JPS6057126B2 - Binder for magnetic recording media - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は磁気記録媒体用結着剤に関する。[Detailed description of the invention] The present invention relates to a binder for magnetic recording media.

磁気録画テープや磁気ディスク等に用いられる磁気記録
媒体は磁気ヘッドとの摺接相対速度が大きいために、磁
性層が十分な耐摩耗性及び耐熱性を有することが要求さ
れる。Since magnetic recording media used in magnetic recording tapes, magnetic disks, and the like have a high sliding speed relative to a magnetic head, the magnetic layer is required to have sufficient wear resistance and heat resistance.

従来、このような磁性層を形成するために、Ｎ−メチロ
ールアクリルアミド、Ｎ−ブトキシアクリルアミドやこ
れらのメタアクリルアミド同族体を含む結着剤中に磁性
材料粉末を分散させて磁性塗料とし、これを基材上に塗
布し、加熱硬化させることが提案されている。このよう
な結着剤によれば、形成される磁性層はすぐれた耐摩耗
性及び耐熱性を有する反面、磁性塗料の製造に際して磁
性材料粉末が十分均一に分散されず、従つて、残留磁束
密度、角形比、Ｓ／Ｎ比等が小さくなるという問題があ
る。また、磁性層の耐摩耗性及び耐熱性を向上させるた
めに、ポリイソシアネート及びポリオールを結着剤とし
て用いることも提案されている。しかし、この結着剤を
用いた磁性塗料は終時的に増粘しやすく、ポツトライフ
が短かいという問題がある。本発明は上記した種々の問
題を解決するためになされたものであつて、磁性材料粉
末の分散性にすぐれると共に、形成される磁性層が耐摩
耗性にすぐれ、更に磁性塗料のポツトライフが長い磁気
記録媒体用結着剤を提供することを目的とする。Conventionally, in order to form such a magnetic layer, magnetic material powder was dispersed in a binder containing N-methylol acrylamide, N-butoxyacrylamide, or a methacrylamide analog thereof to form a magnetic paint, and this was used as a base material. It has been proposed to apply it onto a material and heat cure it. According to such a binder, the formed magnetic layer has excellent abrasion resistance and heat resistance, but on the other hand, the magnetic material powder is not dispersed sufficiently uniformly during the production of magnetic paint, and therefore the residual magnetic flux density is low. , squareness ratio, S/N ratio, etc. are reduced. It has also been proposed to use polyisocyanates and polyols as binders in order to improve the abrasion resistance and heat resistance of the magnetic layer. However, magnetic paints using this binder tend to thicken over time and have a short pot life. The present invention has been made to solve the various problems described above, and has excellent dispersibility of magnetic material powder, the formed magnetic layer has excellent wear resistance, and the pot life of the magnetic paint is long. The present invention aims to provide a binder for magnetic recording media.

本発明の磁気記録媒体用結着剤は、Ｎ−アルコキシメチ
ルアクリルアミド、Ｎ−メチロールアクリルアミド、Ｎ
−アルコキシメチルメタアクリルアミド及びＮ−メチロ
ールメタアクリルアミドから選ばれる少なくとも一種の
アミド化合物を構造単位として有する共重合体と、アル
キレングリコールモノアクリレートリン酸エステル及び
アルキレングリコールモノメタアクリレートリン酸エス
テルから選ばれる少なくとも一種のエステル化合物を構
造単位として有する共重合体とを含有することを特徴と
する。上記アミド化合物を構造単位として有する共重合
体とは、アミド化合物がその末端二重結合によつて、エ
チレン性不飽和結合を有する単量体と共重合したものを
意味し、ここに単量体としては特にアクリル酸及びメタ
クリル酸（このような場合、以下においては（メタ）ア
クリル酸のように記載する。The binder for magnetic recording media of the present invention includes N-alkoxymethylacrylamide, N-methylolacrylamide, N-
- A copolymer having as a structural unit at least one amide compound selected from alkoxymethyl methacrylamide and N-methylol methacrylamide, and at least one type selected from alkylene glycol monoacrylate phosphate and alkylene glycol monomethacrylate phosphate ester. A copolymer having an ester compound as a structural unit. The above-mentioned copolymer having an amide compound as a structural unit means a copolymer in which an amide compound is copolymerized with a monomer having an ethylenically unsaturated bond through its terminal double bond. In particular, acrylic acid and methacrylic acid (in such cases, hereinafter referred to as (meth)acrylic acid).

