JPS62252520A - 磁気記録媒体の結合剤 - 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） 本発明は、磁気記録媒体の結合剤に関するもので、さら
に詳細には磁性層の耐摩耗性と耐久性に優れた特定のポ
リウレタン樹脂を含むことを特徴とする磁気記録媒体の
結合剤に関する。

（従来技術及びその問題点） 近年、オーディオテープ用、家庭用ＶＴＲテープ用等の
磁気記録媒体の用途拡大に伴って、その要゛求性能も多
岐にわ九っているが、特に記録再生時における高信頼性
への要望が増大している。即ち七の具体例としては、鮮
明な画像および音を再生するための高密度記録化、かつ
、高温高湿下等の苛酷な条件下で高速長時間走行に耐え
、磁性層よシ磁性粉の脱落の生じないことなどが挙げら
れる。

上記磁性層の特性および物性を維持するのが、結合剤の
Ｎ焚な機能で、磁性粉の分散性に優れ、高感度、高ＳＮ
比、高ＣＮ比等、良好な電磁特性が得られ、加えて耐摩
耗性等の耐久性に優れる。ものが求められている。

一方、磁気記録媒体の生産性の向上に対する装望が強く
、特に磁気記録媒体の生産速度を高めた際の磁気記録媒
体の結合剤の硬化速度を高めると共に磁気記録媒体表面
を平滑に為し得る結合剤の出現が強く望まれている。

従来からこれらの諸性質を満足させるべく、種種の結合
剤の研究がなされており、磁性層に良好な耐摩耗性を付
与し、磁気記録媒体の耐久性を向上させるポリウレタン
樹脂が主たる結合剤として提案されている。例えば、こ
の結合剤として使用されるポリウレタンｊｉＩＩ脂は、
ポリオールをイソシアネート等で変性して官能基全長く
残した比較的低分子ｉ（例えば１００００未満）のプレ
ポリマーと官能基が非常に少なく、比較的高分子量（例
えば１００００以上）の熱可塑性ポリウレタン樹脂とに
分けられるが、いずれも磁性層の電磁特性と耐久性を高
めようとすると硬質のウレタン樹脂を結合剤として使用
する為に磁気記録媒体表面を平滑にし難く従って生産性
を高めることができなかつ九〇 （問題点全解決する為の手段） 不発明者等は、かかる前記欠点全改善すべく裡檎研究を
重ねた結果本発明を完成するに至った。

即ち芳香族２塩基ＣＲｃｔ−ａ−イ）と低分子量グリコ
ール（ト１−ロ）から成る分子量２０００以下のポリエ
ステルジオール（Ｉ−ａ）２’Ｏないし８ＯＮ量パーセ
ント、脂肪族２塩基酸（Ｉ−ｂ−イ）と低分子量グリコ
ール（Ｉ−ｂ−ロ）から成る分子量５００ないし３００
００ポリエステルジオール（Ｉ−ｂ）８０ないし２０重
量ノノー−ントとの混合ジオール（りとジイソシアネー
ト（■）とがら成る分子ｉ　５０００ないし５０，００
０のポリウレタン樹脂（Ａ）並びに２個以上のイソシア
ネート基を有する低分子量ポリイソシアネート［ｆｌ〕
から少なくとも成る磁気記録媒体の結合剤を提供するも
のである。

本発明で用いられるポリウレタン樹脂ＣＡＩは数平均分
子墓が５，０００ないし５０．０００で、好ましくは約
ｓ、ｏｏｏないし約２０，０００である。ポリウレタン
樹脂ＣＡＩの分子量が５，０００よシ小さい場合は、磁
性層の耐摩耗性が劣る。一方分子量が５０．０００よシ
大きい場合は、磁性粉の分散性が悪くなシ塗料化が困難
となる。

