JPH02252117A - バインダーおよび磁気記録材料 - 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】 ［産業上の利用分野コ 本発明は、バインダーおよび磁気記録材料に関するもの
である。

［従来の技術］ 従来、磁気記録材料のバインダーとしては、高分子ポリ
オール、低分子ポリオールおよびジメチロールプロピオ
ン酸からなるポリオール成分と有機ポリイソシアネート
とを反応させて得られるポリウレタン樹脂が知られてい
る（特開昭５９−１４８１２７号公報）。

［発明が解決しようとする課題］ しかしながら、従来のバインダーは、磁性材料の分散機
能がほとんどなく、その分散機能を分散剤に委ねていた
が、バインダーに分散剤を配合した系では、分散剤が磁
性材料の耐久性に悪影響を与え、磁性塗膜物性を劣化さ
せる等の問題点かある。

［課題を解決するための手段］ 本発明者らは、分散性の優れた磁気記録材料用バインダ
ーおよび磁気記録材料について鋭意検討した結果、本発
明に到達した。

すなわち、本発明は、スルホン酸アンモニウム塩基また
はアミン塩基含有ポリエステル樹脂からなることを特徴
とする磁気記録材料用のバインダーおよび前記磁気記録
材料用のバインダーと磁性体を含有させてなることを特
徴とする磁気記録材料である。

スルホン酸アンモニウム塩基またはアミン塩基含有ポリ
エステル樹脂としては、一般式（Ｙ　　　０ＣＯ）２（
ＣｅＨａ）ＳＯ３Ｘ　　　（１）（式中、Ｙはヒドロキ
シアルキル基またはヒドロキシアリール基：ＸはＮＨ，
またはアミンカチオン）で表わされる化合物および必要
により他のポリオールとジカルボン酸またはその無水物
との反応物を挙げることができる。

一般式（１）のＹとしては、炭素数１〜１８のヒドロキ
シアルキル基またはヒドロキシフェニル基、例えばヒド
ロキシメチル、ヒドロキシエチル、ヒドロキシプロピル
、ヒドロキシブチル、ヒドロキシペンチル、ヒドロキシ
ヘキシル、ヒドロキシシクロヘキシル、ヒドロキシオク
チル、ヒドロキシノニル、ヒドロキシデシル、ヒドロキ
シフェニル基等を挙げることができる。複数個のＲは同
一でも異なっていてもよい。これらのうち好ましいもの
は、ヒドロキシメチル、ヒドロキシエチル、およびヒド
ロキシフェニル基である。

アミンカチオンを形成するアミンとしては、アルキルア
ミン（モノメチルアミン、ジエチルアミン、　トリメチ
ルアミン、　トリエチルアミン等）、アルカノールアミ
ン（エタノールアミン、ジェタノールアミン、　トリエ
タノールアミン等）、複素環式アミン（ピペリジン、モ
ルホリン、ピペラジン等）および芳香族アミン（アニリ
ン等）等が挙げられる。　　これらのうち、好ましいも
のは、トリエチルアミンおよびトリメチルアミンである
。

他のポリオールとしてはポリエーテルジオール、ポリエ
ステルジオール、ポリカーボネートジオールなどが挙げ
られる。

ポリエーテルジオールとしては低分子ジオール［エチレ
ングリコール、ジエチレングリコール、プロピレングリ
コール、ジプロピレングリコール、１．４−または１．
３−ブタンジオール、ネオペンチルグリコール、ｌ、６
−ヘキサンジオール、１、８−オクタメチレンジオール
、１．１０−デカンジオール、アルキルジアルカノール
アミン；環状基を有する低分子ジオール類〔例えばシク
ロヘキサンジオール、シクロヘキサンジメタツール等の
グリコール類および特公昭４５−１４７４号記載のもの
：　ビス（ヒドロキシメチル）シクロヘキサン、ｍ−お
よびｐ−キシリレングリコール、ビス（ヒドロキシエチ
ルベンゼン、１＋４−ビス（２−ヒドロキシエトキシ）
ベンゼン、４．４’ビス（２−ヒドロキシエトキシ）−
ジフェニルプロパン（ビスフェノールＡのエチレンオキ
シド付加物）等〕、およびこれらの２種以上の混合物等
コのアルキレンオキシド（炭素数２〜４のアルキレンオ
キシド：エチレンオキシド、プロピレンオキシド、ｌ、
２−１２，３−１１．３−ブチレンオキシド等）付加物
、およびアルキレンオキシド、環状エーテル（テトラヒ
ドロフラン等）等を開環重合または開環共重合（ブロッ
クおよび／またはランダム）させて得られるもの、例え
ばポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコール
、ポリエチレン−ポリプロピレン（ブロックおよび／ま
たはランダム）グリコール、ポリテトラメチレンエーテ
ルグリコール、ポリテトラメチレン−エチレン（ブロッ
クおよび／またはランダム）グリコール、ポリテトラメ
チレン−プロピレン（ブロックおよび／またはランダム
）グリコール、ポリへキサメチレンエーテルグリコール
、ポリオクタメチレンエーテルグリコールおよびこれら
の２種以上の混合物が挙げられる。