）の脂肪族及び脂環族アルキルエステル、ヒドロキシ脂
肪族アルキルエステル、アルキレングリコール及びポリ
アルキレングリコールの（メタ）アクリレート、グリシ
ジル（メタ）アクリレート等が好ましい。具体的には、
例えば、メチル（メタ）アクリレート、エチル（メタ）
アクリレート、プロピル（メタ）アクリレート、ブチル
（メタ）アクリレート、アミル（メタ）アクリレート、
ヘキシル（メタ）アクリレート、シクロヘキシル（メタ
）アクリレート、ヘプチル（メタ）アクリレート、オク
チル（メタ）アクリレート、２−エチルヘキシル（メタ
）アクリレート、ノニル（メタ）アクリレート、デシル
（メタ）アクリレート、ドデシル（メタ）アクリレート
、テトラデシル（メタ）アクリレート、ステアリル（メ
タ）アクリレート、β−ヒドロキシエチル（メタ）アク
リレート、β−ヒドロキシプロピル（メタ）アクリレー
ト、ジエチレングリコール（メタ）アクリレート、ポリ
エチレングリコール（メタ）アクリレート等を挙げるこ
とがてきる。共重合体中のアミド化合物の量は、Ｎ−ア
ルコキシメチル（メタ）アクリルアミドの場合には、０
．５〜２鍾量％であり、Ｎ−メチロール（メタ）″アク
リルアミドの場合には、０．５〜５重量％の範囲である
のが好ましい。共重合体におけるアミド化合物の量が上
記範囲より少ないときは、磁性塗料を基材に塗布後の加
熱架橋が十分に行なわれず、従つて、形成される磁性層
が耐摩耗性及び耐熱性に劣るからであり、上記範囲より
多いときは、共重合反応においてゲル化が起こつたり、
また、得られる磁性塗料のポツトライフが短かくなるか
らである。Ｎ−アルコキシメチル（メタ）アクリルアミ
ドとしては、好ましくはＮ−ブトキシメチル（メタ）ア
クリルアミドが用いられる。次に、上記エステル化合物
を構造単位として有する共重合体とは、前記アミド共重
合体と同様に、エステル化合物がその末端二重結合によ
つてエチレン性不飽和結合を有する単量体と共重合した
ものを意味し、先にアミド化合物共重合体に関して挙げ
た同じ単量体が用いられる。エステル化合物共重合体に
おけるエステル化合物の量は、好ましくは１〜５重量％
、特に好ましくは２〜４重量％である。エステル化合物
共重合体の一つの重要な役割りは、アルコキシメチル基
やメチロール基の架橋性基を有するアミド化合物共重合
体の架橋触媒として作用することてあり、従つて、エス
テル化合物共重合体中のエステル化合物の量が上記範囲
より少ないときは、加熱硬化時にアミド化合物共重合体
の架橋が不十分となる。更に、エステル化合物は磁性材
料粉末との親和性にすぐれ、その分散性を高めるのに寄
与する。従つて、共重合体中のエステル化合物の量が上
記範囲より少ないときは、磁性材料扮末の分散性が尚不
十分である。一方、上記範囲より多いときは、共重合反
応においてゲル化が起こつたり、磁性塗料を構成する溶
剤に対する溶解性が低下するので好ましくない。上記エ
ステル化合物としては、好ましくは２一アシッドホスホ
キシエチル（メタ）アクリレート、３−クロロー２ーア
シッドホスホキシプロピル（メタ）アクリレート等が挙
げられるが、これらに限定されるものではない。), aliphatic and alicyclic alkyl esters, hydroxy aliphatic alkyl esters, (meth)acrylates of alkylene glycols and polyalkylene glycols, glycidyl (meth)acrylates, and the like are preferred. in particular,
For example, methyl (meth)acrylate, ethyl (meth)
Acrylate, propyl (meth)acrylate, butyl (meth)acrylate, amyl (meth)acrylate,
Hexyl (meth)acrylate, cyclohexyl (meth)acrylate, heptyl (meth)acrylate, octyl (meth)acrylate, 2-ethylhexyl (meth)acrylate, nonyl (meth)acrylate, decyl (meth)acrylate, dodecyl (meth)acrylate, Examples include tetradecyl (meth)acrylate, stearyl (meth)acrylate, β-hydroxyethyl (meth)acrylate, β-hydroxypropyl (meth)acrylate, diethylene glycol (meth)acrylate, polyethylene glycol (meth)acrylate, and the like. The amount of amide compound in the copolymer is 0 in the case of N-alkoxymethyl (meth)acrylamide.
