JP3135668B2 - 磁性塗料及び磁気記録媒体 - Google Patents

磁性塗料及び磁気記録媒体

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JP3135668B2
JP3135668B2 JP04090175A JP9017592A JP3135668B2 JP 3135668 B2 JP3135668 B2 JP 3135668B2 JP 04090175 A JP04090175 A JP 04090175A JP 9017592 A JP9017592 A JP 9017592A JP 3135668 B2 JP3135668 B2 JP 3135668B2
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建夫 石田
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喜之 安原
武二 柳沢
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は塩化ビニル系共重合体を
磁性粉末のバインダーの主剤とする磁性塗料及びこの塗
料を用いた磁気記録媒体に関するものである。
【0002】
【従来の技術】磁気テープや磁気カード等の磁気記録媒
体は、一般にポリエステルフィルムなどの支持体表面に
磁性粉末とバインダー(合成樹脂)とからなる塗膜(磁
性層)を設けることによりつくられている。近年、保磁
力及び最大飽和磁化量を高め、SN比や記録密度の向上
を図るために、磁性粉末はこれまでより一層微細化され
た比表面積の大きい、また非常に大きな磁気モーメント
を有する金属磁性粉が用いられるようになってきた。
【0003】この結果、磁性粉を均一に塗料中に分散さ
せ、平滑で充填度の高い磁性層を形成させて磁気記録媒
体としての性能の向上を達成するためには、バインダー
の分散性能が決定的に重要な要因となる。しかし、通常
バインダーとして用いられる塩化ビニル−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やニトロセルロースでは磁性粉の分
散性が不足し、期待される性能を発揮することができな
い。また、分散性を良くするために界面活性剤が使用さ
れることもあるが、十分な量を使用すると磁性層からブ
リードを起こしやすく、耐久性が低下したり、磁気ヘッ
ドを汚染したりするなどの欠点があった。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】したがって本発明は、
高性能の微細化された磁性粉末に対する分散性が高く、
磁気ヘッドを汚染するような界面活性剤等の添加を必要
とせず、高充填が可能なバインダー用の共重合体を開発
し、これによって優れた表面平滑性及び耐久性を示し、
かつ磁気特性の良好な磁気記録媒体を提供しようとして
なされたものである。
【0005】
【課題を解決するための手段】本発明者らは前記の課題
を解決するため鋭意検討の結果、スルホン酸基を有する
連鎖移動剤の存在下に共重合された塩化ビニル単位を含
有する共重合体がバインダーとして課題解決の可能性を
有することを見出して本発明に至った。
【0006】本発明は前記の課題を解決したものであ
り、これは、塩化ビニル及びこれと共重合可能な他のラ
ジカル重合性単量体を、スルホン酸基を有する連鎖移動
剤の存在下に重合して得られる塩化ビニル系共重合体を
磁性粉のバインダーの主剤として含有することを特徴と
する磁性塗料、及び該磁性塗料が用いられていることを
特徴とする磁気記録媒体、を要旨とするものである。
【0007】以下に本発明について詳しく説明する。本
