JPH0689425A - Magnetic painnt for magnetic recording medium and manufacture of vertical magnetic recording medium - Google Patents

Magnetic painnt for magnetic recording medium and manufacture of vertical magnetic recording medium

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JPH0689425A
JPH0689425A JP15184592A JP15184592A JPH0689425A JP H0689425 A JPH0689425 A JP H0689425A JP 15184592 A JP15184592 A JP 15184592A JP 15184592 A JP15184592 A JP 15184592A JP H0689425 A JPH0689425 A JP H0689425A
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JP
Japan
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magnetic
electron beam
group
coating material
alkyl group
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Application number
JP15184592A
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Japanese (ja)
Inventor
Takeshi Koyama
小山  剛
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3M Co
Original Assignee
Minnesota Mining and Manufacturing Co
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Publication date
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Abstract

PURPOSE: To obtain a coating material having a high degree of orientation by imparting prescribed characteristics to the coating material contg. magnetic particles, the surfactant expressed by prescribed formula and electron beam curing resin binder having prescribed characteristics. CONSTITUTION: This coating material is constituted to include the magnetic particles, the surfactant having the structure expressed by the formula and the electron beam curing resin. The concn. of the solid content in the magnetic coating material is specified to >=50wt.% and the apparent viscosity of the magnetic coating material to <=1000cps at a shearing rate = 1sec<-1> . In the formula, R1 , R2 : hydrogen or 1 to 4C lower alkyl groups, R3 : hydroxy lower alkyl group or acetoxy lower alkyl group having carbon atoms 1 to 6, R4 : hydrogen or 1 to 4C lower alkyl group, n: 20 to 40, A<-1> : anion. The electron beam curing resin binder has none of cation functional groups and anion functional groups and have hydrogen bonding energy of >=120J/cm<3> . As a result, the magnetic coating material having the high degree of orientation of >=2.3 in perpendicular orientation ratio and the high surface smoothness is obtd.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、磁気記録媒体、特に垂
直磁気記録媒体の製造に適する磁性塗料及び該磁性塗料
を用いて垂直磁気記録媒体を製造する方法に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a magnetic coating material suitable for producing a magnetic recording medium, particularly a perpendicular magnetic recording medium, and a method for producing a perpendicular magnetic recording medium using the magnetic coating material.

【0002】[0002]

【従来の技術】磁気記録媒体の製造に当っては、基体に
塗布された磁性塗料中の磁性粒子を一定の方向に向ける
(配向する)こと、及びその配向が乱れない内に磁性粒
子の動きを止めること(配向の固定)が必要であり、配
向は塗料が流動性を有するうちにそれを磁界内に置くこ
とにより達成され、配向の固定は磁性塗料の流動性の除
去(固体化)により達成される。しかしながら、配向の
後固定の前に磁性粒子の同性極間の反発、塗料中の溶剤
の流動等のために、一旦完成した配向が乱れ、そのまま
固定される場合がある。
2. Description of the Related Art In manufacturing a magnetic recording medium, the magnetic particles in a magnetic paint applied to a substrate are oriented (orientated) in a certain direction, and the movement of the magnetic particles is carried out without disturbing the orientation. It is necessary to stop (fix the orientation), the orientation is achieved by putting it in the magnetic field while the coating is fluid, and the orientation is fixed by removing the fluidity of the magnetic coating (solidification). To be achieved. However, there is a case where the completed orientation is disturbed and fixed as it is due to the repulsion between the same polarity of magnetic particles and the flow of the solvent in the paint before the fixation after the orientation.

【0003】現在使用されているビデオテープ等では長
手方向(磁性面に対して平行)に磁気記録が行われるた
め磁性粒子は長手方向に配向されそして固定されている
が、より高密度の記録を可能とする垂直磁気記録方式に
おいては磁性粒子を記録媒体の平面に対して垂直方向に
配向しそして固定する必要がある。しかしながら、垂直
配向においては磁性体の並び方に無理があるため、磁性
粒子間の同性極相互の反発の度合いが大きく垂直磁気記
録に適した高い垂直配向度を有する磁気記録媒体を製造
することが困難であった。
In the currently used video tapes and the like, magnetic recording is performed in the longitudinal direction (parallel to the magnetic surface), so that the magnetic particles are oriented and fixed in the longitudinal direction. In the possible perpendicular magnetic recording system, it is necessary to orient and fix the magnetic particles in the direction perpendicular to the plane of the recording medium. However, it is difficult to fabricate a magnetic recording medium having a high degree of perpendicular orientation suitable for perpendicular magnetic recording because the degree of repulsion between homopolar particles between magnetic particles is large because the arrangement of magnetic materials in perpendicular orientation is unreasonable. Met.