．． In the case of N-methylol(meth)acrylamide, it is preferably in the range of 0.5 to 5% by weight.The amount of amide compound in the copolymer is less than the above range. If the amount exceeds the above range, this is because heating crosslinking after applying the magnetic paint to the base material is not sufficient and the formed magnetic layer has poor abrasion resistance and heat resistance. Gelation occurs during the reaction,
Moreover, the pot life of the magnetic paint obtained is shortened. As the N-alkoxymethyl (meth)acrylamide, preferably N-butoxymethyl (meth)acrylamide is used. Next, a copolymer having the above-mentioned ester compound as a structural unit is a copolymer in which an ester compound is copolymerized with a monomer having an ethylenically unsaturated bond through its terminal double bond, similar to the above-mentioned amide copolymer. The same monomers mentioned above for the amide compound copolymer are used. The amount of ester compound in the ester compound copolymer is preferably 1 to 5% by weight.
, particularly preferably 2 to 4% by weight. One important role of the ester compound copolymer is to act as a crosslinking catalyst for the amide compound copolymer having a crosslinkable group such as an alkoxymethyl group or methylol group. When the amount of the ester compound is less than the above range, crosslinking of the amide compound copolymer becomes insufficient during heat curing. Furthermore, the ester compound has excellent affinity with the magnetic material powder and contributes to improving its dispersibility. Therefore, when the amount of the ester compound in the copolymer is less than the above range, the dispersibility of the magnetic material powder is still insufficient. On the other hand, if the amount exceeds the above range, gelation may occur in the copolymerization reaction or the solubility in the solvent constituting the magnetic coating material may decrease, which is not preferable. Preferred examples of the ester compound include 2-acid phosphoxyethyl (meth)acrylate, 3-chloro-2-acid phosphoxypropyl (meth)acrylate, etc., but are not limited thereto.

