JPS6273417A - 磁気記録体用結着剤 - 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】 （イ）　産業上の利用分野 木発＃４＃ｉ磁性粉の分散性にすぐれ、１ｈｔ摩耗性に
優れた磁性層が得られる磁気記録体用結着剤に関する。

（ロ）　従来の技術 磁気録画テープや磁気ディスク等に用いられる磁気記録
体は、通常、磁性粉末及びこの粉末をポリエステル等の
基体に結着する結着剤を含む磁住塗料を基体上に塗布、
配向、乾燥して得られ、優れた電気的特性及び磁気ヘッ
ドとの耐久性が要求される。従って、磁気記録体用結着
剤には、磁性塗料における磁性粉末の分散性に優れその
結果磁気記録体に高い角形比を付与し得る特性が特に強
く要求され、更に耐摩耗性及び耐熱性に優れた磁性層を
形成し得る事等が要請される。

これらの特性が比較的良好なものとして従来塩化ビニル
−酢酸ビニル−ビニルアルコール系ポリマー等が用いら
れ、磁性層の耐摩耗性を特に改善する必要のある場合は
前記ポリマーとイソシアネート化合物とを含有する磁気
記録体用結着剤が用いられていた。

←→　発明が解決しようとする問題点 しかし最近は磁気記録体の高密度化に伴って磁性粉が微
粒子化の傾向にあるところから、より一層分散性に優れ
た結着剤の開発が要望されていた。

本発明は上記磁気記録体用結着剤の現状にした際の磁性
粉末の分散性に優れ、又必要によりイソシアネート化合
物を加える事により耐摩耗性及び耐熱性に優れた磁性層
を形成し得る磁気記録体用結着剤を提供する事を目的と
するものである。

に）問題点を解決するための手段 本発明者らは、水酸基含有ビニル単量体と塩化ビニルと
の共重合体からなる磁気記録体用結着剤について研究し
、更にカチオン性規水性基である四級アンモニウム塩基
を含有するビニル単量体とアニオン性親水性基である酸
基を含有するビニル単量体とを共重合体の成分として用
いると、両官能基の相乗効果により四級アンモニウム塩
基や酸基を単独で用いた場合よりも、磁性粉末の分散性
が大きく向上する事を見出して本発明を完成させたもの
である。

即ち本発明の要旨は、水酸基含有ビニル単量体と四級ア
ンモニウム塩基含有ビニル単量体及び酸基含有ビニル単
量体とを構成単位として存する塩化ビニル系共重合体を
主要樹脂成分とし、必要＃ｌｃ応じてイソシアネート化
合物を含有する事を特徴とする磁気記録体用結着剤に存
する。

末完ＥＪＩＫおける塩化ビニル系共重合体中の塩化ビニ
ルは他の構成単位と共に磁性層に適度の硬さと可撓性を
付与するものであり、少なすぎると磁気記録体の耐摩耗
性が不足し多すぎると溶剤溶解性が低下する傾向が有る
ので、上記共重合体中の含有ａＦｉ、好ましくは６０〜
９５重景％とされる。

上記共重合体の構成単位として用いられる水としての構
造式を有するものやアクリル酸系もしくけメタクリル酸
基アミド等が挙けられ、前者の具体例としては、２−ヒ
ドロキシエチル（メタ）アクリレート（これは２−ヒド
ロキシエチルアクリレートと２−ヒドロキシエチルメタ
クリレートの両方を表す。以下同じ）、２−ヒドロキシ
プロピル（メタ）アクリレート、３−クロロ−２−ヒド
ロキシプロピル（メタ）アクリレート、次式で表わせる
ポリエチレングリコールモノ（メタ）アクリレートＣＨ
２＝ＣＲ−Ｃｏｏ＋ＣＨ２ＣＨ２０−）Ｈ（ｎ＃ｉ２乃
至９の整数、Ｒａ水素又はメチル基）、次式で表わされ
るポリプロピレングリコールモノ（メタ）アクリレート ＯＣＨ３ （ｎ　Ｆｉ２乃至６の整数、Ｒは水素又はメチル基）、
２−ヒドロキシエチル−２’−７り’Ｊロイルオキシフ
タレート 等の（メタ）アクリル酸エステルを挙げることが出来、
後者の具体例としてａＮ−メチロール（メタ）アクリル
アミドを挙けることが出来る。

