JP2576101B2 - Magnetic recording media - Google Patents
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- JP2576101B2 JP2576101B2 JP61285146A JP28514686A JP2576101B2 JP 2576101 B2 JP2576101 B2 JP 2576101B2 JP 61285146 A JP61285146 A JP 61285146A JP 28514686 A JP28514686 A JP 28514686A JP 2576101 B2 JP2576101 B2 JP 2576101B2
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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。Description: FIELD OF THE INVENTION 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. It 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
されているポリウレタン樹脂の分子中に−COOM基(但
し、Mは水素原子又はアルカリ金属原子を表す。)及び
第4級アンモニウム塩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 introduces a —COOM group (where M represents a hydrogen atom or an alkali metal atom) and a quaternary ammonium salt into the molecule of a polyurethane resin used as a binder of a coating type magnetic recording medium. By providing a binder that has excellent properties in terms of dispersibility in magnetic powder, properties of the coating film when formed as a magnetic layer, workability in forming a coating film, surface properties and durability It is an object of the present invention to provide a magnetic recording medium which is excellent in magnetic characteristics and electromagnetic conversion characteristics.
〔従来の技術〕 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
わゆるパッキングデンシティを増大させる傾向が強くな
っている。[Prior Art] In recent years, magnetic recording media, especially magnetic recording media for VTRs (Video Tape Recorders), have been developed to have high magnetic characteristics and electromagnetic characteristics so that high reproduction output can be obtained even when short-wavelength recording is performed. There is a demand for improved conversion characteristics. As a countermeasure, the fineness of the magnetic powder is increased and the magnetic force is increased, and the packing density of the magnetic powder in the magnetic layer, that is, the so-called packing density, tends to increase.
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
レタン樹脂を主体とする結合剤が挙げられるが、上述の
パッキングデンシティの増大,さらには耐久性の向上等
の要請に伴って、これら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, as a binder for a magnetic recording medium conventionally used, a binder mainly composed of a vinyl chloride-vinyl acetate copolymer or a polyurethane resin can be mentioned. Various problems have occurred with these binders in response to demands for improved properties and the like, and it is currently difficult to adequately address them.
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性が得られず、磁性粉末のパッ
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。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。For example, with the increase in specific surface area due to micronization of magnetic powder and the increase in cohesive force due to high magnetizing force, satisfactory dispersibility and surface properties cannot be obtained with the above-mentioned binder, and the packing density of magnetic powder increases. It is also difficult. Therefore, the durability, the magnetic characteristics, and the electromagnetic conversion characteristics are also insufficient. In particular, the performance with respect to a magnetic powder that has been made into ultrafine particles or a magnetic powder having a high magnetization amount in order to cope with an increase in recording density has been insufficient. In this case, for example, a method of using a surfactant as a dispersant is conceivable. However, since the surfactant is a low molecule, blooming or the like due to powder falling or aging changes occurs, and mechanical strength and durability are increased. Etc. will cause problems.
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, Japanese Patent Publication No. 58-41565 discloses a binder in which a sulfonic acid metal base is introduced into a polyurethane resin, and attempts have been made to improve the dispersibility of the magnetic powder. For example, when a magnetic recording medium is used, powder fall occurs, and there is still a point to be improved in terms of durability.
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。Thus, the binders containing vinyl chloride copolymers and polyurethane resins, which are widely used in the past, as well as the binders containing metal sulfonate groups, have problems such as dispersibility in magnetic powders, physical properties of coatings, and handling in manufacturing. There are many points to be solved in terms of the point, and it has been difficult to secure predetermined durability, magnetic characteristics, and electromagnetic conversion characteristics.
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 has been proposed to disperse magnetic powder, properties of a coating film formed as a magnetic layer, and workability in forming a coating film. It is an object of the present invention to provide a binder having excellent characteristics in such points as to provide a magnetic recording medium having excellent surface properties and durability, and excellent magnetic characteristics and electromagnetic conversion characteristics.
本発明者等は、極性基として側鎖にカルボン酸及びそ
の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、粉落ちが大幅に改
善されること、さらに磁性基として第4級アンモニウム
塩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、等に着目し本発明を完成するに至ったもので
あって、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−COOM基(但し、Mは水素原子又
はアルカリ金属原子を表す。) (但し、R1,R2,R3は各々炭素数1〜6までのアルキル基
を示す。)を有するポリウレタン樹脂を含有することを
特徴とするものである。The present inventors show that by introducing a carboxylic acid and its metal base to the side chain as a polar group, exhibit high affinity for magnetic powder and improve dispersibility, dripping is greatly improved, Further, the present invention has been completed by paying attention to the fact that the introduction of a quaternary ammonium salt as a magnetic group into the side chain is effective in improving workability. In a magnetic recording medium having a magnetic layer mainly composed of a ferromagnetic powder and a binder formed thereon,
The binder has a —COOM group in the molecule (where M represents a hydrogen atom or an alkali metal atom). (Wherein, R 1 , R 2 , and R 3 each represent an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms).
本発明において使用されるポリウレタン樹脂は、優れ
た塗膜強度を有するもので、ポリヒドロキシ化合物とポ
リイソシアナートとの反応によって得られるが、樹脂の
主体となるポリヒドロキシ化合物,ポリイソシアナート
としては分子量約500〜5000の長鎖ジオール及び分子量
約50〜500の短鎖ジオール、有機ジイソシアナートを用
いることが好ましい。The polyurethane resin used in the present invention has excellent coating strength and is obtained by a reaction between a polyhydroxy compound and a polyisocyanate. The polyhydroxy compound and polyisocyanate which are the main components of the resin have a molecular weight of It is preferred to use about 500-5000 long-chain diols and short-chain diols with a molecular weight of about 50-500, organic diisocyanates.
