JPH05298662A - 磁気記録媒体用結合剤および磁気記録媒体 - Google Patents

磁気記録媒体用結合剤および磁気記録媒体

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JPH05298662A
JPH05298662A JP4094363A JP9436392A JPH05298662A JP H05298662 A JPH05298662 A JP H05298662A JP 4094363 A JP4094363 A JP 4094363A JP 9436392 A JP9436392 A JP 9436392A JP H05298662 A JPH05298662 A JP H05298662A
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Hiroshi Hashimoto
博司 橋本
Yuichiro Murayama
村山裕一郎
Masanori Satake
正紀 佐武
Tsutomu Okita
務 沖田
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Fuji Photo Film Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 分散性が大きく、走行耐久性、保存性に優れ
た磁気記録媒体用結合剤および磁気記録媒体を得る。 【構成】 ポリオールとポリイソシアネートとを主要原
料とした反応生成物であるポリウレタンとして、ポリオ
ールが分子量500以上の脂肪族ポリオールを用いた磁
気記録媒体用結合剤、および非磁性支持体の少なくとも
一方の面に、該結合剤を有する少なくとも一層の磁性層
または非磁性層を形成した磁気記録媒体。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は磁気記録媒体用の強磁性
粉末の結合剤および磁気記録媒体に関するものである。
【0002】
【従来の技術】磁気記録媒体は、録音用テープ、ビデオ
テープあるいはフロッピーディスクなどとして広く用い
られている。磁気記録媒体は、強磁性粉末が結合剤(バ
インダ)中に分散された磁性層を非磁性支持体上に積層
している。磁気記録媒体は、電磁変換特性、走行耐久性
および走行性能などの諸特性において高いレベルにある
ことが必要とされる。すなわち、音楽録音再生用のオー
ディオテープにおいては、より高度の原音再生能力が要
求されている。また、ビデオテープについては、原画再
生能力が優れているなど電磁変換特性が優れていること
が要求されている。このような優れた電磁変換特性を有
すると同時に、磁気記録媒体は前述のように良好な走行
耐久性を持つことが要求されている。そして、良好な走
行耐久性を得るために、通常研磨材および潤滑剤が磁性
層中に添加されている。
【0003】しかしながら、研磨材によって優れた走行
耐久性を得るためには、その添加量をある程度増加する
必要があり、そのため強磁性粉末の含有量が低下する。
また優れた走行耐久性をえるために粒子径の大きな研磨
材を使用した場合には、磁性層表面に研磨材が過度に突
出し易くなる。従って、研磨材による走行耐久性の改良
は上記の電磁変換特性の劣化をもたらす場合が多く問題
となる。そして、潤滑剤によって上記走行耐久性を向上
させる場合には、その添加量を多くする必要があり、こ
のため結合剤が可塑化され易くなり、磁性層の耐久性が
低下する傾向がある。
【0004】また、上記耐久性および電磁変換特性を向
上させるためには、磁性層の主成分の一つである結合剤
も、当然のことながら重要な働きを担っている。従来か
ら用いられている塩化ビニル系樹脂、セルロース系樹
脂、ウレタン系樹脂、アクリル系樹脂等では、磁性層の
耐摩耗性が劣り、磁気テープの走行系部材を汚染すると
いう問題があった。このような問題を改善する方法とし
て、硬い結合剤を用いて磁性層の硬度を上げる方法が行
われている。しかし磁性層の硬度を上げることにより磁
性層の脆さが顕著となり、磁気ヘッドとの接触によりド
ロップアウトが発生したり、スチル特性が劣化するとの
問題がある。
【0005】さらに他の方法として、主鎖と直結してい
ない水酸基(アルキル基またはアルキルエステル基を介
して)および極性基を有する塩化ビニル系共重合体から
なり、共重合体成分としてビニルアルコールを含まない
構成を持つ磁気記録媒体が特開昭62−134819号
公報および特開昭62−208423号公報に開示され
ている。上記共重合体成分であるビニルアルコールはケ
ン化工程を経て製造されているため、これを含む重合体
は経時的に変化しにくく、磁気記録媒体は経時変化が少
なく、耐久性に優れたものであり、さらに水酸基および
極性基を有しているため強磁性粉末の分散性も優れ電磁
変換特性も良好であるとしている。