【0004】この問題点を解決する手段として、特開昭
58−222446等には、結合剤として電子線硬化型
の樹脂を用い、配向磁界内で磁性粒子の垂直配向を行う
と同時に、電子線照射を行いこれによって電子線硬化樹
脂の電子線硬化と乾燥を行う方法が記載されている。ま
た、十分な磁気特性を得るためには、垂直配向比が2.
3以上必要であることが知られているしかしながら、こ
れら従来方法には一般的な界面活性剤を使用することが
記載されているだけで、溶液粘度や塗料の固形分につい
ては何等記載がなかった。従ってこれらの従来技術を用
いただけでは垂直記録のために十分に高い垂直配向を達
成することは困難であった。また、磁気塗膜面の表面平
滑性の指標として、一般的に、表面粗さ(RMS)が5
nm以下あるいは表面光沢度が150%以上あれば、磁気
特性が良好であることが知られている。
As a means for solving this problem, JP-A-58-222446 and the like use an electron beam-curable resin as a binder to perform vertical alignment of magnetic particles in an alignment magnetic field, and at the same time, use an electron beam. A method is described in which irradiation is carried out to carry out electron beam curing and drying of an electron beam curing resin. Further, in order to obtain sufficient magnetic characteristics, the vertical orientation ratio is 2.
It is known that 3 or more are required, however, these conventional methods only describe using a general surfactant, and do not describe solution viscosity or solid content of paint. . Therefore, it is difficult to achieve a sufficiently high vertical alignment for perpendicular recording only by using these conventional techniques. In addition, as an index of the surface smoothness of the magnetic coating surface, the surface roughness (RMS) is generally 5
It is known that the magnetic properties are good when the thickness is less than nm or the surface gloss is 150% or more.

【0005】しかし、垂直配向処理を行う際の磁気塗膜
には、配向に必要な流動性を確保するため、相当量の溶
剤がなお残存し、このような状態の塗膜に電子線硬化処
理を施すと、電子線硬化樹脂の反応とともに、電子線照
射による溶剤の蒸発が起こるため、塗膜面の表面平滑性
を損なうという問題があった。すなわち、このような溶
剤の蒸発は、1秒以下という短い配向時間の間に急激に
起こり、多数の突起や亀裂が発生し、塗膜面の表面平滑
性が著しく損なわれるという問題があった。
However, in order to secure the fluidity necessary for orientation, the magnetic coating film used in the vertical alignment treatment still has a considerable amount of solvent remaining, and the coating film in such a state is subjected to electron beam curing treatment. When applied, the reaction of the electron beam curable resin and the evaporation of the solvent due to electron beam irradiation occur, which causes a problem of impairing the surface smoothness of the coating film surface. That is, there is a problem that such evaporation of the solvent occurs rapidly during a short alignment time of 1 second or less, many projections and cracks occur, and the surface smoothness of the coating film surface is significantly impaired.

【0006】[0006]

【発明が解決しようとする課題】本発明は、上述の問題
に鑑みなされたもので高い配向度と高い表面平滑性とを
共に有する、磁気記録媒体特に垂直磁気記録媒体の製造
に適する磁性塗料、及びそれらを用いた垂直磁気記録媒
体の製造方法を提供しようとするものである。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above problems, and has a high degree of orientation and a high surface smoothness, and is suitable for producing a magnetic recording medium, particularly a perpendicular magnetic recording medium. And a method for manufacturing a perpendicular magnetic recording medium using them.

【0007】[0007]

【課題を解決するための手段】本発明者は、高い配向度
を実現するため、鋭意検討した結果、塗料の流動性を最
適化する必要があることを見出だした。すなわち、温度
25℃で剪断速度1sec -1の条件における塗料溶液粘度
を5000〜10000cps とすることにより高い配向
度が達成可能である。また前記の表面平滑性の欠如の原
因を種々検討した結果、次のことを明らかにした。すな
わち、磁性粒子の配向と同時に電子線硬化を行う場合、
塗膜の乾燥が減率乾燥段階まで進むと乾燥速度に塗膜内
での溶剤の拡散が律速となり、塗膜の表面部分の乾燥が
進行し、塗膜内の物質の濃度勾配とそれに伴う粘性勾配
が生じ、これにより塗膜表面で溶剤の透過性が非常に低
い被膜が形成される。そして、この様な状態で、電子線
照射により外部から強制的に乾燥を促進させようとする
と内部の溶剤の蒸発により前記表面被膜が破壊され、表
面に突起や亀裂が発生する。
Means for Solving the Problems The present inventor has found out that it is necessary to optimize the fluidity of the coating material as a result of extensive studies in order to realize a high degree of orientation. That is, a high degree of orientation can be achieved by setting the viscosity of the coating solution to be 5000 to 10000 cps under the conditions of a temperature of 25 ° C. and a shear rate of 1 sec −1 . Further, as a result of various studies on the cause of the lack of the surface smoothness, the following facts were clarified. That is, when electron beam curing is performed simultaneously with the orientation of magnetic particles,
When the coating film drying progresses to the rate-decreasing drying stage, the solvent diffusion in the coating film is rate-determining to the drying speed, the drying of the coating film surface portion progresses, the concentration gradient of the substance in the coating film and the resulting viscosity A gradient is created which forms a coating with very low solvent permeability on the coating surface. Then, in such a state, if the drying is forcibly promoted from the outside by electron beam irradiation, the surface coating is destroyed by evaporation of the solvent inside, and a projection or a crack is generated on the surface.

【0008】本発明者は、上記の現象を回避し、高い表
面平滑性を実現するため種々検討した結果、塗料の固形
分濃度、塗料中の界面活性剤及び塗料中電子線硬化樹脂
の組み合わせを最適化する必要があることを見出だし
た。すなわち、塗料の固形分を高濃度に保持しつつ、塗
料の粘度を低く保持しうる界面滑性剤及び電子線硬化樹
脂の組み合わせを使用することによって、高い表面平滑
性を達成できることを見出だした。
The present inventor has conducted various studies in order to avoid the above phenomenon and realize high surface smoothness. As a result, the solid content concentration of the coating material, the combination of the surfactant in the coating material and the electron beam curing resin in the coating material are selected. I have found that it needs to be optimized. That is, it has been found that a high surface smoothness can be achieved by using a combination of an interface lubricant and an electron beam curable resin capable of keeping the viscosity of the coating low while keeping the solid content of the coating high. .