発明でバインダーの主剤として使用する共重合体は前記
のとおり塩化ビニル単位及びこれと共重合可能な他の単
量体単位からなる。これらの単位のうち塩化ビニル単位
はその量が少なくなってくると磁性塗膜の強度が低下
し、後記のポリウレタン樹脂との相溶性が悪くなるし、
多くなると溶剤に対する溶解性が低下し、磁性塗料の粘
度が高くなって分散性が低下するようになるので、共重
合体中の60〜95重量%であることが好ましい。
【0008】本発明において使用される塩化ビニルと共
重合可能なラジカル重合性単量体の例としては、酢酸ビ
ニル、モノクロル酢酸ビニル、プロピオン酸ビニル、バ
ーサチック酸ビニル等のカルボン酸ビニルエステル、ア
クリル酸、メタクリル酸、マレイン酸、イタコン酸等の
不飽和カルボン酸、マレイン酸ジエチル、マレイン酸ジ
ブチル、イタコン酸ジメチル、(メタ)アクリル酸メチ
ル、(メタ)アクリル酸エチル、(メタ)アクリル酸プ
ロピル、(メタ)アクリル酸ブチル、(メタ)アクリル
酸−2-ヒドロキシプロピル等の不飽和カルボン酸エステ
ル、塩化ビニリデン、弗化ビニリデン等のビニリデン、
メチルビニルエーテル、イソブチルビニルエーテル、セ
チルビニルエーテル等のビニルエーテル、エチレン、プ
ロピレン等のオレフィン、(メタ)アクリロニトリル等
の不飽和ニトリル、スチレン、α−メチルスチレン等の
芳香族ビニルなどがあげられる。
【0009】これらの単量体は、本発明で用いる共重合
体と他の樹脂とを混合したときの両者の相溶性及び共重
合体の溶剤に対する溶解性を向上させる目的のほか、塗
膜の特性や塗工工程の改善などの必要に応じて適宜選択
される。
【0010】塩化ビニル及びこれと共重合可能な他のラ
ジカル重合性単量体からなる共重合体の製造に際して
は、スルホン酸基を有する連鎖移動剤を使用するが、こ
の連鎖移動剤に由来するスルホン酸基が導入された共重
合体をバインダーの主剤に用いることにより、強磁性粉
末の分散が良くなり特性が向上する。
【0011】スルホン酸基を有する連鎖移動剤として
は、2-クロロエタンスルホン酸、2-クロロエタンスルホ
ン酸ナトリウム、4-クロロフェニルスルホキシド、4-ク
ロロベンゼンスルホンアミド、p-クロロベンゼンスルホ
ン酸、p-クロロベンゼンスルホン酸ナトリウム、2-ブロ
モエタンスルホン酸ナトリウム、4-(ブロモメチル)ベ
ンゼンスルホン酸ナトリウム等が例示されるが、2-クロ
ロエタンスルホン酸ナトリウム、p-クロロベンゼンスル
ホン酸ナトリウムが好ましいものである。これらの連鎖
移動剤の使用量は単量体の合計量に対し0.1〜10.
0重量%とすればよいが、好ましくは0.2〜5.0重
量%である。
【0012】本発明で用いる共重合体は、平均重合度が
低すぎると磁性塗膜がもろくなるなど物理的強度が低下
し、また磁気テープ等の耐久性も低下するし、逆に平均
重合度が高すぎると所定濃度における塗料粘度が高くな
って作業性が著しく悪くなり取扱が困難となるので、平
均重合度が200〜800の範囲のものであることが好
ましい。
【0013】このような共重合体は、一般の懸濁重合
法、乳化重合法、溶液重合法、塊状重合法などにより製
造することができる。共重合体の製造に際して使用され
る重合開始剤としては、過酸化水素水、t-ブチルハイド
ロパーオキサイド等の水溶性タイプ、あるいはベンゾイ
ルパーオキサイド、ラウリルパーオキサイド、キュメン
ハイドロパーオキサイド、クミルパーオキシネオデカノ
エート、ジブチルパーオキサイド、t-ヘキシルパーオキ
シピバレート、ジイソプロピルパーオキシカーボネー
ト、ジ−2-エチルヘキシルパーオキシカーボネート、ジ
−2-エトキシエチルパーオキシジカーボネート、t-ブチ
ルパーオキシマレイン酸、アゾビスイソブチロニトリル