【0006】しかしながら、上記磁気記録媒体では、磁
性層の強度が高くないこと、磁性層表面の平滑性が十分
でないため、十分に優れた耐久性および電磁変換特性が
得られない。従って、極めて高度な平滑性および優れた
電磁変換特性が要求される、例えばS−VHS用や8m
mビデオ用のテープに対しては、充分に優れた磁気記録
媒体であるということはできない。
【0007】又塗膜の耐久性を向上させるために特公昭
63−55549号公報には多価OH基とSO3 M(M
はアルカリ金属又は第4級アンモニウムイオン)を含む
変性ポリウレタン樹脂を磁性塗料組成物として用いるこ
とが記載されている。そしてこのような結合剤を用いる
ことにより、表面光沢度、ブロッキング性、密着性等が
改良されるとしている。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】ポリウレタンからなる
結合剤としては、ポリオールとしてポリエステルポリオ
ールを用いた−SO3 Mを有するポリウレタン結合剤に
ついて特公昭58−41565号公報に記載されおり、
ヒドロキシ末端基含有ポリカーボネートとジイソシアネ
ートとから得られるポリウレタン結合剤について特開昭
59−198530号に記載されており、カルボキシル
基含有のポリカプロラクトンを原料としたポリウレタン
結合剤が特開昭62−201918号公報に記載されて
いる。また、カルボキシル基含有ポリエーテルを原料と
したポリウレタン結合剤が特開昭61−190717号
公報に記載されている。ところが、これらのポリウレタ
ンからなる結合剤はポリウレタンの有する優れた特性を
発揮するものの、強磁性粉末の分散性、長期保存性が不
十分であり、広範囲の温湿度条件下の耐久性が不十分で
あるという問題点を有している。
【0009】これらのポリウレタンのポリオール成分は
いずれもエステル結合、エーテル結合、カーボネート結
合など親水性セグメントを有する。この親水性セグメン
トは−SO3 M、−COOH基程は極性は強くはなく、
強磁性粉末表面に吸着する機能はない。しかし溶液中で
は弱い水素結合を形成する可能性があり磁性体表面に吸
着したポリウレタン分子鎖の広がりを、小さくする。こ
のため強磁性粉末の周囲の結合剤の吸着体積が小さく、
分散性、分散安定性が低下し、またポリオール中の親水
性セグメントは磁性塗膜の力学的物性の温湿度依存性を
大きくするものとみられ、走行耐久性の温湿度依存性を
大きくしたり長期保存性を低下させる。本発明は、分散
性が極めて高く、長期保存性に優れ、広範囲の温湿度条
件下の耐久性に優れる、磁性記録媒体及び磁気記録媒体
用結合剤を提供することを目的とするものである。
【0010】
【課題を解決するための手段】本発明の磁気記録媒体用
結合剤は、ポリオールとポリイソシアネートとを主要原
料とした反応生成物であるポリウレタンからなる磁気記
録媒体用結合剤において、ポリオールとして脂肪族ポリ
オールを用いたものであり、また非磁性支持体の少なく
とも一方の面に強磁性粉末と結合剤を含む磁性層を形成
した磁気記録媒体において、結合剤が脂肪族ポリオール
とポリイソシアネートとを主要原料とした反応生成物で
あるポリウレタンである。
【0011】すなわち、ポリオールとポリイソシアネー
トとを主要原料とし、鎖延長剤等の各種の添加剤を含ん
だ原料から製造したポリウレタンからなる磁気記録媒体
用結合剤であって、脂肪族ポリオールは、好ましくは分
子量が500〜5000の炭化水素鎖の末端にOH基を
有するポリオールであり、OH基は炭素鎖の末端以外に
あっても良い。また、分子量の好ましい範囲は800〜
3000であり、分子量が小さいと分散性が好ましくな
く、分子量が大きすぎると溶剤への溶解性が低下し分散
性が低下する。炭素鎖は直鎖、分岐のいずれの構造のも
のも用いることができ、また炭素鎖には飽和、不飽和の
いずれのものも用いることができる。脂肪族ポリオール
として不飽和のポリオレフィンポリオール、ポリブタジ
エンポリオールを用いる場合には、不飽和二重結合は少
ない方が好ましい。
【0012】ポリウレタン中のポリオレフィンポリオー
ルの含有率は、20〜90重量%とすることが好ましく
少ないと分散性が好ましくなく、耐久性の効果が小さ
い。一方多すぎるとガラス転移温度(Tg)が低下し、
得られる組成物の物性の調整が困難となる。ポリウレタ
ンの分子量は重量平均で、1〜15万とすることが好ま
しく、これよりも大きいと粘度が高く分散性が低下し、
これよりも小さいと機械的な強度が低く耐久性が悪化す
る。
【0013】また、ポリイソシアネートには、MDI
(4,4’−ジフェニルメタンジイソシアネート)、T
DI(トリレンジイソシアネート)、XDI(キシリレ
ンジイソシアネート)等の芳香族のポリイソシアネート
が好ましい。ポリオレフィンポリオールのセグメントは
柔らかいので、芳香族ジイソシアネートの方が物性の調