【0009】具体的には、50重量%以上の高い固形分
濃度を有し且つ磁性粒子の周りに体積の大きな吸着層を
形成する界面活性剤、及び磁性粒子には強い吸着(イオ
ン吸着)をしないが界面活性作用(分散作用)を有する
電子硬化樹脂を併用すればよいことを見出した。
Specifically, a surfactant having a high solid content concentration of 50% by weight or more and forming a large volume adsorption layer around the magnetic particles, and strong adsorption (ion adsorption) to the magnetic particles. However, they have found that an electron-curable resin having a surface-active action (dispersion action) may be used in combination.

【0010】従って本発明は、磁気記録媒体用磁性塗料
であって、 (1)磁性粒子; (2)次の式(I):
Accordingly, the present invention is a magnetic coating material for a magnetic recording medium, comprising: (1) magnetic particles; (2) the following formula (I):

【化2】 (式中、R1 及びR2 は水素又は炭素原子数1〜4個の
低級アルキル基を示し、R3 は炭素原子数1〜6個の低
級アルキル基、アルキル部分に1〜6個の炭素原子を有
するヒドロキシ低級アルキル基又はアセトキシ低級アル
キル基を示し、R 4 は水素又は炭素原子数1〜4個の低
級アルキル基であり、nは20〜40であり、そしてA
- は陰イオンである)で表わされる界面活性剤;及び (3)陽イオン官能基及び陰イオン官能基のいずれも有
しないで120J/cm 3 以上の水素結合エネルギーを有
する電子線硬化樹脂結合剤;を含んで成り、磁性塗料中
の固形分の濃度が50重量%以上であり、そして磁性塗
料の見かけ粘度が剪断速度=1sec -1において10,0
00cps 以下であることを特徴とする磁性塗料を提供す
る。
[Chemical 2](In the formula, R1And R2Is hydrogen or 1 to 4 carbon atoms
Represents a lower alkyl group, R3Is low with 1 to 6 carbon atoms
Primary alkyl groups, having 1 to 6 carbon atoms in the alkyl portion
Hydroxy lower alkyl group or acetoxy lower alkyl group
R represents a kill group FourIs hydrogen or a low carbon number of 1 to 4
A primary alkyl group, n is 20-40, and A
-Is an anion); and (3) having both a cationic functional group and an anionic functional group.
Do not do 120 J / cm 3With the above hydrogen bond energy
An electron beam curable resin binder;
Has a solid content of 50% by weight or more, and a magnetic coating
The apparent viscosity of the material is shear rate = 1 sec-1At 10,0
Providing a magnetic paint characterized by being less than 00 cps
It

【0011】本発明はさらに、前記磁性塗料を基体上に
塗布し、そして該磁塗料が塗布された基体を垂直磁界に
置くことにより前記磁性粒子の配向処理を行い、同時に
電子線を照射することにより電子線硬化樹脂結合剤の硬
化処理を行うことを特徴とする垂直磁気記録媒体の製造
方法を提供する。
In the present invention, the magnetic coating is applied onto a substrate, and the substrate coated with the magnetic coating is placed in a vertical magnetic field to orient the magnetic particles, and at the same time, the electron beam is irradiated. A method of manufacturing a perpendicular magnetic recording medium, characterized in that a curing treatment of an electron beam curable resin binder is performed.

【0012】[0012]

【具体的な説明】本発明においては、磁性粒子として、
磁性記録媒体に常用されている磁性粒子を用いることが
でき、例えばバリウム・フェライト、(ガンマ磁性酸化
鉄γ−Fe2 3 、コバルト含有のγ−Fe2 3 、マ
グネタイト酸化鉄Fe3 4 、コバルト含有のFe3
4 )、酸化クロム(CrO2 )、金属磁性鉄等を用いる
ことができる。
[Detailed Description] In the present invention, as magnetic particles,
Magnetic particles commonly used in magnetic recording media can be used, and examples thereof include barium ferrite, (gamma magnetic iron oxide γ-Fe 2 O 3 , cobalt-containing γ-Fe 2 O 3 and magnetite iron oxide Fe 3 O 4 , Cobalt-containing Fe 3 O
4 ), chromium oxide (CrO 2 ), metallic magnetic iron, etc. can be used.

【0013】本発明の磁性塗料に用いられる界面活性剤
としては、疎水基(親油基)の鎖がある程度の長さを有
し且つ枝分れ構造を有しており、そして磁性粒子表面に
直接相互作用(吸着)する官能基(親水基)が第四級ア
ンモニウム塩であることが最も望ましいことが見出され
た。この様な条件を満たす界面活性剤として本発明にお
いては前記一般式(I)で示される構造を有する界面活
性剤を用いる。
As the surfactant used in the magnetic coating material of the present invention, the chain of the hydrophobic group (lipophilic group) has a certain length and has a branched structure, and the surface of the magnetic particle is It has been found that the functional group (hydrophilic group) that directly interacts (adsorbs) is a quaternary ammonium salt. In the present invention, the surfactant having the structure represented by the general formula (I) is used as the surfactant satisfying such conditions.

