JPS63142517A - Magnetic recording medium - Google Patents
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Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は、磁気テープ等の磁気記録媒体に関するもので
あり、さらに詳細には非磁性支持体上に形成される磁性
層に含まれる結合剤の改良に関するものである。Detailed Description of the Invention [Field of Industrial Application] The present invention relates to a magnetic recording medium such as a magnetic tape, and more particularly to a binder contained in a magnetic layer formed on a non-magnetic support. This is related to the improvement of.
本発明は、塗布型の磁気記録媒体の結合剤として使用さ
れるポリウレタン−ウレア樹脂の分子中に一3OJ基、
−05O,M基、 −PO(OM’)2基の少なく
とも1種及び−C00M基(但し、Mは水素原子又はア
ルカリ金属原子を表し、M゛は水素原子、アルカリ金属
原子又は炭化水素基を表す。)を導入することにより、
磁性粉末に対する分散性、磁性層として形成した際の塗
膜の性質、塗膜形成の際の作業性等の点で優れた特性を
有する結合剤を提供し、表面性や耐久性に優れ磁気特性
や電磁変換特性の良好な磁気記録媒体を提供しようとす
るものである。The present invention provides a polyurethane-urea resin having a 13OJ group in its molecule, which is used as a binder for coated magnetic recording media.
-05O, M group, at least one of two -PO(OM') groups, and -C00M group (where M represents a hydrogen atom or an alkali metal atom, and M'' represents a hydrogen atom, an alkali metal atom, or a hydrocarbon group). By introducing the following: The objective is to provide a magnetic recording medium with excellent surface properties and durability, and good magnetic properties and electromagnetic conversion properties.
近年、磁気記録媒体、特にVTR(ビデオテープレコー
ダ)用の磁気記録媒体においては、短波長記録を行った
場合にも高再生出力を得ることができるように、磁気特
性、電磁変換特性の向上が要望されている。そして、そ
の方策として、磁性粉末の微粒子化、高磁力化が図られ
るとともに、磁性層中における磁性粉末の充填密度、い
わゆるバンキングデンシティを増大させる傾向が強くな
っている。In recent years, magnetic recording media, especially magnetic recording media for VTRs (video tape recorders), have improved their magnetic properties and electromagnetic conversion properties so that high playback output can be obtained even when recording at short wavelengths. It is requested. As a measure to this end, efforts have been made to make the magnetic powder particles finer and to increase the magnetic force, and there is a strong tendency to increase the packing density of the magnetic powder in the magnetic layer, that is, the so-called banking density.
一方、従来から使用されている磁気記録媒体用の結合剤
としては、塩化ビニル−酢酸ビニル共重合体やポリウレ
タン樹脂等を主体とする結合剤が挙げられるが、上述の
バッキングデンシティの増大、さらには耐久性、塗膜物
性の向上等の要請に伴って、これら塩化ビニルを主体と
する結合剤やポリウレタン樹脂を使用した結合剤では様
々な問題が発生しており、充分な対処が難しいのが現状
である。On the other hand, conventionally used binders for magnetic recording media include binders mainly made of vinyl chloride-vinyl acetate copolymer, polyurethane resin, etc.; With the demand for improvements in durability and physical properties of coatings, various problems have arisen with binders mainly made of vinyl chloride and binders using polyurethane resin, and it is currently difficult to adequately address these problems. It is.
例えば、磁性粉末の微粒子化による比表面積の増大や高
磁化力による凝集力の増大に伴い、前述の結合剤では満
足のいく分散性や表面積が得られず、磁性粉末のバンキ
ングデンシティを増大させることも困難なものとなって
いる。したがって、耐久性、磁気特性、電磁変換特性に
ついても不充分なものであった。特に、高記録密度化に
対応すべく超微粒子化された磁性粉末や高い磁化量を有
する磁性粉末に対しての性能は不充分なものであった。For example, as the specific surface area increases due to finer particles of magnetic powder and the cohesive force increases due to high magnetizing force, satisfactory dispersibility and surface area cannot be obtained with the above-mentioned binders, which increases the banking density of magnetic powder. It has also become difficult. Therefore, the durability, magnetic properties, and electromagnetic conversion properties were also insufficient. In particular, performance has been insufficient for magnetic powders made into ultrafine particles or magnetic powders with a high amount of magnetization in order to meet higher recording densities.
この場合、例えば界面活性剤を分散剤として使用する等
の方法が考えられるが、界面活性剤が低分子であるため
に、粉落ちや経時変化によるブルーミング等が発生し、
機械的強度や耐久性等に問題が生じてしまう。In this case, for example, a method such as using a surfactant as a dispersant may be considered, but since the surfactant is a low molecular weight, powder falling off and blooming due to changes over time may occur.
Problems arise in mechanical strength, durability, etc.
そこで、例えば特公昭58−41565号公報等には、
スルホン酸金属塩基をポリウレタン樹脂中に導入した結
合剤が提案されており、磁性粉末の分散性の向上が試み
られているが、未だ充分なものとは言い難く、例えば磁
気記録媒体とした場合に粉落ちを生じてしまい耐久性の
点でなお改善すべき点があった。Therefore, for example, in Japanese Patent Publication No. 58-41565, etc.,
A binder in which a sulfonic acid metal base is introduced into a polyurethane resin has been proposed, and attempts have been made to improve the dispersibility of magnetic powder, but it is still far from satisfactory, and for example, when used as a magnetic recording medium. Powder fell off, and there was still room for improvement in terms of durability.
また、塗膜物性の観点からは、例えば耐摩耗性等の点で
ポリウレタン樹脂が好適であるが、従来用いられている
ポリウレタン樹脂は軟化点が低く耐熱性に劣るので、例
えばテープ状の磁気記録媒体をリールに巻き取って高温
下で、あるいは長時間保存すると、この磁性層に重なり
合う非磁性体に対して粘着してしまい、磁性層の剥離等
が生じて磁気記録媒体としての性能を充分に発揮するこ
とができないという問題が生じている。In addition, from the viewpoint of physical properties of the coating film, for example, polyurethane resins are suitable in terms of abrasion resistance, etc. However, since conventionally used polyurethane resins have a low softening point and poor heat resistance, If the medium is wound onto a reel and stored at high temperatures or for a long period of time, it will stick to the non-magnetic material that overlaps this magnetic layer, causing the magnetic layer to peel off and reduce its performance as a magnetic recording medium. The problem is that they are unable to perform.
このように、従来広く用いられている塩化ビニル系共重
合体やポリウレタン樹脂さらにはスルホン酸金属塩基を
含有させた結合剤では、磁性粉末に対する分散性や塗膜
物性、製造上の取り扱い等の点で解決すべき点が多く、
所定の耐久性、磁気特性、電磁変換特性を確保すること
が難しかった。In this way, conventionally widely used binders containing vinyl chloride copolymers, polyurethane resins, and sulfonic acid metal bases have problems in terms of dispersibility for magnetic powder, physical properties of coatings, handling during manufacturing, etc. There are many issues that need to be resolved,
It was difficult to ensure desired durability, magnetic properties, and electromagnetic conversion properties.
そこで本発明は、当該技術分野の前記欠点を解消するた
めに提案されたものであって、磁性粉末に対する分散性
、磁性層として形成した際の塗膜の性質、塗膜形成の際
の作業性等の点で優れた特性を有する結合剤を提供し、
表面性や耐久性に優れ磁気特性や電磁変換特性の良好な
磁気記録媒体を提供することを目的とする。Therefore, the present invention has been proposed to solve the above-mentioned drawbacks in the technical field, and is aimed at improving the dispersibility of magnetic powder, the properties of the coating film when formed as a magnetic layer, and the workability when forming the coating film. We provide a binder with excellent properties such as
The object of the present invention is to provide a magnetic recording medium with excellent surface properties and durability, and good magnetic properties and electromagnetic conversion properties.
C問題点を解決するための手段〕
本発明者等は、ポリウレタン−ウレア樹脂が特に粘着性
等の塗膜物性の点で優れた特性を示すこと、極性基とし
て側鎖にカルボン酸金属塩基を導入することにより磁性
粉末に対して高い親和性を示し分散性が向上すること、
さらに極性基としてSOJ基、 −0SO,M基、
PO(OM’)z基を側鎖に導入することが作業性を
向上する上で有効であること、等己着目し本発明を完成
するに至ったものであうで、非磁性支持体上に強磁性粉
末と結合剤とを主体とする磁性層が形成されてなる磁気
記録媒体において、前記結合剤は分子中に一503M基
、−08OJ基、−PO(OM’)2基の少なくとも1
種及び−C00M基(但し、Mは水素原子又はアルカリ
金属原子を表し、Moは水素原子、アルカリ金属原子又
は炭化水素基を表す。)を有するポリウレタン−ウレア
樹脂を含有することを特徴とするものである。Means for Solving Problem C] The present inventors have discovered that the polyurethane-urea resin exhibits excellent properties, particularly in terms of physical properties of the coating film such as adhesiveness, and that the polyurethane-urea resin exhibits excellent properties in terms of coating film properties such as adhesiveness, and that a carboxylic acid metal base is added to the side chain as a polar group. By introducing it, it shows high affinity for magnetic powder and improves dispersibility.
Further, as polar groups, SOJ group, -0SO,M group,
The present invention was developed based on the fact that introducing a PO(OM')z group into the side chain is effective in improving workability. In a magnetic recording medium formed with a magnetic layer mainly composed of magnetic powder and a binder, the binder contains at least one of -503M group, -08OJ group, and two -PO(OM') groups in the molecule.
A polyurethane-urea resin having a species and a -C00M group (where M represents a hydrogen atom or an alkali metal atom, and Mo represents a hydrogen atom, an alkali metal atom, or a hydrocarbon group). It is.
本発明において使用されるポリウレタン−ウレア樹脂は
、その分子中にウレタン結合とウレア結合(尿素結合)
を有していることが特徴であり、さらに側鎖として親水
性極性基が導入されていることが特徴である。The polyurethane-urea resin used in the present invention has urethane bonds and urea bonds in its molecules.
It is characterized by having a hydrophilic polar group as a side chain.
そして、上記ウレタン結合とウレア結合が結合剤樹脂の
熱的性質の改善に重要な役割を果たし、耐熱性の尺度で
ある軟化点温度を高く、そしてガラス転移点温度を低く
することができ、広い温度範囲にわたり安定した磁性層
の物性が維持され、耐ブロッキング性の向上に著しく効
果を発揮する。In addition, the urethane bond and urea bond described above play an important role in improving the thermal properties of the binder resin, and can increase the softening point temperature, which is a measure of heat resistance, and lower the glass transition point temperature, allowing a wide range of Stable physical properties of the magnetic layer are maintained over a temperature range, which is extremely effective in improving blocking resistance.
すなわち、ウレア結合の導入によりウレタン結合同様樹
脂の熱的性質を大幅に改善することができる。さらに重
要なことは、このウレア結合の導入によりケトン系、ア
ルコール系、エステル系、芳香族炭化水素系、脂肪族炭
化水素系の溶媒を組み合わせて用いることで可溶な樹脂
が得られることである。また、上記ポリウレタン−ウレ
ア樹脂分子中の極性を示す部分(ウレタン結合、ウレア
結合)の濃度を一般のポリウレタン樹脂より大きくでき
るため、分子−分子間の相互作用が強くなり、得られる
磁性層の塗膜物性が向上し、耐久性にも効果を発揮する
。すなわち、ポリウレタン−ウレア樹脂を磁気記録媒体
の結合剤として用いることにより、耐ブロッキング性及
び耐久性に優れた磁気記録媒体を提供することができる
。That is, the introduction of urea bonds can significantly improve the thermal properties of the resin, similar to urethane bonds. More importantly, the introduction of this urea bond makes it possible to obtain resins that are soluble when used in combination with ketone, alcohol, ester, aromatic hydrocarbon, and aliphatic hydrocarbon solvents. . In addition, since the concentration of polar parts (urethane bonds, urea bonds) in the polyurethane-urea resin molecules can be made higher than in general polyurethane resins, the interaction between molecules becomes stronger, and the resulting magnetic layer is coated. The physical properties of the film are improved and the durability is also improved. That is, by using a polyurethane-urea resin as a binder for a magnetic recording medium, a magnetic recording medium with excellent blocking resistance and durability can be provided.