ポリウレタン樹脂ＣＡ）とは、芳香族２塩基酸（Ｉ−ａ
−イ）と低分子量グリコール（Ｉ−ａ−ロ）から成る分
子量２０００以下のポリエステルジオール（Ｉ−ａ　）
２０ないし８０重量パーセントと脂肪族２塩基酸（Ｉ−
ｂ−イ）と低分子量グリコール（Ｉ−ｂ−ｃｌ　）から
成ル分子１５００ないり、３００００ポリエステルジオ
ール（Ｉ−ｂ）ａ（ｌいｔ、２０重量との混合ジオール
を用いたポリウレタン樹脂である。

即ち、かかる混合ジオール系ポリウレタン樹脂を結合剤
成分として使用することによって初めて磁性粉の分散性
に優れ、且つ磁性層の電磁特性、耐摩耗性、耐久性に優
れ、更に、磁気記録媒体の生産性を高めることができる
ものである。

本発明で用いられるポリウレタン樹脂〔Ａ〕の第一の成
分としての芳香族２塩基酸（Ｉ−ａ−イ）と低分子量グ
リコール（Ｉ−ａ−ロ）から成る分子量２０００以下の
ポリエステルジオール（Ｉ−ａ）は、芳香族２塩基ｒＲ
（し１−イ）として例えばオルソフタル酸、イソフタル
酸、テレフタル酸、酸無水物が一般的であシ、これらの
混合物も使用できる。また低級アルコール例えばメタノ
ールのジエステル例えばツメチルテレフタレートも使用
できる。低分子量グリコール（Ｉ−ａ−ロ）としては。

例えば炭素数２〜１０を有するグリコール類例えハ、エ
チレングリコール、１．２−７’ロピレングリコール、
１．３−７’ロピレングリコール、、２．３−ブチレン
グリコール、１．４−グチレンゲリコール。

２．２−ツメチル１．３−７’ロパンジオール、ジエチ
レングリコール、１．５−ペンタメチレングリコ−＃、
１．６−へ一？？メチレングリコール、シクロヘキサン
１．４−ノオール、シクロヘキサン−１，４−ジメタツ
ール等のグリコールの単独あるいはこれらの混合物が一
般的である。

芳香族２塩基酸（ト１−イ）と低分子量グリコール（Ｉ
−＠−ｏ　）から成るポリエステルジオールの分子量は
２０００以下好ましくは５００ないし１０００である。

分子量が２０００よシ犬さい場合は磁気記録媒体の生産
性１％に磁気記録媒体表面全平滑になし難くなる欠点が
生じる。

本発明で用いられるポリウレタン樹脂〔Ａ〕の第二の成
分としての脂肪族２塩基酸（ｔ−ｂ−イ）と低分子量グ
リコール（Ｉ−ｂ−ロ）から成る分子量５００ないし３
００００ポリエステルジオールは。

脂肪族２塩基酸（Ｉ−ｂ−イ）として例えばコー・り酸
、アジピン酸、グルタル酸、アゼライン酸が一般的であ
シ、これらの混合物も使用できる。低分子量グリコール
（Ｉ−ｂ−ロ）としては芳香族２塩基酸のポリエステル
ジオールに用いられる低分子量グリコール（Ｉ−ロ）と
同一であり、同種或は異種又は混合物のグリコールが使
用できる。

脂肪族２塩基酸（ｌｂ−イ）と低分子量グリコ−ｋ＜　
Ｉ−ｂ−ロ）から成るポリエステルジオールの分子量は
、５００ないし３０００　、好ましくは８００ないし２
１００である。分子量が３０００よシ大きい場合は磁性
層の耐摩耗性が悪くなり、一方分子量が５００より小さ
い場合は、磁気記録媒体の生産工程において記録媒体表
面を平滑に為し難くなる欠点が生じる・ 本発明で用いられるポリウレタン樹脂〔Ａ〕のジオール
成分として芳香族２塩基酸（Ｉ−ａ−イ）と低分子量グ
リコール（Ｉ−ａ−ロ）から成る分子［２０００以下の
ポリエステルジオール（Ｉ−ａ）と脂肪族２塩基酸（Ｉ
−ｂ−イ）と低分子量グリコール（Ｉ−ｂ−ロ）から成
る分子量５００ないし３００００ポリエステルジオール
（Ｉ−ｂ）との重量比は２０ないし８０対８０ないし２
０．％に好−セントラ越える場合は磁気記録媒体生産工
程において表面を平滑にし難くなシ一方２０パーセント
より少ない場合は、磁気記録媒体の結合剤の硬化速度が
遅くなる欠点が生じる。

