JPH0453018A - 磁気記録媒体 - 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〕 この発明は磁気記録媒体に関し、さらに詳しくは、磁性
粉末の分散性が良好で電気的特性に優れた磁気記録媒体
に関する。

〔従来の技術〕

磁気記録媒体は、通常、磁性粉末、結合剤成分、有機溶
剤およびその他の必要成分からなる磁性塗料をポリエス
テルフィルムなどの基体上に塗布、乾燥してつくられる
。この際使用される結合剤成分としては、磁性粉末の分
散性に優れ、磁気記録媒体に優れた電気的特性を付与で
きるとともに、耐久性に優れるものが望まれる。

このため、従来からこれらの特性に優れた結合剤成分と
して、ポリウレタン樹脂が広く使用されているが、従来
のポリウレタン樹脂は機械的特性に優れる反面、磁性粉
末を分散する能力が低く、磁性粉末を良好に分散するこ
とができない。

そこで、水酸基等の極性基を有する結合剤樹脂をポリウ
レタン樹脂と併用したり、ポリウレタン樹脂の主鎖中に
カルボキシル基、スルホン酸基、リン酸基またはこれら
の塩、および３級アミノ基などの極性基を導入したもの
を使用したりして、磁性粉末の分散性を改善することが
行われている。（特開昭５５−３８６９３号、特開昭５
７−９２４２２号、特開昭５９−３０２３５号）（発明
が解決しようとする課題〕 ところが、水Ｍ基等の極性基を存する結合剤樹脂をポリ
ウレタン樹脂と併用したり、ポリウレタン樹脂の主鎖中
に種々の極性基を導入したポリウレタン樹脂を使用した
りしても、最近の高音度化、高信頼性の要求に対しては
、磁性粉末の分散性が未だ充分でなく、電気的特性をい
まひとつ充分に向上させることができない。

〔課題を解決するための手段〕

この発明は、かかる現状に鑑み種々検討を行った結果な
されたもので、スルホベタイン基あるいはその塩を含有
するアクリル樹脂をウレタン結合およびウレア結合のい
ずれかまたは両方の結合により結合したスルホベタイン
基含有くし型アクリル樹脂を結合剤成分として使用する
ことによって、磁性粉末の分散性を充分に向上させ、電
気的特性を一段と向上させて、最近の高密度化、高信頼
性の要求に応えたものである。

この発明において、結合剤成分として使用するスルホベ
タイン基含有アクリル樹脂をウレタン結合およびウレア
結合のいずれかまたは両方の結合により結合したスルホ
ベタイン基台をくし型アクリル樹脂は、スルホベタイン
基含有アクリル鎖がくし状になっているため、極性基が
主鎖中にあるポリウレタン樹脂に比し、スルホベタイン
基近傍の自由度が高くなり、磁性粉末との親和性が一段
と向上されて、磁性粉末表面に極めて良好に吸着する。

従って、この種のスルホベタイン基含有くし型アクリル
樹脂を結合剤成分として使用すると、磁性粉末の分散性
が充分に改善され、電気的特性が充分に向上される。

このようなスルホベタイン基含有アクリル樹脂をウレタ
ン結合およびウレア結合のいずれかまたは両方の結合に
より結合したスルホベタイン基含有くし型アクリル樹脂
は、いかなる方法により製造されたものでも使用できる
が、たとえば、（ａ）片末端ジオールスルホベタイン基
含有アクリル樹脂 （ｂ）有機ジイソシアネート （Ｃ）鎖延長側 （ｄ）ポリエステル、ポリエーテル等の両末端に水酸基
を有するポリオール のうち少なくとも（ａ）および（ｂ）を反応させ、必要
に応じてさらに（ｃ）や（ｄ）を反応させて得られるも
のなどが好適なものとして使用される。ここで、各成分
（ａ）（ｂ）（ｃ）（ｄ）の比率は必要に応じて調節さ
れ、これらの各成分としては、たとえば、下記のものが
好適なものとして使用される。

