JP2531158B2 - 磁気記録媒体 - Google Patents

磁気記録媒体

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JP2531158B2 JP61285148A JP28514886A JP2531158B2 JP 2531158 B2 JP2531158 B2 JP 2531158B2 JP 61285148 A JP61285148 A JP 61285148A JP 28514886 A JP28514886 A JP 28514886A JP 2531158 B2 JP2531158 B2 JP 2531158B2
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Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、磁気テープ等の磁気記録媒体に関するもの
であり、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、塗布型の磁気記録媒体の結合剤として使用
されているポリウレタン樹脂の分子中に−COOM基(但
し、Mは水素原子又はアルカリ金属原子を表す。)及び
3級アミンを導入することにより、 磁性粉末に対する分散性,磁性層として形成した際の
塗膜の性質,塗膜形成の際の作業性等の点で優れた特性
を有する結合剤を提供し、表面性や耐久性に優れ磁気特
性や電磁変換特性の良好な磁気記録媒体を提供しようと
するものである。
〔従来の技術〕
近年、磁気記録媒体,特にVTR(ビデオテープレコー
ダ)用の磁気記録媒体においては、短波長記録を行った
場合にも高再生出力を得ることができるように、磁気特
性,電磁変換特性の向上が要望されている。そして、そ
の方策として、磁性粉末の微粒子化,高磁力化が図られ
るとともに、磁性層中における磁性粉末の充填密度,い
わゆるパッキングデンシティを増大させる傾向が強くな
っている。
一方、従来から使用されている磁気記録媒体用の結合
剤としては、塩化ビニル−酢酸ビニル共重合体やポリウ
レタン樹脂等を主体とする結合剤が挙げられるが、上述
のパッキングデンシティの増大,さらには耐久性の向上
等の要請に伴って、これら結合剤では様々な問題が発生
しており、充分な対処が難しいのが現状である。
例えば、磁性粉末の微粒子化による比表面積の増大や
高磁化力による凝集力の増大に伴い、前述の結合剤では
満足のいく分散性や表面性が得られず、磁性粉末のパッ
キングデンシティを増大させることも困難なものとなっ
ている。したがって、耐久性,磁気特性,電磁変換特性
についても不充分なものであった。特に、高記録密度化
に対応すべく超微粒子化された磁性粉末や高い磁化量を
有する磁性粉末に対しての性能は不充分なものであっ
た。この場合、例えば界面活性剤を分散剤として使用す
る等の方法が考えられるが、界面活性剤が低分子である
ために、粉落ちや経時変化によるブルーミング等が発生
し、機械的強度や耐久性等に問題が生じてしまう。
そこで、例えば特公昭58−41565号公報等には、スル
ホン酸金属塩基をポリウレタン樹脂中に導入した結合剤
が提案されており、磁性粉末の分散性の向上が試みられ
ているが、未だ充分なものとは言い難く、例えば磁気記
録媒体とした場合に粉落ちを生じてしまい耐久性の点で
なお改善すべき点があった。
〔発明が解決しようとする問題点〕
このように、従来広く用いられている塩化ビニル系共
重合体やポリウレタン樹脂、さらにはスルホン酸金属塩
基を含有させた結合剤では、磁性粉末に対する分散性や
塗膜物性,製造上の取り扱い等の点で解決すべき点が多
く、所定の耐久性,磁気特性,電磁変換特性を確保する
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、磁性粉末に対する分散
性,磁性層として形成した際の塗膜の性質,塗膜形成の
際の作業性等の点で優れた特性を有する結合剤を提供
し、表面性や耐久性に優れ磁気特性や電磁変換特性の良
好な磁気記録媒体を提供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、極性基として側鎖にカルボン酸または
その金属塩基を導入することにより磁性粉末に対して高
い親和性を示し分散性が向上すること、粉落ちが大幅に
改善されること、さらに極性基として3級アミンを側鎖
に導入することが作業性を向上する上で有効であるこ
と、等に着目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、前記
結合剤は分子中に−COOM基(但し、Mは水素原子又はア
ルカリ金属原子を表す。) 及び (R1,R2は各々炭化水素基を示す。)を有するポリウレ
タン樹脂を含有することを特徴とするものである。
本発明において使用されるポリウレタン樹脂は、優れ
た塗膜強度を有するもので、ポリヒドロキシ化合物とポ