整がしやすい。
【0014】ポリオールとポリイソシアネートに加えて
鎖延長剤等の添加剤を加えることができるが、鎖延長剤
にはエチレングリコール、1,4−ブタンジオール、
2,3−ブタンジオール、ビスフェノールAのジヒドロ
キシエチルエーテル、ハイドロキノンジヒドロキシエチ
ルエーテル等のグリコール類やジフェニルメタンジアミ
ン、m−フェニレンジアミン等のジアミン等を用いるこ
とができる。ポリウレタンの分子の末端は、OH基末端
が好ましい。OH基は、磁性層中のイソシアネート硬化
剤と反応架橋して磁性層塗膜強度を強くする。また、ポ
リウレタンのガラス転移温度(Tg)は、−20〜+5
0℃が好ましい。ガラス転移温度が低いと硬化前の磁性
塗膜がブロッキング性が低く、高いと脆くなり耐久性の
面で好ましくない。
【0015】本発明のポリウレタンからなる結合剤には
−SO3 M、−OSO3 M、−COOM、−PO
3 ' 2、−OPO3 ' 2、−NR2 、−N+ 3 -
−N+ 2' SO3 - 、−N+ 2 ' COO- (た
だし、Mは水素、アルカリ金属、アルカリ土類金属、ア
ンモニウム塩であり、M' は水素、アルカリ金属、アル
カリ土類金属、アンモニウム塩、アルキル基であり、
R、R' はアルキル基であり、Xはハロゲンを示す)か
ら選ばれた少なくとも1種の極性基を含むことが好まし
く、これらの極性基の量はポリマー1g当たり1×10
-6〜2×10-4当量含むことが好ましい。2×10-4
量より多いと粘度が上昇し、分散性が低下しやすく1×
10-6当量より少ないと分散性が低下しやすい。
【0016】本発明の結合剤を磁性層に用いる場合に
は、本発明のポリウレタンに塩化ビニル系の合成樹脂を
併用しても良い。併用することができる塩化ビニル系樹
脂の重合度は200〜600が好ましく、250〜45
0が特に好ましい。塩化ビニル系樹脂はビニル系モノマ
ー、例えば酢酸ビニル、ビニルアルコール、塩化ビニリ
デン、アクリロニトリルなどを共重合させたものでもか
まわない。
【0017】ポリウレタンおよび塩化ビニル系樹脂の他
に、各磁性層の形成には各種の合成樹脂を用いることが
できる。例えば、エチレン・酢酸ビニル共重合体、ニト
ロセルロース樹脂などのセルロース誘導体、アクリル樹
脂、ポリビニルアセタール樹脂、ポリビニルブチラール
樹脂、エポキシ樹脂、フェノキシ樹脂である。これら
は、単独でも組み合わせでも使用することができる。
【0018】他の合成樹脂を併用する場合には、磁性層
に含まれるウレタンは、結合剤中に10重量%以上を含
有されていることが好ましく、さらに好ましくは20重
量%以上の量である。また塩化ビニル系樹脂は、結合剤
中に80重量%以下含有されていることが好ましく、さ
らに好ましくは70重量%以下の量である。
【0019】また、本発明の結合剤とともに、ポリイソ
シアネート化合物等の硬化剤を使用することができる。
ポリイソシアネート化合物の例としては、トリレンジイ
ソシアネート3モルとトリメチロールプロパン1モルと
の反応性生物(例、デスモジュールL−75(バイエル
社製))、キシリレンジイソシアネートあるいはヘキサ
メチレンジイソシアネートなどのジイソシアネート3モ
ルとトリメチロールプロパン1モルとの反応生成物、ヘ
キサメチレンジイソシアネート3モルとのビューレット
付加化合物、トリレンジイソシアネート5モルのイソシ
アヌレート化合物、トリレンジイソシアネート3モルと
ヘキサメチレンジイソシアネート2モルのイソシアヌレ
ート付加化合物、イソホロンジイソシアネートおよびジ
フェニルメタンジイソシアネートのポリマーを挙げるこ
とができる。磁性層に含まれるポリイソシアネート化合
物は、結合剤中に10〜50重量%の範囲で含有されて
いることが好ましく、さらに好ましくは20〜20重量
%の範囲である。
【0020】また、電子線照射による硬化処理を行う場
合には、反応性二重結合を有する化合物(例、ウレタン
アクリレート)を使用することができる。樹脂成分と硬
化剤との合計(すなわち結合剤)の重量は、強磁性粉末
100重量部に対して、通常15〜40重量部の範囲内
にあることが好ましく、さらに好ましくは20〜30重
量部である。本発明の磁気記録媒体に使用される強磁性
粉末は、強磁性酸化鉄、コバルト含有強磁性酸化鉄又は
強磁性合金粉末でSBET 比表面積が40m2 /g以上
(好ましくは50m2 /g以上)、結晶子サイズは35
nm以下、好ましくは25nm以下である。強磁性粉末
としてはFe、Ni、Fe−Co、Fe−Ni、Co−
Ni、Co−Ni−Fe等が挙げられ、金属成分の20
重量%以下の範囲内で、アルミニウム、ケイ素、硫黄、
スカンジウム、チタン、バナジウム、クロム、マンガ
ン、銅、亜鉛、イットリウム、モリブデン、ロジウム、
パラジウム、金、錫、アンチモン、ホウ素、バリウム、
タンタル、タングステン、レニウム、金、水銀、鉛、リ