アミド化合物共重合体及びエステル化合物共重合体の製
造方法は特に限定されるものではなく、例えば、溶液重
合、乳化重合等公知の重合方法を採用することができる
。本発明の磁気記録媒体用結着剤は、好ましくは、エス
テル化合物共重合体１重量部と、アミド化合物共重合体
１〜１０鍾量部とからなり、これを溶剤に溶解し、更に
、γ一酸化鉄のような磁性材料粉末を添加、混練して分
散させれば、磁性塗料を得る。The method for producing the amide compound copolymer and the ester compound copolymer is not particularly limited, and for example, known polymerization methods such as solution polymerization and emulsion polymerization can be employed. The binder for magnetic recording media of the present invention preferably consists of 1 part by weight of an ester compound copolymer and 1 to 10 parts by weight of an amide compound copolymer, which is dissolved in a solvent, and further γ If a magnetic material powder such as iron monoxide is added, kneaded, and dispersed, a magnetic paint is obtained.

但し、各共重合体や磁性材料の溶剤への添加順序、分散
手段等は何ら限定されない。尚、溶剤としてはトルエン
、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、イソプロピルアルコール等の一種又は二
種以上の混合物が一般に用いられる。結着剤は、磁性材
料粉末１０睡量部について通常、２５〜１０踵量部用い
られ、また、磁性塗料は、通常、１０〜３鍾量％の結着
剤（固形分）を有するように調製される。本発明の結着
剤は以上のように、エステル化合物共重合体を含むため
、アミド化合物共重合体単独に比較して、磁性材料粉末
の分散性が著しく向上し、例えば、実施例にみられるよ
うに角形比の増大が顕著である。However, the order of adding each copolymer or magnetic material to the solvent, the means of dispersion, etc. are not limited at all. As the solvent, one or a mixture of two or more of toluene, methyl ethyl ketone, methyl isobutyl ketone, cyclohexanone, isopropyl alcohol, etc. is generally used. The binder is usually used in an amount of 25 to 10 parts per 10 parts of the magnetic material powder, and the magnetic paint usually has a binder (solid content) of 10 to 3% by weight. prepared. As described above, since the binder of the present invention contains the ester compound copolymer, the dispersibility of the magnetic material powder is significantly improved compared to the amide compound copolymer alone. As shown, the increase in squareness ratio is remarkable.

更に、従来、アミド化合物共重合体は、硬化させるに当
つて、ｐ−トルエンスルホン酸のような低分子量の酸触
媒を用いること．が多いが、本発明においては、リン酸
エステル基を有するエステル化合物を分子鎖内に有する
共重合物が触媒として作用し、磁性塗料のポツトライフ
が著しく改善されているほか、形成される磁性層が耐摩
耗性及び耐熱性にもすぐれている。以下に実施例を挙げ
て本発明を説明する。尚、以下において、１部ョ及び１
％ョはそれぞれ重量部及び重量％を示す。実施例１ メチルメタアクリレート６娼、ブチルアクリレート（９
）部、Ｎ−ｎ−ブトキシメチルアクリルアミド１０ｍ及
びアゾビスイソブチロニトリル０．６部をトルエン５０
ｍ及びメチルイソブチルケトン５娼とからなる溶剤に溶
解させて、反応器に仕込み、窒素雰囲気下、８０℃の温
度で８時間共重合させ、アミド化合物共重合体溶液Ａを
得た。Furthermore, conventionally, amide compound copolymers have been cured using a low molecular weight acid catalyst such as p-toluenesulfonic acid. However, in the present invention, the copolymer having an ester compound having a phosphoric acid ester group in its molecular chain acts as a catalyst, and the pot life of the magnetic paint is significantly improved, and the magnetic layer formed is It also has excellent wear resistance and heat resistance. The present invention will be explained below with reference to Examples. In addition, in the following, 1st part and 1st part
% indicates weight part and weight %, respectively. Example 1 Methyl methacrylate (6), butyl acrylate (9)
) parts, 10 m of N-n-butoxymethylacrylamide and 0.6 parts of azobisisobutyronitrile were added to 50 parts of toluene.
The amide compound copolymer solution A was obtained by dissolving the mixture in a solvent consisting of m and methyl isobutyl ketone, charging it into a reactor, and copolymerizing it at a temperature of 80° C. for 8 hours in a nitrogen atmosphere.

別に、メチルメタアクリレート６６部、ブチルア１クリ
レート（９）部、２ーアシッドホスホキシエチルメタア
クリレート４部及びアゾビスイソブチロニトリル０．６
部をトルエンＴ部及びメチルイソブチルケトン（イ）部
からなる溶剤に溶解し、上記と同様に共重合させてエス
テル化合物共重合体溶液Ｂを得た。Separately, 66 parts of methyl methacrylate, (9) parts of butylacrylate, 4 parts of 2-acid phosphoxyethyl methacrylate, and 0.6 parts of azobisisobutyronitrile.
Part was dissolved in a solvent consisting of toluene part T and methyl isobutyl ketone part (a), and copolymerized in the same manner as above to obtain ester compound copolymer solution B.

次に、トルエン−メチルイソブチルケトン（重量比１：
１）混合溶剤に、全共重合体濃度が１５％となるように
上記共重合体溶液Ａ及びＢを同量ずつ加えて希釈した後
、共重合体２５についてγ−酸化鉄４７部を加え、ボー
ルミルにて１０時間混合し、磁性塗料を得た。Next, toluene-methyl isobutyl ketone (weight ratio 1:
1) After diluting the mixed solvent by adding equal amounts of the above copolymer solutions A and B so that the total copolymer concentration is 15%, add 47 parts of γ-iron oxide for copolymer 25, The mixture was mixed in a ball mill for 10 hours to obtain a magnetic paint.