リイソシアナートとの反応によって得られるが、樹脂の
主体となるポリヒドロキシ化合物,ポリイソシアナート
としては分子量約500〜5000の長鎖ジオール、分子量約5
0〜500の短鎖ジオール、有機ジイソシアナートを用いる
ことが好ましい。
上記長鎖ジオールは、例えばポリエステルジオール、
ポリエーテルジオール及びポリエーテルエステルグリコ
ール等に大別される。ポリエステルジオールとしては、
具体的には例えばコハク酸、アジピン酸、セバシン酸、
アゼライン酸等の脂肪族ジカルボン酸、テレフタル酸、
イソフタル酸等の芳香族ジカルボン酸またはそれらの低
級アルコールエステルと、エチレングリコール、1,3−
プロピレングリコール、1,4−ブチレングリコール、1,6
−ヘキサングリコール、ジエチレングリコール、ネオペ
ンチルグリコール、あるいはビスフェノールAのエチレ
ンオキサイド付加物等又はこれらの混合物とを反応して
得られるポリエステルジオール類又はε−カプロラクト
ン等のラクトンを開環重合して得られるラクトン系のポ
リエステルジオール等が挙げられる。ポリエーテルジオ
ールとしては、例えばポリエチレングリコール、ポリプ
ロピレンエーテルグリコール、ポリテトラメチレンエー
テルグリコール類又はこれらの共重合ポリエーテルグリ
コール等が挙げられる。また、ポリエーテルエステルグ
リコールとしては、上記ポリアルキレンエーテルグリコ
ールをポリオール成分として脂肪族又は芳香族ジカルボ
ン酸と反応させて得られるポリエステルグリコール類が
挙げられる。この長鎖ジオールの分子量が余り小さすぎ
ると、得られるポリウレタン樹脂のウレタン基濃度が大
きくなりすぎて樹脂の柔軟性が乏しくなり、また溶剤に
対する溶解性が悪くなり、磁気記録媒体の結合剤として
用いるには余り好ましくない。また、長鎖ジオールの分
子量が余り大きすぎるときは、樹脂中の長鎖ジオール含
有量が多くなりすぎて相対的にウレタン基濃度が非常に
小さくなるため、樹脂の耐摩耗性及び耐熱性が低下す
る。
上記短鎖ジオールは、例えばエチレングリコール、プ
ロピレングリコール、1,4−ブチレングリコール、1,6−
ヘキサングリコール、ネオペンチルグリコール等の脂肪
族グリコールあるいはビスフェノールAのエチレンオキ
サイド付加物またはプロピオンオキサイド付加物、ハイ
ドロキノンのエチレンオキサイド付加物等の芳香族ジオ
ール等があり、ポリウレタン樹脂の性質に応じてこれら
を単独または種々の量比で混合して使用できる。
さらに、グリセリン、グリセリンのエチレンオキサイ
ド付加物、2−メチルプロパン−1,2,3−トリオール、
4−〔ビス(2−ヒドロキシエチル)〕−2−ヒドロキ
シペンタン、3−メチルペンタン−1,3,5−トリオー
ル、1,2,6−ヘキサントリオール、1−ビス(2−ヒド
ロキシエチル)アミノ−2−プロパノール、ジエタノー
ルアミンのプロピレンオキサイド付加物等のトリオール
を併用することも可能である。
上記有機ジイソシアナートとしては、テトラメチレン
ジイソシアナート、ヘキサメチレンジイソシアナート等
の脂肪族ジイソシアナート、m−フェニレンジイソシア
ナート、p−フェニレンジイソシアナート、2,4−トリ
レンジイソシアナート、2,6−トリレンジイソシアナー
ト、ジフェニルメタンジイソシアナート、3,3−ジメト
キシ−4,4′−ビフェニレンジイソシアナート、3,3′−
ジメチル−4,4′−ビフェニレンジイソシアナート、4,
4′−ジイソシアナートジフェニルエーテル、1,5−ナフ
タレンジイソシアナート、2,4−ナフタレンジイソシア
ナート等の芳香族ジイソシアナート、1,3−ジイソシア
ナートメチルシクロヘキサン、1,4−ジイソシアナート
メチルシクロヘキサン、4,4′−ジイソシアナートジシ
クロヘキシルメタン、イソホロンジイソシアナート等の
脂環族ジイソシアナート等があげられる。
また、ポリウレタン樹脂の製造において採用される反
応方法としては、溶融状態で反応させる溶融重合、酢酸
エチル、メチルエチルケトン、アセトン、トルエン等の
単独または混合溶剤等の不活性溶剤に前記記載の原料を
溶解せしめて行う溶液重合等があるが、磁気記録媒体の
結合剤のように溶剤に溶解し使用することの多いポリウ
レタン樹脂の製造には、溶液重合が好ましく、特にプレ
ポリマー調製時は溶融重合し、鎖延長反応を行う前に上
記の不活性溶剤を加えて溶液重合を行うことがより好ま
しい。
反応に際して、触媒として有機金属化合物、例えばオ
クチル酸第1錫、ジブチル錫ジラウレート等の有機錫化
合物、あるいは三級アミン、例えばN−メチルモルホリ
ン、トリエチルアミン等を添加してもよい。また、生成
物の安定性を増すために、酸化防止剤、紫外線吸収剤、
加水分解防止剤等を固形分に対して約5%以内の量を添
加してもよい。
さらに、上記ポリウレタン樹脂に親水性極性基として
−COOM基(但し、Mは水素原子又はアルカリ金属原子を
表す。)及び3級アミンを導入する。ここで、−COOM基