【0014】本発明においては一般式(I)の定義に属
する任意の界面活性剤を用いることができるが、R1
びR2 がメチル基又はエチル基であり、R3 がC2 〜C
4 アルキル基、ヒドロキシエチル基(−CH2 CH2
H)又はアセトキシエチル基(−CH2 CH2 OCOC
3 )であり、R4 が水素又はメチル基であり、nが2
0〜40であり、そしてA- がアセテート、ホスフェー
ト又はクロライド陰イオンである界面活性剤が好まし
い。この様な界面活性剤の1例として、R1 ,R 2 及び
4 がメチル基であり、R3 がヒドロキシエチル基(−
CH2 CH2 OH)であり、nが40であり、そしてA
- がアセテート陰イオン(CH3 COO-)である界面
活性剤が挙げられる。この界面活性剤を本明細書におい
て「E/A」と称する。
In the present invention, it belongs to the definition of the general formula (I).
Any surfactant that1Over
And R2Is a methyl group or an ethyl group, and R3Is C2~ C
FourAlkyl group, hydroxyethyl group (-CH2CH2O
H) or acetoxyethyl group (-CH2CH2OCOC
H3) And RFourIs hydrogen or a methyl group, and n is 2
0-40, and A-Is acetate, phosphate
Or surfactants that are chloride anions are preferred.
Yes. As an example of such a surfactant, R1, R 2as well as
RFourIs a methyl group, and R3Is a hydroxyethyl group (-
CH2CH2OH), n is 40, and A
-Is acetate anion (CH3COO-) Is the interface
Activators may be mentioned. This surfactant is included in this specification.
Called "E / A".

【0015】この界面活性剤の使用量は磁性粒子100
重量部に対して2〜10重量部、好ましくは3〜7重量
部である。この量が多過ぎると磁性層の耐摩耗性が低下
し、少な過ぎると塗料の粘度を十分に下げることができ
ない。本発明において使用される結合剤樹脂は、磁性粒
子表面に強い吸着(イオン吸着)をしないが非イオン性
の界面活性作用(分散能)を有するものであり、このた
めにはスルホン酸基、リン酸基、カルボン酸基等のイオ
ン性官能基を持たないものが好ましい。
The amount of this surfactant used is 100
It is 2 to 10 parts by weight, preferably 3 to 7 parts by weight, based on parts by weight. If this amount is too large, the wear resistance of the magnetic layer is reduced, and if it is too small, the viscosity of the coating cannot be sufficiently reduced. The binder resin used in the present invention does not strongly adsorb (ion-adsorb) on the surface of the magnetic particles, but has a nonionic surface-active effect (dispersion ability). Those having no ionic functional group such as an acid group or a carboxylic acid group are preferable.

【0016】このため、本発明において用いる電子線硬
化樹脂としては、分子内に多数の水酸基を持つポリビニ
ルアルコール、水酸基は持たないが親水性のポリウレタ
ン樹脂が好ましい。この様な樹脂として、ポリエチレン
グリコール/アジピン酸/水添ジフェニルメタンジイソ
シアネート(MDI)からなるポリウレタン樹脂例えば
NR−2000(三菱レイヨン)、Mu−155(三菱
レイヨン)、Desoto 3511F(日本合成ゴ
ム)等が挙げられる。
Therefore, the electron beam curable resin used in the present invention is preferably polyvinyl alcohol having a large number of hydroxyl groups in the molecule, or hydrophilic polyurethane resin having no hydroxyl groups. Examples of such a resin include a polyurethane resin composed of polyethylene glycol / adipic acid / hydrogenated diphenylmethane diisocyanate (MDI), such as NR-2000 (Mitsubishi Rayon), Mu-155 (Mitsubishi Rayon), Desoto 3511F (Nippon Synthetic Rubber). To be

【0017】また、磁性塗料の粘度を下げるには、塗膜
の強度を損わない範囲で分子量の低い電子線硬化樹脂を
用いることが望ましく、例えば分子量は500〜10,
000、好ましくは1,000〜5,000である。電
子線硬化樹脂の水素結合エネルギーを定量化する方法と
しては、「溶解性パラメーター(SP)から求めた水素
結合エネルギー」を用いるのが最も簡便で効果的であ
る。この溶解性パラメーターの表現方法にはいくつかの
方法がある。その中で、溶解性パラメーターをvan
der Waals力に起因するδvと水素結合に起因
するδhの2つの成分によりポリマー溶剤等の溶解性パ
ラメーターを2次元的に表現する方法がある〔原崎勇
次、コーティングの基礎科学(槙原書店 198
0)〕。
In order to reduce the viscosity of the magnetic coating material, it is desirable to use an electron beam curable resin having a low molecular weight within a range that does not impair the strength of the coating film.
000, preferably 1,000 to 5,000. The most convenient and effective method for quantifying the hydrogen bond energy of the electron beam curing resin is to use "hydrogen bond energy obtained from the solubility parameter (SP)". There are several ways to express this solubility parameter. Among them, the solubility parameter is van
There is a method in which the solubility parameter of a polymer solvent or the like is two-dimensionally expressed by two components, δv caused by der Waals force and δh caused by hydrogen bond [Yuji Harasaki, Basic Science of Coating (Makihara Shoten 198
0)].