これらは単独でもしくは適宜組み合わせて共重合体の構
成単位として用いられ、特に２−ヒドロキシエチル（メ
タ）アクリレート及び２−ヒドロキシプロピル（メタ）
アクリレート等か好適て用いられる。

これら水酸基を含むビニル単量体の使用量は、多すぎる
と前記共重合体の溶剤溶解性の低下、磁気記録体の表面
平滑性の低下及び耐湿性の低下等の不都合を生じ易く、
一方少なすぎると磁性粉体の分散性が低下する傾向にあ
り、又必要により含有されるイソシアネート化合物との
反応によるフレタン結合が充分に形成されないため、塗
膜強度が弱くなったりブロッキングが生じ易くなる傾向
Ｖ（あるので、上記共重合中に好捷しくに、１〜３０重
ｔ％、更Ｋｔｋｆましくは、８〜２０重量％含有される
。

末完ＩＵＫおける四級アンモニウム塩基含有ビニル単量
体とは分子中に四級アンモニウム塩基を有するビニル単
量体の事で具体例としては、２−ヒドロキシル３−メタ
クリロイルオキシブロビルトリメチルアンモニウムクロ
ライド、メタクリロイルオキシエチルトリノチルアンモ
ニウムクロクィド、トリメチル−３−メタアクリルアミ
ドープロビルアンモニウムクロライドが、好適な例とし
て挙げられる。

本発明における酸基含有ビニル単量体とは、分子中にリ
ン酸基、カルボキシル基、スルホ基及びこれらの金属塩
基を有するビニル単量体を意味する。カルボキシル基含
有ｌｆｉ体とは、分子中にカルボキシル基を有するビニ
ル重合性単量体を意味し、その具体例としては、アクリ
ル酸、メタクリル酸、コハク酸モノアクリロイルオキシ
エチルエステル、（ＣＨ２−ＣＨ−Ｃｏｏ（ＣＨ２）２
０ＣＯ（ＣＨ２）２　Ｃ００Ｈ）　７　ｆｉ　ル酸モノ
アクリロイルオキシエチルエステル、コハク酸モノメタ
クロイルオキシエチルエステル、７クル酸モノメタクロ
イルオキシエチル工Ｘ７−ル笠の分子中ＶＣ１個のカル
ボキシル基を有するものや、マレイン酸、７マール酸等
の分子中に複数個のカルボキシル基を有するものが、好
適な例としてあげられる。リン酸基含有単量体とは、分
子中にリン酸基を有するビニル重合性単量体の事で、具
体例として汀、アシッドホスホキシエチル（メｐ）アク
リレート、アシッドホスホキシプロピル（メタ）アクリ
レート、３−クロロ−２−アシッドホスホキシプロピル
（メタ）アクリレートが、好適な例としてあげられる。

スルホ基含有単量体とは、分子中にスルホ基を有するビ
ニル単量体の事で、具体的ＫＨ１２−アクリルアミドー
２〜〆チルプロノ（ンスルホン酸、アクリルスルホン酸
、メタリルスルホン酸、ビニルスルホン酸、スチレンス
ルホン酸等が、好適な例としてあげられる。官能基の種
々の組合せの中でリン酸基と四級アンモニウム塩基との
組合せが１分散性向上の点で特に好ましい。四級アンモ
ニウム塩は、塩基と相乗的に働いて磁性粉末の分散性向
上に大きく寄与するものであるが、この合計ｆｉｔは多
すぎると前記共重合体の溶剤溶解性が低下して透引な溶
液が得られなかったり、耐水性が悪くなったり、熱安定
性が悪くなったり、必要により含有されるイソシアネー
ト化合物との架橋反応以外の副反応がおこるため、耐摩
耗性向上のような架橋効果が得られなかったり、磁性塗
料のポットライフが短くなるという不都合が生ずる。ま
た、少なすぎると、磁性粉末の分散性が悪く々る傾向に
あるので、共重合体中に好ましくは、合計量で、α１〜
１０重量％含有され、更て好ましくは、α１〜５重量％
含有される。