は磁性粉末の分散性向上という点で非常に有効で、磁気
記録媒体としたときに粉落ちの軽減効果が特に大きい
が、−COOM基を単独に導入した結合剤では塗料としたと
きに粒度が非常に大きなものとなり実用性に欠けるもの
となってしまうので、3級アミンを併用する。
本発明者等の実験によれば、分子中に−COOM基を有し
かつ3級アミンを有するポリウレタン樹脂を用いること
で、−COOM基の粉落ち軽減効果を損なうことなしに良好
な粒度特性を有する塗料を得ることができ、−COOM基を
単独で含有する場合以上に分散性に優れた磁気記録媒体
を得ることができることがわかった。
ところで、これら−COOM基や3級アミンをポリウレタ
ン樹脂に導入するには、次のような方法によればよい。
先ず、−COOM基については、例えば (1)ポリウレタンの原料であるジイソシアナートある
いはポリオール等の一部に−COOM基を予め導入しておく
方法。
(2)ポリウレタン樹脂の末端もしくは側鎖にOH基を残
存させておき、このOH基を−COOM基含有化合物により変
性する方法。
等によれば良い。
上記(1)の方法で用いられる−COOM基を親水性極性
基として導入したジイソシアナートあるいはポリオール
としては、−COOM基含有ジオール、−COOM基含有有機ジ
イソシアナートが挙げられる。これら化合物は他の原料
と重合してポリウレタン樹脂のポリマー分子鎖の一部を
構成し、その結果上記ポリウレタン樹脂には−COOM基が
導入される。
−COOM基含有ジオールとしては、例えばジメチロール
プロピオン酸や、これらの−COOH基をNaOHメタノール溶
液,KOHメタノール溶液等を用いて中和させた化合物が挙
げられる。前記化合物を鎖延長剤としてポリウレタン樹
脂を合成することにより、分子中に−COOM基が導入され
る。
また、上記−COOM基含有有機ジイソシアナートは、3
官能以上のポリイソシアナート化合物に−COOM基を有す
る化合物を反応させることによって得ることができる。
上記ポリイソシアナート化合物としては、3官能の商
品名デスモジュールL(バイエル社製)、商品名コロネ
ートL(日本ポリウレタン社製)等が知られているが、
一般に多官能のポリイソシアナート化合物はポリオール
とジイソシアナートとを付加反応させることによって得
られる。
ポリオールとしてはプロピレングリコール、グリセロ
ール、トリメチロールプロパン、ペンタエリスリトー
ル、ソルビトール等が挙げられる。また、ジイソシアナ
ートとしては、トリレンジイソシアナート、4,4−ジフ
ェニルメタンジイソシアナート、ナフチレンジイソシア
ナート、ヘキサメチレンジイソシアナート、イソホロン
ジイソシアナート、キシレンジイソシアナート、リジン
ジイソシアナート等が挙げられる。
上記3官能以上のポリイソシアナート化合物に−COOM
基を導入するには、1分子中に−COOM基を有し、かつ−
NCO基に対して反応し得る活性水素とを有する化合物を
3官能以上のポリイソシアナート化合物に対して反応さ
せればよい。これによって、1分子中に2個以上の−NC
O基を有し、かつ−COOM基を有する化合物(COOM基含有
有機ジイソシアナート)が得られる。
前記1分子中にCOOM基を有し、かつNCO基に対して反
応し得る活性水素とを有する化合物としては次のものが
挙げられる。
等。
これらの化合物は3官能以上のポリイソシアナート化
合物と例えば次の反応式で示すように付加反応を行う。
(反応式中、R−NCOは3官能以上のポリイソシアナー
ト化合物を表す。) 一方、上記(2)の方法は、重合反応により所定の分
子量まで鎖延長したポリウレタン樹脂の末端あるいは側
鎖に存在するOH基に対して、COOM基を有する化合物を反
応させるものである。この場合、OH基とCOOM基を有する
化合物を合成し、ジイソシアナート化合物と等モル反応
させジイソシアナートの一方のNCO基にCOOM基を導入
し、残りのNCO基とポリウレタン樹脂のOH基と反応させ
れば、COOM基が導入されたポリウレタン樹脂が得られ
る。反応式を示せば次のようになる。(2−1) OCN−R−NCO+HOCH2COOM→OCN−R−NHCOOCH2COOMRPU
−OH+OCN−R−NHCOOCH2COOM →RPU−OCONH−R−NHCOOCH2COOM (但し、式中Rは2価の炭化水素基を表し、RPUはポリ
ウレタン樹脂を表す。) また、−COOM基は、例えばClCH2COOMの如く、分子中
に−COOM基と塩素を含有する化合物と、OH基を有するポ
リウレタン樹脂とを、両成分が溶解性のあるジメチルホ
ルムアミド、ジメチルスルホキシド等の溶剤に溶解し、
ピリジン,ピコリン,トリエチルアミン等のアミン類:
エチレンオキサイド,プロピレンオキサイド等のエポキ
シ化合物等の脱塩酸剤の存在下でOH基と塩素とを脱塩酸
反応させることによっても導入することが可能である。
