JP2993092B2 - 磁気記録媒体 - Google Patents

磁気記録媒体

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JP2993092B2 JP2269346A JP26934690A JP2993092B2 JP 2993092 B2 JP2993092 B2 JP 2993092B2 JP 2269346 A JP2269346 A JP 2269346A JP 26934690 A JP26934690 A JP 26934690A JP 2993092 B2 JP2993092 B2 JP 2993092B2
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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,磁気ディスク等の磁気記録媒
体に関し、特に磁性層に含まれる結合剤の改良に関す
る。
〔発明の概要〕
本発明は、非磁性支持体上に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、結合剤として側鎖にアルキレンオキサイド鎖を介し
て一級水酸基を有する塩化ビニル系樹脂を用いることに
より、結合剤の架橋性の向上を図り、走行性,耐久性に
優れた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〕
所謂塗布型の磁気記録媒体においては、強磁性粉末や
結合剤,分散剤,潤滑剤等を有機溶剤に分散混練してな
る磁性塗料をポリエステルフィルム等の非磁性支持体上
に塗布することによって磁性層が形成されている。
上記磁性層に含まれる結合剤には、磁性粉末の分散性
に優れ、磁気記録媒体に良好な電磁変換特性を付与し得
ること、耐磨耗性,耐熱性に優れた磁性層を形成し得る
こと等が要求される。
このような特性に比較的優れた結合剤としては、塩化
ビニル−酢酸ビニル共重合体、塩化ビニル−プロピオン
酸共重合体、塩化ビニル−酢酸ビニル−ビニルアルコー
ル共重合体等の塩化ビニル系樹脂等が広く用いられてい
る。
通常使用されている塩化ビニル系樹脂は、例えば下記
の一般式により表される。
即ち、従来の塩化ビニル系樹脂は、塩化ビニル,ビニ
ルアルコール,及びSO3Na基等の親水性基団(極性基)
が導入されたエチレンのモノ置換体から構成される。こ
のような塩化ビニル系樹脂においては、上記極性基によ
り磁性粉末への吸着能が改善されており、良好な分散効
果を期待することができる。
〔発明が解決しようとする課題〕
ところが、上述の塩化ビニル系樹脂を結合剤として用
いる場合、例えばビニルアルコールを構成成分とするこ
とにより導入される水酸基が二級水酸基であるために架
橋性が悪く、特に高温時における耐久性に乏しいという
問題がある。
この問題に対する改善策として、上記結合剤に硬化剤
を添加する方法が知られている。上記硬化剤としては、
ヘキサメチレンイジソシアネート(HDI)系の比較的ガ
ラス転移点Tgの低いイソシアネートが考えられる。
ところが、上述のように比較的ガラス転移点Tgの低い
イソシアネートを添加する方法では、耐久性は改善でき
るものの、巻取り中にロールの内側で磁性面の粘着等が
生じてしまう。
そこで、本発明はこのような実情に鑑みて提案された
ものであって、結合剤の架橋性の向上を図り、走行性,
耐久性に優れた磁気記録媒体を提供することを目的とす
る。
〔課題を解決するための手段〕
本発明者は、上述の目的を達成せんものと鋭意研究の
結果、側鎖にエチレンオキサイド鎖,或いはプロピレン
オキサイド鎖を介して一級水酸基を有する塩化ビニル系
樹脂を結合剤として用いれば、架橋性が改善されること
を見出し、本発明を完成するに至ったものである。
即ち、本発明は非磁性支持体上に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、前記結合剤が下記の一般式 (但し、上記l,m,nは各構成ユニットの割合を重量%で
表すものである。上記j,kはそれぞれ整数を表す。)で
表される塩化ビニル系樹脂を含有し、上記一般式におけ