本発明結着剤ＫＦｉ、更に必要ＶＣ応じてエチレン、プ
ロピレン、酢酸ビニル等が塩化ビニル系共重合体の構成
単位として含有されていてもよく、又これらの単独重合
体もしくけ共重合体が、塩化ビニル系共重合体と共に用
いられてもよい。特にエチレンを塩化ビニル系共重合体
の構成単位として用いるのが、溶剤溶解性向上の点で好
ましい。

上記塩化ビニル系共重合体は、例えば沈澱重合法、溶液
重合法、懸濁重合法、浮化重合法等の公知の重合方法に
よって得ることができる。沈澱重合法の場合は、四級ア
ンモニウム塩基含有ビニル単量体や酸基含有ビニル単量
体の熔解性が良好で、生成ポリマーが不溶なメタノール
が好適な溶剤として用いられる。

尚、共重合体は、一般に微細な粉末として得られる。共
重合体の重合度は、結着剤の機械的強度と磁性塗料の特
性の点から、１５０〜６００程度の範囲が好ましい。即
ち、平均重合度が、１５０未満のものは、これを磁性塗
料として基体に塗布した場合塗膜面が弱いため実用性が
低く、また、６００を越えるものは塗料粘度が高くなり
溶液を塗布する際の作業性が悪い傾向があるからである
。

磁性層の耐摩耗性や耐熱性を特に高める場合に上記共重
合体と共て磁性粉末と混練されるイソシアネート化合物
としては、トリレジジイソシアネート、ジフェニルメタ
ンジイソシアネート、ジアニシジンジイソシアネート、
トリデンジイソシアネート、ヘキサメチレンジイソシア
ネート、メタキシリレンジイソシアネート、及びトリノ
チロールプロノ（２１モルとトリレンジイソシアネート
３モルとの反応物等が挙げられ、該反応物は、例えば日
本ポリフレクン工業−から商品名「コロネートＬ」とし
て市販されている。

イソシアネート化合物の使用ｆｉは、多すぎると架橋密
度が高く々って最終的に得られる塗膜が、硬く脆く々す
、又少なすぎると所期の効果が得られないので、上記共
重合体１００重量部に対し、通常は、α３〜３０重量部
とされる。

本発明結着剤により磁性塗料を作製するＫは、例えば、
メチルイソブチルケトンとトルエンの混合溶媒に溶解さ
れた上記共重合体溶液ＫＣｏ−γ−酸化鉄のような磁性
粉末材料を界面活性剤等の添加剤と共に加え、混練して
分散させ、磁性層の耐摩耗性を特に高める場合等必要に
応じてイソシアネート化合物を混入し、磁性塗料を得る
のである。

但し本発明における上記共重合体、イソシアネート化合
物及び磁性材料粉末の添加順序、分散手段等は何ら限定
されない。尚、上記共重合体を溶解して本発明結着剤と
する際に用いる溶剤としてハ、トルエン、メチルエチル
ケトン、メチルイソブチルケトン、シクロヘキプ／ン等
の一種又は二種以上の混合物が一般に用いられる。上記
共重合体は、磁性材料粉末１００重量部について通常、
１０〜１００重量部用いられ、また、磁性塗料は、通常
、５〜３０重散％の上記共重合体を有するように調製さ
れる。

実施例 以下Ｋｍ施例を挙げて本発明を説明する。

尚、以下において、「部」及び「％」はそれぞれ重量部
及び重量％を示す。

又各物件の測定は次の方法によった。

角形比 必要によりイソシアネート化合物が添加された磁性塗料
を２５μ厚のポリエステルフィルム上に乾燥厚が６μと
なる様に塗布、配向、乾燥して磁気記録体を作製し、角
形比を測定した。

光沢度 上記角形比測定に供した磁性塗膜を光沢計を用いて、入
射角６０度の反射率を測定し、この値に基いて算出した
。光沢度は塗膜の表面平滑性を表わすと同時に分散性の
目安になるものである。

加熱密着性 磁気記録体を１２０℃の温度で１５分間加熱し、磁性層
を相互に重ねたときに接着するか否かを見たものであり
、表においてｏＶｉ接着しない（ブロッキングが起らな
い）ことを、また、ｘＦｉ接着することを示す。