この反応式を示せば次のようになる。(2−2) RPU−OH+ClCH2COOM →RPU−OCH2COOM+HCl (但し、式中のRPUはポリウレタン樹脂を表す。) 一方、第3級アミンは、下記の3級アミノ基含有ジオ
ールを鎖延長剤の一部として用いることにより、ポリウ
レタン樹脂の主鎖の中に導入される。
3級アミノ基含有ジオールとしては、例えば 等が挙げられる。
以上のようにして−COOM基及び3級アミン各々につい
てはポリウレタン樹脂中に導入することができる。
本発明に係る磁気記録媒体は、磁性塗料の結合剤とし
て用いられるポリウレタン樹脂中に−COOM基とともに3
級アミンを導入してなるものである。したがって、−CO
OM基及び3級アミンからなる2種の親水性極性基を導入
するには以下のようにすれば良い。
(I)ポリウレタン樹脂の原料中に−COOM基を有する化
合物と3級アミンを有する化合物を含有させポリウレタ
ン樹脂の生成と同時にこれら−COOM基,3級アミンを導入
する方法。
(II)ポリウレタン樹脂の原料中に3級アミンを含有す
る化合物を含有させ、これによって得られる3級アミン
含有ポリウレタン樹脂の末端もしくは側鎖のOH基を変性
して−COOM基を導入する方法。
例えば(I)の方法による場合には、3級アミンを含
有した短鎖ジオール及び−COOM基を含有した短鎖ジオー
ル(例えばジメチロールプロピオン酸)を鎖延長剤とし
て用いポリウレタン樹脂を合成すればよい。
上述の方法によって−COOM基及び3級アミンをポリウ
レタン樹脂中に容易に導入することができる。
結合剤として用いられるポリウレタン樹脂に導入され
る親水性極性基の導入量としては、−COOM基と3級アミ
ンの和が0.01〜1.0mmol/gであることが好ましく、より
好ましくは0.01〜0.5mmol/gの範囲である。ここで、−C
OOM基の導入量としては0.01〜0.5mmol/g,3級アミンの導
入量は0.001mmol/g以上とする。上記親水性極性基の導
入量が0.01mmol/g未満であると強磁性粉末の分散性に充
分な効果が認められなくなり、また上記親水性極性基の
導入量が1.0mmol/gを越えると、分子間あるいは分子内
凝集が起こりやすくなって分散性に悪影響を及ぼすばか
りか、溶媒に対して選択性を生じ、通常の汎用溶媒が使
用できなくなってしまう虞もある。
また、本発明によるポリウレタン樹脂の数平均分子量
は10000〜100000、より好ましくは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を越えると塗料製造上、混合、移送、
塗布等の工程において問題を発生する虞がある。
本発明によるポリウレタン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わせて使用す
ることができる。
上記熱可塑性樹脂としては、軟化温度が150℃以下、
平均分子量が10000〜200000で重合度が約200〜20000程
度のもので、例えば塩化ビニル−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−マイレン酸共重合体,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,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−メ
タクリル酸共重合体,ポリアミド樹脂,ポリビニルブチ
ラール,セルロース誘導体,スチレン−ブタジエン共重
合体,ポリエステル樹脂ポリブタジエン等の合成ゴム系
の樹脂が挙げられる。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,熱硬化性ポリウレタン樹脂,尿素樹脂,メラミン樹
脂,アルキド樹脂,尿素−ホルムアルデヒド樹脂シリコ
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,高分子ポリエス
テル樹脂とイソ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ソ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
なものと組み合わせて用いることが望ましい。
本発明の磁気記録媒体において、磁性層は、例えば強
磁性粉末を上述の結合剤中に分散し有機溶剤に溶かして
調製される磁性塗料を非磁性支持体の表面に塗布して形
成される。
ここで、本発明で使用される強磁性粉末としては、通
常の磁性粉末であればいずれも使用することができる。
したがって、使用でき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
マグヘマイト(γ−Fe2O3,X=1.50)マグネタイト(Fe3
O4,X=1.33)及びこれらの固溶体(FeOx,1.33<X<1.5