（ａ）片末端ジオールスルホベタイン基含有アクリル樹
脂としては、いかなる方法により製造されたものも使用
でき、たとえば、アクリルモノマを連鎖移動剤とともに
ラジカル重合させるなどの代表的な製造方法で製造した
アクリル樹脂や、このアクリル樹脂中に極性基が導入さ
れるように、アクリルモノマー中に極性基含有アクリル
モノマーを加えて得られるアクリル樹脂に、一般弐〇 （但し、Ｒは直鎖もしくは分岐状のアルキル基で、ｎは
２〜２０の整数である。） で表されるスルトンと反応させて得られるものが用いら
れる。

ここで、アクリルモノマーとしては、メチルメタクリレ
ート、エチルメタクリレート、プロピルメタクリレート
、ブチルメタクリレート、ヘキシルメタクリレート、ラ
ウリルメタクリレート、ステアリルメタクリレート等が
挙げられ、単独あるいは２種以上用いられる。また、ア
クリルモノマー中に加えられる損性基含有アクリルモノ
マーとしては、ジメチルアミノエチルメタクリレート、
ジエチルアミノエチルメタクリレート等の３級アミンを
有するアクリル樹脂が挙げられ、さらに、グリシジルメ
タクリレート等反応性官能基を有するモノマーを共重合
し、これらの反応性官能基に他の化合物を反応させて、
新たな極性基を導入づることも可能である。開始剤とし
ては、α、α′−アゾピ゛スイソブチ１コニトリルおよ
び過酸化−（ンゾイル等が用いられ、連鎖移動剤として
はチオグリセリン等が挙げられる。また、スルト：５）
とし７ては、１，３−プロパンスルトン、１，４−ブタ
ンスルトン、シクロプロパンスルトン等が使用される。

（ｂ）有機ジイソシア２−４としては、トリレンジイソ
シアネート、４．４’−ジフェニルメタンジイソシアネ
−１・、ヘキサメタンジイソシアネート等が好適に使用
される。

（Ｃ）鎖延長剤と１７．ては、エチレングリコール、［
，３−プロパンジオール、１，４−ブタンジオル、ネオ
ペンチルグリコール等のジオール、エチレンジアミン、
トリレンジアミン等のジアミン、水等の極性基を持たな
いもの、２．２−ジメチロルブロビオン酸、２．３−　
ジヒドロキシ−川−プロパンスルホン酸カリウム等の極
性基をもつものなどが使用される。

（ｄ）ポリオールとしては、ポリエチレングリコール、
ポリプロピレングリコール等のポリエテルジオール、ポ
リブチレンアジペート、ポリフチレンツタレ−ト等のポ
リエステルジオ　ル、ボ１．１ε−カプロラクトン等の
ポリラクトンジオール、ポリ１．６−ヘキサンカーボネ
ー　ト等のポリカポネートジオールなどが好ましく使用
さＪ″ｌる。

このような各成分を反応させて得られるスルホベタイン
基含有くし型アクリル樹脂は、アクリル樹脂の含有量が
１０重量％より少ないとアクリル樹脂の性質が発現でき
ず、９０重量９／６よ′つ多くすると樹脂が脆くなり、
耐久性が低］パするため１．アクリル樹脂の含有量を１
０〜９０重量％の範囲内にするのが好ましく、２０へ・
８０重量％の範囲内にするのがより好ましい。また、数
平均分子量が５０００より小さいと機械的特性が低トし
、１０ｏｏｏｏより大きくなると有機溶剤等に溶解した
ときの粘度が高く、磁性塗料化が困難になるため、数平
均分子１ｔ５０００〜１０００００のものが好ましく使
用され、数平均分子Ｉ　１．５０００〜５００００のも
のがより好ましく使用される。なお、ウレタン結合やウ
レア結合によってくし型に結合する前のスルホベタイン
基含有アクリル樹脂は、数平均分子量が５００より小さ
いものものではアクリル樹脂の性質が発現できず、５０
０００より大きくなるとアクリル樹脂の自由度が低下し
、磁性塗料化した場合の磁性粉末の分散性が低下するた
め、数平均分子量５００〜５００００のものが好ましく
使用され、数平均分子量１０００〜１ｏｏｏｏのものが
より好ましく使用される。

さらに、スルホベタイン基含有くし型アクリル樹脂に導
入するスルホベタイン基の導入量は、０．００５　ミリ
モル／ｇより少ないと磁性粉末の分散性を充分に向上す
ることができず、１０ミリモル／ｇより多くすると極性
基同士の凝集により、有機溶剤等に溶解したときの粘度
が高くなり、磁性塗料化が困難になるため、０．００５
〜１０ミリモル／ｇの範囲内にするのが好ましく、０．
０１〜５ミリモル／ｇの範囲内にするのがより好ましい
。また、このスルホベタイン基は、主鎖中に含まれてい
てもよい。