等の油溶性タイプが例示される。低温で共重合する場合
は、還元剤と組み合わせたレドックス系触媒を使用する
のが好ましく、上記ラジカル発生源と酸性亜硫酸ソー
ダ、L-アスコルビン酸、ナトリウムホルムアルデヒドス
ルホキシレート、ブドウ糖、蔗糖等の還元剤及び微量の
第1鉄塩の組み合せが好適である。
【0014】懸濁安定剤としては、ポリビニルアルコー
ル、ポリ酢酸ビニル部分ケン化物、メチルセルロース、
ヒドロキシプロピルセルロース、カルボキシメチルセル
ロース等のセルロース誘導体、ポリビニルピロリドン、
ポリアクリルアミド、マレイン酸−スチレン共重合体、
マレイン酸−メチルビニルエーテル共重合体のごとき合
成高分子、及びデンプン、ゼラチン等の天然高分子など
が例示される。
【0015】また、乳化剤としてはアルキルまたはアル
キルアリル硫酸塩、アルキルまたはアルキルアリルスル
ホン酸塩、ジアルキルスルホコハク酸塩等のアニオン性
乳化剤、ポリオキシエチレンアルキルフェニルエーテ
ル、ポリオキシエチレンアルキルエーテル、ポリオキシ
エチレンカルボン酸エステル等のノニオン性乳化剤など
が例示される。
【0016】重合に際しては、以上に記した単量体、連
鎖移動剤、重合開始剤、懸濁安定剤、乳化剤などを重合
開始時に一括して重合系に添加してもよいし、重合中に
分割して添加することもできる。
【0017】乳化重合の場合には、重合後公知の塩析法
に従い、塩化ナトリウム、塩化カルシウム、硫酸ナトリ
ウムのような無機塩の水溶液を加えるか、水溶性有機溶
剤などを加えるかして粒子を凝集させたのち、ろ過、水
洗し、乾燥すればよい。
【0018】磁性塗料製造時に上記共重合体をバインダ
ー用樹脂として使用する際、必要に応じ他の樹脂が等量
以下の量で併用されてもよく、この併用し得る樹脂とし
てはポリウレタン樹脂、ニトロセルローズ、ポリエステ
ル樹脂、エポキシ樹脂、ポリアミド樹脂、フェノール樹
脂、アルキッド樹脂、ポリビニルブチラール樹脂等の重
合体または共重合体などの各種樹脂が例示される。これ
らのうちではポリウレタン樹脂が好適である。
【0019】この他にポリイソシアネート系硬化剤を併
用することは望ましいことであり、この硬化剤としては
コロネートL[日本ポリウレタン工業(株)製商品
名]、ディスモジュールL[バイエル社製商品名]等の
3官能性イソシアネート、両末端にイソシアネート基を
有するウレタンプレポリマーなどが例示される。これら
硬化剤の使用量は前記の併用される樹脂を含めたバイン
ダー樹脂100重量部当り5〜40重量部とすることが
好ましい。
【0020】本発明に使用される強磁性微粉末として
は、γ−Fe23 、Fe34 及びこれらにコバルト
イオンを吸着またはドープしたもの、CrO2 、さらに
Fe、Co、Fe−Co、Ni等を含有させた金属また
は合金の針状微粒子などをはじめ、その他の従来公知の
各種磁性粉末が例示される。強磁性微粉末とバインダー
樹脂との混合割合は、強磁性微粉末100重量部当りバ
インダー樹脂8〜50重量部とすることが望ましい。
【0021】なお、強磁性微粉末とバインダー樹脂とを
均一に分散させるに当たり、従来一般に使用されている
潤滑剤、研磨剤、帯電防止剤、分散助剤、防錆剤等を添
加すること、さらに塗布媒体としてメチルエチルケト
ン、メチルイソブチルケトン、シクロヘキサノン、トル
エン等のほか各種の有機溶剤を使用することは従来と同
様でよく、これらの点に特別の制限はない。
【0022】支持体としてはポリエステル、ポリオレフ
ィン、セルロースアセテート、ポリカーボネート等の合
成樹脂類、非磁性金属類、セラミック類などが使用さ
れ、形態はフィルム、テープ、シート、板状体等で使用
される。支持体上に磁性層を形成するための塗布手段と
