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、
バックコート層（５）上に本発明による滑剤からなるコ
ーティング層（６）が形成された状態を示す。なお、バ
ックコート層（５）は種々の目的で設けられるが、これ
はバッ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った
りする。このためバックコート層は結合剤中にカーボン
ブラッ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−Ｆｅ２０＠、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
ィ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、１−Ｆｅ２０ｓ、Ｆｅ５０＋　、Ｔ　−Ｆｅ２０
ａとＦｅ３Ｏ４との混晶、コバルトをドープしたγ−Ｆ
ｏ２０３、コバルトをドープしたＦｅ３Ｏ４、二酸化ク
ロム、バリウムフェライト、種々の合金粉末磁性体（例
えばＰｅ−Ｃｏ　、Ｃｏ−Ｎ１　、　Ｆｅ−Ｇｏ−Ｎｉ
、　Ｗｅ−Ｃｏ−Ｂｓ　Ｆｅ−Ｇ。

−Ｃｒ−１１Ｌ　Ｍｎ−Ｂ１　％　Ｍｎ−Ａｌ　％　Ｆ
ｅ−Ｇｏ−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−スチレン共
重合体、熱可塑性ポリウレタン樹脂、フェノキシ樹脂ポ
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、ブタジェン−アクリロニトリル共重合体、アクリ
ロニトリル−ブタジェン−アクリル酸共重０ 合体、アクリロニＩ・リルーブタジエンーメタクリル酸
共重合体、ポリビニルブチラール、ポリビニルアセター
ル、セルロース誘導体、スチレン−ブタジェン共重合体
、ポリエステル樹脂、フェノール樹脂、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、
アルキッド樹脂、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
カーボンブランクを、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っては、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頬；メタノール、エタノール
、プロパツール、ブタノール等ノアルコール頬；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；工、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
頻；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でき
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”ζ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ィン類
、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。

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れず、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Ｃｏｓ　Ｒｅ、　
Ｎｉあるいはその合金を真空蒸着、イオンブレーティン
グあるいは１ スパツタリング等のいわゆるフィンカル・ペーパーデポ
ジション（ＰＶＤ）技術あるいは液相メッキの技術を用
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。

３ ２ ４ 次に、本例に共通する磁性塗料の組成及び特性は以下の
通りであった。

ｒ−Ｆｅ２０３１００　　重量部 塩化ビニル−酢酸ビニル共重合　　１８　　重量部体（
Ｕ、Ｃ，Ｃ，社製のＶＡＧＨ） ポリウレタン樹脂（Ｂ、Ｆ、グツド　　１２　　重量部
リッチ社製のニスタン５７０２） 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 漕　　剤（下記）　　　　　　　　　　（下記）メチル
エチルケトン（溶剤）１５０　　重量部メチルイソブチ
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、フィルタを通して取出
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分間攪拌した。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
ョンを施し、乾燥した後に巻き取った。これを表面処理
した後騒インチ幅に裁断し、サンプルテープとした。

実施例１〜７ 合成例１〜７の７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２．０Ｐ　ＨＰ　’（重量部）添加し
てなるサンプルテープを、実施例１〜７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）、
メチルフェ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 滑剤として、合成例１　（７Ｊ　Ｒ”　ＧＯＯＲ２基と
Ｒ３ＣＯＯ基の比をｎ／　ｍ　−０，０４／　０．５　
＝　０．０８とした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。

以上の各側のテープの緒特性を調べたところ、下記表に
示す結果が得られた。

５ ＊　スチル特性とは、スチル動作を行った場合に、画質
が悪くなる時点までの時間で表わし、これが長いと特性
良好である。

７ ６ ＊＊　ｒｄは動摩擦係数である。

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、ワウ・フラッ
タ（画面ゆれ）もほとんど認められず、またスチル特性
が大幅に向上する。また、耐久性が向上するので、テー
プの長寿命化に有利である。なお、参考例１よりＲ３ｃ
ｏｏ−分が少なくなるとｒｄが上昇する傾向が見られる
。

実施例８ 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１０００人の厚みに真空蒸
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２０ｍｇ／
　ｒｄになる様に塗布（トップコート）した。こうして
えられた磁気テープの磁性層のｒｄは０．２０５であっ
た。

実施例９ 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８ 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８０ｍ
ｇ／ｒｒｆになる様に塗布（トップコート）シた。こう
して得られた磁気テープの特性は、 μｄ　＝　０．１７５ スチル特性・・・６０分以上 ワウ・フラッタ・・・なし であった。

実施例１０ 次の成分： カーボン　　　　　　　　　　　　１００重量部ポリウ
レタン樹脂　　　　　　　　５０重量部（ニスタン５７
０２） エポキシ樹脂　　　　　　　　　　５０重量部（エビク
ロン３５１大日本インキ■製）滑　剤（合成例２）２重
量部 メチルエチルケトン　　　　　　　４００重量部トルエ
ン　　　　　　　　　　　　４００重量部を混合した後
、ディスモジュールＬを２０重量部を添加してバックコ
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、バンクコート層（５）（
第４図参照）を形成してなるサンプルテープを、実施例
１０とした。

比較例３ 実施例１０で示したバッ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ックコート
層としてなるサンプルテープを作成した。

実施例１１ 比較例３のバックコート層上に上記合成例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／ｒｒｒになるように塗布し
てコーティング層（４）（第５図参照）を形成してなる
サンプルテープを、実施例１１とした。

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
厚のポリエチンテレフタレートベース上に９ 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２　ｍｇ／　ｒ
ｒｌになるように塗布してコーティング層（４）（第３
図参照）を形成してなるサンプルテープを、実施例１２
とした。

比較例４ 実施例１２からコーティング層（４）を除いてなるサン
プルテープを作成した。

以上の各側のテープの特性を調べた結果を下記表に示す
。

１ ０ 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、ワウ・フラッタ（画面ゆれ）が
認められない。

【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。 （１１はベース、（２）は磁性層、（３）はトップコー
ト、＋４１　＋６１は滑剤コーティング層、（５）はバ
ンクコート層である。 ２

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 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 ％式％ （ただし、Ｒ１、Ｒ３は炭素数７〜２１の飽和又は不飽
   和の一価炭化水素基、Ｒ２は炭素数１〜５の二価炭化水
   素基、ｐは１〜１２の整数、Ｑ＜ｋ≦２．０〈ｌ≦１、
   Ｑ＜ｍ＜３．０＜ｎ＜３．２≦に＋ｊ！＋ｍ＋ｎ≦３、
   Ｑ、ｌ　＜　ｎ／　ｍ　＜　１０であり１分子中の硅素
   原子数は２〜６００である） 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。