上記ポリウレタン−ウレア樹脂のウレタン結合及びウレ
ア結合の合計した濃度としては1.8mm。The total concentration of urethane bonds and urea bonds in the polyurethane-urea resin was 1.8 mm.
1/g〜3. Q mmol/gであるのが好ましい。1/g~3. It is preferable that Q is mmol/g.
前記濃度が1.8mmol/g未満であると樹脂の軟化
点が下がり耐ブロッキング性が改善されず、また前記濃
度が3. Q rr+n+61/gを越えると汎用の溶
媒に不溶となってしまう。また、ウレア結合濃度/ウレ
タン結合濃度としてはその比率が0.3〜1.6である
のが好ましい。ウレア結合濃度/ウレタン結合濃度の比
率が0.3未満であると汎用の溶媒に不溶となり、また
ウレア結合濃度/ウレタン結合濃度の比率が1.6を越
えると樹脂のガラス転移点が高くなってしまう。If the concentration is less than 1.8 mmol/g, the softening point of the resin will be lowered and blocking resistance will not be improved; If it exceeds Q rr+n+61/g, it becomes insoluble in general-purpose solvents. Further, the ratio of urea bond concentration/urethane bond concentration is preferably 0.3 to 1.6. If the ratio of urea bond concentration/urethane bond concentration is less than 0.3, it will become insoluble in general-purpose solvents, and if the ratio of urea bond concentration/urethane bond concentration exceeds 1.6, the glass transition point of the resin will become high. Put it away.
次にポリウレタン−ウレア樹脂の製造方法について述べ
る。Next, a method for producing polyurethane-urea resin will be described.
ポリウレタン−ウレア樹脂は、長鎖ジオール、短鎖ジオ
ール、有機ジアミン及び有機ジイソシアナートを付加重
合して得られる。この付加重合は、長鎖ジオールと短鎖
ジオールとの混合物をあらかじめ有機ジイソシアナート
と反応させイソシアナート基末端のプレポリマーを調製
し、次いで有機ジアミンを添加し鎖延長とウレア結合導
入とを行うプレポリマー法により行われる。Polyurethane-urea resins are obtained by addition polymerizing long-chain diols, short-chain diols, organic diamines, and organic diisocyanates. In this addition polymerization, a mixture of a long-chain diol and a short-chain diol is reacted with an organic diisocyanate in advance to prepare a prepolymer with an isocyanate group terminal, and then an organic diamine is added to extend the chain and introduce a urea bond. It is carried out by the prepolymer method.
すなわち、このプレポリマー法によれば、上記長鎖ジオ
ールあるいは短鎖ジオールのOH基と有機ジイソシアナ
ートのNGO基との反応によりウレタれ鎖延長される。That is, according to this prepolymer method, the urethane chain is extended by the reaction between the OH group of the long-chain diol or short-chain diol and the NGO group of the organic diisocyanate.
上記ポリウレタン−ウレア樹脂の製造に用いられる長鎖
ジオールは、分子量が約500〜5000であって、例
えばポリエステルジオール、ポリエーテルジオール及び
ポリエーテルエステルグリコール等に大別される。ポリ
エステルジオールとしては、具体的には例えばコハク酸
、アジピン酸。The long-chain diol used in the production of the polyurethane-urea resin has a molecular weight of about 500 to 5,000, and is roughly classified into, for example, polyester diol, polyether diol, polyether ester glycol, and the like. Specific examples of polyester diols include succinic acid and adipic acid.
セバシン酸、アゼライン酸等の脂肪族ジカルボン酸、テ
レフタル酸、イソフタル酸等の芳香族ジカルボン酸また
はそれらの低級アルコールエステルと、エチレングリコ
ール、1.3−プロピレングリコール、1,4−ブチレ
ングリコール、1,6−ヘキサングリコール、ジエチレ
ングリコール、ネオペンチルグリコール、あるいはビス
フェノールAのエチレンオキサイド付加物等又はこれら
の混合物とを反応して得られるポリエステルジオール類
又はε−カプロラクトン等のラクトンを開環重合して得
られるラクトン系のポリエステルジオール等が挙げられ
る。ポリエーテルジオールとしては、例えばポリエチレ
ングリコール、ポリプロピレンエーテルグリコール、ポ
リテトラメチレンエーテルグリコール類又はこれらの共
重合ポリエーテルグリコール等が挙げられる。また、ポ
リエーテルエステルグリコールとしては、上記ポリアル
キレンエーテルグリコールをポリオール成分として脂肪
族又は芳香族ジカルボン酸と反応させて得られるポリエ
ステルグリコール類が挙げられる。この長鎖ジオールの
分子量が余り小さすぎると、得られるポリウレタン−ウ
レア樹脂のウレタン結合濃度が大きくなりすぎて樹脂の
柔軟性が乏しくなり、また溶剤に対する溶解性が悪くな
り、磁気記録媒体の結合剤として用いるのには余り好ま
しくない。また、長鎖ジオールの分子量が余り大きすぎ
るときは、樹脂中の長鎖ジオール含有量が多くなりすぎ
て相対的にウレタン結合濃度が非常に小さくなるため、
樹脂の耐摩耗性及び耐熱性が低下する。Aliphatic dicarboxylic acids such as sebacic acid and azelaic acid, aromatic dicarboxylic acids such as terephthalic acid and isophthalic acid, or lower alcohol esters thereof, ethylene glycol, 1,3-propylene glycol, 1,4-butylene glycol, 1, Polyester diols obtained by reacting 6-hexane glycol, diethylene glycol, neopentyl glycol, or an ethylene oxide adduct of bisphenol A, or a mixture thereof, or a lactone obtained by ring-opening polymerization of a lactone such as ε-caprolactone. Examples include polyester diols and the like. Examples of polyether diols include polyethylene glycol, polypropylene ether glycol, polytetramethylene ether glycols, and copolymerized polyether glycols thereof. Examples of polyether ester glycols include polyester glycols obtained by reacting the above polyalkylene ether glycol as a polyol component with an aliphatic or aromatic dicarboxylic acid. If the molecular weight of this long-chain diol is too small, the urethane bond concentration of the resulting polyurethane-urea resin will become too large, resulting in poor flexibility of the resin and poor solubility in solvents, resulting in a binder for magnetic recording media. It is not very suitable for use as In addition, if the molecular weight of the long chain diol is too large, the long chain diol content in the resin will be too large and the urethane bond concentration will be relatively small.
The abrasion resistance and heat resistance of the resin decrease.
上記ポリウレタン−ウレア樹脂の製造に用いられる短鎖
ジオールは、分子量が約50〜500であって、例えば
エチレングリコール、プロピレングリコール、114−
ブチレングリコール、116−ヘキサングリコール、ネ
オペンチルグリコール等の脂肪族グリコールあるいはビ
スフェノールAのエチレンオキサイド付加物またはプロ
ピレンオキサイド付加物、ハイドロキノンのエチレンオ
キサイド付加物等の芳香族ジオール等があり、ポリウレ
タン−ウレア樹脂の性質に応じてこれらを単独または種
々の量比で混合して使用できる。The short chain diol used in the production of the polyurethane-urea resin has a molecular weight of about 50 to 500, such as ethylene glycol, propylene glycol, 114-
These include aliphatic glycols such as butylene glycol, 116-hexane glycol, and neopentyl glycol, and aromatic diols such as ethylene oxide or propylene oxide adducts of bisphenol A and ethylene oxide adducts of hydroquinone. Depending on the properties, these can be used alone or in combination in various quantitative ratios.
また、上記有機ジアミンとしては、テトラメチレンジア
ミン、ヘキサメチレンジアミン等の脂肪族ジアミン、m
−フェニレンジアミン、p−フェニレンジアミン、2.
4−)リレンジアミン、 2,6.− )リレンジア
ミン、m−キシレンジアミン、p−キシレンジアミン、
ジフェニルメタンジアミン、 3.3’−ジメトキシ−
4,4゛−ビフェニレンジアミン、3,3”−ジメチル
−4,4’−ビフェニレンジアミン、 4.4’−ジア
ミノジフェニルエーテル、1,5−ナフタレンジアミン
、2,4−ナフタレンジアミン等の芳香族ジアミン、1
.3−ジアミノメチルシクロヘキサン、 4.4’−ジ
アミノシクロヘキシルメタン、イソホロンジアミン等の
脂環族ジアミン等が挙げられる。In addition, the organic diamines include aliphatic diamines such as tetramethylene diamine and hexamethylene diamine, m
-phenylenediamine, p-phenylenediamine, 2.
4-) lylenediamine, 2,6. -) lylene diamine, m-xylene diamine, p-xylene diamine,
diphenylmethanediamine, 3,3'-dimethoxy-
Aromatic diamines such as 4,4′-biphenylenediamine, 3,3″-dimethyl-4,4′-biphenylenediamine, 4,4′-diaminodiphenyl ether, 1,5-naphthalenediamine, 2,4-naphthalenediamine, 1
.. Examples include alicyclic diamines such as 3-diaminomethylcyclohexane, 4,4'-diaminocyclohexylmethane, and isophoronediamine.
上記有機ジイソシアナートとしては、テトラメチレンジ
イソシアナートヘキサメチレンジイソシアナート等の脂
肪族ジイソシアナート、m−フェニレンジイソシアナー
ト、p−フェニレンジイソシアナート、2.4− )リ
レンジイソシアナート、2.6−ドリレンジイソシアナ
ート、ジフェニルメタンジイソシアナート、3,3−ジ
メトキシ−4,4°−ビフェニレン
ンジイソシアナート、3.3’−ジメチル−4,4′−
ビフェニレンジイソシアナート、4.4′−ジイソシア
ナートジフェニルエーテル、1,5−ナフタレンジイソ
シアナート、2,4−ナフタレンジイソシアナート等の
芳香族ジイソシアナート、1.3−ジイソシアナートメ
チルシクロヘキサン、1.4−ジイソシアナートメチル
シクロヘキサン、4.4’−ジイソシアナートジシクロ
ヘキシルメタン、イソホロンジイソシアナート等の脂環
族ジイソシアナート等があげられる。Examples of the organic diisocyanate include aliphatic diisocyanates such as tetramethylene diisocyanate and hexamethylene diisocyanate, m-phenylene diisocyanate, p-phenylene diisocyanate, 2.4-)lylene diisocyanate, 2.6-Dylene diisocyanate, diphenylmethane diisocyanate, 3,3-dimethoxy-4,4°-biphenylene diisocyanate, 3,3'-dimethyl-4,4'-
Aromatic diisocyanates such as biphenylene diisocyanate, 4,4'-diisocyanate diphenyl ether, 1,5-naphthalene diisocyanate, 2,4-naphthalene diisocyanate, 1,3-diisocyanate methylcyclohexane, Examples include alicyclic diisocyanates such as 1,4-diisocyanatomethylcyclohexane, 4,4'-diisocyanatodicyclohexylmethane, and isophorone diisocyanate.