しては公知の方法を用いればよく、適宜カレンダリング
処理等の平滑化処理を施すことにより、本発明の目的と
する高性能磁気記録媒体が得られる。
【0023】
【実施例】つぎに、共重合体の合成例及びこの共重合体
を用いた具体的実施例ならびに比較例をあげるが、本発
明はこの実施例の範囲に限定されるものではない。な
お、例中の部及び%はそれぞれ重量部と重量%を示す。
【0024】合成例1(ポリマー1の合成) 攪拌機、コンデンサー、温度計及び窒素ガス導入口を備
えた重合容器に、窒素置換後、脱イオン水400部、ラ
ウリル硫酸ナトリウム5.3部、ポリオキシエチレンオ
クチルフェニルエーテル5.3部、t-ブチルハイドロパ
ーオキサイド2.7部、ナトリウムホルムアルデヒドス
ルホキシレート3.2部、塩化ビニル136部、ヒドロ
キシプロピルアクリレート40部、2-クロロエタンスル
ホン酸ナトリウム1.5部、硫酸第1鉄0.03部を仕
込み、攪拌しながら55℃に加温して反応を開始し、さ
らに塩化ビニル91部を8時間要して連続添加し重合反
応させた。
【0025】重合容器内圧が12時間後に0.5kg/
cm2 (ゲージ圧)になったので残圧を抜き、50%塩
化カルシウム水溶液600部を加えて昇温し、80℃で
1時間攪拌して共重合体を析出させた。析出した共重合
体を1000部の脱イオン水で3回洗浄し、ろ過し、5
0℃で乾燥して共重合体(ポリマー1)239部を得
た。このポリマー1は、塩化ビニル単位85.3%、ヒ
ドロキシプロピルアクリレート単位14.2%、スルホ
ン酸基0.3%、平均重合度400であった。
【0026】合成例2(ポリマー2の合成) 連鎖移動剤2-クロロエタンスルホン酸ナトリウムの代わ
りに、p-クロロベンゼンスルホン酸ナトリウムを使用し
た以外は合成例1と同様の方法で合成し、表1に示すと
おりの組成及び重合度を有するポリマー2を得た。
【0027】合成例3(ポリマー3の合成) 重合用単量体として塩化ビニル240部、アクリル酸ブ
チル35部、連鎖移動剤として2-クロロエタンスルホン
酸ナトリウム2.0部を使用した以外は合成例1と同様
の方法で合成し、表1に示すとおりの組成及び重合度を
有するポリマー3を得た。
【0028】合成例4(ポリマー4の合成) 攪拌機、コンデンサー、温度計及び窒素ガス導入口を備
えた重合容器に、窒素置換後、脱イオン水400部、塩
化ビニル230部、p-クロロベンゼンスルホン酸ナトリ
ウム2部、ジ−2-エチルヘキシルパーオキシカーボネー
ト0.3部及び部分ケン化ポリビニルアルコール2部を
仕込み、攪拌しながら60℃に加温して反応を開始し、
さらに酢酸ビニル36部を8時間要して連続添加し重合
反応させた。重合容器内圧が12時間後に0.5kg/
cm2 (ゲージ圧)になったので残圧を抜き、冷却し、
1000部の脱イオン水で3回洗浄し、ろ過し、50℃
で乾燥して共重合体(ポリマー4)240部を得た。こ
のポリマー4は、塩化ビニル単位86.2%、酢酸ビニ
ル単位13.1%、スルホン酸基0.4%、平均重合度
370であった。
【0029】合成例5(ポリマー5の合成) 連鎖移動剤2-クロロエタンスルホン酸ナトリウムの代わ
りに、トリクレンを使用した以外は合成例1と同様の方
法で合成し、表1に示すとおりの組成及び重合度を有す
るポリマー5を得た。
【0030】合成例6(ポリマー6の合成) 連鎖移動剤p-クロロベンゼンスルホン酸ナトリウムの代
わりに、ジイソブチレンを使用した以外は合成例4と同
様の方法で合成し、表1に示すとおりの組成及び重合度
を有するポリマー6を得た。
【0031】
【表1】