る一級水酸基の少なくとも一部を介して、上記塩化ビニ
ル系樹脂が架橋されることを特徴とするものである。
本発明においては、磁性粉末とともに磁性層を形成す
る結合剤として、上式(1)で表される塩化ビニル系樹
脂を用いる。
上記塩化ビニル系樹脂は、構造上、塩化ビニル(場合
によっては酢酸ビニル等の他のモノマーを含んでいても
よい。),極性基Xが導入されたエチレンのモノ置換
体,及び側鎖にアルキレンオキサイド鎖を介して一級水
酸基を有する単量体の共重合体とみなすことができる。
上記塩化ビニルと上記極性基Xが導入されたエチレンの
モノ置換体の2種類のユニットは、一般的な塩化ビニル
系樹脂に含まれる構成成分であり、上記側鎖にアルキレ
ンオキサイド鎖を介して一級水酸基を有する単量体が本
発明により新たに導入される第3のユニットである。
上記塩化ビニル系樹脂中における塩化ビニル,第3の
ユニット,極性基Xが導入されたエチレンのモノ置換体
の割合は、それぞれl,m及びnで表され、これらl,m,n
は、 l+m+n=100重量% 10重量%≦m≦25重量% 0.1重量%≦n≦3重量% とすることが好ましい。第3のユニットの割合mが上記
範囲を下回る,即ち10重量%未満の場合、架橋点となる
一級水酸基の濃度が不足して十分に架橋性を向上させる
ことができない。逆に、上記範囲を越える,即ち25重量
%より大きい場合には、一級水酸基が過剰に存在して粘
性が増大し、塗膜物性に悪影響を及ぼす。また、極性基
Xが導入されたエチレンのモノ置換体の割合nが上記範
囲を下回る,即ち0.1重量%未満の場合、極性基の効果
が不足して良好な分散性が得られず、逆に上記範囲を越
える,即ち3重量%より大きいと、耐水性が低下する。
また、上記極性基Xの種類としては、使用される磁性
粉末の表面に存在する水酸基の酸解離度等の性質に応じ
て、樹脂成分が磁性粉末の界面にできるだけ多く吸着す
るように適宜選択することが好ましい。極性基Xとして
は、−SO3M(Mは水素,アルカリ金属),−COOM(Mは
水素,アルカリ金属),−OSO3M(Mは水素,アルカリ
金属), (M1,M2はそれぞれ水素,アルカリ金属又はアルキル
基)等が挙げられ、これら官能基を複数組合せても良
い。但し、四級アンモニウム塩基及び三級アンモニウム
塩基は、アルキレンオキサイド鎖と相互作用するので使
用することができない。
一方、第3のユニットにおいて、側鎖に導入されるア
ルキレンオキサイド鎖は、−CH2−CH2−O−,或いは−
CH2−CH2−CH2−O−なる繰返し単位を有するものであ
り、このアルキレンオキサイド鎖を介することにより末
端の水酸基の自由度が増大する。このアルキレンオキサ
イド鎖における前記繰返し単位の数kは、2〜10が好ま
しい。繰返し単位の数kが上記範囲を越えると、分散媒
に対する溶解性の問題が生じ、逆に上記範囲を下回る
と、アルキレンオキサイド鎖の導入による効果が不足す
る。また、アルキレンオキサイドの長さがあまり長くな
りすぎると増粘し、鎖の長さのコントロールが難しくな
ることから、エチレンオキサイド,或いはプロピレンオ
キサイドとすることが好ましく、エチレンオキサイド鎖
とすることが好ましい。
従って、上記塩化ビニル系樹脂においては、側鎖にア
ルキレンオキサイド鎖を介して一級水酸基を導入するこ
とによって架橋点における自由度が増大し、架橋性の向
上を図ることができる。ここで、上記一級水酸基の濃度
は、塩化ビニル系樹脂中における第3のユニットの割合
mによって決まる値であり、第3のユニットの割合mを
10重量%〜25重量%の範囲内とすれば十分な効果を得る
ことができる。
上記一級水酸基の導入方法としては、予めポリオキシ
エチレングリコールをアクリル酸とエステル化させて、
主鎖の形成時に共存されておく方法が考えられる。上記
エステル化の反応式は次の通りである。
本発明においては、結合剤として上記塩化ビニル系樹
脂の他に、要求される物性等に応じて他の樹脂を選び混
合して用いても良い。この場合、使用される樹脂の種類
としては、通常この種の媒体の分野において用いられる
樹脂材料であれば特に限定されないが、例えばウレタン
系樹脂やポリエステル系樹脂等の比較的ガラス転移点の
低い樹脂成分(柔らかい樹脂成分)が好ましい。このよ