ン、ランタン、セリウム、プラセオジム、ネオジム、テ
ルル、ビスマスを含む合金を挙げることができる。ま
た、強磁性金属粉末が少量の水、水酸化物または酸化物
を含むものなどであってもよい。
【0021】これらの強磁性粉末の製法は既に公知であ
り、本発明で用いる強磁性粉末についても公知の方法に
従って製造することができる。強磁性粉末の形状に特に
制限はないが、通常は針状、粒状、サイコロ状、米粒状
および板状のものなどが使用される。とくに針状の強磁
性粉末を使用することが好ましい。
【0022】上記の樹脂成分、硬化剤および強磁性粉末
を、通常磁性塗料の調製の際に使用されているメチルエ
チルケトン、ジオキサン、シクロヘキサノン、酢酸エチ
ル等の溶剤と共に混練分散して磁性塗料とする。混練分
散は通常の方法に従って行うことができる。なお、磁性
塗料中には、上記成分以外に、α−Al2 3 、Cr2
3 等の研磨材、カーボンブラック等の帯電防止剤、脂
肪酸、脂肪酸エステル、シリコーンオイル等の潤滑剤、
分散材など通常使用されている添加剤あるいは充填剤を
含むものであってもよい。以上の材料により調製した磁
性塗料を非磁性支持体上に塗布して磁性層を形成する。
【0023】本発明の磁気記録媒体の製造方法は例え
ば、走行下にある非磁性支持体の表面に磁性層塗布液を
好ましくは磁性層の乾燥後の層厚が0.5〜10μmの
範囲内、より好ましくは1.5〜7.0μmになるよう
に塗布する。ここで複数の磁性塗料を逐次あるいは同時
に重層塗布してもよい。上記磁性塗料を塗布する塗布機
としては、エアードクターコート、ブレードコート、ロ
ッドコート、押出しコート、エアナイフコート、スクイ
ズコート、含浸コート、リバースロールコート、トラン
スファーロールコート、グラビヤコード、キスコート、
キャストコート、スプレイコート、スピンコート等が利
用できる。
【0024】本発明で用いる非磁性支持体の磁性塗料が
塗布されていない面にバック層(バッキング層)が設け
られていてもよい。通常バック層は、非磁性支持体の磁
性塗料が塗布されていない面に、研磨材、帯電防止剤な
どの粒状成分と結合剤とを有機溶剤に分散したバック層
形成塗料を塗布して設けられた層である。なお、非磁性
支持体の磁性塗料およびバック層形成塗料の塗布面に接
着剤層が設けられいてもよい。
【0025】塗布された磁性塗料の塗布層は、磁性塗料
の塗布層中に含まれる強磁性粉末を磁場配向処理を施し
た後に乾燥される。このようにして乾燥された後、塗布
層に表面平滑化処理を施す。表面平滑化処理には、たと
えばスーパーカレンダーロールなどが利用される。表面
平滑化処理を行うことにより、乾燥時の溶剤の除去によ
って生じた空孔が消滅し磁性層中の強磁性粉末の充填率
が向上するので、電磁変換特性の高い磁気記録媒体を得
ることができる。
【0026】本発明の磁気記録媒体は、表面の中心線平
均粗さが、カットオフ値0.25mmにおいて4nm以
下(好ましくは3〜1nmの範囲)という極めて優れた
平滑性を有する表面であることが好ましい。その方法と
して、例えば上述したように特定の強磁性粉末と結合剤
を選んで形成した記録層を上記カレンダー処理を施すこ
とにより行われる。カレンダー処理条件としては、カレ
ンダーロールを温度を60〜100℃の範囲、圧力を1
00〜400kg/cm2 の範囲の条件で作動させるこ
とによって行われることが好ましい。このようにして硬
化処理された積層体を次に所望の形状にする。裁断はス
リッターなどの通常の裁断機などを使用して通常の条件
で行うことができる。
【0027】
【作用】本発明の磁気記録媒体用結合剤は、ポリオール
とポリイソシアネートの反応によって得られるポリオー
ルに脂肪族のポリオールを用いたので、得られたウレタ
ンの分散性が高いので、本発明の結合剤を使用して磁性
粉末を含有した塗布用の組成物から得られた磁性層は、
磁性粉末の分散性が極めて高く、長期保存性に優れ、広
範囲の温湿度条件下の耐久性に優れている。以下に、本
発明の実施例を示し、本発明をさらに詳細に説明する。
【0028】
【実施例】
合成例1〜8 コンデンサー、攪拌機を備え、予め窒素置換した100
0mlの3つ口フラスコにモノマー組成Aを加えトルエ
ン/シクロヘキサノン=1/1の混合溶媒226gに溶
解した。これにモノマー組成Bを加え、さらに触媒とし
てジ−n−ブチル錫ジラウレート0.03lg(0.0
49mol)を加え、窒素気流下で90℃にて6時間加
熱攪拌し、下記のポリウレタン溶液を得た。