【0032】実施例1〜4、比較例1〜2 磁性塗料の調製 A液 ポリマー1〜6 30部 磁性粉末(比表面積50m2 /g) 300部 ポリウレタン樹脂[N−2304: 日本ポリウレタン工業(株)製] 20部 シリコーンオイル(ジメチルポリシロキサン) 3部 メチルエチルケトン 300部 メチルイソブチルケトン 300部 トルエン 300部 上記成分をミキサーで90分間混合し、さらにアイガーミルで3時間混練して 塗料A液を得た。
【0033】 B液 A液 1250部 ポリイソシアネート[コロネートL: 日本ポリウレタン工業(株)製] 6部 上記成分をミキサーで90分間混練分散させ塗料B液を得た。
【0034】磁気テープの作成 ポリエステルフィルム上に上記塗料B液を5μm厚に塗
布し、磁場配向処理を行ってから乾燥し、ついでスーパ
ーカレンダーにて表面処理して磁気テープを作った。
【0035】物性の測定 上記のようにして得た塗料A液の粘度安定性、磁気テー
プの塗膜特性及び磁気特性を調べた。結果は表2に示す
とおりであった。なお、各特性の測定は下記のようにし
て行った。 a.塗料A液の粘度安定性 混練調製したA液の粘度をE型粘度計で測定(初期粘
度)し、残液を密栓下に25℃で48時間放置後に再度
粘度を測定した。初期粘度を100としたときの48時
間後の粘度の比率をもとに4段階で評価した。 ◎:粘度変化のほとんどないもの(110%以下) ○:少し増粘(120〜200%) △:増粘大(200%以上) ×:ゲル化
【0036】b.光沢 グロスメーター(村上色彩技研製)によりカレンダー処
理前の塗膜面の60度反射率を標準ガラス板と比較し
た。 c.保磁力(Hc)、残留磁束密度(Br)及び角型比 いずれも振動試料型磁力計(東栄工業製)を用いて測定
した。
【0037】d.耐久性 作成した磁気テープを65℃、相対湿度90%の恒温恒
湿室で168時間放置後、荷重100gをかけ、研磨紙
を貼りつけた回転ドラムに接触させて、150rpmで
1000回回転させ、磁性塗膜が研磨紙に付着した程度
を目視により4段階評価した。 ◎:研磨紙の汚れなし ○:ごく僅かに汚れあり △:汚れ少しあり ×:汚れ多い
【0038】
【表2】
【0039】
【発明の効果】本発明により、微粒子の強磁性粉末が高
分散された、塗布作業に適した粘度を持つ磁性塗料が得
られ、そしてその塗料を用いることにより、塗膜表面の
平滑性及び耐久性が良好で、かつ磁気特性が優れた新規
な磁気記録媒体が提供された。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 安原 喜之 福井県武生市北府2丁目17番33号 日信 化学工業株式会社内 (72)発明者 柳沢 武二 茨城県鹿島郡神栖町大字東和田1番地 信越化学工業株式会社 塩ビ技術研究所 内 (56)参考文献 特開 昭59−79427(JP,A) 特開 昭59−5423(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) C09D 5/23

Claims (2)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 塩化ビニル及びこれと共重合可能な他の
    ラジカル重合性単量体を、スルホン酸基を有する連鎖移
    動剤の存在下に重合して得られる塩化ビニル系共重合体
    を磁性粉のバインダーの主剤として含有することを特徴
    とする磁性塗料。
  2. 【請求項2】 塩化ビニル及びこれと共重合可能な他の
    ラジカル重合性単量体を、スルホン酸基を有する連鎖移
    動剤の存在下に重合して得られる塩化ビニル系共重合体
    を磁性粉のバインダーの主剤として含有する磁性塗料が
    用いられていることを特徴とする磁気記録媒体。
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