このようなスルホベタイン基含有くし型アクリル樹脂は
、他の結合剤樹脂と併用してもよく、たとえば、ポリウ
レタン系樹脂、塩化ビニル−酢酸ビニル系共重合体、繊
維素系樹脂、ポリビニルブチラール系樹脂、ポリエステ
ル系樹脂、ポリアクリル系樹脂、エポキシ系樹脂、フェ
ノール系樹脂、ポリイソシアネートなどの一般に使用さ
れる結合剤樹脂と、相溶性よく併用される。

このようなスルホベタイン基含有くし型アクリル樹脂を
用いる結合剤成分は、磁性粉末の分散性を充分に向上さ
せるため、磁性粉末に対して１０〜３５重量％の範囲内
で使用することが好ましく、１５〜３０重量％の範囲内
で使用するのがより好ましい。

この発明の磁気記録媒体を製造するには常法に準じて行
えばよく、たとえば、前記のスルホベタイン基含有くし
型アクリル樹脂を、他の結合剤樹脂と併用するかあるい
はしないで、磁性粉末、有機溶剤およびその他の添加剤
とともに混合分散して磁性塗料を調製し、この磁性塗料
をボリエステルフィルムなどの基体上に、吹付けもしく
はロール塗りなどの任意の手段で塗布し、乾燥すればよ
い。この際、磁性層を基体の表面に設けるとともに、反
対面にバックコート層を設けてもよく、また基体の両面
に磁性層を設けてもよい。このようにバックコート層を
設ける場合、このスルホベタイン基含有くし型アクリル
樹脂は、バンクコート層の結合剤樹脂としても好適に使
用される。

ここで、使用される磁性粉末としては、たとえば、７−
Ｆｅ２Ｏ３粉末、Ｆｅ、０．粉末、γＦｅ、０．とＦｅ
、０４との中間酸化状態の酸化鉄粉末、Ｃｏ含有７−Ｆ
ｅ２Ｏ，粉末、ＣＯ含有Ｆｅ３Ｏ４粉末、Ｃｒｙ、粉末
の他、Ｆｅ粉末、Ｃｏ粉末、Ｆｅ−Ｎｉ−Ｃｒ合金粉末
などの金属粉末およびバリウムフェライト粉末、窒化鉄
の如き窒化物系磁性粉末など、従来公知の各種磁性粉末
が広く包含される。これらの磁性粉末は、針状の磁性粉
末の場合、その平均粒子径（長軸）が通常０．２〜１．
０ａｍ程度で、その平均軸比（平均長軸径／平均短軸径
）が通常５〜ｌＯ程度であるのが好ましく、板状の場合
は、その平均長軸径が通常０．０７〜０．３μｍ程度で
あるのが望ましい。

また、有機溶剤としては、メチルイソブチルケトン、メ
チルエチルケトン、シクロヘキサノン、トルエン、酢酸
エチル、テトラヒドロフラン、ジオキサン、ジメチルボ
ルムアミドなど、−Ｍに磁気記録媒体に使用されるもの
が単独もしくは二種以上混合して使用される。

なお、磁性塗料中には、通常使用されている各種添加剤
、たとえば、潤滑剤、研磨剤、帯電防止剤、分散剤など
を任意に添加使用してもよい。

〔実施例］ 次に、この発明の実施例について説明する。

実施例１ メチルメタクリレート　　　　　６０重量部ジメチルア
ミノエチルメタクリ　　４　　／／レート α、α′−アゾビスイソブチロ　　１　　〃ニトリル チオグリセリン　　　　　　　　　３　〃テトラヒドロ
フラン　　　　　　１００〃この組成物を冷却器を取り
つけたフラスコ内に入れ、充分に窒素置換した後、撹拌
しながら６０°Ｃで１０時間反応させた。