本発明のポリウレタン樹脂ＣＡＩは、ポリエステルジオ
ール（Ｉ）のジイソシアネート（■）との反応によって
得られる。本発明で用いられるジイソシアネート（ｎ）
は例えばヘキサメチレンジイノシアネート、リジンジイ
ソシアネート、インホロンジイソシアネート、キシレン
ジイソシアネート、シクロヘキサンジイソシアネート、
トルイジンジイソシアネート、２．４−）リレンジイソ
シアネート、２．６−ド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ート、ｐ−フェニ
レンジイソシアネート、ｍ−７エニレンジインシアネー
）、１．５−す７チレンジイソシアネート等およびこれ
らの混合物が挙げられる。

ジオール（Ｉ）とジイソシアネート（ＩＩ）との反応方
法は、モル比で若干不定量のジイソシアネートヲジオー
ルと混合することによりて行われる。

２種類のポリエステルジオールはあらかじめ混合してジ
イソシアネートと反応することもでき、また一方のポリ
エステルジオール（Ｉ）とジイソシアネート（ｕ）と全
反応した後他方のポリエステルジオールを反応すること
もできる。ポリウレタン樹脂〔Ａ〕は無浴媒系で製造し
てもよく、またｍ液状態で製造することもできる。無浴
媒系で製造され７１ｃポリウレタン樹脂（Ａｌｌは有機
溶剤に浴解して使用される。

本発明で使用できる浴剤は例えばジメチルホルムアミド
、トルエン、キシレン−ベンゼン、ジオキサン、シクロ
ヘキサノン、メチルエチルケトン。

メチルイソブチルケトン、酢酸エチル、酢酸ブチル等の
単−又は混合溶剤である。

本発明では上記−リウレタン樹脂ＣＡＩを最終的には適
当な硬化剤で硬化して使用することが必須であり、憚化
剤として２個以上のイソシアネート基を有する低分子ｉ
ポリイソシアネート〔Ｂ〕が使用される。

本発明で使用されるイソシアネート基が２個以上の低分
子量ポリイソシアネートＣＢ）としては前記７ｉｅ　Ｉ
Ｊウレタン樹脂（Ａ〕の製造に際し用いられる有機ツイ
ソシアネートおよびイソシアネート基が２個以上の低分
子量ポリイソシアネート（例えば低分子量ポリオールを
イソシアネート化合物で末端イソシアネート基とした化
合物）等が挙げられ１分子量は１５０〜７，０００程度
のものである。

イソシアネート基が２個以上の低分子量ポリイソシアネ
ートとしては例えば下記の化合物が挙げられる。

この式の市販品としてはパーノックＤ−７５０゜クリス
ボンＮＸ（大日本インキ化学工業（株）製品）。

デスモデュールＬ（住友バイエル社製品）、コロネート
Ｌ（日本ポリウレタン社裏品）、タケネートＤ１０２（
武田薬品社製品）等が挙けられる。

市販品バーノックＤ−９５０（大日本インキ化学工業■
製品）　トリフェニルメタン４．４’、　４”−トリイ
ソシアネートＧＯ 市販品デスモデュールＲ（住友バイエル社１１１）本発
明のポリウレタン樹脂〔人〕は、それ自体分散性と基材
への密着性に優れたものであるが。