0)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、CrO2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類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−Co,Fe−Ni,F
e−Co−Ni,Co−Ni,Fe−Co−B,Fe−Co−Cr−B,Mn−Bi,Mn
−Al,Fe−Co−V等が使用でき、またこれらに種々の特
性を改善する目的でAl,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,パルミチン酸,
ステアリン酸,オレイン酸,エライジン酸,リノール
酸,リノレン酸,ステアロール酸等の炭素数12〜18個の
脂肪酸(R7COOM,R7は炭素数11〜17個のアルキルまたは
アルケニル基),前記の脂肪酸のアルカリ金属(Li,Na,
K等)またはアルカリ土類金属(Mg,Ca,Ba)からなる金
属石鹸,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,プロピレン等)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)等のシリコンオイル、グラフィイト等の
導電性微粉末、二硫化モリブテン,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
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12〜22の脂肪酸と炭素数3〜22のアルコールから
なる脂肪酸エステル(モノエステル,ジエステル,トリ
エステルのいずれでもよく、さらにはそれ以上の多官能
のポリエステルであってもよい。)、脂肪酸またはその
金属塩、脂肪酸アミド、脂肪酸アルコールまたはそのア
ルコキシド、脂肪酸アミン、多価アルコール、ソルビタ
ンエステル、マンニッタンエステル、硫黄化脂肪酸、脂
肪族メルカプタン、パーフルオロアルキルエチレンオキ
シド、パーフルオロポリエーテル類、高級アルキルスル
ホン酸またはその金属塩、パーフルオロアルキルスルホ
ン酸またはそのアンモニウム塩あるいはその金属塩、パ
ーフルオロアルキルカルボン酸またはその金属塩、フル
オロカーボン等が使用できる。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(Cr2O3)、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(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0.5〜20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等の導電性微粉末、サポニ
ン等の天然界面活性剤、アルキレンオキサイド系,グリ
セリン系,グリシドール系等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,ホスホニウム類等のカチオン界面
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,アミノスルホン酸類,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等
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0.2〜20重量部の範囲で、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
又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等が使
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、ジイソプロピル
アミンナイトライト,ジエ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等の気
化性防錆剤(アミン,アミド又はイミド等の無機酸塩又
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。
上述した磁性層の構成材料は、有機溶剤に溶かして磁
性塗料として調製され、非磁性支持体上に塗布される
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
等の塩素化炭化水素等が挙げられる。
これらの構成材料を塗布する非磁性支持体の素材とし
ては、通常この種の磁気記録媒体に使用される材料であ
れば如何なるものであってもよく、例えばポリエチレン
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、セルローストリアセテート,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