上記長鎖ジオールは、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、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樹脂のウレタン基濃度が大き
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基濃度が非常に
小さくなるため、樹脂の耐摩耗性及び耐熱性が低下す
る。The long-chain diol is, for example, polyester diol,
It is roughly classified into polyether diol and polyether ester glycol. As polyester diol,
Specifically, for example, succinic acid, adipic acid, sebacic acid,
Aliphatic dicarboxylic acids such as azelaic acid, terephthalic acid,
An aromatic dicarboxylic acid such as isophthalic acid or a lower alcohol ester thereof, and ethylene glycol 1,3-propylene glycol, 1,4-butylene glycol, 1,6-
Lactones obtained by ring-opening polymerization of lactones such as polyester diols or ε-caprolactone obtained by reacting hexane glycol, diethylene glycol, neopentyl glycol, or an ethylene oxide adduct of bisphenol A or a mixture thereof, or the like. And polyester diols. Examples of the polyether diol include polyethylene glycol, polypropylene ether glycol, polytetramethylene ether glycols, and copolymerized polyether glycols thereof. Examples of the polyetherester glycol 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 resulting polyurethane resin will have too high a urethane group concentration, resulting in poor flexibility of the resin, and poor solubility in solvents, and will be used as a binder for magnetic recording media. It is not so good. When the molecular weight of the long-chain diol is too large, the content of the long-chain diol in the resin becomes too large and the urethane group concentration becomes relatively small, so that the abrasion resistance and heat resistance of the resin decrease. I do.
上記短鎖ジオールは、例えばエチレングリコール、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、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オ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 is, for example, ethylene glycol, propylene glycol, 1,4-butylene glycol, 1,6-
There are aliphatic glycols such as hexane glycol and neopentyl glycol, and aromatic diols such as ethylene oxide adduct or propion oxide adduct of bisphenol A and ethylene oxide adduct of hydroquinone. These may be used alone depending on the properties of the polyurethane resin. Alternatively, they can be mixed and used in various quantitative ratios.
さらに、グリセリン、グリセリンのエチレンオキサイ
ド付加物、2−メチルプロパン−1,2,3−トリオール、
4−〔ビス(2−ヒドロキシエチル)〕−2−ヒドロキ
シペンタン、3−メチルペンタン−1,3,5−トリオー
ル、1,2,6−ヘキサントリオール、1−ビス(2−ヒド
ロキシエチル)アミノ−2−プロパノール、ジエタノー
ルアミンのプロピレンオキサイド付加物等のトリオール
を併用することも可能である。Further, glycerin, ethylene oxide adduct of glycerin, 2-methylpropane-1,2,3-triol,
4- [bis (2-hydroxyethyl)]-2-hydroxypentane, 3-methylpentane-1,3,5-triol, 1,2,6-hexanetriol, 1-bis (2-hydroxyethyl) amino- Triols such as propylene oxide adduct of 2-propanol and diethanolamine can also be used in combination.
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−トリ
レンジイソシアナート、2,6−ト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。As the organic diisocyanate, an aliphatic diisocyanate such as tetramethylene diisocyanate, hexamethylene diisocyanate, m-phenylene diisocyanate, p-phenylene diisocyanate, 2,4-tolylene diisocyanate, 2,6-tolylene diisocyanate, diphenylmethane diisocyanate, 3,3-dimethoxy-4,4'-biphenylene diisocyanate, 3,3'-
Dimethyl-4,4'-biphenylene diisocyanate, 4,
Aromatic diisocyanates such as 4'-diisocyanate diphenyl ether, 1,5-naphthalenediisocyanate, 2,4-naphthalenediisocyanate, 1,3-diisocyanatomethylcyclohexane, 1,4-diisocyanate Examples include alicyclic diisocyanates such as methylcyclohexane, 4,4'-diisocyanatodicyclohexylmethane, and isophorone diisocyanate.
また、ポリウレタン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。The reaction method employed in the production of the polyurethane resin includes melt polymerization to be carried out in a molten state, and dissolving the above-described raw materials in an inert solvent such as ethyl acetate, methyl ethyl ketone, acetone, toluene or the like alone or in a mixed solvent. Solution polymerization is performed, but solution polymerization is preferred for the production of polyurethane resins that are often dissolved and used in a solvent such as a binder for magnetic recording media. It is more preferable to perform the solution polymerization by adding the above inert solvent before performing the 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。At the time of the reaction, an organometallic compound such as stannous octylate or an organic tin compound such as dibutyltin dilaurate, or a tertiary amine such as N-methylmorpholine or triethylamine may be added as a catalyst. Also, to increase the stability of the product, antioxidants, UV absorbers,
A hydrolysis inhibitor or the like may be added in an amount of about 5% or less based on the solid content.
さらに、上記ポリウレタン樹脂に親水性極性基として
−COOM基(但し、Mは水素原子又はアルカリ金属原子を
表す。)及び第4級アンモニウム塩を導入する。ここ
で、−COOM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、−COOM基を単独に導入した結合剤では塗
料としたときに粒度が非常に大きなものとなり実用性に
欠けるものとなってしまうので、第4級アンモニウム塩
を併用する。Further, a -COOM group (where M represents a hydrogen atom or an alkali metal atom) and a quaternary ammonium salt are introduced into the polyurethane resin as a hydrophilic polar group. Here, the -COOM group is very effective in improving the dispersibility of the magnetic powder, and the effect of reducing powder dropout is particularly large when used as a magnetic recording medium. In this case, the particle size becomes very large and the practicability is lacking. Therefore, a quaternary ammonium salt is used in combination.
本発明者等の実験によれば、分子中に−COOM基を有し
かつ第4級アンモニウム塩を有するポリウレタン樹脂を
用いることで、−COOM基の粉落ち軽減効果を損なうこと
なしに良好な粒度特性を有する塗料を得ることができ、
−COOM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 the experiments of the present inventors, by using a polyurethane resin having a -COOM group in a molecule and having a quaternary ammonium salt, a good particle size without impairing the powder drop reduction effect of the -COOM group. Paints with properties can be obtained,
-It was found that a magnetic recording medium having more excellent dispersibility than in the case of containing only the -COOM group can be obtained.