うな柔らかい樹脂成分との併用により、優れた耐久性が
期待できる。この時、上記塩化ビニル系樹脂の配合比
は、全結合剤中、30重量%〜80重量%であることが好ま
しい。上記範囲を下回ると,即ち30重量%未満の場合に
は、ドロップアウトの原因となる磁性層の粉落ちや剥離
を起こりやすくなる。
また、このような結合剤に対しては、一層耐久性の向
上を図るために、硬化剤を添加することが好ましい。こ
の硬化剤としては、多官能性イソシアネートが使用可能
であり、特にトリレンジイソシアネート(TDI)系が好
適である。硬化剤の添加量は、全結合剤量に対して5〜
30重量%が好ましい。
本発明の磁気記録媒体において、磁性層は、例えば磁
性粉末を結合剤中に分散し、結合剤の種類等によってエ
ーテル類,エステル類,ケトン類,芳香族炭化水素,脂
肪族炭化水素,塩素化炭化水素等から選ばれる有機溶剤
とともに混練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。
本発明において使用される磁性粉末としては、従来よ
り公知のものがいずれも使用可能であって、酸化物磁性
粉末でもよく、金属磁性粉末でもよい。酸化物磁性粉末
としては、例えば、γ−Fe2O3,Co含有γ−Fe2O3,Co被着
γ−Fe2O3,Fe3O4,Co含有γ−Fe3O4,Co被着γ−Fe3O4,Cr
O2等が挙げられる。金属磁性粉末としては、例えば、F
e,Co,Ni,Fe−Co,Fe−Ni,Fe−Co−Ni,Co−Ni,Fe−Co−B,
Fe−Co−Cr−B,Mn−Bi,Mn−Al,Fe−Co−V等が挙げら
れ、更に、これらの種々の特性を改善する目的でAl,Si,
Ti,Cr,Mn,Cu,Zn等の金属成分が添加されたものであって
も良い。また、バリウムフェライト等の六方晶系フェラ
イトや窒化鉄等も使用可能である。
また、本発明の磁気記録媒体においては、上記結合剤
や磁性粉末の他に、必要に応じて各種分散剤,潤滑剤,
帯電防止剤,防錆剤等が加えられてもよい。これらの分
散剤,潤滑剤,帯電防止剤,防錆剤及び前記非磁性支持
体としては、従来公知の材料がいずれも使用可能であ
り、何ら限定されるものではない。
〔作用〕
側鎖にアルキレンオキサイド鎖を介して一級水酸基を
導入することにより、架橋点であるアルキレンオキサイ
ド鎖末端の水酸基の自由度が増大し、優れた架橋性が得
られる。従って、上記一級水酸基を有する塩化ビニル系
樹脂を結合剤として使用すれば、耐久性に優れた磁気記
録媒体を提供することができる。
〔実施例〕
以下、本発明を具体的な実施例により説明するが、本
発明はこの実施例に限定されるものでないことは言うま
でもない。
実施例1〜実施例6 側鎖にエチレンオキサイド鎖を介して一級水酸基を有
する塩化ビニル系樹脂を結合剤として使用して磁気テー
プを作成した。なお、上記ビニル系樹脂には、極性基と
してSO3Na基を導入し、その導入量はエチレンのモノ置
換体の添加量で2重量部とした。
これら塩化ビニル系樹脂において、エチレンオキサイ
ド鎖の長さ及び一級水酸基の濃度は第1表に示す通りで
あり。なお、エチレンオキサイド鎖の長さは、エチレン
オキサイド鎖の繰返し単位−CH2−CH2−O−の数kで表
した。一級水酸基の濃度は、側鎖にエチレンオキサイド
鎖を介して一級水酸基が導入された単量体(第3のユニ
ット)の塩化ビニル系樹脂中における割合(重量%)で
表した。
また、各磁気テープの作成方法は以下の通りである。
先ず、第1表に示す各塩化ビニル系樹脂を用い、以下
に示す組成に従って磁性塗料を調製した。
磁性塗料の組成 Co含有γ−Fe2O3磁性粉末 100重量部 一級水酸基含有塩化ビニル系樹脂 15重量部 ポリウレタン樹脂 5重量部 潤滑剤 2重量部 研磨剤 3重量部 メチルエチルケトン 100重量部 トルエン 70重量部 シクロヘキサノン 60重量部 上記の材料を容器に入れ、ボールミルにて24時間分
散,混合した後、硬化剤(商品名:コロネートL)2重
量部を加えて、更に30分混練して磁性塗料を調製した。
そして、この磁性塗料を14μm厚のポリエチレンテレ
フタレート上に乾燥後の塗膜が4μm厚となるように塗
布した。その後、100℃でカレンダー処理を施し、約60