さらに、上記反応において、上記長鎖ジオールに対する
上記短鎖ジオールのモル比は3以下であることが望まし
い。このモル比が余り大きいとウレタン結合濃度が高く
なりすぎて、製造されたポリウレタン−ウレア樹脂は、
磁性塗料を作製するときに用いる前述した汎用の溶媒に
溶解できず余り適当でない。短鎖ジオールとしてエチレ
ングリコール、1.4−ブチレングリコール、1.6−
ヘキサングリコール等の直鎖ジオールを用いるときは、
上述のモル比は1以下、好ましくは0.5以下が望まし
く、ネオペンチルグリコール等の分枝短鎖ジオールまた
はビスフェノールAのエチレンオキサイド、プロピレン
オキサイド付加物等を用いると樹脂の溶解性がよいので
直鎖ジオールに比べ上述のモル比を大きくすることがで
きる。しかし、この場合でも上述したモル比が3を越え
て大きすぎる場合には、溶解性が悪くなり好ましくない
。また、上記長鎖ジオールあるいは短鎖ジオールの分子
量によっては、これらを単独で用いることも可能である
。Furthermore, in the above reaction, the molar ratio of the short chain diol to the long chain diol is preferably 3 or less. If this molar ratio is too large, the urethane bond concentration will become too high, and the produced polyurethane-urea resin will have
It cannot be dissolved in the above-mentioned general-purpose solvents used for producing magnetic paints, so it is not very suitable. Ethylene glycol, 1,4-butylene glycol, 1,6- as short chain diols
When using a straight chain diol such as hexane glycol,
The above molar ratio is desirably 1 or less, preferably 0.5 or less, and if a branched short chain diol such as neopentyl glycol or an ethylene oxide or propylene oxide adduct of bisphenol A is used, the solubility of the resin is good. The above-mentioned molar ratio can be increased compared to chain diols. However, even in this case, if the above-mentioned molar ratio is too large, exceeding 3, the solubility deteriorates, which is not preferable. Furthermore, depending on the molecular weight of the long-chain diol or short-chain diol, it is also possible to use them alone.
本発明に用いられるポリウレタン−ウレア樹脂の製造に
あたっては、分子量約500〜5000の長鎖ジオール
としては前述した例の中で特にポリエステルジオール、
中でもポリブチレンアジペート、ポリへキサメチレンア
ジペート、ポリカフ。In producing the polyurethane-urea resin used in the present invention, the long-chain diols having a molecular weight of approximately 500 to 5,000 are selected from among the above-mentioned examples, particularly polyester diols,
Among them, polybutylene adipate, polyhexamethylene adipate, and polycuff.
ロラクトンジオールを用いることが好ましい。また分子
量約50〜500の短鎖ジオールとしては前述した例の
中で特に分枝短鎖ジオール、中でもネオペンチルグリコ
ールを用いることが好ましい。Preferably, rolactone diol is used. Further, as the short chain diol having a molecular weight of about 50 to 500, among the above-mentioned examples, it is particularly preferable to use a branched short chain diol, especially neopentyl glycol.
また有機ジアミンとしては前述した例の中で特にイソホ
ロンジアミンを用いることが好ましい。また有機ジイソ
シアナートとしては前述した例の中で特に4.4−ジフ
ェニルメタンジイソシアナート、イソホロンジイソシア
ナートを用いることが好ましい。Further, as the organic diamine, it is particularly preferable to use isophorone diamine among the above-mentioned examples. Among the organic diisocyanates mentioned above, it is particularly preferable to use 4,4-diphenylmethane diisocyanate and isophorone diisocyanate.
また、本発明によるポリウレタン−ウレア樹脂の製造に
おいて採用される反応方法としては、溶融状態で反応さ
せる溶融重合、酢酸エチル、メチルエチルケトン、アセ
トン、トルエン等の単独または混合溶剤等の不活性溶剤
に前記記載の原料を溶解せしめて行う溶液重合等がある
が、磁気記録媒体の結合剤のように溶剤に溶解し使用す
ることの多いポリウレタン−ウレア樹脂の製造には、溶
液重合が好ましく、特にプレポリマー調製時は溶融重合
し、鎖延長反応を行う前に上記の不活性溶剤を加えて溶
液重合を行うことがより好ましい。In addition, the reaction method adopted in the production of the polyurethane-urea resin according to the present invention includes melt polymerization in which the reaction is carried out in a molten state, and inert solvents such as ethyl acetate, methyl ethyl ketone, acetone, toluene, etc., alone or in combination, as described above. However, solution polymerization is preferable for the production of polyurethane-urea resins, which are often dissolved in solvents such as binders for magnetic recording media. In some cases, it is more preferable to carry out melt polymerization and then add the above-mentioned inert solvent to carry out solution polymerization before carrying out the chain extension reaction.
反応に際して、触媒として有機金属化合物、例えばオク
チル酸第1錫、ジブチル錫ジラウレート等の有機錫化合
物、あるいは三級アミン、例えばN−メチルモルホリン
、トリエチルアミン等を添加してもよい。また、生成物
の安定性を増すために、酸化防止剤、紫外線吸収剤、加
水分解防止剤等を固形分に対して約5%以内の量を添加
してもよい。In the reaction, an organometallic compound such as an organotin compound such as stannous octylate or dibutyltin dilaurate, or a tertiary amine such as N-methylmorpholine or triethylamine may be added as a catalyst. Further, in order to increase the stability of the product, antioxidants, ultraviolet absorbers, hydrolysis inhibitors, etc. may be added in an amount of about 5% or less based on the solid content.
さらに、上記ポリウレタン−ウレア樹脂に親水性極性基
として−COOM基及び−5OffM基、 −O5O
ffM基、 PO(OM’)z基(但し、Mは水素原
子又はアルカリ金属原子を表し、Moは水素原子、アル
カリ金属原子又は炭化水素基を表す。)の少なくとも1
種を導入する。ここで、−C00M基は磁性粉末の分散
性向上という点で非常に有効で、磁気記録媒体としたと
きに粉落ちの軽減効果が特に大きいが、−C00M基を
単独に導入した結合剤では塗料としたときに粘度が非常
に大きなものとなってしまい、実用性に欠けるものとな
ってしまうので、前記の親水性極性基を合わせて導入す
る。Furthermore, -COOM group and -5OffM group, -O5O as hydrophilic polar groups in the polyurethane-urea resin.
At least one of a ffM group, a PO(OM')z group (where M represents a hydrogen atom or an alkali metal atom, and Mo represents a hydrogen atom, an alkali metal atom, or a hydrocarbon group)
Introducing seeds. Here, the -C00M group is very effective in improving the dispersibility of magnetic powder, and has a particularly large effect in reducing powder falling when used as a magnetic recording medium. When this is done, the viscosity becomes extremely large, making it impractical, so the hydrophilic polar group described above is also introduced.
本発明者等の実験によれば、分子中にC00M基を有し
、且つ前記の親水性極性基を有するポリウレタン−ウレ
ア樹脂を用いることで、C00M基の粉落ち軽減効果を
損なうことなしに良好な粘度特性を有する塗料を得るこ
とができ、C00M基を単独で含有する場合以上に分散
性に優れた磁気記録媒体を得ることができることがわか
った。According to experiments conducted by the present inventors, by using a polyurethane-urea resin that has a C00M group in its molecule and also has the above-mentioned hydrophilic polar group, a good result can be obtained without impairing the powder fall reducing effect of the C00M group. It has been found that it is possible to obtain a coating material having excellent viscosity characteristics, and to obtain a magnetic recording medium with better dispersibility than when the C00M group is contained alone.
ところで、これらC00M基や一803M基、 −O
3(JM基、 PO(OM’)z基等の親水性極性基
をポリウレタン−ウレア樹脂に導入するには、次のよう
な方法によればよい。By the way, these C00M groups, -803M groups, -O
3 (JM group, PO(OM')z group, etc.) can be introduced into the polyurethane-urea resin by the following method.
(1)ポリウレタン−ウレア樹脂の原料であるジイソシ
アナート、ポリオールあるいはジアミン等の一部に前記
親水性極性基を予め導入しておく方法。(1) A method in which the hydrophilic polar group is previously introduced into a part of diisocyanate, polyol, diamine, etc., which are raw materials for polyurethane-urea resin.
(2)ポリウレタン−ウレア樹脂の末端もしくは側鎖に
OH基を残存させておき、このOH基を前記親水性極性
基を持った化合物により変性する方法。(2) A method in which an OH group is left at the terminal or side chain of a polyurethane-urea resin, and this OH group is modified with the above-mentioned compound having a hydrophilic polar group.
上記(1)の方法で用いられる親水性極性基を導入した
ジオール、ジイソシアナート、ジアミンとしては、親水
性極性基含有ジオール、親水性極性基含有有機ジイソシ
アナート、親水性極性基含有有機ジアミンが挙げられる
。これら化合物は他の原料と重合してポリウレタン−ウ
レア樹脂のポリマー分子鎖の一部を構成し、その結果上
記ポリウレタン−ウレア樹脂には親水性極性基が導入さ
れる。The diols, diisocyanates, and diamines into which hydrophilic polar groups are introduced used in the method (1) above include diols containing hydrophilic polar groups, organic diisocyanates containing hydrophilic polar groups, and organic diamines containing hydrophilic polar groups. can be mentioned. These compounds are polymerized with other raw materials to form part of the polymer molecular chain of the polyurethane-urea resin, and as a result, hydrophilic polar groups are introduced into the polyurethane-urea resin.
上記親水性極性基含有ジオールとしては、C00M基含
有ジオール、PO(OM’)Z基含有ジオール、SO3
M基含有ジオール、03OJ基含有ジオールである。The hydrophilic polar group-containing diols include C00M group-containing diol, PO(OM')Z group-containing diol, SO3
These are M group-containing diol and 03OJ group-containing diol.
C00M基含有ジオールとしては、例えばジメチロール
プロピオン酸や、これらのC0OH基をNaOHメタノ
ール溶液、 KOHメタノール溶液等を用いて中和させ
た化合物が挙げられる。前記化合物を鎖延長剤としてポ
リウレタン−ウレア樹脂を合成することにより分子中に
C00M基が導入される。Examples of the C00M group-containing diol include dimethylolpropionic acid and compounds in which these C0OH groups are neutralized using a methanol solution of NaOH, a methanol solution of KOH, or the like. By synthesizing a polyurethane-urea resin using the above compound as a chain extender, a C00M group is introduced into the molecule.
PO(OM’)2基含有ジオールとしては、一般式(式
中、R1は炭素数2〜6のアルキレン基またはその置換
体、R2は炭素数1〜6のアルキレン基またはその置換
体、Ml及びM2は炭素数1〜6のアルキル基を表す。The diol containing two PO(OM') groups has the general formula (wherein R1 is an alkylene group having 2 to 6 carbon atoms or a substituted product thereof, R2 is an alkylene group having 1 to 6 carbon atoms or a substituted product thereof, Ml and M2 represents an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms.
) で示される化合物が挙げられる。) Examples include compounds represented by:
一303M基含有ジオールは、 SO3M基を有しない
カルボン酸成分、グリコール成分及び−5O,M基を有
するジカルボン酸成分を反応させることにより得られる
。The -303M group-containing diol is obtained by reacting a carboxylic acid component that does not have an SO3M group, a glycol component, and a dicarboxylic acid component that has a -5O,M group.
上記−5OffiM基を有しないカルボン酸成分として
は、テレフタル酸、イソフタル酸、オルソフタル酸、1
.5−ナックル酸等の芳香族ジカルボン酸、p−オキシ
安息香酸、P−(ヒドロキシエトキシ)安息香酸、等の
芳香族オキシカルボン酸、コハク酸、アジピン酸、アゼ
ライン酸、セバシン酸、ドデカンジカルボン酸等の脂肪
族ジカルボン酸、トリメリット酸、トリメシン酸、ピロ
メリット酸等のトリ及びテトラカルボン酸等が挙げられ
る。Examples of the carboxylic acid component not having the -5OffiM group include terephthalic acid, isophthalic acid, orthophthalic acid,
.. Aromatic dicarboxylic acids such as 5-nuclic acid, aromatic oxycarboxylic acids such as p-oxybenzoic acid, P-(hydroxyethoxy)benzoic acid, succinic acid, adipic acid, azelaic acid, sebacic acid, dodecanedicarboxylic acid, etc. Examples include aliphatic dicarboxylic acids, tri- and tetracarboxylic acids such as trimellitic acid, trimesic acid, and pyromellitic acid.
上記グリコール成分としては、エチレングリコール、プ
ロピレングリコール、1.3−プロパンジオール、1.
4−ブタンジオール、1,5−ペンクンジオール、■、
6−ヘキサンジオール、ネオペンチルグリコール、ジエ
チレングリコール、ジプロピレングリコール、2,2.