【0029】 合成例 モノマー組成A モノマー組成B 1 ポリオレフィンポリオール MDI (分子量2000、OH価52.4、 25g 三菱化成製”ポリテールHA”) 120g ネオペンチルグリコール 4.4g 5−ナトリウムスルホイソフタル酸 ジヒドロキシエチル 3.2g 2 ポリオレフィンポリオール MDI (分子量2000、OH価52.4、 25g 三菱化成製”ポリテールHA”) 120g 1,4−ブタンジオール 4.4g 5−ナトリウムスルホイソフタル酸 ジヒドロキシエチル 3.2g 3 ポリオレフィンポリオール MDI (分子量2000、OH価52.4、 17.4g 三菱化成製”ポリテールHA”) 120g ビスフェノールAの ジヒドロキシエチエーテル 9.8g 5−ナトリウムスルホイソフタル酸 ジヒドロキシエチル 3.2g 4 ポリオレフィンポリオール MDI (分子量2000、OH価52.4、 25g 三菱化成製”ポリテールHA”) 120g ネオペンチルグリコール 4.4g ジメチロールプロピオン酸 1.1g 。
【0030】 5 ポリカプロラクトンポリオール MDI (分子量2000、OH価52.4) 120g 25g ネオペンチルグリコール 4.4g 5−ナトリウムスルホイソフタル酸 ジヒドロキシエチル 3.2g 6 ポリブチレンアジペートポリオール MDI (分子量2000、OH価52.4) 120g 25g ネオペンチルグリコール 4.4g 5−ナトリウムスルホイソフタル酸 ジヒドロキシエチル 3.2g 7 ポリヘキサメチレン MDI カーボネートポリオール (分子量2000、OH価52.4) 120g 25g ネオペンチルグリコール 4.4g 5−ナトリウムスルホイソフタル酸 ジヒドロキシエチル 3.2g 8 ポリカプロラクトンポリオール MDI (分子量2000、OH価52.4) 120g 25g ネオペンチルグリコール 4.4g ジメチロールプロピオン酸 3.2g 得られたポリウレタンの特性を表1に示す
【0031】
【表1】
【0032】実施例1〜4 強磁性合金粉末(組成:鉄94重量%、亜鉛4重量%、
ニッケル2重量%、保持力(Hc)1500Oe、結晶
子サイズ20nm)100重量部をオープンニーダーで
10分間粉砕し、次いで ポリウレタン(合成例1〜4の試料番号1〜4) 20重量部(固形分) メチルエチルケトン 60重量部 を60分間混練し、次いで 研磨剤 (Al2 3 粒子サイズ 0.3μm) 2重量部 カーボンブラック(粒子サイズ 400nm) 2重量部 メチルエチルケトン/トルエン=1/1 200重量部 を加えてサンドミルで120分間分散した。これに ポリイソシアネート (日本ポリウレタン製コロネート3041) 5重量部(固形分) sec−ブチルステアレート 1重量部 ブトキシエチルステアレート 1重量部 ステアリン酸 1重量部 メチルエチルケトン 50重量部 を加え、さらに20分間攪拌混合したあと、1μmの平
均孔径を有するフィルターを用いて濾過し、磁性塗料を
調製した。得られた磁性塗料を乾燥後の厚さが2.5μ
mになるように、厚さ10μmのポリエチレンナフタレ
ート支持体の表面にリバースロールを用いて塗布した。
【0033】磁性塗料が塗布された非磁性支持体を、磁
性塗料が未乾燥の状態で3000ガウスの磁石で磁場配
向を行い、さらに乾燥後、金属ロール−金属ロール−金
属ロール−金属ロール−金属ロール−金属ロール−金属
ロールの組み合わせによるカレンダー処理を(速度10
0m/分、線圧300kg/cm2 、温度90℃)で行
った後8mm幅にスリットし、8mmビデオ用テープを
作成した。
【0034】比較例1〜4 実施例1のポリウレタンに代えて合成例5〜8のポリウ
レタンを用いた点を除いて実施例1と同様にして8mm
ビデオテープを作成した。
【0035】次いで、実施例のビデオテープと比較例の
ビデオテープについてその特性を以下の測定方法によっ
て測定した。
【0036】測定方法 電磁変換特性: 試料テープにHi8−VTR(So
ny(株)製品:TR−705)を用いて信号を記録し
再生した。このときのS/N比をノイズメーターで測定
し比較例4のテープの値を0dBとして相対値で表し
た。 走行性: 得られたビデオテープとステンレス棒とを
50gの張力(T1 )で巻きつけ角180°で接触させ
て、この条件下で、テープを3.3cm/秒の速度で走
行させるのに必要な張力(T2 )を測定した。この測定
値をもとに、下記計算式によりテープの摩擦係数μをも
とめた。摩擦係数の測定条件は、25℃70%RHであ
る。 μ=1/π・ln(T2 /T1 ) 耐久性: 電磁変換特性の測定に用いたものと同じV
TRを用いてスチル制限機構を動作させないでスチル状
態で、再生出力が記録信号の50%になるまでの時間を
スチル耐久時間として測定した。
【0037】繰り返し走行性: 0℃10%RH、0
℃70%RH、40℃70%RHの各環境下で電磁変換
特性の測定に用いたものと同じVTRを用いて90分長
のテープを100回連続繰り返し走行させ、ビデオヘッ
ドの汚れを観察し、またビデオ出力を連続して記録しそ
の出力低下を測定した。 ビデオヘッド汚れ ○・・・汚れが観察されなかったも
の △・・・汚れ部分を拭き取ると観察されたもの ×・・・汚れが目視でも観察されたもの 表面粗さRa: デジタルオプチカルプロフィメータ