低分子量ポリイソシアネート（ＩＳｅｔ併用する。

ポリウレタン樹脂１：　Ａ　］と低分子量ポリイソシア
ネート〔Ｂ〕の比率は特に限定されるものではないが、
好ましくは前記ポリウレタン樹脂ＣＡ１１００部に対し
て上記低分子量ポリインシアネー）　ＣＢ　］ｔ３〜１
００部加えて硬化させることによって更に硬化後のウレ
タン樹脂の機械的強度。

耐摩耗性、耐熱性、耐湿熱性、耐溶剤性および基材との
密着性を向上させることができる。

なお、上ｄ已然硬化性ウレタン樹脂に必要ならば通常用
いられている熱可塑性ポリウレタン樹脂。

塩化ビニル−酢酸ビニル系共重会体、繊維累系樹脂、塩
化ビニル重合体、ポリビニルブチ’）　−／Ｉ／　系樹
脂、熱可塑性ポリエステル樹脂、塩化ビニル−プロピオ
ン酸ビニル系共重合体、エポキシ樹脂およびフェノキシ
樹脂等の市販品をそのまま併用することによりて顔料の
分散性の改善、樹脂の硬さ加削を用いることもできる。

次に本発明を実施例によって説明するが、これはあくま
で−態様でしかなく１本発明は実施例のみによって限定
されるものではない。

ｔｆｃ文中「部」は全て重量基準を示す。

〔合成例１〕 温度計、Ｐｉ拌装置および還流冷却器を備えた加熱可能
の反応器中にメチルエチルケトン（以下ＭＥＫと略記す
る）８７部、シクロヘキサノン８７部、イン７タル酸と
２．２−ジメチル−１，３−プロパンジオールから成る
分子量９９８の、４６１Ｊ工ステルジオール５０部、ア
ジピン酸と１．４−ブチレングリコールから成る分子量
１０２０のポリエステルジオール９０部ｔ−顆次仕込み
混合後ジフェニルメタンノイソシアネート（以下題！と
略記する）３４．２部を加え、８０℃にて１０時間反応
し、更にＭＥＫ　１５０部を加えて不揮発分濃度３５％
のポリウレタン樹脂浴液を得た。このポリウレタン樹脂
の数平均分子量（グルパーメイションクロマトグラフに
よりポリスチレン分子量換算より求めた。

以下同様である）は約２０．０００であった。

〔合成例２〕 温度計、攪拌装置および還流冷却器を備えた加熱可能の
反応器中にＭＥＫ　９０部、シクロヘキサノン９０部、
イソフタル酸と２．２−ジメチル−１，３−プロパンジ
オールから成る分子量７１２のポリエステルフォール８
５部、アジピン酸と１．４−ブチレングリコールから成
る分子量１３３０のポリエステルジオール１５５部、″
ｆ：順次仕込み混合後ＭＤＩ　４０部を加え、８０℃に
て１０時間反応し。

更にＭＥＫ　１５４部を加えて不揮発分濃度３５％のポ
リウレタン樹り１１Ｉｖ液を得た。このポリウレタン樹
脂の数平均分子量は約１８．０００であった。

〔合成例３〕 温度計、攪拌装置および還流冷却器を備えた加熱可能の
反応器中にＭＥＫ　９０部、シクロヘキサノン９０部、
イソフタル酸と２．２−ジメチル−１，３−プロパンジ
オールから成る分子量７１２のポリエステルジオール９
５部、アジピン酸ト１．４−フチレンゲリコールから成
る分子量２０４０のポリエステルジオール４５部を順次
仕込み混合後ＭＤＩ３８．５部を加え、８０℃にて１０
時間反応し、更にＭＸＫｌ　５２部を加えて不揮発分濃
度３５％のポリウレタン樹脂浴液を得た。このポリウレ
タン樹脂の数平均分子量は約２４，０００であった。