ポリエステルジオールとしては、前記低分子ジオールお
よび／または分子量１０００以下のポリエーテルジオー
ルとジカルボン酸とを反応させて得られる縮合ポリエス
テルジオールや、ラクトンの開環重合により得られるポ
リラクトンジオール等が含まれる。分子量１０００以下
のポリエーテルジオールとしては、前記ポリエーテルジ
オール例えばポリエチレングリコール、ポリテトラメチ
レンエーテルグリコール、ポリプロピレングリコール、
トリエチレングリコール；およびこれらの２種以上の混
合物が挙げられる。また、ジカルボン酸としては脂肪族
ジカルボン酸（コハク酸、アジピン酸、セバシン酸、グ
ルタル酸、アゼライン酸、マレイン酸、フマル酸等）、
芳香族ジカルボン酸（テレフタル酸、イソフタル酸等）
およびこれらの２種以上の混合物が挙げられる。ラクト
ンとしてはε−カプロラクトンが挙げられる。

ポリエステルジオールは通常の方法、例えば低分子ジオ
ールおよび／または分子量１０００以下のポリエーテル
ジオールを、ジカルボン酸もしくはそのエステル形成性
誘導体［例えば無水物（無水マレイン酸、無水フタル酸
等）、低級エステル（テレフタル酸ジメチル等）、ハラ
イド等］と、またはその無水物およびアルキレンオキシ
ド（例えばエチレンオキシドおよび／またはプロピレン
オキシド）とを反応（縮合）させる、あるいは開始剤（
低分子ジオールおよび／または分子量１０００以下のポ
リエーテルジオール、ポリエステルジオール等）にラク
トンを付加させることにより製造することができる。

これらのポリエステルジオールの具体例としては、ポリ
エチレンフタレート、ポリブチレンフタレート、ポリへ
キサメチレンフタレート、ポリネオペンチルフタレート
、ポリエチレンアジペート、ポリブチレンアジペート、
ポリへキサメチレンアジペート、ポリネオペンチルアジ
ペート、ポリエチレンプロピレンアジペート、ポリエチ
レンブチレンアジペート、ポリブチレンヘキサメチレン
アジペート、ポリジエチレンアジペート、ポリ（ポリテ
トラメチレンエーテル）アジペート、ポリエチレンアゼ
レート、ポリエチレンセバケート、ポリブチレンアゼレ
ート、ポリブチレンセバケート、ポリカプロラクトンジ
オールおよびこれらの２種以上の混合物が挙げられる。

ポリカーボネートジオールとしては、低分子ジオールと
カーボネートとを反応して得られる化合物が挙げられる
。低分子ジオールとしては、炭素数４〜１７の脂肪族ジ
オール（例えば１．４−ブタンジオール、１，５−ベン
タンジオール、ネオペンチルグリコール、１，６−ヘキ
サンジオール、１，７−へブタンジオール、１，８−オ
クタンジオール、２−エチル−１，Ｂ−ヘキサンジオー
ル、２，２．４−トリメチル−１，６ヘキサンジオール
、Ｉ　、１０−デカンジオール、水素化シリルイルグリ
コール、水素化ジオレイルグリコール）、脂環式ジオー
ル（例えば１．３−シクロヘキサンジオール、１．４−
ジメチロールシクロヘキサン、ｌ、４−シクロヘキサン
ジオール、１，３−ジメチロールシクロヘキサン、１，
４−エンドメチレン−２−ヒドロキシ−５−ヒドロキシ
メチルシクロヘキサン）およびポリオキシアルキレング
リコール等を挙げることができる。使用するジオールは
、最終生成に所望な性質に依存して、単一のジオールで
あってもジオールの混合物であってもよい。カーボネー
トとしては、エチレンカーボネート、トリメチレンカー
ボネート、テトラメチレンカーボネート、１、２−プロ
ピレンカーボネー）、Ｉ、２−ブチレンカーボネー）　
、２．３−ブチレンカーボネート、１，２−エチレンカ
ーボネート等が挙げられる。