ー(WYKO製)による光干渉法により、カットオフ
0.25mmの条件で中心線平均粗さRaとして求め
た。 高温高湿保存後の繰り返し走行性 試料テープを60℃90%RHの環境に2週間さらした
後23℃30%RHの環境でと同様に繰り返し走行性
を評価した。 カレンダーロール汚れ テープ長300mのカレンダ
ー処理後のロール表面の汚れが目視で観察されたものを
×、されなかったものを○とした。これらの測定結果を
表2および表3に示す。
【0038】
【表2】
【0039】
【表3】
【0040】合成例9〜16 コンデンサー、攪拌機を備え、予め窒素置換した100
0mlの3つ口フラスコに表4の原料組成Aを加えトル
エン/シクロヘキサノン=1/1の混合溶媒226gに
溶解した。これに表4のジイソシアネートを加え、さら
に触媒としてジ−n−ブチル錫ジラウレート0.03l
g(0.049mol)を加え、窒素気流下で90℃に
て6時間加熱攪拌し、ポリウレタン溶液を得た。
【0041】
【表4】
【0042】得られたポリウレタンの特性を表5に示
す。
【0043】
【表5】
【0044】実施例5〜9 強磁性合金粉末(組成:鉄94重量%、亜鉛4重量%、
ニッケル2重量%、保持力(Hc)1500Oe、結晶
子サイズ20nm)100重量部をオープンニーダーで
10分間粉砕し、次いで塩化ビニル/酢酸ビニル/グリ
シジルメタクリレート=86/9/5の共重合体にヒド
ロキシエチルスルフォネートナトリウム塩を付加した化
合物(SO3 Na 6×10-5eq/g、エポキシ基=
10-3eq/g、重量平均分子量=30,000)を1
0部およびメチルエチルケトン60部を60分間混練
し、次いで ポリウレタン(合成例9〜13で得られた試料) 10重量部(固形分) 研磨剤 (Al2 3 粒子サイズ 0.3μm) 2重量部 カーボンブラック(粒子サイズ 400nm) 2重量部 メチルエチルケトン/トルエン=1/1 200重量部 を加えてサンドミルで120分間分散した。これに ポリイソシアネート (日本ポリウレタン製コロネート3041) 5重量部(固形分) sec.ブチルステアレート 1重量部 ブトキシエチルステアレート 1重量部 ステアリン酸 1重量部 メチルエチルケトン 50重量部 を加え、さらに20分間攪拌混合したあと、1μmの平
均孔径を有するフィルターを用いて濾過し、磁性塗料を
調製した。得られた磁性塗料を乾燥後の厚さが2.5μ
mになるように、厚さ10μmのポリエチレンナフタレ
ート支持体の表面にリバースロールを用いて塗布した。
【0045】磁性塗料が塗布された非磁性支持体を、磁
性塗料が未乾燥の状態で3000ガウスの磁石で磁場配
向を行い、さらに乾燥後、金属ロール−金属ロール−金
属ロール−金属ロール−金属ロール−金属ロール−金属
ロールの組み合わせによるカレンダー処理を(速度10
0m/分、線圧300kg/cm2 、温度90℃)で行
った後8mm幅にスリットし、8mmビデオ用テープを
作成した。
【0046】比較例5〜7 実施例5のポリウレタンに代えて合成例14〜16のも
のを用いた点を除いて実施例5と同様にして8mmビデ
オテープを作成した。
【0047】比較例8 実施例5のポリウレタンに代えてポリブタジエンポリオ
ール(日本曹逹(株)製G−2000)を用いた点を除
いて、実施例5と同様にして8mmビデオテープを作成
した。
【0048】比較例9 実施例5のポリウレタンに代えて ポリブタジエンポリオール (日本曹逹(株)製“C−1000;数平均分子量1350、 COOH基 133×10-5eq/g含有) 1重量部 ポリブタジエンポリオール (日本曹逹(株)製“C−3000;数平均分子量3070、 COOH基なし) 9重量部 を用いた点を除いて実施例5と同様にして8mmビデオ
テープを作成した。
【0049】比較例10 実施例5のポリウレタンに代えて ポリブタジエンポリオール (日本曹逹(株)製“C−3000;数平均分子量3070、 COOH基なし) 5重量部 ポリウレタン(合成例6) を用いた点を除いて実施例5と同様にして8mmビデオ
テープを作成した。
【0050】次いで、上記した測定方法によってビデオ
テープの特性を評価した結果を表6および表7に示す。
【0051】
【表6】
【0052】
【表7】
【0053】実施例10〜17 下記の処方でディスパ攪拌機で12時間攪拌して調整し
た下塗液を調製した。
【0054】 ポリエステル樹脂(−SO3 Na基含有) 100重量部 Tg 65℃ Na含有量 4600ppm シクロヘキサノン 9900重量部 得られた下塗液を用いて、ポリエチレンテレフタレート
(厚味10μm、F5値:MD方向 20Kg/m
2 、TD方向 14Kg/mm2 、ヤング率:MD方
向750Kg/mm2 、TD方向 470Kg/m