〔合成例４〕 温度計、攪拌装置および還流冷却器金偏えた加熱可能の
反応器中にＭＥＫ　８５部、シクロヘキサノン８５部、
オルソフタル酸、イソフタル酸と２．２−ジメチル−１
，３−プロパンジオールから成る分子１１８８５のポリ
エステルジオール（オルソフタル酸とイソフタル酸は１
対１である）５５部、アジピン酸と１．６−へΦサメチ
レングリコールカラ成る分子量１５１０のポリエステル
ジオール８５部を順次仕込み混合後ＭＤＩ　２９．５部
を加え、８０℃にて１０時間反応し、更にＭＥＫ　１４
５部を加えて不揮発分濃度３５％のポリウレタン樹脂ｍ
液を得た。この／　ＩＪウレタン樹脂の数平均分子量は
約１３．０００であった。

〔合成例５〕 温度計、攪拌装置および還流冷却器を備えた加熱可能の
反応器中にＭＥＫ　８０部、シクロヘキサノン８０部、
オルソフタル酸、イソフタル酸と２．２−ジメチル−１
，３−プロパンジオールから成る分子１８８５のポリエ
ステルジオール（オルソフタル酸とインフタル酸は１対
１である）７０部、アジピン酸と１．６−へキサメチレ
ングリコールから成る分子１１５１０のポリエステルジ
オール７０部。

ジプチル錫ジラウレー）０．０１部を順次仕込み混合後
トリレンジイソシアネート（２，４−／２．６−異性体
混会比８０／２０　）２１．５部を加え、８０℃にて１
０時間反応し、更にＭＥＫ　１４０部金加えて不揮発分
濃度３５％のポリウレタン樹脂ｍ　ｒｆｉ、を”得た。

このポリウレタン樹脂の数平均分子量は約２６．０００
であった。

〔比較合成例１〕 温度計、攪拌装置および還流冷却器を備えた加熱可能の
反応器中にＭＥＫ　８７部、シクロヘキサノン８７部、
イノフタル酸と２．２−ジメチ＃−１．３−プロノ９ン
ジオールから成る分子量９９８のポリエステルジオール
５部、アジピン酸と１．４−ブチＬ／　ｙ　／’　ＩＪ
　：ｌ−ルから成る分子Ｒ１０２０のポリエステルジオ
ール１３５部を順次仕込み混合後ＭＤＩ３４部を加え、
８０℃にて１０時間反応し、更にＭＥＫ　１５０部を加
えて不揮発分濃度３５％のポリウレタン樹脂浴液を得た
。このポリウレタ７ｔｎＢ’ｔｄＯ数平均分子量は約２
２，０００であった。

〔比較曾成列２〕 温度計、攪拌装置および還流冷却器金偏えた加熱可能の
反応器中にメチルエチルケトン（以下ＭＩＸと略記する
）８７部、シクロヘキサノン８７部、イソフタル酸と２
．２−ツメチル−１，３−ｆ　Ｏパンジオールから成る
分子量９９８のポリエステルジオール１３５部、アジピ
ン酸ト１．４−ブチレンクリコールから成る分子量１０
２０のポリエステルジオール５部を順次仕込み混合後Ｍ
ＤＩ　３５部を加え、８０℃にて１０時間反応し、更に
ＭＥＫ　１５１部を加えて不揮発分濃度３５％の／　Ｉ
Ｊウレタン樹脂溶液を得た。このポリウレタン樹脂の数
平均分子量は、約２１．０００であった。

〔比較合成例３〕 温度計、攪拌装置および還流冷却器を備えた加熱可能の
反応器中にＭＥＫ　８２部、シクロヘキサノン８２部、
オルソフタル酸、イソフタル酸と２．２−ジメチル−１
，３−プロパンジオールから成る分子量８８５のポリエ
ステルジオール（オルソフタル酸とイソフタル酸は１対
１である）５部、アジピンｌｉト１．６−ヘキサメチレ
ングリコールから成る分子１１５１０のポリエステルジ
オール１３５部を順次仕込み混合後ＭＤＩ　２３．５部
を加え、８０℃にて１０時間反応し、更にＭＥＫ　１４
０部を加えて不揮発分濃度３５％のポリウレタン樹脂溶
・液を得た。このポリウレタン樹脂の数平均分子量は約
１５．０（ＩＯであった。