ところで、これら−COOM基や第4級アンモニウム塩を
ポリウレタン樹脂に導入するには、次のような方法によ
ればよい。Incidentally, the following method may be used to introduce these -COOM groups and quaternary ammonium salts into the polyurethane resin.
(1)ポリウレタンの原料であるジイソシアナートある
いはポリオール等の一部に前記−COOM基あるいは第4級
アンモニウム塩を予め導入しておく方法。(1) A method in which the -COOM group or the quaternary ammonium salt is introduced in advance into a part of diisocyanate or polyol which is a raw material of polyurethane.
(2)ポリウレタン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−COOM基含有化合物及び第4
級アンモニウム塩含有化合物により変性する方法。(2) An OH group is allowed to remain at the terminal or side chain of the polyurethane resin, and the OH group is added to the -COOM group-containing compound and the fourth group.
A method of modifying with a compound containing a quaternary ammonium salt.
上記(1)の方法で用いられる−COOM基あるいは第4
級アンモニウム塩を親水性極性基として導入したジイソ
シアナートあるいはポリオールとしては、−COOM基含有
ジオール、第4級アンモニウム塩含有ジオール、−COOM
基含有有機ジイソシアナート、第4級アンモニウム塩含
有有機ジイソシアナートが挙げられる。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樹脂には親
水性極性基が導入される。The —COOM group or the fourth group used in the method (1) above;
Examples of the diisocyanate or polyol having a quaternary ammonium salt introduced as a hydrophilic polar group include a diol containing a -COOM group, a diol containing a quaternary ammonium salt, and -COOM.
Group-containing organic diisocyanates and quaternary ammonium salt-containing organic diisocyanates are exemplified. These compounds polymerize with other raw materials to form a part of the polymer molecular chain of the polyurethane resin, and as a result, a hydrophilic polar group is introduced into the polyurethane resin.
−COOM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−COOH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樹
脂を合成することにより、分子中に−COOM基が導入され
る。Examples of -COOM group-containing diols include dimethylolpropionic acid and compounds obtained by neutralizing these -COOH groups with a NaOH methanol solution, a KOH methanol solution, or the like. By synthesizing a polyurethane resin using the compound as a chain extender, a -COOM group is introduced into the molecule.
第4級アンモニウム塩含有ジオールは、第4級アンモ
ニウム塩を有しないカルボン酸成分、グリコール成分及
び第4級アンモニウム塩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 quaternary ammonium salt-containing diol is obtained by reacting a carboxylic acid component having no quaternary ammonium salt, a glycol component, and a dicarboxylic acid component having a quaternary ammonium salt.
上記第4級アンモニウム塩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−ナフタル酸等の芳香族ジカルボ酸、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 having no quaternary ammonium salt include aromatic dicarboxylic acids such as terephthalic acid, isophthalic acid, orthophthalic acid and 1,5-naphthalic acid, p-oxybenzoic acid, and p- (hydroxyethoxy) benzoic acid. Aromatic oxycarboxylic acids such as acids, aliphatic dicarboxylic acids such as succinic acid, adipic acid, azelaic acid, sebacic acid and dodecanedicarboxylic acid; tri- and tetracarboxylic acids such as trimellitic acid, trimesic acid, and pyromellitic acid; No.
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−ペンタンジオール、1,6−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−トリメチル
−1,3−ペンタンジオール、1,4−シクロヘキサンジメタ
ノール、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、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。As the glycol component, ethylene glycol,
Propylene glycol, 1,3-propanediol, 1,4-
Butanediol, 1,5-pentanediol, 1,6-hexanediol, neopentyl glycol, diethylene glycol, dipropylene glycol, 2,2,4-trimethyl-1,3-pentanediol, 1,4-cyclohexanedimethanol, Examples thereof include an ethylene oxide adduct and a propylene oxide adduct of bisphenol A, polyethylene glycol, polypropylene glycol, polytetramethylene glycol, and the like. Further, tri- and tetraols such as trimethylolethane, trimethylolpropane, glycerin and pentaerythritol may be used in combination.
上記第4級アンモニウム塩を有するジカルボン酸成分
としては、以下に示されるものが挙げられる。Examples of the dicarboxylic acid component having the quaternary ammonium salt include those shown below.
(但し、R1,R2,R3,は各々炭素数1〜6までのアルキル
基を表す。) したがって、上記長鎖ジオールの一部をこの第4級ア
ンモニウム塩含有ジオールで置き換えてポリウレタン樹
脂を合成することにより、分子中に第4級アンモニウム
塩を導入される。 (However, R 1 , R 2 , and R 3 each represent an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms.) Therefore, a polyurethane resin is obtained by replacing a part of the long-chain diol with the quaternary ammonium salt-containing diol. Is synthesized to introduce a quaternary ammonium salt into the molecule.
また、上記−COOM基含有有機ジイソシアナートや第4
級アンモニウム塩含有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、−COOM基あるいは第4
級アンモニウム塩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-mentioned organic diisocyanate containing -COOM group and
The quaternary ammonium salt-containing diisocyanate can be added to a tri- or higher functional polyisocyanate compound by adding a -COOM group or a quaternary
It can be obtained by reacting a compound having a quaternary ammonium salt.
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L(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ネート化合物はポリオール
とジ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 polyisocyanate compound, trifunctional trade names such as Desmodur L (manufactured by Bayer) and Coronate L (manufactured by Nippon Polyurethane) are known.
Generally, a polyfunctional polyisocyanate compound is obtained by performing an addition reaction between a polyol and a diisocyanate.