4− )ジメチル−1,3−ベンタンジオール、1.4
−シクロヘキサンジメタツール、ビスフェノールAのエ
チレンオキシド付加物及びプロピレンオキシド付加物、
水素化ビスフェノールAのエチレンオキシド付加物及び
プロピレンオキシド付加物、ポリエチレングリコール、
ポリプロピレングリコール、ポリテトラメチレングリコ
ール等が挙げられる。また、トリメチロールエタン、ト
リメチロールプロパン、グリセリン、ペンタエリスリト
ール等のトリ及びテトラオールを併用してもよい。The glycol components include ethylene glycol, propylene glycol, 1.3-propanediol, 1.
4-butanediol, 1,5-pencunediol,
6-hexanediol, neopentyl glycol, diethylene glycol, dipropylene glycol, 2,2.
4-) Dimethyl-1,3-bentanediol, 1.4
- cyclohexane dimetatool, ethylene oxide adduct and propylene oxide adduct of bisphenol A,
Ethylene oxide and propylene oxide adducts of hydrogenated bisphenol A, polyethylene glycol,
Examples include polypropylene glycol and polytetramethylene glycol. Further, tri- and tetraols such as trimethylolethane, trimethylolpropane, glycerin, and pentaerythritol may be used in combination.
上記−3(hM基を有するジカルボン酸成分としては、
5−ナトリウムスルホイソフタル酸、5−カリウムスル
ホテレフタル酸、2−ナトリウムスルホテレフタル酸、
2−カリウムスルホテレフタル酸等がある。-3 above (as a dicarboxylic acid component having an hM group,
5-sodium sulfoisophthalic acid, 5-potassium sulfoterephthalic acid, 2-sodium sulfoterephthalic acid,
Examples include 2-potassium sulfoterephthalic acid.
また、上記親水性極性基含有有機ジイソシアナートは、
3官能以上のポリイソシアナート化合物に親水性極性基
を有する化合物を反応させることによって得ることがで
きる。In addition, the above hydrophilic polar group-containing organic diisocyanate is
It can be obtained by reacting a trifunctional or more functional polyisocyanate compound with a compound having a hydrophilic polar group.
上記ポリイソシアナート化合物としては、3官能の商品
名デスモジュールしくバイエル社製)、商品名コロネー
トL(日本ポリウレタン社製)等が知られているが、一
般に多官能のポリイソシアナート化合物はポリオールと
ポリイソシアナートとを付加反応させることによって得
られる。As the above-mentioned polyisocyanate compounds, the trifunctional product name Desmod Shikaku (manufactured by Bayer AG) and the product name Coronate L (manufactured by Nippon Polyurethane Co., Ltd.) are known, but in general, polyfunctional polyisocyanate compounds are not known as polyols. It is obtained by addition reaction with polyisocyanate.
ポリオールとしてはプロピレングリコール、グリセロー
ル、トリメチロールプロパン、ペンタエリスリトール、
ソルビトール等が挙げられる。また、ポリイソシアナー
トとしては、トリレンジイソシアナート、4.4−ジフ
ェニルメタンジイソシアナート、ナフチレンジイソシア
ナート、ヘキサメチレンジイソシアナート、イソホロン
ジイソシアナート、キシレンジイソシアナート、リジン
ジイソシアナート等が挙げられる。Polyols include propylene glycol, glycerol, trimethylolpropane, pentaerythritol,
Examples include sorbitol. Examples of the polyisocyanate include tolylene diisocyanate, 4,4-diphenylmethane diisocyanate, naphthylene diisocyanate, hexamethylene diisocyanate, isophorone diisocyanate, xylene diisocyanate, and lysine diisocyanate. It will be done.
上記3官能以上のポリイソシアナート化合物に−COO
M基を導入するには、1分子中に−COOM基を有し、
かつ−NGO基に対して反応し得る活性水素とを有する
化合物を3官能以上のポリイソシアナート化合物と反応
させればよい。これによって、1分子中に2個以上の−
NGO基を有し、かつ−C00h基を有する化合物(C
OOl’l基含有ジイソシアナート)が得られる。-COO to the above trifunctional or higher functional polyisocyanate compound
To introduce M group, have -COOM group in one molecule,
What is necessary is just to react the compound which has active hydrogen which can react with -NGO group with a trifunctional or more functional polyisocyanate compound. As a result, two or more -
A compound having an NGO group and a -C00h group (C
OOl'l group-containing diisocyanate) is obtained.
前記1分子中に−COOM基を有し、かつ−NGO基に
対して反応し得る活性水素とを有する化合物としては次
のものが挙げられる。Examples of the compound having a -COOM group in one molecule and an active hydrogen capable of reacting with the -NGO group include the following.
これらの化合物は3官能以上のポリイソシアナート化合
物と例えば次の反応式で示すように付加反応を住う。These compounds undergo an addition reaction with a trifunctional or higher functional polyisocyanate compound, for example, as shown in the following reaction formula.
(反応式中、R−NGOは3官能以上のポリイソシアナ
ート化合物を表す。)
SO3M基を導入するには、1分子中に一303M基を
有し、かつ−NGO基に対して反応し得る活性水素とを
有する化合物を3官能以上のポリイソシアナート化合物
と反応させればよい。これによって、1分子中に2個以
上の−NGO基を有し、かつ−S(hM基を有する化合
物(SO3M基含有ジイソシアナート)が得られる。(In the reaction formula, R-NGO represents a trifunctional or more functional polyisocyanate compound.) In order to introduce SO3M groups, one molecule must have 1303M groups and be capable of reacting with -NGO groups. A compound having active hydrogen may be reacted with a trifunctional or higher functional polyisocyanate compound. As a result, a compound (SO3M group-containing diisocyanate) having two or more -NGO groups in one molecule and -S(hM group) is obtained.
前記1分子中に一3O,1M基を有し、かつ−NCO基
に対して反応し得る活性水素とを有する化合物としては
次のものが挙げられる。Examples of the compound having one 3O,1M group in one molecule and an active hydrogen capable of reacting with the -NCO group include the following.
これらの化合物は3官能以上のポリイソシアナート化合
物と例えば次の反応式で示すように付加反応を行う。These compounds undergo an addition reaction with a trifunctional or higher functional polyisocyanate compound, for example, as shown in the following reaction formula.
(反応式中、R−NGOは3官能以上のポリイソシアナ
ート化合物を表す。)
−O303M基を導入するには、3官能以上のポリイソ
シアナート化合物とH,+SO,との反応生成物をNa
OH,KOH等で中和すればよい。これによって、1分
字中に2個以上の−NGO基を有し、かつ−080,M
基を有する化合物(O3O+M基含有ジイソシアナート
)が例えば次の反応式で示すようにして得られる。(In the reaction formula, R-NGO represents a trifunctional or more functional polyisocyanate compound.) To introduce the -O303M group, the reaction product of a trifunctional or more functional polyisocyanate compound and H, +SO,
It may be neutralized with OH, KOH, etc. By this, it has two or more -NGO groups in one minute character, and -080,M
A compound having a group (O3O+M group-containing diisocyanate) can be obtained, for example, as shown in the following reaction formula.
R−NCO+ H2SO4→ 1l−NHCO−O2
0,)IR−N)ICO−O3OJ + Na0H
R−NHCO−O3OJa + HzO(反応式中
、R−NGOは3官能以上のポリイソシアナート化合物
を表す。)
PO(OM’)z基を導入するには、3官能以上のポリ
イソシアナート化合物とHzPOsとの反応生成物をN
aOH,KOFI等で中和すればよい。これによって、
例えば次の反応式で示すようにして得られる。R-NCO+ H2SO4→ 1l-NHCO-O2
0,)IR-N)ICO-O3OJ + Na0H
R-NHCO-O3OJa + HzO (In the reaction formula, R-NGO represents a trifunctional or higher functional polyisocyanate compound.) To introduce the PO(OM')z group, a trifunctional or higher functional polyisocyanate compound and The reaction product with HzPOs is
It may be neutralized with aOH, KOFI, etc. by this,
For example, it can be obtained as shown in the following reaction formula.
R−NCO+ HsPO3R−NHCOI(OH)zR
−NHCOI(OH)z + 2 Na0F1R−NH
CO−1((ONa)z + 2H20(反応式中、R
−NGOは3官能以上のポリイソシアナート化合物を表
す。)
さらに、−C00M基に関しては、親水性極性基含有有
機ジアミン、すなわちC00M基含有有機ジアミンを原
料に用いることによっても導入可能である。R-NCO+ HsPO3R-NHCOI(OH)zR
-NHCOI(OH)z + 2 Na0F1R-NH
CO-1 ((ONa)z + 2H20 (in the reaction formula, R
-NGO represents a trifunctional or more functional polyisocyanate compound. ) Furthermore, the -C00M group can also be introduced by using a hydrophilic polar group-containing organic diamine, that is, a C00M group-containing organic diamine as a raw material.
このC00M基含有有機ジアミンとしては、一般式(式
中、R1及びR4は炭素数2〜12の炭化水素基を表す
。)
で示されるような脂肪族または脂環族ジアミンと酸無水
物の等モル反応物及びそのアルカリ金属塩が挙げられる
。上記脂肪族または脂環族ジアミンとしては、テトラメ
チレンジアミン、ヘキサメチレンジアミン、l、3−ジ
アミノメチルシクロヘキサン、l、4−ジアミノメチル
シクロヘキサン、4,4−ジアミノジシクロヘキシルメ
タン、イソホロンジアミン等が用いられるが、特にイソ
ホロンジアミンを用いることが好ましい。また、上記酸
無水物としては、無水コハク酸、無水マレイン酸、無水
フ3−メチル−1,2,3,6−テトラヒドロ無水フタ
ル酸、4−メチル−C2,3,6−テトラヒドロ無水フ
タル酸等が挙げられる。Examples of the C00M group-containing organic diamine include aliphatic or alicyclic diamines and acid anhydrides as shown by the general formula (wherein R1 and R4 represent hydrocarbon groups having 2 to 12 carbon atoms). Molar reactants and their alkali metal salts are included. As the aliphatic or alicyclic diamine, tetramethylene diamine, hexamethylene diamine, 1,3-diaminomethylcyclohexane, 1,4-diaminomethylcyclohexane, 4,4-diaminodicyclohexylmethane, isophorone diamine, etc. are used. It is particularly preferable to use isophorone diamine. In addition, examples of the acid anhydrides include succinic anhydride, maleic anhydride, 3-methyl-1,2,3,6-tetrahydrophthalic anhydride, and 4-methyl-C2,3,6-tetrahydrophthalic anhydride. etc.
一方、上記(2)の方法の具体例としては、例えば、(
A) CICH2CO0M 、 CICToCH2SO
3M 、 ClCH2CH20503M 。On the other hand, as a specific example of the method (2) above, for example, (
A) CICH2CO0M, CICToCH2SO
3M, ClCH2CH20503M.
CICHzPO(OM’)z
(但し、Mは水素原子又はアルカリ金属原子、M゛は水
素原子、アルカリ金属原子または炭化水素基を表す。)
の如く、分子中に親水性極性基と塩素を含有する化合物
と、多官能の一〇H基を有するポリウレタン−ウレア樹
脂とを、両成分が溶解性のあるジメチルホルムアミド、
ジメチルスルホキシド等の溶剤に溶解し、ピリジン、ピ
コリン、トリエチルアミン等のアミン類:エチレンオキ
サイド、プロピレンオキサイド等のエポキシ化合物等の
脱塩酸剤の存在下での一〇H基と塩素との脱塩酸反応に
より親水性極性基を導入する方法がある。この反応式を
示せば次のようになる。Contains a hydrophilic polar group and chlorine in the molecule, such as CICHzPO(OM')z (where M is a hydrogen atom or an alkali metal atom, and M is a hydrogen atom, an alkali metal atom, or a hydrocarbon group) The compound and the polyurethane-urea resin having a polyfunctional 10H group are mixed in dimethylformamide, in which both components are soluble.
By dissolving in a solvent such as dimethyl sulfoxide and dehydrochlorination reaction between 10H group and chlorine in the presence of dehydrochlorination agents such as amines such as pyridine, picoline, triethylamine, and epoxy compounds such as ethylene oxide and propylene oxide. There is a method of introducing a hydrophilic polar group. The reaction formula is as follows.