ゲル分率 磁性粉を含有しない塩化ビニル系共重合体製フィルムを
５０℃のトルエン−メチルイソブチルケトン（重量比１
：１）混合溶媒に一昼夜浸漬した後のフィルムのｆｆｉ
量を浸漬前のフィルムの１！量で除した値（重量％）で
あり、共重合体とイソシアネート化合物との架橋反応の
反応効率等を判断する目安となるものである。

実施例１ 初期仕込 撹拌機を備えた内容積２０１のステンレスオートクレー
ブにメタノール（試薬−級）８１００ｙと重合開始剤と
してα−クミル／（−オキシネオデカノエート２５）を
仕込んだ後、アスピレータで５分間排気して、残存する
空気を排除した。

次に塩化ビニル２６ＱＯｆを仕込んだ。

後添加仕込 ３１！の吊り下げ可能々ステンレス製容器（添加容器と
言う）の空気を排除したのち、メタノール５ｏｏｙＶｃ
溶解した２−ヒドロキシプロピルアクリレート２４４１
、とメタクリロイルオキシエチルトリ／チルアンモニウ
ムクロライド１５ｙと、アシッドホスホギシェチルメタ
クリレート１５２との、混合溶液を吸引させ、その後塩
化ビニル１０４５９を圧入した。

この容器を振温して内容物を混合溶解した後にノ（ネ秤
りに吊し、底部の弁よりフレキジルチューブを使用して
オートクレーブの添加ノズルに接続した。

重合度Ｃ操作 オートクレーブの撹拌器の回転数を３８゜ｒｐｍとし、
ジャケットに温水を通して内温を４３℃に昇温した。内
温が４３℃になると重合反応が開始したので、以後は、
内温か４３℃になるよう湯度調節を行った。

一方、４３℃になった時添加容器から単量体の混合溶液
を５０９添加し、その後重合反応の進行に応じて、５分
毎に４６ＰＸＪ回、１０分毎に３１Ｐｘｇ回、５分毎Ｖ
（２７ｙＸ４９回ＶｃＪｌ＋割して添加した。

最後の添加を終ってｌＯ分後２５℃迄冷却して重合反応
を停止した。

オートクレーブの内圧は反ｔＸ開始時［２，ＯＫｇ／ｍ
Ｇ１反応終了時にＶｉ１８Ｋｇ／ｄＧであった。

冷却後未反応の塩化ビニルを排ガスした後、さらに窒素
ガスを通して十分に塩化ビニルを除去し、次いでオート
クレーブより共重合体のメタノールスラリーを抜出し、
ろ過した後、５０℃で２４時間真空乾燥を行なって白色
の粉りγ状の共重合体Ａを１２００９得た。

該樹脂の重合度Ｆ′ｉ３００．組成は塩化ビニル８６．
５％、２−ヒドロキシプロピルアクリレート１１５９６
、メタクリロイルオキシエチルトリノチルアンモニウム
クロライドα５％、アシッドホスホキシェチルメタクリ
レートα５％であった。

共重合体Ａをトルエン−メチルイソブチルケトン（重量
比１：ｌ）混合液に溶解して１５％の共重合体溶液を調
製し、次にこの溶液に共重体固形分２０ＴｆＬ量部に対
して、８０重量部のＣｏ−γ−酸化鉄と磁性粉の８倍量
の１／８インチ径のステンレスポールを加え、ペイント
コンデシコナー（レノトチピル社Ｍ＞Ｋて６時間混合分
散させて磁性塗料とした後、磁気記録体を作成し角形比
を測定したところ０．８４という高い値が得られた。又
、光沢度は１０８％であった。

実施例２ 実施例１で用いたものと同じ装置、同じ単量体を用いて
実施例Ｉ　ＶｃＺＰじて重合を行った。

似し大々の単位体及びメタノール、開始剤の仕込量は相
変化させて重合を行った。最初に粉末の共重合体Ｂを得
て、該共重合体の組成を分析し、更に実施例１と同様に
して、磁気記録体を調整して角形比を測定したところ、
その結果＃−ｉ第１表の通りであった。又共重合体Ｂと
同様にして、第１表に示されるＩｉｉ成の共重合体Ｃ，
Ｄ、Ｅ及びＦを得、磁気記録体を調整したところ、夫々
の角形比は第１表の通り何れも０．８０を越え光沢度は
、１００％以上の高い値であった。