2 )からなる非磁性支持体上にバーコートによって乾
燥厚味0.1μmで塗布した。
【0055】一方、次の処方で上層磁性層用塗布液及び
下層非磁性層用塗布液を調製した。
【0056】 上層磁性層用塗布液処方 強磁性粉末:Fe合金粉末(Fe−Co−Ni) 100重量部 組成;Fe:Co:Ni=92:6:2 焼結防止剤としてAl2 3 を使用 Hc 1600Oe、σs 119emu/g 長軸長 0.13μm、針状比 7 結晶子サイズ 17.2nm、含水率 0.6重量% 塩化ビニル共重合体 13重量部 −SO3 Na 8×10-5eq/g、−OH、エポキシ基含有 Tg 71℃、重合度 300、数平均分子量(Mn)12000 重量平均分子量(Mw)38000 ポリウレタン樹脂(表8に記載) 5重量部 αアルミナ(平均粒径0.15μm) 12重量部 SBET 8.7m2 /g、pH 8.2、含水率 0.06重量% シクロヘキサノン 150重量部 メチルエチルケトン 150重量部 上記組成物をサンドミル中で6時間混合分散したのち、
ポリイソシアネート(コロネートL)及びオレイン酸5
重量部、ステアリン酸7重量部、ステアリン酸ブチル1
5重量部を加えて上層磁性層用塗布液を得た。
【0057】 下層磁性層用塗布液処方 TiO2 85重量部 平均粒径 0.035μm 結晶型 ルチル TiO2 含有量 90%以上 表面処理層 Al2 3 BET 35〜45m2 /g 真比重 4.1 pH 6.5〜8.0 カーボンブラック 5重量部 平均粒径 160nm DBP吸油量 80ml/100g pH 8.0 SBET 250m2 /g 着色力 143% 塩化ビニル共重合体 13重量部 −SO3 Na 8×10-5eq/g、−OH、エポキシ基含有 Tg 71℃、重合度 300、数平均分子量(Mn)12000 重量平均分子量(Mw)38000 ポリウレタン樹脂(表8) 5重量部 シクロヘキサン 100重量部 メチルエチルケトン 100重量部 上記組成物をサンドミル中で4時間混合分散したのち、
ポリイソシアネート(コロネートL)5重量部、オレイ
ン酸5重量部、ステアリン酸5重量部、ステアリン酸ブ
チル15重量部を加えて下層非磁性層用塗布液を得た。
【0058】上記の塗布液をギャップの異なる2つのド
クターを用いて、湿潤状態で塗布したのち、3500ガ
ウスの永久磁石、次いで1600ガウスの電磁石にて配
向処理後、乾燥した。その後、金属ロールと金属ロール
によるスーパーカレンダー処理を温度80℃で行った。
塗布厚味は磁性層0.3μm、非磁性層3.0μmであ
った。次いで以下の処方によりバックコート層の塗布液
を調製した。
【0059】 バックコート層処方 カーボンブラック 100重量部 SBET 220m2 /g 平均粒径 170nm DBP吸油量 75ml/100g 揮発分 1.5% pH 8.0 嵩密度 240.2kg/m3 ニトロセルロース RSI/2(商品名?) 100重量部 ポリウレタン 30重量部 分散剤 オレイン酸銅 10重量部 銅フタロシアニン 10重量部 硫酸バリウム(沈降性) 5重量部 メチルエチルケトン 500重量部 トルエン 500重量部 上記組成物を予備混練し、ロールミルで混練し、得られ
た組成物100重量部に対して、 カーボンブラック 100重量部 SBET 200m2 /g 平均粒径 0.2μm DBP吸油量 36ml/100g pH 8.5 α−Al2 3 (平均粒径 0.2μm) 0.1重量部 を添加した組成にてサンドグラインダーで分散を行い、
濾過後、上記組成物100重量部に対して以下の組成を
添加し、塗布液を調製した。
【0060】 メチルエチルケトン 120重量部 ポリイソシアネート 5重量部 得られた塗布液をバーコーターにより、非磁性支持体の
磁性層を設けた側の反対側に乾燥厚味0.5μmになる
よう塗布した。このようにして得られた原反を8mm幅
に裁断し8mmビデオテープを作成し、実施例1〜4と
同様の方法によって測定した結果を表8に示す。
【0061】比較例11 上層磁性層および下層非磁性層の両者のポリウレタンと
してポリエステルポリウレタンを用いた点を除いて実施
例10と同様のビデオテープを作成し、実施例10と同
様に特性を測定した結果を表8および表9に示す。
【0062】
【表8】
【0063】
【表9】
【0064】実施例18〜23 下記の組成の上層磁性層用の塗布液と下層磁性用の塗布