(A−1)
RPLIU−OH+ CICH2CO0M → Rp
uu−OCHzCOOM + HCI(A−2)
RPLIU−OH+ CICHzCHzSOJ→Rru
u−OCHzCFIzSOsM + HCI(A−3)
Rpuu−OH+ CICHzCHJSOJ→Rruu
−OCHzC’H2O5O+M + )IcI(A−4
)
RPLILI−OH+ CICHzPO(OM’h
→RPuu−OCHzPO(OM’)z + HCI(
但し、RPLILIはポリウレタン−ウレア樹脂を表す
。)
若干の副生成物を生じるが、次の方法でも合成可能であ
る。即ち、
(B) HOCIhCOOM 、 HOCHzCHgS
OJ 、 HOCHzCHzO5OJ。(A-1) RPLIU-OH+ CICH2CO0M → Rp
uu-OCHzCOOM + HCI (A-2) RPLIU-OH+ CICHzCHzSOJ→Rru
u-OCHzCFIzSOsM + HCI (A-3) Rpuu-OH+ CICHzCHJSOJ→Rruu
-OCHzC'H2O5O+M + )IcI(A-4
) RPLILI-OH+ CICHzPO(OM'h
→RPuu-OCHzPO(OM')z + HCI(
However, RPLILI represents polyurethane-urea resin. ) Although some by-products are produced, it can also be synthesized by the following method. That is, (B) HOCIhCOOM, HOCHzCHgS
OJ, HOCHzCHzO5OJ.
HOCHzPo (OM”)2とジイソシアナート化合
物、例えば4.4゛−ジフェニルメタンジイソシアナー
ト、トリレンジイソシアナート、ヘキサメチレンジイソ
シアナートとを等モル反応させ、ジイソシアナートの一
方の−NGO基と上記化合物中の一〇H基との反応によ
る反応生成物を得る。次にポリウレタン−ウレア樹脂の
一〇H基と残留している一NCO基とを反応させれば親
水性極性基の導入されたポリウレタン−ウレア樹脂が得
られる。反応式を示せば次のようになる。HOCHzPo (OM")2 and a diisocyanate compound, such as 4.4'-diphenylmethane diisocyanate, tolylene diisocyanate, hexamethylene diisocyanate, are reacted in equimolar amounts, and one of the -NGO groups of the diisocyanate and A reaction product is obtained by reaction with the 10H group in the above compound.Next, by reacting the 10H group of the polyurethane-urea resin with the remaining 1NCO group, a hydrophilic polar group is introduced. A polyurethane-urea resin is obtained.The reaction formula is as follows.
(B−1)
OCN−R″−NGO+HOCHzC00M→0CN−
R”−NCOOCIhCOOMRPULI−OH+ 0
CN−R”−NCOOCH2COOM−一→ RPLI
U−OCONH−R”−NCOOCH2C00M(B−
2)
OCN−11”−NCO+ HOCHlCIhSOJ−
−→ 0CN−R”−NCOOC11,CI(、SO,
MRruu−OH+ 0CN−R”−NCOOCH2C
H2SO3M−−→ Rpuu−OCONH−R”−N
COOCHgCHzSOJ(B−3)
OCN−R″−NCO+ HOCH2CH20S03M
−−→ 0CN−R”−NCOOCH,CH2O503
MRCH2O5O3+ QCN−R″−NCOOCFI
zCH20SOJ−一→ RPULI−OCONH−R
”−NCOOCIIZCH20S03M(B−4)
OCN−R”−NGO+ l(OCLPO(OM’)
z−→ 0CN−R”−NCOOCHzPO(OM’
)zRruu−OR+ 0CN−R”−NCOOCH
zPO(OM’)z−→ RPULI−0CONH−R
”−NCOOCHzPO(OM’)z(但し、RPuu
はポリウレタン−ウレア樹脂を表し、R”は2価の炭化
水素基を表す。)以上のようにして、−000M基及び
−3O,M基、−0303M基、−PO(OM’)i基
各々についてはポリウレタン−ウレア樹脂中に導入する
ことができる。(B-1) OCN-R''-NGO+HOCHzC00M→0CN-
R”-NCOOCIhCOOMRPULI-OH+ 0
CN-R”-NCOOCH2COOM-1 → RPLI
U-OCONH-R”-NCOOCH2C00M(B-
2) OCN-11”-NCO+ HOCHlCIhSOJ-
−→ 0CN-R”-NCOOC11,CI(,SO,
MRruu-OH+ 0CN-R"-NCOOCH2C
H2SO3M--→ Rpuu-OCONH-R"-N
COOCHgCHzSOJ(B-3) OCN-R″-NCO+ HOCH2CH20S03M
--→ 0CN-R"-NCOOCH, CH2O503
MRCH2O5O3+ QCN-R″-NCOOCFI
zCH20SOJ-1 → RPULI-OCONH-R
”-NCOOCIIZCH20S03M(B-4) OCN-R”-NGO+ l(OCLPO(OM')
z-→ 0CN-R"-NCOOCHzPO(OM'
)zRruu-OR+ 0CN-R"-NCOOCH
zPO(OM')z-→ RPULI-0CONH-R
”-NCOOCHZPO(OM')z (However, RPuu
represents a polyurethane-urea resin, and R'' represents a divalent hydrocarbon group.) In the above manner, -000M group, -3O,M group, -0303M group, -PO(OM')i group, respectively. can be incorporated into polyurethane-urea resins.
本発明に係る磁気記録媒体は、磁性塗料の結合剤として
用いられるポリウレタン−ウレア樹脂中に−COOM基
とともに一3OJ基、−0503M基、もしくもノテあ
る。−000M基及び−303M基、 −0503M基
。In the magnetic recording medium according to the present invention, a polyurethane-urea resin used as a binder for a magnetic paint contains a -COOM group, a -3OJ group, a -0503M group, or a -COOM group. -000M group, -303M group, -0503M group.
2種の親水性極性基を導入するには以下のようにすれば
良い。Two types of hydrophilic polar groups can be introduced as follows.
(I)ポリウレタン−ウレア樹脂の原料中に−COO門
基を有する化合物と一5O,M基、−05OJ基、 −
PO(OM’ ) z基の何れかを有する化合物を含有
させ、ポリウレタン−ウレア樹脂の生成と同時にこれら
−COOM基及び−5OffM基、 −0303M基、
−PO(OM’)z基の何れかを導入する方法。(I) A compound having -COO group in the raw material of polyurethane-urea resin, -5O,M group, -05OJ group, -
PO(OM') contains a compound having any of the z groups, and at the same time as the polyurethane-urea resin is produced, these -COOM groups, -5OffM groups, -0303M groups,
- A method of introducing any of the PO(OM')z groups.
(If)既に合成したポリウレタン−ウレア樹脂の側鎖
または末端に存在する一〇H基を変性することにより、
−000M基及び−303M基、 −05O,M基、
−PO(OM″)2基の何れかを導入する方法。(If) By modifying the 10H group present in the side chain or terminal of the polyurethane-urea resin that has already been synthesized,
-000M group and -303M group, -05O,M group,
- A method of introducing either of two PO(OM'') groups.
(III)ポリウレタン−ウレア樹脂の原料中に一00
0M基を含有する化合物を混入し、これによって得られ
るC00M基含有ポリウレタン−ウレア樹脂の末端もし
くは側鎖のOH基を変性して一503M基、 −050
3M基、−PO(OM’)z基の何れかを導入する方法
。(III) 100% in the raw material of polyurethane-urea resin
A compound containing a 0M group is mixed in, and the terminal or side chain OH group of the resulting C00M group-containing polyurethane-urea resin is modified to form a -503M group, -050
A method of introducing either a 3M group or a -PO(OM')z group.
(IV)ポリウレタン−ウレア樹脂の原料中に一3O,
M基、 −O3OffM基、−PO(OM’)z基の何
れかを含有する化合物を混入し、これによって得られる
一303M基。(IV) In the raw material of polyurethane-urea resin,
-303M group obtained by mixing a compound containing any one of M group, -O3OffM group, and -PO(OM')z group.
−03OJ基、あるいは−PO(OM’)2基含有ポリ
ウレタン−ウレア樹脂の末端もしくは側鎖のOH基を変
性してC00M基を導入する方法。A method of introducing a C00M group by modifying the terminal or side chain OH group of a polyurethane-urea resin containing a -03OJ group or two -PO(OM') groups.
例えば(1)の方法による場合には、−5O,M基。For example, in the case of method (1), -5O,M group.
−osO,M基、あるいは−PO(OM’ ”) 2基
を含有した長鎖ポリエステルジオールを長鎖ジオールの
一部に用い、−C00M基を含有した短鎖ジオール(例
えばジメチロールプロピオン酸)との混合物を予め有機
ジイソシアナートと反応させイソシアナート基末端のプ
レポリマーを調整し、次いで有機ジアミンを添加し鎖延
長とウレア結合導入とを行いポリウレタン−ウレア樹脂
を合成すればよい。A long chain polyester diol containing -osO, M group or two -PO(OM''') groups is used as a part of the long chain diol, and a short chain diol containing -C00M group (e.g. dimethylolpropionic acid) is used as a part of the long chain diol. A polyurethane-urea resin may be synthesized by reacting the mixture with an organic diisocyanate in advance to prepare an isocyanate group-terminated prepolymer, and then adding an organic diamine to extend the chain and introduce a urea bond.
また、(II)の方法による場合には、既に合成された
ポリウレタン−ウレア樹脂の側鎖または末端に存在する
一〇H基に先ず−COOM基を導入し、続いて残存する
一OH基に一3O,M基、 −oso3M基、 −p。In addition, in the case of method (II), a -COOM group is first introduced into the 10H group existing in the side chain or terminal of the polyurethane-urea resin that has already been synthesized, and then a -COOM group is introduced into the remaining 1OH group. 3O,M group, -oso3M group, -p.
(OM’)z基の何れかを導入すればよい。Any one of the (OM')z groups may be introduced.
上述の方法によって−COOM基及び−3OffM基、
−0種の親水性極性基がポリウレタン−ウレア樹脂中
に容易に導入することができる。-COOM group and -3OffM group by the above-mentioned method,
-0 kinds of hydrophilic polar groups can be easily introduced into the polyurethane-urea resin.
結合剤として用いられるポリウレタン−ウレア樹脂に導
入される親水性極性基の導入量は、−C00M基とその
他の極性基の和が0.01〜1.5m mo/!7gで
あることが好ましく、より好ましくは0.01〜0.5
IIllllol/gの範囲である。ここで、−C00
M基の導入量としては0.01〜0.5mmoA/gと
することが好ましい。0.01 m mo17g未満で
は分散性の効果が不足してしまい、0.5mmoβ7g
を越えると塗料粘度が増大し、作業性が劣化するととも
に得られる磁気記録媒体の表面性の劣化を招くことにな
る。一方、その他の極性基の導入量はo、ooimmo
j!/g以上であることが好ましく、O,OOlmmo
j! /g未満では塗料粘度の増大防止に対する効果
が不足してしまう。さらには、上記C00M基とその他
の極性基からなる親水性極性基の導入量の和が0、01
m mail/g未満であると強磁性粉末の分散性に
充分な効果が認められなくなり、また上記親水性極性基
の導入量が1.ommoA/gを越えると、分子間ある
いは分子内凝集が起こりやすくなって分散性に悪影響を
及ぼすばかりか、溶媒に対して選択性を生じ、通常の汎
用溶媒が使用できなくなってしまう虞が生じる。The amount of hydrophilic polar groups introduced into the polyurethane-urea resin used as a binder is such that the sum of -C00M groups and other polar groups is 0.01 to 1.5 m mo/! It is preferably 7g, more preferably 0.01 to 0.5
It is in the range of IIllol/g. Here, -C00
The amount of M group introduced is preferably 0.01 to 0.5 mmoA/g. If it is less than 0.01 mmo17g, the dispersibility effect will be insufficient, and if 0.5mmoβ7g
If it exceeds this, the viscosity of the paint will increase, resulting in deterioration of workability and deterioration of the surface properties of the resulting magnetic recording medium. On the other hand, the amount of other polar groups introduced is o, ooimmo
j! /g or more is preferable, O,OOlmmo
j! If it is less than /g, the effect of preventing increase in paint viscosity will be insufficient. Furthermore, the sum of the introduced amounts of hydrophilic polar groups consisting of the C00M group and other polar groups is 0,01
m mail/g, a sufficient effect on the dispersibility of the ferromagnetic powder will not be observed, and if the amount of the hydrophilic polar group introduced is less than 1.5 m mail/g. If it exceeds ommoA/g, intermolecular or intramolecular aggregation tends to occur, which not only adversely affects dispersibility, but also causes selectivity with respect to the solvent, and there is a possibility that ordinary general-purpose solvents cannot be used.