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、ジイソシアナ
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。Examples of the polyol include propylene glycol, glycerol, trimethylolpropane, pentaerythritol, sorbitol and the like. Examples of the diisocyanate include tolylene diisocyanate, 4,4-diphenylmethane diisocyanate, naphthylene diisocyanate, hexamethylene diisocyanate, isophorone diisocyanate, xylene diisocyanate, and lysine diisocyanate. Can be
上記3官能以上のポリイソシアナート化合物に−COOM
基を導入するには、1分子中に−COOM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を
3官能以上のポリイソシアナート化合物に対して反応さ
せればよい。これによって、1分子中に2個以上の−NC
O基を有し、かつ−COOM基を有する化合物(−COOM基含
有有機ジイソシアナート)が得られる。-COOM to the trifunctional or higher polyisocyanate compound
To introduce a group, one molecule has a -COOM group, and-
A compound having active hydrogen capable of reacting with an NCO group may be reacted with a tri- or higher functional polyisocyanate compound. Thus, two or more -NCs in one molecule
A compound having an O group and having a -COOM group (an organic diisocyanate containing a -COOM group) is obtained.
前記1分子中に−COOM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 a -COOM group in one molecule and having 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 tri- or higher functional polyisocyanate compound, for example, as shown in the following reaction formula.
(反応式中、R−NCOは3官能以上のポリイソシアナー
ト化合物を表す。) 第4級アンモニウム塩を導入するには、1分子中に第
4級アンモニウム塩を有し、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を3官能以上のポリイ
ソシアナート化合物に対して反応させればよい。これに
よって、1分子中に2個以上の−NCO基を有し、かつ第
4級アンモニウム塩を有する化合物(第4級アンモニウ
ム塩含有有機ジイソシアナート)が得られる。 (In the reaction formula, R-NCO represents a tri- or higher functional polyisocyanate compound.) In order to introduce a quaternary ammonium salt, a quaternary ammonium salt is contained in one molecule, and -NCO group is added. A compound having an active hydrogen capable of reacting with the polyisocyanate may be reacted with a polyisocyanate compound having three or more functional groups. Thus, a compound having two or more —NCO groups in one molecule and having a quaternary ammonium salt (a quaternary ammonium salt-containing organic diisocyanate) is obtained.
前記1分子中に第4級アンモニウム塩を有し、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。A quaternary ammonium salt in one molecule, and
Examples of the compound having an active hydrogen capable of reacting with the NCO group include the following.
〔(CH3)3N+CH2CH2OH)〕X- 〔(CH3)3N+CH2CH2OOCNH2)〕X- 〔(CH3)3N+CH2CH(CH3)OH〕X- H2NC6H4N-(CH3)3X-・HCl 〔HOCH2CH2N+(C2H5)3〕X- (但し、XはCl,Br又はIを表す。) 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。[(CH 3 ) 3 N + CH 2 CH 2 OH)] X - [(CH 3 ) 3 N + CH 2 CH 2 OOCNH 2 )] X - [(CH 3 ) 3 N + CH 2 CH (CH 3 ) OH] X - H 2 NC 6 H 4 N - (CH 3) 3 X - · HCl [HOCH 2 CH 2 N + (C 2 H 5) 3 ] X - (where, X represents a Cl, Br or I These compounds are subjected to an addition reaction with a tri- or higher functional polyisocyanate compound, for example, as shown in the following reaction formula.
R−NCO + 〔(CH3)3N+CH2CH2OH)〕X- →R−NHCOO−CH2CH2N+(CH3)3X- ……(iii) (反応式中、R−NCOは3官能以上のポリイソシアナー
ト化合物を表す。) 一方、上記(2)の方法は、重合反応により所定の分
子量まで鎖延長したポリウレタン樹脂の末端あるいは側
鎖に存在するOH基に対して、−COOM基あるいは第4級ア
ンモニウム塩を有する化合物を反応させるものである。
この場合、OH基と−COOM基を有する化合物、またはOH基
と第4級アンモニウム塩を有する化合物を合成し、ジイ
ソシアナート化合物と等モル反応させジイソシアナート
の一方の−NCO基に−COOM基または第4級アンモニウム
塩を導入し、残りの−NCO基とポリウレタン樹脂の−OH
基と反応させれば、−COOM基あるいは第4級アンモニウ
ム塩が導入されたポリウレタン樹脂が得られる。反応式
を示せば次のようになる。R-NCO + [(CH 3) 3 N + CH 2 CH 2 OH) ] X - → R-NHCOO-CH 2 CH 2 N + (CH 3) 3 X - ...... (iii) ( in the reaction formulas, R -NCO represents a tri- or higher functional polyisocyanate compound.) On the other hand, the method (2) is based on the OH group present at the terminal or side chain of the polyurethane resin which has been chain-extended to a predetermined molecular weight by a polymerization reaction. , -COOM group or a compound having a quaternary ammonium salt.
In this case, a compound having an OH group and a -COOM group, or a compound having an OH group and a quaternary ammonium salt is synthesized, and is reacted with the diisocyanate compound in an equimolar manner. Group or a quaternary ammonium salt, and the remaining -NCO group and -OH of the polyurethane resin are introduced.
When reacted with a group, a polyurethane resin into which a -COOM group or a quaternary ammonium salt is introduced is obtained. The reaction equation is as follows.
(2−1) OCN−R−NCO+HOCH2COOM→OCN−R−NCOOCH2COOM RPU−OH+OCN−R−NCOOCH2COOM →RPU−OCONH−R−NCOOCH2COOM (但し、式中Rは2価の炭化水素基を表し、RPUはポリ
ウレタン樹脂を表す。) (但し、式中R,R′は2価の炭化水素基を表し、R″は
アルキル基等の1価の炭化水素基、RPUはポリウレタン
樹脂を表す。) 以上のようにして−COOM基及び第4級アンモニウム塩
個々についてはポリウレタン樹脂中に導入することがで
きる。(2-1) OCN-R-NCO + HOCH 2 COOM → OCN-R-NCOOCH 2 COOM R PU -OH + OCN-R-NCOOCH 2 COOM → R PU -OCONH-R-NCOOCH 2 COOM ( In the formula R is a divalent Represents a hydrocarbon group, and R PU represents a polyurethane resin.) (Wherein, R and R ′ represent a divalent hydrocarbon group, R ″ represents a monovalent hydrocarbon group such as an alkyl group, and R PU represents a polyurethane resin.) As described above, the —COOM group And each of the quaternary ammonium salts can be introduced into the polyurethane resin.