液を調整した。 上層液 CO−γ−FeOx 100重量部 (x=1.45、長軸長0.20μm、Hc950Oe、Br1600ガウス) 塩化ビニル共重合体 10重量部 (スルホン酸基0.25重量%含有) ポリウレタン 5重量部 ポリイソシアネート(コロネートL) 6重量部 ステアリン酸(工業用) 1重量部 ブチルステアレート(工業用) 1重量部 α−アルミナ(粒径0.2μm) 10重量部 導電性カーボン(粒径70nm) 1重量部 メチルエチルケトン/シクロヘキサノン=7/3溶剤 200重量部 下層液(B液) CO−γ−FeOx 100重量部 (x=1.45、長軸長0.25μm、Hc850Oe、Br1400ガウス) 塩化ビニル共重合体 11重量部 (スルホン酸基0.25重量%含有) ポリウレタン(表10に記載) 4重量部 ポリイソシアネート(コロネートL) 6重量部 ステアリン酸(工業用) 1重量部 ブチルステアレート(工業用) 1重量部 導電性カーボン(粒径20nm) 5重量部 メチルエチルケトン/シクロヘキサノン=7/3溶剤 200重量部 。
【0065】塗布液の調整は、ニーダー、サンドグライ
ンダ等を使用して行い、同時重層塗布を行った。非磁性
支持体は中心線平均表面粗さ(Ra)が4nm、14μ
m厚のポリエチレンテレフタレートフイルムを使用し
た。塗布後、長手方向に配向、乾燥してバルクロールを
得た。得られたバルクロールを更にカレンダーロール処
理を行った。カレンダロール処理はショアA硬度80
度、Raが0.5nmの金属ロールを7段重ね、温度8
0℃、線圧300kg/cm2 で処理した。上記カレン
ダーロール処理を行った後、60℃で24時間バルクサ
ーモ処理を行い磁性層を硬化させ、その後1/2インチ
幅にスリットしビデオテープを得た。得られたビデオテ
ープの表面粗さを測定したところすべて5〜6nmであ
った。得られたビデオテープをS−VHS形カセットに
組み込みビデオカセットテープを作成し、実施例1〜4
と同様の方法によって測定した結果を表10、11に示
す。
【0066】比較例12 上層磁性層および下層磁性層の両者のポリウレタンとし
てポリエステルポリウレタンを用いた点を除いて実施例
18と同様のビデオテープを作成し、実施例18と同様
に特性を測定した結果を表10および表11に示す。
【0067】
【表10】
【0068】
【表11】
【0069】
【発明の効果】本発明ポリウレタン含有結合剤は、分散
性が高くカレンダー工程におけるロール汚れが向上し、
角型比、表面粗さも向上し、その結果電磁変換特性が向
上した。また、0℃〜40℃、10%〜70%RHの雰
囲気下で繰り返し走行性が向上するとともに、60℃9
0%2週間経時の長期保存加速試験においても繰り返し
走行性が改善された。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 沖田 務 神奈川県小田原市扇町2丁目12番1号 富 士写真フイルム株式会社内

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 ポリオールとポリイソシアネートとを主
    要原料とした反応生成物であるポリウレタンからなる磁
    気記録媒体用結合剤において、ポリオールが分子量50
    0以上の脂肪族ポリオールであることを特徴とする磁気
    記録媒体用結合剤。
  2. 【請求項2】 脂肪族ポリオールがポリオレフィンポリ
    オールであることを特徴とする請求項1記載の磁気記録
    媒体用結合剤。
  3. 【請求項3】 脂肪族ポリオールがポリブタジエンポリ
    オールであることを特徴とする請求項1記載の磁気記録
    媒体用結合剤。
  4. 【請求項4】 ポリウレタン分子中に、−SO3 M、−
    OSO3 M、−COOM、−PO3 ' 2、−OPO3
    ' 2、−NR2 、−N+ 3 - 、−N+ 2' SO3
    - 、−N+ 2 ' COO- (ただし、Mは水素、アル
    カリ金属、アルカリ土類金属、アンモニウム塩であり、
    ' は水素、アルカリ金属、アルカリ土類金属、アンモ
    ニウム塩、アルキル基であり、R、R' はアルキル基で
    あり、Xはハロゲンを示す)から選ばれた少なくとも1
    種の極性基を含有するポリウレタンからなることを特徴
    とする請求項1記載の磁気記録媒体用結合剤。
  5. 【請求項5】 非磁性支持体の少なくとも一方の面に強
    磁性粉末と結合剤を含む磁性層を形成した磁気記録媒体
    において、結合剤が分子量500以上の脂肪族ポリオー
    ルとポリイソシアネートとを主要原料とした反応生成物
    であるポリウレタンであることを特徴とする磁気記録媒
    体。
  6. 【請求項6】 非磁性支持体の少なくとも一方の面に、
    下層磁性層または下層非磁性層を設け、その上に上層磁
    性層を設けた磁気記録媒体において、磁性層もしくは非
    磁性層の少なくとも一層は、強磁性粉末もしくは非磁性
    粉末を結合する結合剤が分子量500以上の脂肪族ポリ
    オールとポリイソシアネートとを主要原料とした反応生
    成物であるポリウレタンであることを特徴とする磁気記
    録媒体。
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