【0018】即ち、 δPoly 2 =δPoly2 +δPoly2 ……(1) :δPoly =ポリマーの溶解性パラメーター(SP) δPolyv=ポリマーの溶解性パラメーターのvan d
er Waals力成分 δPolyh=ポリマーの溶解性パラメーターの水素結合成
分 ここで、溶解性パラメーターの水素結合成分の二乗、δ
Poly2 は、そのポリマー単位体積当たりの水素結合エ
ネルギー(J/cm3 )に相当する。従って、あるポリマ
ーの溶解性パラメーター、δPolyを求めることができれ
ば、上述の2つの成分に分けることにより、そのポリマ
ーの水素結合エネルギーを定量化できる。
That is, δ Poly 2 = δ Poly v 2 + δ Poly h 2 (1): δ Poly = polymer solubility parameter (SP) δ Poly v = polymer solubility parameter van d
er Waals force component δ Poly h = hydrogen bond component of polymer solubility parameter where square of hydrogen bond component of solubility parameter, δ
Poly h 2 corresponds to the hydrogen bond energy (J / cm 3 ) per unit volume of the polymer. Therefore, if the solubility parameter, δ Poly , of a polymer can be determined, the hydrogen bond energy of the polymer can be quantified by dividing it into the above two components.

【0019】他方、溶剤の溶解性パラメーターも同様に
表現できる。即ち、 δSolv 2 =δSolv2 +δSolv2 ……(2) :δSolv =溶剤の溶解性パラメーター(SP) δSolvv=溶剤の溶解性パラメーターのvan der
Waals力成分 δSolvh=溶剤の溶解性パラメーターの水素結合成分
On the other hand, the solubility parameter of the solvent can be similarly expressed. That is, δ Solv 2 = δ Solv v 2 + δ Solv h 2 (2): δ Solv = Solubility parameter of solvent (SP) δ Solv v = Van der of solubility parameter of solvent
Waals force component δ Solv h = hydrogen bond component of solubility parameter of solvent

【0020】ところで、溶剤の溶解性パラメーター、お
よび溶解性パラメーターのvander Waals力
成分および水素結合力成分とも、ほとんどの溶剤につい
て広く文献値が知られており、ここでもこれを利用す
る。2つ以上の混合溶剤については、これらの純溶剤の
文献値から計算で求めることができる。これらの純溶剤
および混合溶剤の溶解性パラメーターを使って、2次元
平面に溶解性プロットが作成できる(図1参照)。図1
において、プロット上のある1点を表す座標は(x,
y)=(δSolvv,δSolvh)となる。
By the way, as for the solubility parameter of the solvent, and the van der Waals force component and the hydrogen bonding force component of the solubility parameter, the literature values are widely known for most of the solvents, and these are also used here. Two or more mixed solvents can be calculated from the literature values of these pure solvents. Solubility parameters of these pure and mixed solvents can be used to create a solubility plot in a two-dimensional plane (see Figure 1). Figure 1
In, the coordinates representing a point on the plot are (x,
y) = (δ Solv v, δ Solv h).

【0021】次に、ポリマーの溶解性パラメーターを求
める方法であるが、上述の文献を参考にして以下のよう
にして実験により求る。一般に、ポリマーおよび溶剤の
2つの溶解性パラメーターの差|δpoly−δSolv|があ
る値より小さい場合、そのポリマーはその溶剤に溶ける
ことが予測される。即ち、次の式(3)の条件を満たす
ときにそのポリマーはその溶剤に溶けることが予測され
る。
Next, regarding the method for obtaining the solubility parameter of the polymer, it is obtained by an experiment as follows with reference to the above-mentioned document. Generally, if the difference between the two solubility parameters of the polymer and the solvent | δ poly −δ Solv | is less than a certain value, the polymer is expected to be soluble in the solvent. That is, it is expected that the polymer will dissolve in the solvent when the condition of the following expression (3) is satisfied.

【0022】|δpoly−δSolv|≦R……(3) :R=ポリマーによって一意的に決まる定数 つまり、図1のような溶解性プロットにおいて、ポリマ
ーの溶解性パラメーターを表す点の座標(δpolyv,δ
polyh)を中心に、半径=Rの円の中にプロットされる
点の座標で表さられる溶剤および混合溶剤は、そのポリ
マーに対し充分な溶解性を示し、半径=Rの円外の点の
座標で表される溶剤、混合溶剤は、そのポリマーに対し
充分な溶解性を示さないことを式(3)は表している。
そして、半径=Rの円上の点の座標で表される溶剤およ
び混合溶剤は、そのポリマーに対する溶解性において臨
界点に相当すると考えられる。
| Δ poly −δ Solv | ≦ R (3): R = constant uniquely determined by the polymer. That is, in the solubility plot shown in FIG. 1, the coordinates of the point representing the solubility parameter of the polymer ( δ poly v, δ
The solvent and mixed solvent represented by the coordinates of points plotted in a circle of radius = R centering on poly h) show sufficient solubility for the polymer, and the points outside the circle of radius = R The formula (3) shows that the solvent and mixed solvent represented by the coordinates of do not exhibit sufficient solubility in the polymer.
It is considered that the solvent and mixed solvent represented by the coordinates of points on the circle of radius = R correspond to the critical point in the solubility of the polymer.