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樹脂中に−COOM基とともに第
4級アンモニウム塩を導入してなるものである。したが
って、−COOM基及び第4級アンモニウム塩からなる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。The magnetic recording medium according to the present invention is obtained by introducing a quaternary ammonium salt together with a -COOM group into a polyurethane resin used as a binder for a magnetic paint. Therefore, the introduction of two types of hydrophilic polar groups consisting of a -COOM group and a quaternary ammonium salt may be carried out as follows.
(I)ポリウレタン樹脂の原料中に−COOM基を有する化
合物と第4級アンモニウム塩を有する化合物を含有さ
せ、ポリウレタン樹脂の生成と同時にこれら−COOM基,
第4級アンモニウム塩を導入する方法。(I) A compound having a -COOM group and a compound having a quaternary ammonium salt are contained in a raw material of the polyurethane resin, and these -COOM groups,
A method of introducing a quaternary ammonium salt.
(II)既に合成したポリウレタン樹脂の側鎖または末端
に存在する−OH基を変性すことにより−COOM基と第4級
アンモニウム塩を導入する方法。(II) A method in which a —COOM group and a quaternary ammonium salt are introduced by modifying a —OH group present on the side chain or terminal of the already synthesized polyurethane resin.
(III)ポリウレタン樹脂の原料中に−COOM基を有する
化合物を含有させ、これによって、−COOM基含有ポリウ
レタン樹脂の末端もしくは側鎖のOH基を変性して第4級
アンモニウム塩を導入する方法。(III) A method in which a compound having a -COOM group is contained in the raw material of the polyurethane resin, whereby the terminal or side chain OH group of the -COOM group-containing polyurethane resin is modified to introduce a quaternary ammonium salt.
(IV)ポリウレタン樹脂の原料中に第4級アンモニウム
塩を有する化合物をを含有させ、これによって得られる
第4級アンモニウム塩含有ポリウレタン樹脂の末端もし
くは側鎖のOH基を変性して−COOM基を導入する方法。(IV) The raw material of the polyurethane resin contains a compound having a quaternary ammonium salt, and the terminal or side chain OH group of the resulting quaternary ammonium salt-containing polyurethane resin is modified to form a -COOM group. How to introduce.
例えば(I)の方法による場合には、第4級アンモニ
ウム塩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、−COOM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)を鎖延長剤として
用いポリウレタン樹脂を合成すればよい。For example, in the case of the method (I), a long-chain polyester diol containing a quaternary ammonium salt is used as a part of the long-chain diol, and a short-chain diol containing a -COOM group (for example, dimethylolpropionic acid) is used. A polyurethane resin may be synthesized by using it as a chain extender.
また、(II)の方法による場合には、既に合成された
ポリウレタン樹脂の側鎖または末端に存在する−OH基の
一部に先ず−COOM基を導入し、続いて残存する−OH基に
第4級アンモニウム塩を導入すればよい。In the case of the method (II), a -COOM group is first introduced into a part of the -OH group existing on the side chain or terminal of the already synthesized polyurethane resin, and then a second -OH group is introduced into the remaining -OH group. What is necessary is just to introduce a quaternary ammonium salt.
上述の方法によって−COOM基及び第4級アンモニウム
塩をポリウレタン樹脂中に容易に導入することができ
る。The -COOM group and the quaternary ammonium salt can be easily introduced into the polyurethane resin by the method described above.
結合剤として用いられるポリウレタン樹脂に導入され
る親水性極性基の導入量としては、−COOM基と第4級ア
ンモニウム塩の和が0.01〜1.0mmol/gであることが好ま
しく、より好ましくは0.01〜0.5mmol/gの範囲である。
ここで、−COOM基の導入量としては0.01〜0.5mmol/g,第
4級アンモニウム塩の導入量は0.001mmol/g以上とす
る。上記親水性極性基の導入量が0.01mmol/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1.0mmol/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
もある。The amount of the hydrophilic polar group introduced into the polyurethane resin used as the binder is preferably the sum of the -COOM group and the quaternary ammonium salt is 0.01 to 1.0 mmol / g, more preferably 0.01 to 1.0 mmol / g. It is in the range of 0.5 mmol / g.
Here, the introduction amount of the -COOM group is 0.01 to 0.5 mmol / g, and the introduction amount of the quaternary ammonium salt is 0.001 mmol / g or more. When the introduction amount of the hydrophilic polar group is less than 0.01 mmol / g, a sufficient effect on the dispersibility of the ferromagnetic powder is not recognized, and when the introduction amount of the hydrophilic polar group exceeds 1.0 mmol / g, Not only does intermolecular or intramolecular aggregation tend to occur, which adversely affects the dispersibility, but also causes selectivity to the solvent, making it impossible to use a general-purpose solvent.
また、本発明によるポリウレタン樹脂の数平均分子量
は10000〜100000、より好ましくは10000〜60000の範囲
であることが好ましい。数平均分子量が10000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。The polyurethane resin according to the present invention preferably has a number average molecular weight of 10,000 to 100,000, more preferably 10,000 to 60,000. When the number average molecular weight is less than 10,000, the coating film forming ability of the resin becomes insufficient, and when the number average molecular weight exceeds 60,000, the paint is mixed, transferred,
There is a possibility that a problem may occur in a process such as coating.
本発明によるポリウレタン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 polyurethane resin according to the present invention is other thermoplastic resin,
It can be used in combination with a thermosetting resin or a reactive resin.