ス誘導体、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,ポリアミドイミド等のプラスチック、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等の
非磁性金属類、アルミニウム合金,チタン合金等の軽合
金、セラミックス,陶器,磁器等のセラミックス類、単
結晶シリコン、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−ブテン共重合体等の炭素数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
紙等の紙類等が使用できる。これら非磁性支持体の形態
としては、フィルム,テープ,シート,ディスク,カー
ド,ドラム等のいずれでも良い。
〔作用〕
前述のように、分子中に−COOM基及び3級アミンを導
入したポリウレタン樹脂を結合剤として使用することに
より、磁性粉末に対する親和性が大幅に向上し、超微粒
子化された磁性粉末や磁化量の大きい磁性粉末であって
も良好に分散されるとともに−COOMの粉落ち軽減効果に
より耐久性の向上が図れる。
また特に、−COOM基と3級アミンの両者を導入するこ
とにより、結合剤の粘度特性の向上が図られる。
〔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はない。
先ず、−COOM基及び3級アミンを導入したポリウレタ
ン樹脂を本明細書に記載した方法により合成した。第1
表に合成したポリウレタン樹脂の特性を示す。
実施例1 磁性塗料組成 強磁性粉末 100重量部 (比表面積35m2/g,Co−γFe2O3) 塩化ビニル−酢酸ビニル系共重合体 10重量部 結合剤1 10重量部 潤滑剤(シリコンオイル) 0.5重量部 分散剤(レシチン) 0.5重量部 研磨剤(Cr2O3) 2重量部 帯電防止剤(カーボン) 2重量部 潤滑剤(ブチルステアレート) 0.5重量部 メチルエチルケトン 110重量部 メチルイソブチルケトン 50重量部 トルエン 50重量部 上記組成物をボールミルにて48時間混合し、フィルタ
で濾過した後、硬化剤(日本ポリウレタン社製,商品名
コロネートL)を3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
ルム上に乾燥後の膜厚が6μmとなるように塗布した。
次いで、磁場配向処理を行った後、乾燥して巻取った。
これをカレンダー処理した後、1/2インチ幅に裁断して
サンプルテープを作製した。
実施例2〜実施例7 実施例1の組成物中、結合剤1の代わりに結合剤2〜
結合剤7を用い、他は実施例1と同様の方法によりサン
プルテープを作製した。
比較例1〜比較例6 実施例1の組成物中、結合剤1の代わりに結合剤8〜
結合剤13を用い、他は実施例1と同様の方法によりサン
プルテープを作製した。
得られた各サンプルテープについて、それぞれ表面光
沢,粉落ち,塗料粘度を測定した。
なお、上記表面光沢は、光沢計(GLOSS METER)を用
いて、入射角60°,反射角60°の条件で測定した。ま
た、粉落ちは、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、減点法
(−5〜0)で評価した。塗料粘度は、B型回転粘度計
で4号ロータを用いて30回転で測定した値を示した。
測定結果を第2表に示す。
第2表の結果からも明らかなように、本発明に係る各
サンプルテープにあっては、表面光沢,粉落ちに優れる
ばかりでなく、塗料粘度も低く作業性に優れたものであ
ることがわかる。
〔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、ポリウレタン樹脂の分子中に−COOM基を導入すると
ともに、さらに3級アミンを導入し、これを結合剤とし
ているため、磁性粉末に対して高い親和性を示し、たと
え超微粒子化した磁性粉末や磁化量の大きい磁性粉末で
あっても分散性が良好なものとなる。
したがって、磁性層として形成した際の塗膜の性質が
向上し、耐久性,表面性及び電磁変換特性に極めて優れ
た磁気記録媒体となる。
また、上記結合剤を含有した塗料は粘度が低くその取
り扱いが容易であるため、塗膜形成の際の作業性の点で
優れた特性を有する。

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】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、 前記結合剤は分子中に−COOM基(但し、Mは水素原子又
    はアルカリ金属原子を表す。) 及び (但し、R1,R2は各々炭化水素基を示す。)を有するポ
    リウレタン樹脂を含有することを特徴とする磁気記録媒
    体。
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