次いで、得られた反応物を石油エーテルおよび水に再沈
澱させて精製し、６０°Ｃで４８時間減圧乾燥させてア
クリル樹脂を得た。

次に、このようにして得られたアクリル樹脂を使用し、 アクリル樹脂　　　　　　　　　５０重量部１．３−プ
ロパンスルトン　　　　５０〃トルエン　　　　　　　
　　　１５０〃の組成物を冷却器を取りつけたフラスコ
内に入れ、撹拌しなから６０’Ｃで３時間反応させて、
析出してくる結晶を濾過後、テトラヒドロフランで洗浄
、乾燥して、スルホベタイン基含有アクリル樹脂を得た
。

このようにして得られたスルホベタイン基含有アクリル
樹脂は、分子量が蒸気圧浸透法で３．２×１０３であり
、スルホベタイン基の含有量は０．３ミリモル／ｇ、水
酸基価は３　ＯＫ　ＯＨｍｇ／　ｇであった。

次に、このようにして得られたスルホベタイン基含有ア
クリル樹脂を使用し、 スルホベタイン基含有アクリ　　　５０重量部ル樹脂 片末端ジオールポリメチルメ　　１４２／／タクリレー
ト（数平均分子 量１５００） ポリ１．６−ヘキサンカーボネ　　２００　　　ｌ！−
トジオール（数平均分子 量１０００　） ４．４′−ジフェニルメタンジ　　７５〃イソシアネー
ト オクチル酸スズ　　　　　　　　　０．０５〃シクロヘ
キサノン　　　　　　　１００〃トルエン　　　　　　
　　　　　１００〃の組成物を、窒素雰囲気下にて８０
゛Ｃで１０時間反応させ、反応後、トルエンで２０重量
％に希釈してスルホベタイン基含有くし型アクリル樹脂
溶液を得た。

このようにして得られたスルホベタイン基含有くし型ア
クリル樹脂は、アクリル樹脂の分岐数が７．１個、アク
リル樹脂の含有量が４１重量％、スルホベタイン基の含
有量が０．０３ミリモル／ｇで、数平均分子量はＧＰＣ
測定によるポリスチレン換算で３．０Ｘ１０’であった
。

このようにして得られたスルホベタイン基含有くし型ア
クリル樹脂を使用し、 α−Ｆｅ磁性粉末（保磁力１５００　１００重量部エル
ステッド、飽和磁化１２０ ｅ＋ｎｕ／ｇ） スルホベタイン基含有くし型ア　　２０〃クリル樹脂 多官能イソシアネート　　　　　　３　〃カーボンブラ
ック　　　　　　　　３　〃α−Ａ１□０３粉末　　　
　　　　１　〃ミリスチン酸　　　　　　　　　　２　
〃ステアリン酸ｎ−ブチル　　　　　３　〃シクロへキ
サノン　　　　　　　　１３０〃トルエン　　　　　　
　　　　　１３０〃の組成物をボールミル中で７２時間
混合分散して磁性塗料を調整した。この磁性塗料を厚さ
２０μｍのポリエステルフィルム上に、乾燥後の厚さが
５μｍとなるように塗布、乾燥して磁性層を形成し、カ
レンダー処理後、１／２インチ幅に裁断して磁気テープ
を作製した。

実施例２ 実施例１におけるスルホベタイン基含有くし型アクリル
樹脂の合成において、片末端ジオールポリメチルメタク
リレートの使用量を１４２重量部から２９重量部に変更
し、ポリ１．６−ヘキサンカポネートジオールの使用量
を２００重量部から５９重量部に変更し、４．４′−ジ
フェニルメタンジイソシアネートの使用量を７５重量部
かみ１９重量部に変更し、シクロヘキサノンの使用量を
１００重量部から８０重量部に変更し、トルエンの使用
量を１００重量部から８０重量部に変更した以外は、実
施例１と同様にして、アクリル樹脂の分岐数が１１個、
アクリル樹脂の含有量が５０重量％、スルホベタイン基
の含有量が０．１０ミリモル／ｇで、数平均分子量がＧ
ＰＣ測定によるポリスチレン換算で５．０ＸＩＯ’のス
ルホベタイン基含有くし型アクリル樹脂を得た。

このようにして得られたスルホベタイン基含有くし型ア
クリル樹脂を、実施例１における磁性塗料の組成におい
て使用したスルホベタイン基含有（し型アクリル樹脂に
代えて同量使用した以外は、実施例１と同様にして磁気
テープを作製した。