また、上述のポリウレタン−ウレア樹脂の数千均分子量
は2000〜60000、より好ましくは5000〜4
0000の範囲であることが好ましい。数平均分子量が
2000未満であると樹脂の塗膜形成能が不充分なもの
となり、また数平均分子量が60000を越えると塗料
製造上、混合、移送、塗布等の工程において問題を発生
する虞がある。Further, the above-mentioned polyurethane-urea resin has an average molecular weight of 2,000 to 60,000, more preferably 5,000 to 4,000.
Preferably, it is in the range of 0000. If the number average molecular weight is less than 2,000, the coating film-forming ability of the resin will be insufficient, and if the number average molecular weight exceeds 60,000, problems may occur during paint manufacturing processes such as mixing, transferring, and coating. be.
前述のポリウレタン−ウレア樹脂は他の熱可塑性樹脂、
熱硬化性樹脂あるいは反応性樹脂と組み合わせて使用す
ることができる。The aforementioned polyurethane-urea resin can be used with other thermoplastic resins,
It can be used in combination with thermosetting resins or reactive resins.
上記熱可塑性樹脂としては、軟化温度が150℃以下、
平均分子量が10000〜200000で重合度が約2
00〜20000程度のもので、例えば塩化ビニル−酢
酸ビニル共重合体、塩化ビニル−酢酸ビニル−ビニルア
ルコール共重合体。The thermoplastic resin has a softening temperature of 150°C or less,
The average molecular weight is 10,000 to 200,000 and the degree of polymerization is approximately 2.
00 to about 20,000, such as vinyl chloride-vinyl acetate copolymer, vinyl chloride-vinyl acetate-vinyl alcohol copolymer.
塩化ビニル−酢酸ビニル−マレイン酸共重合体。Vinyl chloride-vinyl acetate-maleic acid copolymer.
塩化ビニル−塩化ビニリデン共重合体、塩化ビニル−ア
クリロニトリル共重合体、アクリル酸エステル−アクリ
ロニトリル共重合体、アクリル酸エステル−塩化ビニリ
デン共重合体、メタクリル酸エステル−塩化ビニリデン
共重合体、メタクリル酸エステル−スチレン共重合体、
熱可塑性ポリウレタン樹脂、ポリフッ化ビニル、塩化ビ
ニリデン−アクリロニトリル共重合体、ブタジェン−ア
クリロニトリル共重合体、アクリロニトリル−ブタジェ
ン−メタクリル酸共重合体、ポリアミド樹脂。Vinyl chloride-vinylidene chloride copolymer, vinyl chloride-acrylonitrile copolymer, acrylic ester-acrylonitrile copolymer, acrylic ester-vinylidene chloride copolymer, methacrylic ester-vinylidene chloride copolymer, methacrylic ester- styrene copolymer,
Thermoplastic polyurethane resin, polyvinyl fluoride, vinylidene chloride-acrylonitrile copolymer, butadiene-acrylonitrile copolymer, acrylonitrile-butadiene-methacrylic acid copolymer, polyamide resin.
ポリビニルブチラール、セルロース誘導体、スチレン−
ブタジェン共重合体、ポリエステル樹脂ポリブタジェン
等の合成ゴム系の樹脂が挙げられる。Polyvinyl butyral, cellulose derivatives, styrene
Synthetic rubber resins such as butadiene copolymers and polyester resins include polybutadiene.
また、熱硬化性樹脂あるいは反応性樹脂としては、例え
ばフェノール樹脂、エポキシ樹脂、熱硬化性ポリウレタ
ン樹脂、尿素樹脂、メラミン樹脂、アルキド樹脂、尿素
−ホルムアルデヒド樹脂、シリコン樹脂、アクリル系反
応樹脂、エポキシ−ポリアミド梼脂、ニトロセルロース
−メラミン樹脂。Examples of thermosetting resins or reactive resins include phenolic resins, epoxy resins, thermosetting polyurethane resins, urea resins, melamine resins, alkyd resins, urea-formaldehyde resins, silicone resins, acrylic reactive resins, and epoxy resins. Polyamide resin, nitrocellulose-melamine resin.
高分子ポリエステル樹脂とイソシフナートプレポリマー
の混合物、ポリエステルポリオールとポリイソシアナー
トの混合物、尿素ホルムアルデヒド樹脂、低分子量グリ
コール/高分子量ジオール/トリフェニルメタントリイ
ソシアナートの混合物。Mixtures of high molecular weight polyester resins and isosifnate prepolymers, mixtures of polyester polyols and polyisocyanates, urea formaldehyde resins, mixtures of low molecular weight glycols/high molecular weight diols/triphenylmethane triisocyanate.
ポリアミン樹脂及びこれらの混合物等が挙げられる。こ
れらのうち、強磁性粉末に対する分散性の良好なものと
組み合わせて用いることが望ましい。Examples include polyamine resins and mixtures thereof. Among these, it is desirable to use in combination with those that have good dispersibility in ferromagnetic powder.
本発明の磁気記録媒体において、磁性層は、例えば強磁
性粉末を上述の結合剤中に分散し有機溶剤に溶かして調
製される磁性塗料を非磁性支持体の表面に塗布して形成
される。In the magnetic recording medium of the present invention, the magnetic layer is formed by coating the surface of the non-magnetic support with a magnetic paint prepared by, for example, dispersing ferromagnetic powder in the above-mentioned binder and dissolving it in an organic solvent.
ここで、本発明で使用される強磁性粉末としては、通常
の磁性粉末であればいずれも使用することができる。し
たがって、使用できる強磁性粉末としては、強磁性酸化
鉄粒子、強磁性二酸化クロム、強磁性合金粉末、六方晶
系バリウムフェライト微粒子、窒化鉄等が挙げられる。Here, as the ferromagnetic powder used in the present invention, any ordinary magnetic powder can be used. Therefore, usable ferromagnetic powders include ferromagnetic iron oxide particles, ferromagnetic chromium dioxide, ferromagnetic alloy powders, hexagonal barium ferrite particles, iron nitride, and the like.
上記強磁性酸化鉄粒子としては、一般式FeOxで表し
た場合、Xの値が1.33≦X≦1.50の範囲にある
もの、即ちマグヘマイ) (r Fezes *X=
1.50)、マグネタイト (peso4. X =
1.33)及びこれらの同溶体(FeOx、1.33
<X<1.50)である。さらに、これら強磁性酸化鉄
には、抗磁力をあげる目的でコバルトを添加してもよい
。コバルト含有酸化鉄には、大別してドープ型と被着型
の2種類がある。The above-mentioned ferromagnetic iron oxide particles are those in which the value of
1.50), magnetite (peso4.
1.33) and their isosolutes (FeOx, 1.33
<X<1.50). Furthermore, cobalt may be added to these ferromagnetic iron oxides for the purpose of increasing coercive force. There are two types of cobalt-containing iron oxide: doped type and deposited type.
上記強磁性二酸化クロムとしては、CrO2あるいはこ
れらに抗磁力を向上させる目的でRu。The above-mentioned ferromagnetic chromium dioxide may include CrO2 or Ru for the purpose of improving the coercive force thereof.
Sn、Te、Sb、Fe、Ti、V、Mn等の少なくと
も一種類を添加したものを使用できる。A material to which at least one of Sn, Te, Sb, Fe, Ti, V, Mn, etc. is added can be used.
強磁性合金粉末としては、Fe、Co、Ni。Examples of the ferromagnetic alloy powder include Fe, Co, and Ni.
Fe−Co、Fe−Ni、Fe−Co−Ni、C。Fe-Co, Fe-Ni, Fe-Co-Ni, C.
−Ni、Fe−Co−B、Fe−Co−Cr−B。-Ni, Fe-Co-B, Fe-Co-Cr-B.
Mn−B i、 ”Mn−Al1. Fe−Co−V
等が使用でき、またこれらに種々の特性を改善する目的
でA/!、Si、Ti、Cr、Mn、Cu、Zn等の金
属成分を添加してもよい。Mn-B i, "Mn-Al1. Fe-Co-V
etc. can be used, and A/! can be used to improve various properties of these. , Si, Ti, Cr, Mn, Cu, Zn, and other metal components may be added.
さらに上記磁性層には、前記の結合剤、強磁性粉末の他
に添加剤として分散剤、潤滑剤、研磨剤、帯電防止剤、
防錆剤等が加えられてもよい。In addition to the binder and ferromagnetic powder, the magnetic layer also contains additives such as a dispersant, a lubricant, an abrasive, an antistatic agent,
Rust inhibitors and the like may also be added.
上記分散剤(R料湿潤剤)としては、カプリル酸、カプ
リン酸、ラウリン酸、ミリスチン酸、バルミチン酸、ス
テアリン酸、オレイン酸、エライジン酸、リノール酸、
リルン酸、ステアロール酸等の炭素数12〜18個の脂
肪酸(R?C00)l 、R?は炭素数11〜17個の
アルキルまたはアルケニル基)、前記の脂肪酸のアルカ
リ金属塩(LtI Na+に等)またはアルカリ土類金
属塩(Mg、 Ca、 Ba)からなる金属石鹸、前記
の脂肪酸のアミド、ポリアルキレンオキサイドアルキル
リン酸エステル、トリアルキルポリオレフィンオキシ第
四アンモニウム塩(アルキルは炭素数1〜5個、オレフ
ィンはエチレン、プロピレン等)等が使用される。この
他に炭素数12以上の高級アルコール及び硫酸エステル
等も使用可能である。これらの分散剤は結合剤100重
量部に対して0.5〜20重量部の範囲で添加される。The above-mentioned dispersants (R-wetting agents) include caprylic acid, capric acid, lauric acid, myristic acid, valmitic acid, stearic acid, oleic acid, elaidic acid, linoleic acid,
Fatty acids with 12 to 18 carbon atoms such as lylunic acid and stearolic acid (R?C00)l, R? (alkyl or alkenyl group having 11 to 17 carbon atoms), metal soaps consisting of alkali metal salts (such as LtI Na+) or alkaline earth metal salts (Mg, Ca, Ba) of the above fatty acids, amides of the above fatty acids , polyalkylene oxide alkyl phosphate ester, trialkyl polyolefin oxy quaternary ammonium salt (alkyl has 1 to 5 carbon atoms, olefin is ethylene, propylene, etc.), and the like. In addition, higher alcohols having 12 or more carbon atoms, sulfuric esters, etc. can also be used. These dispersants are added in an amount of 0.5 to 20 parts by weight per 100 parts by weight of the binder.
上記潤滑剤としては、ジアルキルポリシロキサン(アル
キルは炭素数1〜5個)、ジアルコキシポリシロキサン
(アルコキシは炭素数1〜4個)。Examples of the lubricant include dialkyl polysiloxane (alkyl has 1 to 5 carbon atoms) and dialkoxypolysiloxane (alkoxy has 1 to 4 carbon atoms).
モノアルキルモノアルコキシポリシロキサン(アルキル
は炭素数1〜5個、アルコキシは炭素数1〜4個)、フ
ェニルポリシロキサン、フロロアルキルポリシロキサン
(アルキルは炭素数1〜5個)等のシリコンオイル、グ
ラファイト等の導電性微粉末、二硫化モリブデン、二硫
化タングステン等の無機微粉末、ポリエチレン、ポリプ
ロピレン。Silicone oil such as monoalkylmonoalkoxypolysiloxane (alkyl has 1 to 5 carbon atoms, alkoxy has 1 to 4 carbon atoms), phenylpolysiloxane, fluoroalkyl polysiloxane (alkyl has 1 to 5 carbon atoms), graphite Conductive fine powder such as molybdenum disulfide, tungsten disulfide, etc., inorganic fine powder such as polyethylene, polypropylene.