℃にて20時間保持して硬化処理を行った後、1/2インチ
巾に裁断して各磁気テープを作製した。
比較例1 磁性塗料の調製に際して、一級水酸基含有塩化ビニル
系樹脂の代わりに塩化ビニル,SO3Na基で置換されたエチ
レンのモノ置換体,及びビニルアルコールを構成成分と
する塩化ビニル系樹脂を使用し、他は実施例1〜6と同
様の手法により磁気テープを作製した。
比較例2〜6 比較例2〜6では、「繰返し単位の数k」及び「一級
水酸基の濃度」を表1に示す通りにした以外は実施例1
と同様にして磁気テープを作製した。
上述のように作製された各磁気テープについて、光沢
度,高温における走行性,及び耐久性を調べた。その結
果を第1表に示す。
なお、光沢度は、光沢度計により測定した。
高温における走行性は、各磁気テープを相対湿度80
%、温度50℃の条件で2日間保存した後、汎用VHSデッ
キして当環境下で再生モードで走行させた後、磁気テー
プの伸張を調べ、走行直後にドラムに張りつきが生じた
場合を×,張りつきぎみの場合を▲,磁気テープの伸張
が増加した場合を△,特に問題が生じなかった場合を○
とした。
耐久性は、各磁気テープを相対湿度80%、温度50℃の
条件で2日間保存した後、汎用VHSデッキにて当環境下
で再生及び巻き戻しを10回繰り返した後、ドラムとヘッ
ドに対する粉落ち量を調べ、粉落ち量が多い場合を×,
少ない場合を○,それらの中間である場合を△とした。
本発明が適用された実施例1〜6が示すように、結合
剤として側鎖にエチレンオキサイド鎖を介して一級水酸
基を有する塩化ビニル系樹脂を使用することにより、高
温における走行性が良好となるとともに、耐久性が向上
することが判った。
また、比較例2〜6から、エチレンオキサイド鎖の長
さや一級水酸基の濃度が少なすぎると、エチレンオキサ
イド鎖の末端の水酸基の自由度が不十分であり、良好な
架橋性を得ることができないために、走行性や耐久性を
改善することができないことが判った。
〔発明の効果〕
上述のように、本発明では、結合剤として側鎖にアル
キレンオキサイド鎖を介して一級水酸基を有する塩化ビ
ニル系樹脂が使用されているので、架橋性が向上し、粘
着等の問題がなく、しかも走行性や耐久性に優れた磁気
記録媒体を提供することができる。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 二瓶 恵子 東京都品川区北品川6丁目5番6号 ソ ニー・マグネ・プロダクツ株式会社内 (56)参考文献 特開 平5−189745(JP,A) 特開 昭56−77930(JP,A) 特開 昭62−181310(JP,A) 特開 昭63−117055(JP,A) 特開 昭62−149763(JP,A) 特開 昭57−44227(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) G11B 5/702 C09D 5/23,127/06 C08F 214/06 CA(STN) CAOLD(STN) REGISTRY(STN)

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】非磁性支持体上に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性記録媒体におい
    て、 前記結合剤が下記の一般式 [但し、上記l,m,nは各構成ユニットの割合を重量%で
    示すもので、l+m+n=100,10≦m≦25,0.1≦n≦3
    である。上記j,kはそれぞれ整数を表し、jは2〜3,kは
    2〜10である。また、上記Xは−SO3M(Mは水素,アル
    カリ金属),−COOM(Mは水素,アルカリ金属),−OS
    O3M(Mは水素,アルカリ金属), (M1,M2はそれぞれ水素,アルカリ金属又はアルキル
    基)のうちの少なくとも1種を表す。]で表される塩化
    ビニル系樹脂を含有し、 上記一般式における一級水酸基の少なくとも一部を介し
    て、上記塩化ビニル系樹脂が架橋されたことを特徴とす
    る磁気記録媒体。
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