【0023】そこで、溶解性パラメーターが既知である
任意の溶剤または混合溶剤に対し、溶解性パラメーター
が未知であるポリマーが溶解するかどうか「溶解性テス
ト」を行い、その結果を図1に示すようにプロットして
いく。図1では、この溶解性テストの結果を、ポリマー
がその溶剤に解けた場合(溶液が透明)は、その溶剤の
溶解性パラメーターを表す座標に○を記し、溶けない場
合(ポリマーが沈殿)は、その溶剤に相当する座標に●
を記してある。具体的には、まずそのポリマーに対して
溶解性の高い溶剤(たとえばシクロヘキサノン、ME
K、トルエンなど)を見つけ、その溶剤に、ポリマーが
溶解しない溶剤(たとえばエタノール、メタノールな
ど)を少しずつ混合していき、最初に沈殿する点(臨界
点)を見つける。その比率の混合溶剤の溶解性パラメー
ターの座標を、●として図1にプロットする。
Therefore, a "solubility test" is conducted to determine whether a polymer having an unknown solubility parameter is dissolved in any solvent or mixed solvent having a known solubility parameter, and the result is shown in FIG. To plot. In FIG. 1, the results of this solubility test show that when the polymer is dissolved in the solvent (solution is transparent), a circle is marked on the coordinate representing the solubility parameter of the solvent, and when the polymer is not dissolved (polymer is precipitated). , At the coordinates corresponding to the solvent
Is written. Specifically, first, a solvent having a high solubility for the polymer (eg, cyclohexanone, ME
K, toluene, etc.) is found, and a solvent in which the polymer does not dissolve (eg, ethanol, methanol, etc.) is gradually mixed with the solvent, and the point of precipitation (critical point) is found first. The coordinates of the solubility parameter of the mixed solvent of the ratio are plotted as ● in FIG.

【0024】この様にして、溶解性テストを繰り返し臨
界点の●を3点以上見つけて、これらの点から等距離に
あるような1点(図1の■)を求める。この点の座標=
(δ polyv,δpolyh)がそのポリマーの溶解性パラメ
ーターを表しており、これよりδpoly2 を求め、この
値をもってそのポリマーの水素結合エネルギーとする。
図1は、本発明に用いられる結合剤、NR−2000の
溶解性パラメーターを求めた例を示している。これよ
り、NR−2000の水素結合エネルギー=121J/
cm3 となる。
In this way, the solubility test is repeated.
Find 3 or more points ● of the boundary points and equidistantly from these points
Find a certain point (■ in FIG. 1). Coordinates of this point =
polyv, δpolyh) is the solubility parameter of the polymer
It represents the starter, from which δpolyh2Ask for this
The value is taken as the hydrogen bond energy of the polymer.
FIG. 1 shows the binder, NR-2000, used in the present invention.
An example of obtaining the solubility parameter is shown. This
, NR-2000 hydrogen bond energy = 121 J /
cm3Becomes

【0025】電子線硬化樹脂の量は、磁性粒子100重
量部に対して5〜50重量部、好ましくは10〜30重
量部である。本発明の磁性塗料の粘度は、B型粘度計
(東京計器製)を用いて室温(25℃)、せん断速度1
sec -1の条件で測定されるが、好ましくは5000〜1
0000cps である。ここで、5000cps 以上を規定
するのは、それ未満では電子線硬化樹脂の分子量が低
く、硬化後の媒体の耐久性が乏しいためであり、100
00cps 以下と規定するのは、それをこえると、塗料の
流動性が不十分となり配向度が低くなるためである。
The amount of the electron beam curable resin is 5 to 50 parts by weight, preferably 10 to 30 parts by weight, based on 100 parts by weight of the magnetic particles. The viscosity of the magnetic coating material of the present invention was measured using a B-type viscometer (manufactured by Tokyo Keiki) at room temperature (25 ° C.) and a shear rate of 1
It is measured under the condition of sec -1 , but preferably 5000 to 1
It is 0000 cps. Here, the reason for defining 5000 cps or more is because the molecular weight of the electron beam curable resin is low and the durability of the medium after curing is poor below 100 cps.
The reason why it is defined as 00 cps or less is that if it is exceeded, the fluidity of the coating becomes insufficient and the degree of orientation becomes low.

【0026】本発明における磁気記録媒体の他の成分
は、常用の磁気記録媒体のそれぞれと同様である。例え
ば、アルミナ、酸化クロム(Cr2 3 )、チッ化ケイ
素、ジルコニア等の研磨剤;カーボンブラック、カーボ
ングラファイト等の帯電防止剤;ミリスチン酸、ステア
リン酸、オレイン酸等の脂肪酸;脂肪酸エステル例えば
ステアリン酸イソセチル、オレイン酸オレイル、ステア
リン酸ブチル等の潤滑剤、等を常用の量で加えることが
できる。
The other components of the magnetic recording medium of the present invention are the same as those of the conventional magnetic recording medium. For example, abrasives such as alumina, chromium oxide (Cr 2 O 3 ), silicon nitride, zirconia; antistatic agents such as carbon black and carbon graphite; fatty acids such as myristic acid, stearic acid, oleic acid; fatty acid esters such as stearin. Lubricants such as isocetyl acid, oleyl oleate, and butyl stearate can be added in conventional amounts.

【0027】本発明の磁性記録媒体の製造に当っては、
まず、常法に従って磁性塗料の配合・調製を行い、これ
を基体上に塗布する。この操作も常法に従って行うこと
ができる。次に、表面に本発明の磁性塗料が塗布された
基体を垂直磁界内に置くことによって磁性粒子の配向を
行う。そしてこの間に電子線の照射を行い電子線硬化樹
脂の硬化を行う。磁界の強度、及び電子線の照射強度
は、電子線硬化樹脂の種類等により異るが、磁界の強度
は4Kガウス以上が好ましく、電子線照射の強度は5M
rad 以上が好ましい。
In producing the magnetic recording medium of the present invention,
First, a magnetic paint is blended and prepared according to a conventional method, and this is applied onto a substrate. This operation can also be performed according to a conventional method. Next, the magnetic particles are oriented by placing the substrate, the surface of which is coated with the magnetic coating material of the present invention, in a vertical magnetic field. During this time, electron beam irradiation is performed to cure the electron beam curable resin. The intensity of the magnetic field and the irradiation intensity of the electron beam differ depending on the type of the electron beam curing resin, etc., but the magnetic field intensity is preferably 4 K gauss or more, and the intensity of the electron beam irradiation is 5 M.
rad or more is preferable.