ポリエチレン塩化ビニル共重合体、ポリテトラフルオロ
エチレン等のプラスチック微粉末、α−オレフィン重合
物、常温で液状の不飽和脂肪族炭化水素(n−オレフィ
ン二重結合が末端の炭素に結合した化合物、炭素数約2
0)、炭素数12〜22の脂肪酸と炭素数3〜22のア
ルコールからなる脂肪酸立ステル類(モノエステル、ジ
エステル。Polyethylene vinyl chloride copolymers, fine plastic powders such as polytetrafluoroethylene, α-olefin polymers, unsaturated aliphatic hydrocarbons that are liquid at room temperature (compounds in which an n-olefin double bond is bonded to the terminal carbon, carbon number about 2
0), fatty acid esters (monoesters, diesters) consisting of fatty acids with 12 to 22 carbon atoms and alcohols with 3 to 22 carbon atoms.
トリエステルのいずれでもよく、さらにはそれ以上の多
官能のポリエステルであってもよい。)、脂肪酸または
その金属塩、脂肪酸アミド、脂肪族アルコールまたはそ
のアルコキシド、脂肪族アミン、多価アルコール、ソル
ビタンエステル、マンニラタンエステル、硫黄化脂肪酸
、脂肪族メルカプタン、パーフルオロアルキルエチレン
オキシド、パーフルオロポリエーテル類、高級アルキル
スルホン酸またはその金属塩、パーフルオロアルキルス
ルホン酸またはそのアンモニウム塩あるいはその金属塩
、パーフルオロアルキルカルボン酸またはその金属塩、
フルオロカーボン類等が使用できる。これらの潤滑剤は
結合剤100重量部に対して0.2〜20重量部の範囲
で添加される。It may be any triester, or even a higher polyfunctional polyester. ), fatty acids or their metal salts, fatty acid amides, fatty alcohols or their alkoxides, aliphatic amines, polyhydric alcohols, sorbitan esters, manniratan esters, sulfurized fatty acids, aliphatic mercaptans, perfluoroalkyl ethylene oxides, perfluoropolyethers class, higher alkyl sulfonic acids or their metal salts, perfluoroalkyl sulfonic acids or their ammonium salts or their metal salts, perfluoroalkyl carboxylic acids or their metal salts,
Fluorocarbons etc. can be used. These lubricants are added in an amount of 0.2 to 20 parts by weight per 100 parts by weight of the binder.
上記研磨剤としては、一般に使用される材料で溶融アル
ミナ、炭化ケイ素、酸化クロム(Crt(h)、コラン
ダム、人造コランダム、ダイヤモンド、人造ダイヤモン
ド、ザクロ石、エメリー(主成分:コランダムと磁鉄鉱
)等が使用される。これらの研磨剤はモース硬度が5以
上であり、平均粒子径が0.05〜5μの大きさのもの
が使用され、特に好ましくは0.1〜2μである。これ
らの研磨剤は結合剤100重量部に対して0.5〜20
重量部の範囲で添加される。The above-mentioned abrasives are commonly used materials such as fused alumina, silicon carbide, chromium oxide (Crt(h), corundum, artificial corundum, diamond, artificial diamond, garnet, emery (main components: corundum and magnetite), etc.). These abrasives have a Mohs hardness of 5 or more and an average particle size of 0.05 to 5μ, particularly preferably 0.1 to 2μ.These abrasives is 0.5 to 20 parts by weight per 100 parts by weight of binder.
It is added in a range of parts by weight.
上記帯電防止剤としては、カーボンブラック。The antistatic agent mentioned above is carbon black.
カーボンブランクグラフトポリマー等の導電性微粉末、
サポニン等の天然界面活性剤、アルキレンオキサイド系
、グリセリン系、グリシドール系等のノニオン界面活性
剤、高級アルキルアミン類。Conductive fine powder such as carbon blank graft polymer,
Natural surfactants such as saponin, nonionic surfactants such as alkylene oxide, glycerin, and glycidol, and higher alkylamines.
第四級アンモニウム塩類、ピリジンその他の複素環類、
ホスホニウム類等のカチオン界面活性剤、カルボン酸、
スルホン酸、リン酸、硫酸エステル基、リン酸エステル
基等の酸性基を含むアニオン界面活性剤、アミノ酸類、
アミノスルホン酸類。Quaternary ammonium salts, pyridine and other heterocycles,
Cationic surfactants such as phosphoniums, carboxylic acids,
Anionic surfactants containing acidic groups such as sulfonic acid, phosphoric acid, sulfuric acid ester groups, and phosphoric ester groups, amino acids,
Aminosulfonic acids.
アミノアルコールの硫酸またはリン酸エステル類等の両
性活性剤等が使用される。上記の導電性微粉末は結合剤
100重量部に対して0.2〜20重量部の範囲で、界
面活性剤は0.1〜10重量部の範囲で添加される。こ
れらの界面活性剤は単独又は混合して添加してもよい。Ampholytic activators such as sulfuric acid or phosphoric acid esters of amino alcohols are used. The above conductive fine powder is added in an amount of 0.2 to 20 parts by weight, and the surfactant is added in an amount of 0.1 to 10 parts by weight, based on 100 parts by weight of the binder. These surfactants may be added alone or in combination.
これらは帯電防止剤として用いられるものであるが時と
してその他の目的、例えば分散、磁気特性の改良、潤滑
性の改良、塗布助剤として適用される場合もある。Although these are used as antistatic agents, they are sometimes used for other purposes, such as dispersion, improving magnetic properties, improving lubricity, and as coating aids.
上記防錆剤としては、リン酸、スルファミド、グアニジ
ン、ピリジン、アミン、尿素、ジンククロメート、カル
シウムクロメート、ストロンチウムクロメート等が使用
できるが、特にジシクロヘキシルアミンナイトライト、
シクロヘキシルアミンクロメート、ジイソプロピルアミ
ンナイトライト ジェタノールアミンホスフェート、シ
クロへキシルアンモニウムカーボネートヘキサメチレン
ジアミンカーボネート、プロピレンジアミンステアレー
ト、グアニジンカーボネート、トリエタノールアミンナ
イトライト、モルフォリンステアレート等の気化性防錆
剤(アミン、アミド又はイミド等の無機酸塩又は有機酸
塩)を使用すると防錆効果が向上する。これらの防錆剤
は強磁性微粉末100重量部に対して0.01〜20重
量部の範囲で使用される。As the rust preventive agent, phosphoric acid, sulfamide, guanidine, pyridine, amine, urea, zinc chromate, calcium chromate, strontium chromate, etc. can be used, but in particular, dicyclohexylamine nitrite,
Volatile rust inhibitors (amine , an inorganic acid salt or an organic acid salt such as an amide or an imide), the rust prevention effect is improved. These rust inhibitors are used in an amount of 0.01 to 20 parts by weight per 100 parts by weight of the ferromagnetic fine powder.
上述した磁性層の構成材料は、有機溶剤に溶かして磁性
塗料として調製され、非磁性支持体上に塗布されるが、
その磁性塗料の溶剤としては、アセトン、メチルエチル
ケトン、メチルイソブチルケトン、シクロヘキサノン等
のケトン系、酢酸メチル、酢酸エチル、酢酸ブチル、乳
酸エチル、酢酸グリコールモノエチルエーテル等のエス
テル系、グリコールジメチルエーテル、グリコールモノ
エチルエーテル、ジオキサン等のグリコールエーテル系
、ベンゼン、トルエン、キシレン等の芳香族炭化水素、
ヘキサン、ヘプタン等の脂肪族炭化水素、メチレンクロ
ライド、エチレンクロライド。The constituent materials of the magnetic layer described above are prepared as a magnetic paint by dissolving it in an organic solvent, and are applied onto a non-magnetic support.
Solvents for the magnetic paint include ketones such as acetone, methyl ethyl ketone, methyl isobutyl ketone, and cyclohexanone, esters such as methyl acetate, ethyl acetate, butyl acetate, ethyl lactate, and glycol monoethyl acetate, glycol dimethyl ether, and glycol monoethyl ether. Glycol ethers such as ether and dioxane, aromatic hydrocarbons such as benzene, toluene, and xylene,
Aliphatic hydrocarbons such as hexane and heptane, methylene chloride, and ethylene chloride.
四fHI[素、クロロホルム、エチレンクロルヒドリン
、ジクロルベンゼン等の塩素化炭化水素等が挙げられる
。Examples include chlorinated hydrocarbons such as 4fHI, chloroform, ethylene chlorohydrin, and dichlorobenzene.
これらの構成材料を塗布する非磁性支持体の素材として
は、通常この種の磁気記録媒体に使用される材料であれ
ば如何なるものであってもよく、例えばポリエチレンテ
レツクレート ポリエチレン−2,6−ナフタレート等
のポリエステル類、ポリエチレン、ポリプロピレン等の
ポリオレフィン類、セルローストリアセテート、セルロ
ースダイアセテート、セルロースアセテートブチレート
、セルロースアセテートプロピオネート等のセルロース
誘導体、ポリ塩化ビニル、ポリ塩化ビニリデン等のビニ
ル系樹脂、ポリカーボネート、ポリイミド。The material of the non-magnetic support to which these constituent materials are coated may be any material that is normally used in this type of magnetic recording medium, such as polyethylene terecrate, polyethylene-2,6-naphthalate, etc. polyesters such as polyethylene, polyolefins such as polypropylene, cellulose derivatives such as cellulose triacetate, cellulose diacetate, cellulose acetate butyrate, cellulose acetate propionate, vinyl resins such as polyvinyl chloride and polyvinylidene chloride, polycarbonate, Polyimide.
ポリアミド、ポリアミドイミド等のプラスチック、アル
ミニウム、銅、スズ、亜鉛またはこれらを含む非磁性合
金等の非磁性金属類、アルミニウム合金、チタン合金等
の軽合金、セラミックス、陶器。Plastics such as polyamide and polyamide-imide, non-magnetic metals such as aluminum, copper, tin, zinc or non-magnetic alloys containing these, light alloys such as aluminum alloys and titanium alloys, ceramics, and pottery.
磁器等のセラミックス類、単結晶シリコン、紙。Ceramics such as porcelain, single crystal silicon, and paper.
バライタまたはポリエチレン、ポリプロピレン。Baryta or polyethylene, polypropylene.
エチレン−ブテン共重合体等の炭素数2〜10のα−ポ
リオレフィン類を塗布またはラミネートした紙等の紙類
等が使用できる。これら非磁性支持体の形態としては、
フィルム、テープ、シート。Paper such as paper coated with or laminated with an α-polyolefin having 2 to 10 carbon atoms such as an ethylene-butene copolymer can be used. The forms of these non-magnetic supports are as follows:
Film, tape, sheet.
ディスク、カード、ドラム等のいずれでも良い。It may be a disk, card, drum, etc.
前述のように、分子中に−COO1’l基及び−3OJ
基、−oso、h基、 PO(OM’)z基の何れか
を導入したポリウレタン−ウレア樹脂を結合剤として使
用することにより、磁性粉末に対する親和性が大幅に向
上し、超微粒子化された磁性粉末や磁化量の大きい磁性
粉末であっても良好に分散される。As mentioned above, -COO1'l group and -3OJ are present in the molecule.
By using a polyurethane-urea resin into which any of the group, -oso, h group, and PO(OM')z group is introduced as a binder, the affinity for magnetic powder is greatly improved, and ultrafine particles can be obtained. Even magnetic powder or magnetic powder with a large amount of magnetization is well dispersed.
また、特に−CO叶基と併せて一3o、M基、−030
3M基、 PO(OM’)g基の何れかを導入するこ
とにより、結合剤の粘度特性の向上が図れる。In addition, especially in conjunction with the -CO group, -3o, M group, -030
By introducing either the 3M group or the PO(OM')g group, the viscosity characteristics of the binder can be improved.