ポリカーボネートジオールは、通常の方法、例えばジオ
ールとカーボネートとを、モル比１０：１〜１：１０、
好ましくは３：１〜１：３で、エステル交換触媒の存在
もしくは不存在において１００−３００℃の温度でかつ
０．１−３００１−３Ｏ０の圧力で反応させ、また、そ
の間に低沸点ジオールを蒸留により除去することにより
製造することができる。

また、ポリマーポリオールおよびポリブタジェンポリオ
ール等も使用できる。

ジカルボン酸としては脂肪族ジカルボン酸（コハク酸、
アジピン酸、セバシン酸、グルタル酸、アゼライン酸、
マレイン酸、フマル酸等）、芳香族ジカルボン酸（テレ
フタル酸、イソフタル酸等）およびこれらの２種以上の
混合物またはこれらの無水物（無水マレイン酸、無水フ
タル酸等）が挙げられる。

これらのうち、好ましいのは、芳香族ジカルボン酸ある
いはその無水物からのポリエステル樹脂およびアジピン
酸からのポリエステル樹脂である。

ポリエステル樹脂は通常の方法、例えばジオール（一般
式（１）の化合物および必要により他のジオール）を、
ジカルボン酸もしくはその無水物（無水マレイン酸、無
水フタル酸等）と反応（縮合）させることにより製造す
ることができる。

ポリエステル樹脂の分子量は、通常１０００〜２００θ
００、好ましくは、１５０００〜１０００００である。

１０００未満の場合にはポリエステル樹脂が皮膜形成性
に乏しい脆い樹脂となり、磁気記録材料用バインダーと
して充分でない。一方当量が２０００００を越えると磁
性粉の分散性が低下し、フィルム強度が不十分となり、
耐摩耗性、耐スクラッチ性、耐加水分解性が低下する。

本発明において、スルホン酸アンモニウム塩基またはア
ミン塩基の含有量は、ポリエステル樹脂中通常０．１〜
７０当量％、好ましくは、０．１〜６０当量％である。

０．１当量％未満では、磁性粉に対する分散性が十分で
なく、６０当量２を越える場合は、磁性塗料の粘度が著
しく上昇し塗工性が悪くなる。

本発明におけるポリエステル樹脂は磁気記録材料用バイ
ンダーとして用いられるが、必要により、磁気記録材料
用として通常使用されている他の高分子材料を併用する
ことができる。この高分子材料としてはポリ塩化ビニル
系［塩化ビニル−酢酸ビニル共重合体（ＶＹＨＨ；　　
ＵＣＣ製、エスレックＣ；積水化学製等）、塩化ビニル
−酢酸ビニル−ビニルアルコール共重合体（ＶＡＧＨｌ
　エスレックＡ等）、塩化ビニル−塩化ビニリデン−ア
クリロニトリル共重合体（サラン；旭ダウ製）等」、ポ
リウレタン系［ウレタン樹脂（ニステン；グツドリッチ
製等）］、ブタジェン系［アクリロニトリル−ブタジェ
ン共重合体（ハイカー１４８２；　日本ゼオン製等）、
アクリロニトリル−ブタジェン−スチレン共重合体（Ａ
−１３５）等］、アクリル系（アクリル酸エステル系共
重合体等）、ニトロセルロース、フェノキシ樹脂、エポ
キシ樹脂、ポリウレタン樹脂、他のポリエステル樹脂等
が挙げられる。

その配合量は本発明におけるポリエステル樹脂に対して
、通常、０〜７０重量％、好ましくは３０〜６０重量％
である。　　本発明の磁気記録材料用バインダーはこれ
に磁性体を含有させることにより磁気記録材料（以下磁
性塗料ということがある）とする事ができる。

この磁性体としては、酸化鉄例えばγ−Ｆｅ２Ｏ３（γ
−へマタイト）、Ｃｒ０３（二酸化クロム）および合金
系の磁性体例えばＣＯ−γ−Ｆｅ２Ｏ３（コバルトフェ
ライトまたはコバルトドープγ−酸化鉄）、Ｆｅ−Ｇｏ
−Ｃｒ１　純鉄Ｆｅ（メタルパウダー）および炭化鉄が
挙げられる。本発明においては特に最近のより一層微粉
末化されたγ−Ｆｅ２Ｏ３、ＣＯ−γ−Ｆｅ２Ｏ３、メ
タル、炭化鉄（例えば粒子のＢＥＴ法による比表面積が
４０ｍ２／ｇ以上のもの）に対して有用である。