比較例１ 実施例１の樹脂Ａと同様にして製造された塩化ビニル／
２−ヒドロキシプロピルアクリレートの共重合体（重合
度３５０．２−ＨＰＡ１３．０重量％含有）ａ、及び塩
化ビニル／酢酸ビニル／ビニルアルコール共重合体（組
成比この順に９１／３／６）ｂＫついて、実施例１と同
様な方法に従って磁気記録体を作成し角形比を測定した
ところ夫々α７５とα７６であった。又、光沢度は夫々
５２％と５４％と低い値であった。

実施例３ 実施例１で得られた共重合体Ａ及び実施例２で得られた
共重合体Ｂ−Ｆを夫々トルエン−メチルイソブチルケト
ン（重量比１：１）混合液に溶解して１５％の溶液に調
整した。

この溶液に共重合体固形分２０重量部に対して、８０重
量部のＣｏ−γ−酸化鉄と磁性粉の８倍量の１／８イン
チ径のステンレスポールヲ加エペイントコンディショナ
ーにて６時聞混合分赦させたのち、イソシアネート化合
物（日本ポリフレタン工業社製、コロネートし）をα６
５部加えて撹拌して磁性塗料とし、この塗料をポリエス
テルフィルム上に塗布、配向、乾燥して架橋反応を充分
進めた磁気記録体を得た。磁気記録体の角形比と光沢度
と加熱密着性は＠２表の通りであった。

又、夫々の共重合体とイソシアネートとの架橋反応性を
示すゲル分率は第２表の通りであった０ 比較例２ 比較例１で用いた共重合体ｂＫついて、実施例２と同様
にして磁気記録体を作成し、加熱密着性を測定したとこ
ろ、プロフキングが生じた。

四　発明の効果 本発明磁気記録体用結着剤は上述の通りの構ｉＫなされ
ており、特に主要樹脂成分である塩化ビニル系共重合体
中に水酸基含有ビニル単量体、更にカチオン性親水性基
である四級アンモニウム塩基を含有するビニル単量体と
アニオン性親水性基である酸基を含有する単量体が、構
成単位として含有されているので、両官能基の相乗効果
により得られる磁性塗料は、磁性粉末の分散性に優れ従
って角形比の高い磁性層が形成され、又、共重合体中に
は塩化ビニルが含有されているので、他の成分と相俟っ
て、適度の硬さと可撓性を有する磁性層が形成されるの
である。、Ｉ！に本発明結着剤がイソシアネート化合物
を含有するものである場合は、共重合体中に導入された
水酸基が共重合体とイソシアネート化合物との架橋反応
に寄与して耐摩耗性及び耐熱性に優れた磁性層を特徴す
る

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、水酸基含有ビニル単量体と四級アンモニウム塩基含
   有ビニル単量体及び酸基含有ビニル単量体とを構成単位
   として有する塩化ビニル系共重合体を主要樹脂成分とし
   、必要に応じてイソシアネート化合物を含有することを
   特徴とする磁気記録体用結着剤。 ２、塩化ビニル系共重合体中の水酸基含有ビニル単量体
   の含有量が、１〜３０重量％である第１項記載の磁気記
   録体用結着剤。 ３、塩化ビニル系共重合体中の四級アンモニウム塩基含
   有ビニル単量体と酸基含有ビニル単量体の含有量が、各
   々０．０５〜８重量％であり、合計含有量が、０．１〜
   １０重量％である第１項又は第２項記載の磁気記録体用
   結着剤。 ４、塩化ビニル系共重合体の平均重合度が、１５０〜６
   ００である第１項〜第３項何れか１項に記載の磁気記録
   体用結着剤。 ５、塩化ビニル系共重合体における塩化ビニルの含有量
   が、６０〜９５重量％、水酸基含有ビニル単量体の含有
   量が、１〜３０重量％、四級アンモニウム塩基含有ビニ
   ル単量体と酸基含有ビニル単量体の含有量が、各々０．
   ０５〜８重量％であり、合計含有量が、０．１〜１０重
   量％である第１項又は第４項記載の磁気記録体用結着剤
   。 ６、酸基含有ビニル単量体が、リン酸基を有するビニル
   単量体である第１項〜第５項何れか１項に記載の磁気記
   録体用結着剤。