実施例１〜５　比較例１〜３ 合成例１〜５または比較合成例１〜３により得られ九 ポリウレタン樹脂溶液（３５％）　　　　　　１８０部
ビニライトＶＡＧｆ（Ｉ米国ユニオンカーバイト製、塩
化ビニルＨ詐酸ビニル共重合体）　　　　　３７Ｉシク
ロヘキサノン　　　　　　　　　　　　　３００＃メチ
ルエチルケトン　　　　　　　　　　　　　７８０１γ
−Ｆ　＠　２０　ｓ磁性粉末　　　　　　　　　　　３
５０１カービンブラツク　　　　　　　　　　　　　　
　１２１潤滑剤　　　　　　　　　５１ 上記混合物を？−ルミル中で２４時間練肉した後。

バーノックＤ−７５０（大日本インキ化学工業社製。

低分子量ポリイソシアネー））＠２０部添加し。

さらに一時間練肉し厚さ１０ミクロンのポリエチレンテ
レフタレート基体フィルム上に乾燥後の厚みが１６ミク
ロンとなるように塗布、配向、乾燥し。

スーツ臂−カレンダー処理後所定の幅に裁断して磁気記
録テープを作った。

く磁気テープの耐熱性試験〉 得られた各磁気テープをガラス管に巻きつけ７０℃、９
５憾相対湿度で２４０時間保存し、さらに常温で２４時
間放置した後、ガラス管から磁気テープを巻き解いた際
の磁性層とポリエステルフィルム間で粘着があるか否か
を観察して評価を行った。

く磁気テープの耐摩耗性試験〉 得られた各磁気記録テープの磁性面を１０分間摩擦しそ
の厚みの摩耗量を測定した。

各磁気テープの光沢１表面粗さ、角形比、耐熱性及び耐
摩耗性の測定結果を表−１に示した。

合成例１〜５のポリウレタン樹脂溶液を結合剤として使
用した磁気記録テープは光沢１表面粗さ。

角形比、耐熱性及び耐摩耗性のいずれの性質も優れてい
るが、比較合成例１及び３のポリウレタン樹脂溶液を結
合剤として使用した場合は耐熱性及び耐摩耗性に劣シ、
比較会成例２のポリウレタン樹脂溶液を結合剤として使
用した場合は光沢１表面粗さ及び角形比に劣る欠点があ
った。

比較例４ 合成列１のポリウレタン樹脂沼液を使用しバーノックＤ
−７５０’ｉ添加しない以外は実施例と同様にして磁気
記録チーｆｆ作り、その性能を測定した結果、光沢１表
面粗さ、角形比、耐熱性及び耐摩耗性はそれぞれ８１　
、０．０１８μｍ、０．８０．粘着性あり及び６．２で
耐熱性、耐摩耗性に劣る欠点があった。

以上

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 芳香族２塩基酸（ I −ａ−イ）と低分子量グリコール
   （ I −ａ−ロ）から成る分子量２０００以下のポリエ
   ステルジオール（ I −ａ）２０ないし８０重量パーセ
   ント及び脂肪族２塩基酸（ I −ｂ−イ）と低分子量グ
   リコール（ I −ｂ−ロ）から成る分子量５００ないし
   ３００００ポリエステルジオール（ I −ｂ）８０ない
   し２０重量パーセントとの混合ジオール（ I ）とジイ
   ソシアネート（II）とから成る分子量５，０００ないし
   ５０，０００のポリウレタン樹脂〔Ａ〕並びに２個以上
   のイソシアネート基を有する低分子量ポリイソシアネー
   ト〔Ｂ〕から成る磁気記録媒体の結合剤。