磁性塗料を調製して２＠間後及び招時間後の粘度をＢ型
粘度計にて測定し、ポツトライフの安定性をみた。一方
、磁性塗料を２５μ厚のポリエチレンテレフタレートフ
ィルム上に乾燥厚が６μとなるように塗布、乾燥した後
、１２０℃の温度で５分間加熱硬化させて磁気記録媒体
を作成し、角形比及び摩耗試験を行なつた。A magnetic paint was prepared and its viscosity was measured with a B-type viscometer after 2 hours and after an incubation time to check the stability of the pot life. On the other hand, a magnetic recording medium was prepared by applying magnetic paint to a dry thickness of 6μ on a 25μ thick polyethylene terephthalate film, drying it, and curing it by heating at a temperature of 120°C for 5 minutes. I did this.

これらの結果を表に示す。These results are shown in the table.

実施例２〜３ 実施例１と同様にして、表に示すように、種々の組成の
共重合体を調製した。Examples 2 to 3 Copolymers having various compositions as shown in the table were prepared in the same manner as in Example 1.

尚、Ａはアミド化合物共重合体組成を、Ｂはエステル化
合物共重合体組成を示す。これらの共重合体溶液から実
施例１と同様にして得た磁性塗料の粘度上昇率及び形成
された磁性層の角形比及び摩耗減量を表に示す。比較例
１〜３ 実施例１と同様にして、表に示す組成のアミド化合物共
重合体溶液を得、エステル化合物共重合体の代わりにｐ
−トルエンスルホン酸を触媒とする磁性塗料を調製した
。Note that A indicates the amide compound copolymer composition, and B indicates the ester compound copolymer composition. The table shows the viscosity increase rate, squareness ratio and abrasion loss of the formed magnetic layer of magnetic paints obtained from these copolymer solutions in the same manner as in Example 1. Comparative Examples 1 to 3 In the same manner as in Example 1, an amide compound copolymer solution having the composition shown in the table was obtained, and p was added instead of the ester compound copolymer.
- A magnetic paint using toluenesulfonic acid as a catalyst was prepared.

この磁性塗料及び形成された磁性層を実施例１と同様に
して評価した。結果を表に示す。比較例４ 共重合体としてメチルメタアクリレート的部とブチルア
クリレート３唱と２ーアシッドホスホキシエチルメタア
クリレート１部とからなるもののみを用いた以外は、実
施例１と同様にして磁性塗料を得た。This magnetic paint and the formed magnetic layer were evaluated in the same manner as in Example 1. The results are shown in the table. Comparative Example 4 A magnetic paint was obtained in the same manner as in Example 1, except that a copolymer consisting of methyl methacrylate, 3 parts of butyl acrylate, and 1 part of 2-acid phosphoxyethyl methacrylate was used. Ta.

この磁性塗料及び形成された磁性層を実施例１と同様に
して評価した。結果を表に示す。比較例５ ポリウレタンプレポリマー１ニツポラン２４０４Ｊと硬
化剤７コロネートＬョ（共に日本ポリウレタン工業株式
会社製）の重量比１００：２の混合物をトルエン−メチ
ルイソブチルケトン（重量比１：門１）混合溶剤にて樹
脂固形分濃度が１５％となるように希釈し、実施例１と
同様にして磁性塗料を調製した。This magnetic paint and the formed magnetic layer were evaluated in the same manner as in Example 1. The results are shown in the table. Comparative Example 5 A mixture of polyurethane prepolymer 1 Nitsuporan 2404J and curing agent 7 Coronate L (both manufactured by Nippon Polyurethane Industries Co., Ltd.) in a weight ratio of 100:2 was added to a toluene-methyl isobutyl ketone (weight ratio 1:1) mixed solvent. A magnetic paint was prepared in the same manner as in Example 1 by diluting the resin so that the solid content concentration was 15%.