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200〜20000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,
塩化ビニル−酢酸ビニル−マレイン酸共重合体,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,ブタジエン−アクリロ
ニトリル共重合体,アクリロニトリル−ブタジエン−メ
タクリル酸共重合体,ポリアミド樹脂,ポリビニルブチ
ラール,セルロース誘導体,スチレン−ブタジエン共重
合体,ポリエステル樹脂ポリブタジエン等の合成ゴム系
の樹脂が挙げられる。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−ポリアミド樹
脂,ニトロセルロース−メラミン樹脂,高分子ポリエス
テル樹脂とイソシア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,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。As the thermoplastic resin, the softening temperature is 150 ° C. or less,
It has an average molecular weight of 10,000 to 200,000 and a degree of polymerization of about 200 to 20,000. For example, a vinyl chloride-vinyl acetate copolymer,
Vinyl chloride-vinyl acetate-vinyl alcohol copolymer,
Vinyl chloride-vinyl acetate-maleic acid copolymer, vinyl chloride-vinylidene chloride copolymer, vinyl chloride-acrylonitrile copolymer, acrylate-acrylonitrile copolymer, acrylate-vinylidene chloride copolymer, methacrylic acid 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, polyvinyl butyral, cellulose derivative, styrene-butadiene copolymer, polyester resin polybutadiene, and other synthetic rubber resins. Examples of the thermosetting resin or the reactive resin include, for example, phenol resin, epoxy resin, thermosetting polyurethane resin, urea resin, melamine resin, alkyd resin, urea-formaldehyde resin silicon resin, acrylic reaction resin, epoxy-polyamide Resin, nitrocellulose-melamine resin, mixture of high molecular polyester resin and isocyanate prepolymer, mixture of polyester polyol and polyisocyanate, urea formaldehyde resin, mixture of low molecular weight glycol / high molecular weight diol / triphenylmethane triisocyanate, Examples thereof include polyamine resins and mixtures thereof. Of these, it is desirable to use in combination with one having 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, for example, by applying a magnetic paint prepared by dispersing a ferromagnetic powder in the above-mentioned binder and dissolving it in an organic solvent to the surface of the non-magnetic support.
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 powder, hexagonal barium ferrite fine 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
マグヘマイト(γ−Fe2O3,X=1.50)、マグネタイト(F
e3O4,X=1.33)及びこれらの固溶体(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。When the ferromagnetic iron oxide particles are represented by the general formula FeOx, those having a value of X in the range of 1.33 ≦ X ≦ 1.50, that is, maghemite (γ-Fe 2 O 3 , X = 1.50), magnetite (F
e 3 O 4 , X = 1.33) and their solid solutions (FeOx, 1.33 <X <
1.50). Further, cobalt may be added to these ferromagnetic iron oxides for the purpose of increasing coercive force. Cobalt-containing iron oxides are roughly classified into two types: a doped type and an adhered 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,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。Examples of the ferromagnetic chromium dioxide include CrO 2 or Ru, Sn, Te, Sb, Fe, Ti, V, Mn for the purpose of improving coercive force.
And the like can be used.
強磁性合金粉末としては、Fe,Co,Ni,Fe−Co,Fe−Ni,F
e−Co−Ni,Co−Ni,Fe−Co−B,Fe−Co−Cr−B,Mn−Bi,Mn
−Al,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Al,Si,Ti,Cr,Mn,Cu,Zn等の金属成分
を添加してもよい。As ferromagnetic alloy powders, Fe, Co, Ni, Fe-Co, Fe-Ni, F
e-Co-Ni, Co-Ni, Fe-Co-B, Fe-Co-Cr-B, Mn-Bi, Mn
-Al, Fe-Co-V or the like can be used, and a metal component such as Al, Si, Ti, Cr, Mn, Cu, Zn or the like may be added thereto for the purpose of improving various characteristics.
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。Further, in addition to the binder and the ferromagnetic powder, a dispersant, a lubricant, an abrasive, an antistatic agent, a rust inhibitor, and the like may be added to the magnetic layer.
上記分散剤(顔料湿潤剤)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,パルミチン酸,
ステアリン酸,オレイン酸,エライジン酸,リノール
酸,リノレン酸,ステアロール酸等の炭素数12〜18個の
脂肪酸(R7COOH,R7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(Li,Na,
K等)またはアルカリ土類金属(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。Examples of the dispersant (pigment wetting agent) include caprylic acid, capric acid, lauric acid, myristic acid, palmitic acid,
Fatty acids having 12 to 18 carbon atoms (R 7 COOH, R 7 is an alkyl or alkenyl group having 11 to 17 carbon atoms) such as stearic acid, oleic acid, elaidic acid, linoleic acid, linolenic acid, and stearolic acid; Fatty acid alkali metals (Li, Na,
K) or an alkaline earth metal (Mg, Ca, Ba) metal soap, amides of the above-mentioned fatty acids, polyalkylene oxide alkyl phosphates, trialkyl polyolefin oxyquaternary ammonium salts (alkyl has 1 to 1 carbon atoms)
5, olefins such as ethylene and propylene) are used. In addition, higher alcohols having 12 or more carbon atoms, sulfates, and the like can also be used. These dispersants are added in the range of 0.5 to 20 parts by weight based on 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),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,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20)、
炭素数12〜22の脂肪酸と炭素数3〜22のアルコールから
なる脂肪酸エステル(モノエステル,ジエステル,トリ
エステルのいずれでもよく、さらに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、脂肪酸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、マンニッタンエステル、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。Examples of the lubricant include dialkyl polysiloxane (alkyl has 1 to 5 carbon atoms), dialkoxy polysiloxane (alkoxy has 1 to 4 carbon atoms), monoalkyl monoalkoxy polysiloxane (alkyl has 1 to 5 carbon atoms).