磁性体は磁性粉でありその形状は通常、粒状および針状
である。磁性体の形状の一例を示せば、径が０．０２〜
０．７μ、例えば長径０．２〜０．７μ、短径０．０２
〜０．１μである。

磁性塗料にはポリエステル樹脂を架橋させるために架橋
剤を用いることができる。この架橋剤としてはＮＧＯ含
有化合物および活性水素含有化合物が挙げられる。ＮＣ
Ｏ含宵含金化合物てはポリイソシアネート［変性ＭＤＩ
（ミリオネートＭＥ。

採土ケ谷化学製）、３，３′−ジメトキシ−４，４′−
ジイソシアネート等コおよびＮＣＯ末端プレポリマー［
ポリイソシアネート（ＴＤＩ、ＭＤＩ等）とポリオール
（低分子ポリオール、ポリエーテルポリオール、ポリエ
ステルポリオール等）とのＮＧＯ末端プレポリマー例え
ばデスモジュールしくバイエル製）、コロネートＬ（日
本ポリウレタン製）等］が挙げられる。また活性水素含
有化合物としてはポリアミン［トリレンジアミン（ＴＤ
Ａ）、４．４′−ジアミノ−３，３′−ジクロロジフェ
ニルメタン等）およびポリオール（低分子ポリオール、
ポリエーテルポリオール、ポリエステルポリオール等）
が挙げられる。

架橋剤の添加量は本発明におけるポリエステル樹脂に対
し通常０〜２５重量％、好ましくは２〜１５重量％であ
る。２５重量％を越えるとフィルムの可撓性が低下し易
い。

その他必要により分散剤（レシチンあるいはアニオン、
ノニオン、カチオン等の界面活性剤例えばドデシルベン
ゼンスルホン酸ソーダ等）および潤滑剤（高級脂肪酸エ
ステル例えばステアリン酸ブチル）を加えることもでき
る。

磁性塗料には粘度調整のため溶媒が用いられる。

この溶媒としてはエステル系溶媒（酢酸エチル、酢酸ブ
チル等）、エーテル系溶媒（ジオキサン、テトラヒドロ
フラン等）、ケトン系溶媒（シクロヘキサノン、メチル
エチルケトン、メチルイソブチルルケトン等）、芳香族
炭化水素溶媒（トルエン、キシレン等）およびこれらの
二種以上の混合溶媒を用いることができる。これらのう
ち好ましいものはケトン系と芳香族炭化水素系の混合溶
媒である。

磁性塗料中の本発明におけるポリエステル樹脂の含有量
は塗料の重量に基づいて通常５重量％以上、好ましくは
６〜２０重量％である。ポリエステル樹脂を５重量％以
上含ませることにより本発明の目的を十分に達成するこ
とができる。

磁性塗料中の磁性体の量は通常３０〜８０重量％、好ま
しくは３２〜６０重量％である。

磁性塗料中の溶媒の量は通常３０〜８０重量％、好まし
くは４０〜７０重量％である。

他の高分子材料の量は通常０〜２０重量％、好ましくは
２〜１５重量％である。

その他（架橋剤、分散剤、潤滑剤等）の量は通常０〜３
重量％、好ましくは０．０１〜２重量％である。

磁性塗料を製造する方法としてはバインダー溶媒および
磁性体を必要により予めプレミキサ−等で混合したのち
混合分散機（ボールミル、ペイントコンディショナー　
サンドグラインダー　サンドミル、プラストミル等）で
分散させ、濾過する方法が挙げられる。

この磁性塗料は磁気記録媒体用支持体フィルムに適用さ
れ磁気記録媒体（磁気テープ等）を作成することができ
る。この支持体フィルムとしては、紙、セロハン、アセ
テート、ポリエステル（ＰＥＴ）、強化ポリエステル、
ポリイミド等のフィルムが挙げられる。これらのフィル
ムのうちよく用いられるのはポリエステルフィルムであ
る。

磁性塗料を支持体フィルムに適用する場合、塗布厚は通
常数μから数十μである。適用法としてはドクターブレ
ード法、転写印刷法（グラビア法、リバースロール法等
）等の塗布法が挙げられる。

磁性塗料を塗布されたフィルムは以後例えば配向、乾燥
、表面加工、切断、巻取り等の工程を経て磁気記録媒体
とされる。

磁気記録媒体は支持体フィルムと磁性層（磁性体バイン
ダー）からなるものが一般的であるが、支持体フィルム
と磁性層の間に中間層（下塗層）を設けたもの、支持体
フィルムの両面に磁性層ををするもの、磁気特性の異な
る磁性層を重積したもの、磁性層の上に保護層を設けた
もの等もある。