【0028】[0028]

【実施例】次に、実施例により本発明をさらに具体的に
説明する。次の組成を有する磁性塗料を調製した。 バリウム・フェライト(HEX−6565 戸田工業(株)製;100重量部 BET=65m2 /g、Hc=650 Oe) 界面活性剤 7重量部 電子線硬化樹脂 25重量部 研磨剤(アルミナ) 7重量部 帯電防止剤(カーボンブラック) 4重量部 脂肪酸(ミリスチン酸) 1重量部 潤滑剤(ステアリン酸イソセチル) 3重量部 混合溶剤:メチルエチルケトン/シクロヘキサノン)(9:1) 固形分濃度:各実験に合わせて設定する(表1に示す)。
EXAMPLES Next, the present invention will be described more specifically by way of examples. A magnetic paint having the following composition was prepared. Barium ferrite (HEX-6565 manufactured by Toda Kogyo Co., Ltd .; 100 parts by weight BET = 65 m 2 / g, Hc = 650 Oe) Surfactant 7 parts by weight Electron beam curable resin 25 parts by weight Abrasive (alumina) 7 parts by weight Antistatic agent (carbon black) 4 parts by weight Fatty acid (myristic acid) 1 part by weight Lubricant (isocetyl stearate) 3 parts by weight Mixed solvent: methyl ethyl ketone / cyclohexanone (9: 1) Solid content concentration: Set according to each experiment (As shown in Table 1).

【0029】上記の成分をサンドミルにより均一に分散
し、基体フィルム(PETフィルム;帝人社製E−7
5)に、5〜20mpm の範囲で各塗料組成のための最適
速度において塗布し、続いて垂直配向磁場4Kガウス、
電子線照射量5Mrad において磁性粒子の配向及び磁性
塗料の硬化を同時に行った。磁性塗料溶液の粘度、及び
得られた磁性記録媒体の性質を表1及び表2に示す。
The above components are uniformly dispersed by a sand mill to form a base film (PET film; E-7 manufactured by Teijin Ltd.).
5) was applied at an optimum speed for each coating composition in the range of 5-20 mpm, followed by a vertical orientation magnetic field of 4 K gauss,
At the electron beam irradiation dose of 5 Mrad, the orientation of the magnetic particles and the curing of the magnetic paint were simultaneously performed. Tables 1 and 2 show the viscosity of the magnetic coating solution and the properties of the obtained magnetic recording medium.

【0030】ここで、表1中の垂直配向比は、磁気特性
測定装置VSM(東英工業株式会社製)により、表面光
沢度は、表面光沢度計グロスメーター(日本電子工業株
式会社製)により測定したものである。また、表2中の
表面粗さ(RMS)は、ワコー社製「TOPO−3D」
インターフェロメーターにより測定したものである。
Here, the vertical orientation ratio in Table 1 is measured by a magnetic characteristic measuring device VSM (manufactured by Toei Industry Co., Ltd.), and the surface glossiness is measured by a surface gloss meter gloss meter (manufactured by JEOL Ltd.). It was measured. The surface roughness (RMS) in Table 2 is "TOPO-3D" manufactured by Wako Co.
It is measured by an interferometer.

【0031】[0031]

【表1】 [Table 1]

【0032】表1中の記号は次の意味を有する。 E/A:図1においてR1 =CH3 ;R2 ,R3 =CH
2 CH2 OH;R4 =CH3 ; n=40;A=
アセテート・アニオンである本発明に用いられる界面活
性剤 POC:ポリプロピレングリコール分子鎖と、官能基と
してリン酸エステル基を有する構造の界面活性剤 O/A:界面活性剤として用いたオレイン酸 N/R:ポリエチレングリコール/アジピン酸/水添M
DIを含む主鎖を持ち、溶解性パラメーターから求めた
水素結合エネルギー=121J/cm3 、数平均分子量〜
2,500である本発明で用いられるポリウレタン樹脂
(NR−2000/三菱レイヨン社製) JSR:−SO3 Naを官能基として有する電子線硬化
樹脂(Desoto JSR−9514/日本合成ゴム
社製) P/U:溶解性パラメーターから求めた水素結合エネル
ギー=90J/cm3 であるポリウレタン樹脂(TI−7
302/三洋化成社製)
The symbols in Table 1 have the following meanings. E / A: In FIG. 1, R 1 = CH 3 ; R 2 , R 3 = CH
2 CH 2 OH; R 4 = CH 3 ; n = 40; A =
Surfactant used in the present invention which is an acetate anion POC: Polypropylene glycol molecular chain and surfactant having a structure having a phosphate group as a functional group O / A: Oleic acid N / R used as a surfactant : Polyethylene glycol / adipic acid / hydrogenated M
It has a main chain containing DI, the hydrogen bond energy calculated from the solubility parameter = 121 J / cm 3 , the number average molecular weight
2,500 polyurethane resin used in the present invention (NR-2000 / manufactured by Mitsubishi Rayon Co., Ltd.) JSR: electron beam curable resin having -SO 3 Na as a functional group (Desoto JSR-9514 / manufactured by Japan Synthetic Rubber Co., Ltd.) P / U: Polyurethane resin having a hydrogen bond energy of 90 J / cm 3 obtained from the solubility parameter (TI-7
302 / Made by Sanyo Chemical Co., Ltd.)