Silicon, oil such as phenylpolysiloxane, fluoroalkylpolysiloxane (alkyl has 1 to 5 carbons), conductive fine powder such as graphite, molybdenum disulfide, tungsten disulfide Inorganic fine powders such as polyethylene, polypropylene, polyethylene vinyl chloride copolymer, plastic fine powders such as polytetrafluoroethylene, α-olefin polymer,
Unsaturated aliphatic hydrocarbons that are liquid at room temperature (compounds in which an n-olefin double bond is bonded to a terminal carbon, having about 20 carbon atoms),
Fatty acid esters composed of fatty acids having 12 to 22 carbon atoms and alcohols having 3 to 22 carbon atoms (which may be any of monoesters, diesters, and triesters, and may be polyfunctional polyesters of higher molecular weight), fatty acids, or Metal salts, fatty acid amides, fatty acid alcohols or alkoxides thereof, aliphatic amines, polyhydric alcohols, sorbitan esters, mannittan esters, sulfurized fatty acids, aliphatic mercaptans, perfluoroalkylethylene oxides, perfluoropolyethers, higher alkyl sulfones Acids or metal salts thereof, perfluoroalkylsulfonic acids or ammonium salts or metal salts thereof, perfluoroalkylcarboxylic acids or metal salts thereof, fluorocarbons and the like can be used. These lubricants are binders
It is added in the range of 0.2 to 20 parts by weight based on 100 parts by weight.
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(Cr2O3)、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。Examples of the abrasive include commonly used materials such as fused alumina, silicon carbide, chromium oxide (Cr 2 O 3 ), corundum, artificial corundum, diamond, artificial diamond, garnet, and emery (main components: corundum and magnetite). Is used. These abrasives have a Mohs hardness of 5
As described above, those having an average particle diameter of 0.05 to 5 μm are used, and particularly preferably 0.1 to 2 μm. These abrasives are added in the range of 0.5 to 20 parts by weight based on 100 parts by weight of the binder.
上記帯電防止剤としては、カーボンブラック,カーボ
ンブラッ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,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,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。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。Examples of the antistatic agent include conductive fine powders such as carbon black and carbon black graft polymer, natural surfactants such as saponin, nonionic surfactants such as alkylene oxide, glycerin and glycidol, higher alkylamines, Cationic surfactants such as quaternary ammonium salts, pyridine and other heterocycles, and phosphoniums; anionic surfactants containing acidic groups such as carboxylic acids, sulfonic acids, phosphoric acids, sulfate groups, and phosphate groups; Ampholytic agents such as amino acids, aminosulfonic acids, and sulfuric acid or phosphoric acid esters of amino alcohol are used. The conductive fine powder is in the range of 0.2 to 20 parts by weight based on 100 parts by weight of the binder, and the surfactant is 0.1 to 10 parts by weight.
It is added in the range of parts by weight. These surfactants may be added alone or as a mixture. These are used as antistatic agents, but are sometimes applied for other purposes such as dispersion, improvement of magnetic properties, improvement of lubricity, and application 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,ジエタノールアミンホスフェー
ト,シクロヘ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, phosphoric acid, sulfamide, guanidine, pyridine, amine, urea, zinc chromate, calcium chromate, strontium chromate, etc. can be used. Vaporizable rust inhibitors such as phosphate, cyclohexyl ammonium carbonate, hexamethylene diamine carbonate, propylene diamine stearate, guanidine carbonate, triethanolamine nitrite, morpholine stearate (inorganic acid salts such as amine, amide or imide or organic acids) When salt is used, the rust prevention effect is improved. These rust inhibitors are used in the range of 0.01 to 20 parts by weight based on 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,四塩化炭素,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。The constituent material of the magnetic layer described above is prepared as a magnetic paint by dissolving it in an organic solvent, and applied on a non-magnetic support. As a solvent for the magnetic paint, acetone, methyl ethyl ketone, methyl isobutyl ketone, cyclohexanone and the like are used. Ketones, esters such as methyl acetate, ethyl acetate, butyl acetate, ethyl lactate, and glycol monoethyl ether; glycol ethers such as glycol dimethyl ether, glycol monoethyl ether, and dioxane; and aromatic carbonization such as benzene, toluene, and xylene Examples include hydrogen, aliphatic hydrocarbons such as hexane and heptane, and chlorinated hydrocarbons such as methylene chloride, ethylene chloride, carbon tetrachloride, 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
テレフタレート,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,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,磁器等のセラミックス類、単
結晶シリコン、紙,バライタまたはポリエチレン,ポリ
プロピレン,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,ディスク,カー
ド,ドラム等のいずれでも良い。The material of the non-magnetic support to which these constituent materials are applied may be any material which is generally used for this type of magnetic recording medium, for example, polyethylene terephthalate, polyethylene-2,6-naphthalate. Polyesters such as polyethylene, polypropylene, etc., cellulose derivatives such as cellulose triacetate, cellulose diacetate, cellulose acetate butyrate, cellulose acetate propionate, vinyl resins such as polyvinyl chloride, polyvinylidene chloride, polycarbonate, Plastics such as polyimide, polyamide, polyamide-imide, etc., non-magnetic metals such as aluminum, copper, tin, zinc or non-magnetic alloys containing them, light alloys such as aluminum alloys and titanium alloys, ceramics, ceramics, Ceramics such as vessels, single crystal silicon, paper, baryta or polyethylene, polypropylene, ethylene - 2 carbon atoms, such as butene copolymer
Papers such as paper coated or laminated with 10 α-polyolefins can be used. The form of these nonmagnetic supports may be any of films, tapes, sheets, disks, cards, drums and the like.