実施例３ 実施例１におけるスルホベタイン基含有くし型アクリル
樹脂の合成において、片末端ジオールポリメチルメタク
リレートに代えて、片末端ジアミンポリメチルメタクリ
レート（数平均分子量１５００）を９１重量部使用し、
ポリ１．６一ヘキ号ンカーボネートジオールの使用量を
２００重量部から１２６重量部に変更し、４，４゛−ジ
フェニルメタンジイソシアネートの使用量を７５重量部
から４７重量部に変更した以外は、実施例１と同様にし
て、アクリル樹脂の分岐数が９．７個、アクリル樹脂の
含有量が４５重量％、スルホベタイン基の含有量が０．
０５ミリモル／ｇで、数平均分子量がＧＰＣ測定による
ポリスチレン換算で４．０Ｘ１０’のスルホベタイン基
含有くし型アクリル樹脂を得た。

このようにして得られたスルホベタイン基含有くし型ア
クリル樹脂を、実施例１における磁性塗料の組成におい
て使用したスルホベタイン基含有くし型アクリル樹脂に
代えて同量使用した以外は、実施例１と同様にして磁気
テープを作製した。

比較例１ 実施例１における磁性塗料の組成において、スルホベタ
イン基含有くし型アクリル樹脂に代えてＵＲ８３００（
東洋紡社製、スルホン酸ナトリウム含有ポリウレタン樹
脂）を同量使用した以外は、実施例１と同様にして磁気
テープを作製した。

各実施例および比較例で得られた磁気テープについて、
クロマＳ／Ｎ比、Ｃ／Ｎ比およびＲＦ比出力下記の方法
で測定した。

〈クロマＳ／Ｎ比〉 ＶＨ３力弐のＶＴＲを用いて、得られた各磁気テープに
３．５８ＭＨ２のクロマ信号を０．７１４Ｖｐ−ｐにし
て、輝度変調信号にのせて録画し、クロマノイズ測定機
によりその再生信号のノイズ部分を測定してクロマＳ／
Ｎ比を求めた。なお、クロマＳ／Ｎ比は比較例１の磁気
テープを基準（ＯｄＢ）とした相対値ご示しだ。

＜Ｃ／Ｎ比〉 Ｖ　ＨＳ方式のＶＴＲを用いて、得られた磁気テブに５
　Ｍ　Ｈｚの信号を記録し、この信号を再生したときの
５：＝ＩＭｉ（ｚの範囲内に発生するノイズを測定巳、
このノイズに対する再生信号の比を松下電器産業社製；
ＮＶ−８７０ＨＤ型出力レベル測定機を用いて測定した
。なお、Ｃ、／　Ｎ比は比較例１の磁気テープを基１（
Ｏｄｓ）とした相対値で示した。

＜ＲＦ比出力 Ｒ，Ｆ出力測定用ＶＴＲを用い、得られた磁気テブに４
　Ｍ　Ｈｚの信号を一定レベルで記録した後、再生した
ときの出力を測定し、比較例１の磁気テープを基準（Ｏ
ｄＢ）とした相対値で示し２だ。

丁記第１表はその結果である。

第１表 〔発明の効果］ 上記第１表から明らかなように、実施例１ないし３で得
られた磁気テープは、比較例１で得られた磁気テープに
比し、いずれもクロマＳ／Ｎ比、Ｃ／Ｎ比およびＲＦ比
出力高く、このことからこの発明によって得られる磁気
記録媒体は、磁性粉末の分散性が良好で、電磁変換特性
が一段と向上されていることがわかる。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、結合剤成分として、スルホベタイン基含有アクリル
   樹脂をウレタン結合およびウレア結合のいずれかまたは
   両方の結合により結合したスルホベタイン基含有くし型
   アクリル樹脂が含まれてなる磁性層を有する磁気記録媒
   体 ２、スルホベタイン基含有くし型アクリル樹脂が、分岐
   の数１〜１００個で、スルホベタイン基を０．００５〜
   １０ミリモル／ｇ含有するスルホベタイン基含有くし型
   アクリル樹脂である請求項１記載の磁気記録媒体 ３、スルホベタイン基含有くし型アクリル樹脂が、数平
   均分子量５０００〜１０００００のスルホベタイン基含
   有くし型アクリル樹脂である請求項１および２記載の磁
   気記録媒体