さらにポリウレタン−ウレア樹脂を結合剤として用いる
ことにより、磁性層の熱的特性、耐ブロッキング性、耐
久性を大幅に改善することが可能になり、製造プロセス
におけるメリットが大きい。Furthermore, by using a polyurethane-urea resin as a binder, it is possible to significantly improve the thermal properties, anti-blocking properties, and durability of the magnetic layer, which has great advantages in the manufacturing process.
以下、本発明の具体的な実施例について説明するが、本
発明はこれら実施例に限定されるものではない。Hereinafter, specific examples of the present invention will be described, but the present invention is not limited to these examples.
先ず、親水性極性基を導入したポリウレタン−ウレア樹
脂を本明細書に記載した方法により合成した。第1表及
び第2表に合成したポリウレタン−ウレア樹脂の特性を
示す。First, a polyurethane-urea resin into which a hydrophilic polar group was introduced was synthesized by the method described in this specification. Tables 1 and 2 show the properties of the synthesized polyurethane-urea resin.
(以下余白)
ス1」レー
磁性塗料組成
強磁性粉末 100重量部(比
表面積35 n(/g、 Co被着7 FezO+)塩
化ビニル−酢酸ビニル系共重合体 10重量部結合剤
1 10重量部潤滑剤(シリ
コンオイル)0.5重1部分散剤(レシチン)0.5重
量部
研磨剤(crzoz) 2重量部帯
電防止剤(カーボン) 2重量部防錆剤
(ブチルステアレート) 0.5重量部メチル
エチルケトン 110重量部メチルイ
ソブチルケトン 50重量部トルエン
50重量部上記組成物をボー
ルミルにて48時間混合し、フィルタで濾過した後、硬
化剤(日本ポリウレタン社製、商品名コロネー)L)を
3重量部添加し、さらに30分間混合し、これを16μ
m厚のポリエチレンテレフタレートフィルム上に乾燥後
の膜厚が6μmとなるように塗布した。次いで、磁場配
向処理を行った後、乾燥して巻取った。これをカレンダ
ー処理した後、1/2インチ幅に裁断してサンプルテー
プを作製した。(Leaving space below) 1" Ray magnetic coating composition Ferromagnetic powder 100 parts by weight (specific surface area 35 n (/g, Co adhesion 7 FezO+) Vinyl chloride-vinyl acetate copolymer 10 parts by weight Binder 1 10 parts by weight Lubricant (silicone oil) 0.5 parts by weight Dispersant (lecithin) 0.5 parts by weight Abrasive agent (crzoz) 2 parts by weight Antistatic agent (carbon) 2 parts by weight Rust inhibitor (butyl stearate) 0.5 parts by weight 110 parts by weight Methyl ethyl ketone 50 parts by weight Toluene
50 parts by weight The above composition was mixed in a ball mill for 48 hours, filtered with a filter, 3 parts by weight of a curing agent (manufactured by Nippon Polyurethane Co., Ltd., trade name: Coronet L) was added, and the mixture was further mixed for 30 minutes. 16μ
The film was coated onto a polyethylene terephthalate film having a thickness of m so that the film thickness after drying was 6 μm. Next, after performing a magnetic field orientation treatment, it was dried and wound up. This was calendered and then cut into 1/2 inch width to produce sample tapes.
2〜 19
実施例1の組成物中、結合剤1の代わりに結合剤2〜結
合剤9を用い、他は実施例工と同様の方法によりサンプ
ルテープを作製した。2 to 19 Sample tapes were prepared in the same manner as in Example except that Binder 2 to Binder 9 were used in place of Binder 1 in the composition of Example 1.
+ 1〜 ′ 9
実施例1の組成物中、結合剤1の代わりに結合剤10〜
結合剤18を用い、他は実施例1と同様の方法によりサ
ンプルテープを作製した。+1~'9 In the composition of Example 1, binder 10~ was substituted for binder 1
A sample tape was prepared in the same manner as in Example 1 except that binder 18 was used.
得られた各サンプルテープについて、それぞれ表面光沢
、粉落ち、塗料粘度、粘着度を測定した。Surface gloss, powder removal, paint viscosity, and adhesion were measured for each sample tape obtained.
なお、上記表面光沢は、光沢針(GLO3S METE
R)を用いて、入射角60°1反射角60°の条件で測
定した。また、粉落ちは、60分シャトル100回走行
後のヘッドドラム、ガイド等への粉落ち量を目視にて観
察し、減点法(−5〜0)で評価した。塗料粘度は、B
型回転粘度計で4号ロータを用いて30回転で測定した
値を示した。粘着特性は、サンプルテープをリールに巻
いて、温度40℃、湿度80%の条件下に24時間放置
後、サンプルテープの剥がれ具合を目視により評価し、
10点法で採点したものであり、粘着特性の良好なもの
ほど低い点数とした。Note that the above surface gloss is based on the glossy needle (GLO3S METE).
R) under the conditions of an incident angle of 60° and a reflection angle of 60°. Further, powder falling was evaluated by visually observing the amount of falling powder on the head drum, guide, etc. after running the shuttle 100 times for 60 minutes, and using a point deduction method (-5 to 0). The paint viscosity is B
The values shown are those measured using a No. 4 rotor at 30 rotations using a type rotational viscometer. Adhesive properties were determined by wrapping a sample tape around a reel and leaving it for 24 hours at a temperature of 40°C and a humidity of 80%, and visually evaluating the degree of peeling of the sample tape.
It was scored on a 10-point scale, and the better the adhesive properties, the lower the score.
測定結果を第3表及び第4表に示す。The measurement results are shown in Tables 3 and 4.
(以下余白)
第3表
第4表
第3表及び第4表の結果からも明らかなように、本発明
に係る各実施例にあっては、表面光沢、粉落ち、粘着特
性に優れるばかりでなく、塗料粘度も低く作業性に優れ
た塗料であることがわかる。(The following is a blank space) As is clear from the results in Tables 3 and 4, each example according to the present invention has excellent surface gloss, powder removal, and adhesive properties. It can be seen that the paint has low paint viscosity and excellent workability.
以上の説明からも明らかなように、本発明においては、
ポリウレタン−ウレア樹脂の分子中に−C00M基を導
入するとともに一503M基、 −oso3M基。As is clear from the above description, in the present invention,
-C00M group is introduced into the molecule of polyurethane-urea resin, -503M group, -oso3M group.
−PO(OM’)2基の何れかを導入し、これを結合剤
としているため、磁性粉末に対して高い親和性を示し、
たとえ超微粒子化した磁性粉末や磁化量の大きい磁性粉
末であっても分散性が良好なものとなる。- Since either of the two PO(OM') groups is introduced and used as a binder, it shows high affinity for magnetic powder,
Even if the magnetic powder is made into ultrafine particles or has a large amount of magnetization, the dispersibility will be good.
また、結合剤として用いているポリウレタン−ウレア樹
脂は、耐熱性や粘着特性に優れているため磁性層の熱的
特性、耐ブロッキング性、耐久性を大幅に改善すること
が可能になる。Furthermore, the polyurethane-urea resin used as the binder has excellent heat resistance and adhesive properties, so it is possible to significantly improve the thermal properties, blocking resistance, and durability of the magnetic layer.
したがって、磁性層として形成した際の塗膜の性質が向
上し、耐久性1表面性及び電磁変換特性に極めて優れた
磁気記録媒体となる。Therefore, the properties of the coating film when formed as a magnetic layer are improved, resulting in a magnetic recording medium with extremely excellent durability, surface properties, and electromagnetic conversion characteristics.
また、ポリウレタン−ウレア樹脂は汎用の溶媒に容易に
溶解し、さらにはこの結合剤を含有した塗料は粘度が低
くその取り扱いが容易であるため、塗膜形成の際の作業
性の点で優れた特性を有する。In addition, polyurethane-urea resin easily dissolves in general-purpose solvents, and paints containing this binder have low viscosity and are easy to handle, making them excellent in terms of workability when forming coatings. have characteristics.
特許出願人 ソニー株式会社
代理人 弁理士 小泡 晃
同 円相 榮−
手続主甫正書(自発)
昭和62年5月11日
昭和61年 特許願 第289883号2、発明の名称
磁気記録媒体
3、補正をする者
事件との関係 特許出願人
住所 東京部品用固化品用6丁目7番35号名称 (2
18) ソ ニ − 株 式 会 社代表者 大賀
典雄
自発
剤(ブチルステアレート)0.5重量部」と補正7、補
正の内容
明細書第3頁第18行目に「表面積」とある記載を「表
面性」と補正する。Patent Applicant: Sony Corporation Agent, Patent Attorney: Kodo Kowa, Sakae Enso - Procedural Principal Hosei (spontaneous) May 11, 1985, 1986 Patent Application No. 289883 2, Title of Invention: Magnetic Recording Medium 3 , Relationship with the case of the person making the amendment Patent applicant address 6-7-35 for solidified products for parts Tokyo Name (2
18) Sony Corporation Representative Ohga
Norio Spontaneous Agent (Butyl Stearate) 0.5 parts by weight'' Amendment 7, and the description of ``Surface Area'' on page 3, line 18 of the Specification of Contents of Amendment is amended to ``Surface Properties''.
明細書第6頁第5行目から第6行目に亘って「高い親和
性を示し分散性が向上すること、」とある記載を「高い
親和性を示し耐久性、分散性が向上すること、」と補正
する。From line 5 to line 6 of page 6 of the specification, the statement ``shows high affinity and improves dispersibility'' is replaced with ``shows high affinity and improves durability and dispersibility.'' ,” is corrected.
明細書第10頁第13行目に「ポリエチレングリコール
」とある記載を「ポリエチレンエーテルグリコール」と
補正する。The statement "polyethylene glycol" on page 10, line 13 of the specification is amended to "polyethylene ether glycol."
明細書第43頁第14行目に「良好に分散される。」と
ある記載を「良好に分散され、粉落ちも軽減される。」
と補正する。On page 43, line 14 of the specification, the statement ``Good dispersion.'' was replaced with ``Good dispersion, and powder falling was reduced.''
and correct it.
明細書第47頁第11行目に[防錆剤(ブチルステアレ
ート 0.5重量部」とある記載を「潤滑する。On page 47, line 11 of the specification, the description ``Rust inhibitor (0.5 parts by weight of butyl stearate)'' has been changed to ``Lubricating.
以上that's all
Claims (1)
性層が形成されてなる磁気記録媒体において、 前記結合剤は分子中に−SO_3M基、−OSO_3M
基、▲数式、化学式、表等があります▼基の少なくとも
1種及び−COOM基(但し、Mは水素原子又はアルカ
リ金属原子を表し、M′は水素原子、アルカリ金属原子
又は炭化水素基を表す。)を有するポリウレタン−ウレ
ア樹脂を含有することを特徴とする磁気記録媒体。[Claims] A magnetic recording medium in which a magnetic layer mainly composed of ferromagnetic powder and a binder is formed on a non-magnetic support, wherein the binder has -SO_3M group, -OSO_3M group in the molecule.
At least one of the groups, ▲ mathematical formulas, chemical formulas, tables, etc. .) A magnetic recording medium characterized by containing a polyurethane-urea resin having the following properties.
Priority Applications (1)
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---|---|---|---|
JP28988386A JPS63142517A (en) | 1986-12-05 | 1986-12-05 | Magnetic recording medium |
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JPS63142517A true JPS63142517A (en) | 1988-06-14 |
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JPS5924439A (en) * | 1982-07-31 | 1984-02-08 | Konishiroku Photo Ind Co Ltd | Magnetic recording medium |
JPS61107531A (en) * | 1984-10-31 | 1986-05-26 | Nippon Polyurethan Kogyo Kk | Magnetic recording medium |
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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JPS5924439A (en) * | 1982-07-31 | 1984-02-08 | Konishiroku Photo Ind Co Ltd | Magnetic recording medium |
JPS61107531A (en) * | 1984-10-31 | 1986-05-26 | Nippon Polyurethan Kogyo Kk | Magnetic recording medium |
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