Claims (1)

【特許請求の範囲】 １ Ｎ−アルコキシメチルアクリルアミド、Ｎ−メチロ
ールアクリルアミド、Ｎ−アルコキシメチルメタアクリ
ルアミド及びＮ−メチロールメタアクリルアミドから選
ばれる少なくとも一種のアミド化合物を構造単位として
有するアミド化合物共重合体と、アルキレングリコール
モノアクリレートリン酸エステル及びアルキレングリコ
ールモノメタアクリレートリン酸エステルから選ばれる
少なくとも一種のエステル化合物を構造単位として有す
るエステル化合物共重合体とを含有することを特徴とす
る磁気記録媒体用結着剤。 ２ アミド化合物共重合体が０．５〜２０重量％のＮ−
アルコキシメチルアクリルアミド及び／又はＮ−アルコ
キシメチルメタアクリルアミドを構造単位として有する
か、又は０．５〜５重量％のＮ−メチロールアクリルア
ミド及び／又はＮ−メチロールメタアクリルアミドを構
造単位として有し、且つ、エステル化合物共重合体が１
〜５重量％のエステル化合物を構造単位として有するこ
とを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の磁気記録媒
体用結着剤。 ３ Ｎ−アルコキシメチルアクリルアミド及びＮ−アル
コキシメチルメタアクリルアミドがそれぞれＮ−ブトキ
シメチルアクリルアミド及びＮ−ブトキシメチルメタア
クリルアミドであることを特徴とする特許請求の範囲第
２項記載の磁気記録媒体用結着剤。 ４ エステル化合物が２−アシツドホスホキシエチルア
クリレートであることを特徴とする特許請求の範囲第２
項又は第３項記載の磁気記録媒体用結着剤。 ５ エステル化合物共重合体１重量部と、アミド化合物
共重合体１〜１００重量部とを含有することを特徴とす
る特許請求の範囲第１項乃至第４項いずれかに記載の磁
気記録媒体用結着剤。 ６ アミド化合物共重合体及びエステル化合物共重合体
がそれぞれアミド化合物及びエステル化合物と、アクリ
ル酸エステル又はメタアクリル酸エステルとの共重合体
であることを特徴とする特許請求の範囲第１項乃至第５
項いずれか記載の磁気記録媒体用結着剤。[Scope of Claims] 1. An amide compound copolymer having as a structural unit at least one amide compound selected from N-alkoxymethylacrylamide, N-methylolacrylamide, N-alkoxymethylmethacrylamide, and N-methylolmethacrylamide; A binder for magnetic recording media, comprising an ester compound copolymer having as a structural unit at least one ester compound selected from alkylene glycol monoacrylate phosphate ester and alkylene glycol monomethacrylate phosphate ester. . 2 N- containing 0.5 to 20% by weight of amide compound copolymer
has alkoxymethylacrylamide and/or N-alkoxymethylmethacrylamide as a structural unit, or has 0.5 to 5% by weight of N-methylolacrylamide and/or N-methylolmethacrylamide as a structural unit, and an ester Compound copolymer is 1
The binder for magnetic recording media according to claim 1, characterized in that it has 5% by weight of an ester compound as a structural unit. 3. The binder for magnetic recording media according to claim 2, wherein N-alkoxymethylacrylamide and N-alkoxymethylmethacrylamide are N-butoxymethylacrylamide and N-butoxymethylmethacrylamide, respectively. . 4. Claim 2, wherein the ester compound is 2-acid phosphoxyethyl acrylate.
The binder for magnetic recording media according to item 1 or 3. 5. A magnetic recording medium according to any one of claims 1 to 4, which contains 1 part by weight of an ester compound copolymer and 1 to 100 parts by weight of an amide compound copolymer. Binder. 6. Claims 1 to 6, characterized in that the amide compound copolymer and the ester compound copolymer are copolymers of an amide compound and an ester compound, respectively, and an acrylic ester or a methacrylic ester. 5
A binder for magnetic recording media according to any one of Items 1 to 9.