【0033】[0033]

【表2】 [Table 2]

【0034】[0034]

【効果】本発明によれば、高い配向度(垂直配向比2.
3以上)及び高い表面平滑性(RMS=5nm以下、表面
光沢度150%以上) を併せ持つ垂直磁気記録媒体が得
られる。
According to the present invention, a high degree of orientation (vertical orientation ratio 2.
(3 or more) and high surface smoothness (RMS = 5 nm or less, surface glossiness of 150% or more) can be obtained.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】図1は溶解性パラメーターから水素結合エネル
ギーを求める方法を、NR−2000樹脂を例にとって
示す図である。
FIG. 1 is a diagram showing a method for obtaining a hydrogen bond energy from a solubility parameter, taking an NR-2000 resin as an example.

Claims (7)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 磁気記録媒体用磁性塗料であって、 (1)磁性粒子; (2)次の式(I): 【化1】 (式中、R1 及びR2 は水素又は炭素原子数1〜4個の
低級アルキル基を示し、R3 は炭素原子数1〜6個の低
級アルキル基、アルキル基部分に1〜6個の炭素原子を
有するヒドロキシ低級アルキル基又はアセトキシ低級ア
ルキル基を示し、R4 は水素又は炭素原子数1〜4個の
低級アルキル基であり、nは20〜40であり、そして
- は陰イオンである)で表わされる界面活性剤;及び (3)陽イオン官能基及び陰イオン官能基のいずれも有
しないで120J/cm 3 以上の水素結合エネルギーを有
する電子線硬化樹脂結合剤;を含んで成り、磁性塗料中
の固形分の濃度が50重量%以上であり、そして磁性塗
料の見かけ粘度が剪断速度=1sec -1において10,0
00cps 以下であることを特徴とする磁性塗料。
1. A magnetic coating material for a magnetic recording medium comprising: (1) magnetic particles; (2) the following formula (I):(In the formula, R1And R2Is hydrogen or 1 to 4 carbon atoms
Represents a lower alkyl group, R3Is low with 1 to 6 carbon atoms
Primary alkyl groups, 1 to 6 carbon atoms in the alkyl group
Having a hydroxy lower alkyl group or acetoxy lower group
R is a group, RFourIs hydrogen or 1 to 4 carbon atoms
A lower alkyl group, n is 20-40, and
A-Is an anion); and (3) having both a cationic functional group and an anionic functional group.
Do not do 120 J / cm 3With the above hydrogen bond energy
An electron beam curable resin binder;
Has a solid content of 50% by weight or more, and a magnetic coating
The apparent viscosity of the material is shear rate = 1 sec-1At 10,0
Magnetic paint characterized by being less than 00 cps.
【請求項2】 前記式(I)において、R1 及びR2
メチル又はエチル基であり、R3 がC2 〜C4 アルキル
基、ヒドロキシエチル基(−CH2 CH2 OH)又はア
セトキシエチル基(−CH2 CH2 OCOCH3 )であ
り、R4 が水素又はメチル基であり、nが20〜40で
あり、そしてA- がアセテート、ホスフェート又はクロ
ライド陰イオンである、請求項1に記載の磁性塗料。
2. In the formula (I), R 1 and R 2 are methyl or ethyl groups, and R 3 is a C 2 -C 4 alkyl group, a hydroxyethyl group (—CH 2 CH 2 OH) or acetoxyethyl. a group (-CH 2 CH 2 OCOCH 3) , R 4 is hydrogen or methyl group, n is 20 to 40, and a - is acetate, phosphate or chloride anion, according to claim 1 Magnetic paint.
【請求項3】 前記磁性粒子がバリウムフェライト粒子
である、請求項1に記載の磁性塗料。
3. The magnetic coating material according to claim 1, wherein the magnetic particles are barium ferrite particles.
【請求項4】 前記電子線硬化剤樹脂がポリウレタン樹
脂である請求項1に記載の磁性塗料。
4. The magnetic paint according to claim 1, wherein the electron beam curing agent resin is a polyurethane resin.
【請求項5】 請求項1〜4のいずれか1項に記載の磁
性塗料を基体上に塗布し、そして該磁性塗料が塗布され
た基体を垂直磁界に置くことにより前記磁性粒子の配向
処理を行い、同時に電子線を照射することにより電子線
硬化樹脂の硬化処理を行うことを特徴とする垂直磁気記
録媒体の製造方法。
5. The magnetic particles according to claim 1 are coated on a substrate, and the substrate coated with the magnetic coating is placed in a vertical magnetic field for orientation treatment of the magnetic particles. A method of manufacturing a perpendicular magnetic recording medium, characterized in that the electron beam curable resin is cured by being simultaneously irradiated with an electron beam.
【請求項6】 前記垂直磁界が4Kガウス以上である、
請求項5に記載の方法。
6. The perpendicular magnetic field is 4 K gauss or more,
The method according to claim 5.
【請求項7】 前記電子線照射の強度が5Mrad 以上で
ある、請求項5に記載の方法。
7. The method according to claim 5, wherein the intensity of the electron beam irradiation is 5 Mrad or more.
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