［実施例］ 以下、実施例により本発明を更に説明するが、本発明は
これに限定されるものではない。以下において、部は重
量部を示す。

実施例１ スルホン酸トリエチルアミン塩基含有テレフタル酸エチ
レングリコールジエステル　　７部ネオペンチルグリコ
ール　　　　　３８８部無水テレフタル酸　　　　　　
　　６０５部ブチルヒドロキシスズオキサイド　　１部
を１９０〜２３０°Ｃの範囲に徐々に制御しながら昇温
し、生成する水を留去しながらエステル化反応を行ない
、ポリエステル樹脂（Ｃ＋）　（ＯＨｖ＝４．８）を得
た。

この（Ｃ３）をバインダーとして使用し、下記組成の混
合物をペイントコンディショナーで混合、分散させて磁
性塗料（Ｄ、）を作成した。

γ−Ｆｅ２０３微粉末　　　　　１００部−１６＝ ポリエステル樹脂（Ｃ＋）　　　２０部塩化ビニル−酢
酸ビニル共重合体 １０部 デスモジュールＬ　　　　　２部 レシチン　　　　　　　　　　１部 メチルエチルケトン　　　　７５部 トルエン　　　　　　　　　　７５部 この磁性塗料をポリエステルフィルムに塗布しく乾燥膜
厚５μ）、１００００ｅの磁場をかけ、配向させ、テー
プ（Ｅｌ）を得た。更に、このテープをカレンダーロー
ルで処理し、磁気テープを得た。

実施例２ スルホン酸トリメチルアミン塩基含有テレフタル酸エチ
レングリコールジエステル　　　　４９部１．４−ブタ
ンジオール　　　　　　　　　　４４３部アジピン酸　
　　　　　　　　　　　　５４８部ブチルヒドロキシス
ズオキサイド　　　　　１部を実施例１と同様の条件下
に反応させて得られたポリエステル樹脂（Ｃ２）　　（
ＯＨＶ＝５．０）を用い実施例１と同様にして磁性塗料
を作成し、テープ（Ｅ２）を得た。

実施例３ スルホン酸トリメチルアミン塩基含有テレフタル酸エチ
レングリコールジエステル　　　　　８部ヘキサンジオ
ール　　　　　　　　　　　４８２部イソフタル酸　　
　　　　　　　　　　５１０部ブチルヒドロキシスズオ
キサイド　　　　　１部を反応させて得られたポリエス
テル樹脂（Ｃ３）（ＯＨＶ二３．５）を用い実施例１と
同様にして磁性塗料を作成し、テープ（Ｅ３）を得た。

比較例１ テレフタル酸エチレングリコールジエステル７部ネオペ
ンチルグリコール　　　　　　　　３８８部無水テレフ
タル酸　　　　　　　　　　　６０５部ブチルヒドロキ
シスズオキサイド　　　　　１部を実施例１と同様の条
件下に反応させて得られたを反応させて得られたポリエ
ステル樹脂（ＣＡ）（ＯＨＶ＝４．８）を用い実施例１
と同様にして磁性塗料を作成し、磁気テープ（Ｅ、）を
得た。

試験例１ 実施例１〜３および比較例１で得られたテープについて
、表面の光沢度、磁気特性（角型比）およびカレンダー
性を評価した。

表−１ 光沢度：光沢針を用い６０°の正反射率を測定した。

角型比：振動試料型磁力計を用い測定した。

［発明の効果コ 本発明の磁気記録材料用バインダーおよび磁気記録材料
は、従来のバインダー（前記特開昭５９−１４８１２７
号公報のもの）に比べて、次のような効果を奏する。

（１）磁性粉に対する分散性が優れており、磁性塗料の
耐久性に悪影響を与える分散剤を使用する必要がなく、
磁性塗膜の物性を劣化させない。

（２）支持体フィルムに対する密着性に優れてい（３）
カレンダー性が優れている。

以上の効果を奏するところから本発明のバインダーおよ
び材料は、例えばオーディオテープ、ビデオテープ、コ
ンピューターテープ、データーレコーダーテープ、ビデ
オシート、メタルテープ、メタルディスク、磁気カード
用の磁気記録材料用バインダーおよび磁気記録材料とし
て有用である。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、スルホン酸アンモニウム塩基またはアミン塩基含有
   ポリエステル樹脂からなることを特徴とする磁気記録材
   料用のバインダー。 ２、請求項１記載のバインダーと磁性体を含有させてな
   ることを特徴とする磁気記録材料。