前述のように、分子中に−COOM基及び第4級アンモニ
ウム塩を導入したポリウレタン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とともに−COOM基の粉落
ち軽減効果により耐久性の向上が図れる。As described above, by using a polyurethane resin in which a -COOM group and a quaternary ammonium salt are introduced into the molecule as a binder, the affinity for the magnetic powder is greatly improved, and the magnetic powder or the ultrafine particles can be used. Even if the magnetic powder has a large amount of magnetization, it can be dispersed well and the durability can be improved by the effect of reducing powder dropping of the -COOM group.
また特に、−COOM基と第4級アンモニウム塩の両者を
導入することにより、耐久性の向上及び結合剤の粘度特
性の向上が図られる。In particular, by introducing both a -COOM group and a quaternary ammonium salt, the durability and the viscosity characteristics of the binder can be improved.
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,
The present invention is not limited to these examples.
先ず、−COOM基及び第4級アンモニウム塩を導入した
ポリウレタン樹脂を本明細書に記載した方法により合成
した。第1表に合成したポリウレタン樹脂の特性を示
す。First, a polyurethane resin into which a -COOM group and a quaternary ammonium salt were introduced was synthesized by the method described in the present specification. Table 1 shows the characteristics of the synthesized polyurethane resin.
実施例1 磁性塗料組成 強磁性粉末 100重量部 (比表面積35m2/g,Co−γFe2O3) 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重量部 分散剤(レシチン) 0.5重量部 研磨剤(Cr2O3) 2重量部 帯電防止剤(カーボン) 2重量部 潤滑剤(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
コロネートL)を3重量部添加し、さらに30分間混合
し、これを16μm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。 Example 1 Composition of magnetic paint 100 parts by weight of ferromagnetic powder (specific surface area 35 m 2 / g, Co-γFe 2 O 3 ) 10 parts by weight of vinyl chloride-vinyl acetate copolymer Binder 1 10 parts by weight Lubricant (silicone oil) 0.5 parts by weight Dispersant (lecithin) 0.5 parts by weight Abrasive (Cr 2 O 3 ) 2 parts by weight Antistatic agent (carbon) 2 parts by weight Lubricant (butyl stearate) 0.5 parts by weight Methyl ethyl ketone 110 parts by weight Methyl isobutyl ketone 50 Parts by weight Toluene 50 parts by weight The above composition was mixed in a ball mill for 48 hours, filtered, and 3 parts by weight of a curing agent (trade name: Coronate L, manufactured by Nippon Polyurethane Co., Ltd.) was added. This was applied on a 16 μm thick polyethylene terephthalate film so that the film thickness after drying was 6 μm.
Next, after performing a magnetic field orientation treatment, the film was dried and wound up.
After calendering this, it was cut into 1/2 inch width to prepare a sample tape.
実施例2〜実施例7 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7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。Examples 2 to 7 In the composition of Example 1, binder 2 was used instead of binder 1.
A sample tape was prepared in the same manner as in Example 1 except that the binder 7 was used.
比較例1〜比較例6 実施例1の組成物中、結合剤1の代わりに結合剤8結
合剤13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。Comparative Examples 1 to 6 In the composition of Example 1, a sample tape was prepared in the same manner as in Example 1, except that Binder 8 and Binder 13 were used instead of Binder 1.
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,塗料粘度を測定した。With respect to each of the obtained sample tapes, the surface gloss, powder falling, and paint viscosity were measured.
なお、上記表面光沢は、光沢計(GLOSS METER)を用
いて、入射角60゜,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。The surface gloss was measured using a gloss meter (GLOSS METER) under the conditions of an incident angle of 60 ° and a reflection angle of 60 °. The powder drop was evaluated by the deduction method (−5 to 0) by visually observing the powder drop to the head drum, the guide and the like after running the shuttle 100 times for 60 minutes. The coating viscosity was a value measured at 30 rotations using a No. 4 rotor with a B-type rotational viscometer.
測定結果を第2表に示す。 Table 2 shows the measurement results.
第2表の結果からも明らかなように、本発明に係る各
サンプルテープにあっては、表面光沢,粉落ちに優れる
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。 As is clear from the results in Table 2, each sample tape according to the present invention is not only excellent in surface gloss and powder drop, but also low in paint viscosity and excellent in workability. .
〔発明の効果〕 以上の説明からも明らかなように、本発明において
は、ポリウレタン樹脂の分子中に−COOM基を導入すると
ともに、さらに第4級アンモニウム塩を導入し、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。[Effects of the Invention] As is clear from the above description, in the present invention, while introducing a -COOM group into the molecule of the polyurethane resin, a quaternary ammonium salt is further introduced, and this is used as a binder. Therefore, it shows a high affinity for the magnetic powder, and even if it is an ultrafine magnetic powder or a magnetic powder having a large amount of magnetization, the dispersibility becomes good.
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,表面性及び電磁変換特性に極めて優れ
た磁器記録媒体となる。Therefore, the properties of the coating film when formed as a magnetic layer are improved, resulting in a porcelain recording medium having extremely excellent durability, surface properties and electromagnetic conversion characteristics.
また、上記結合剤が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。Further, since the paint containing the binder has a low viscosity and is easy to handle, it has excellent characteristics in terms of workability in forming a coating film.
Claims (1)
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−COOM基(但し、Mは水素原子又
はアルカリ金属原子を表す。) (但し、R1,R2,R3は各々炭素数1〜6までのアルキル基
を示す。)を有するポリウレタン樹脂を含有することを
特徴とする磁気記録媒体。1. A magnetic recording medium comprising a magnetic layer mainly composed of ferromagnetic powder and a binder formed on a non-magnetic support, wherein the binder has a —COOM group in the molecule (where M is hydrogen). Atom or alkali metal atom.) (Wherein R 1 , R 2 , and R 3 each represent an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms).
Priority Applications (1)
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|---|---|---|---|
| JP61285146A JP2576101B2 (en) | 1986-11-29 | 1986-11-29 | Magnetic recording media |
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| JP61285146A JP2576101B2 (en) | 1986-11-29 | 1986-11-29 | Magnetic recording media |
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1986
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