JPH0363123B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

（産業上の利用分野） 本発明は磁気記録媒体に関するものであり、特
に強磁性粉末の結合剤としてすぐれた性能を示す
塩化ビニルを主体とする特殊な三元系共重合体を
用いてなる改良された磁気記録媒体に関する。 （従来の技術） 磁気記録媒体は、一般にポリエステルなどの支
持体表面に磁性粉末を合成樹脂などの結合剤を用
いて塗布することによりつくられている。 磁性粉末としては、γ−Fe₂O₃，Fe₃O₄および
これらにコバルトイオンを吸着もしくはドープし
たもの、またはCr₂Oなど、さらにはFe，Co，Fe
−Coもしくは場合によりNi等を含有させた針状
微粒子等が使用されているが、近年の家庭用の
VTRの普及やオーデイオカセツトテープの高性
能化により高い信号密度と短波長記録における高
再生出力が必要とされる。こうした動向に対処す
るため、磁性粉末がこれまでより一層微粒子化さ
れ、また非常に大きな磁気モーメントを有してい
るため、粒子が互いに凝集を起こし結合剤樹脂中
への均一分散が従来にも増して困難になつてきて
いる。 かかる技術的課題に対し、結合剤樹脂の性質と
して磁性粉末に対する親和性を向上させる観点か
ら、磁性微粒子たる金属酸化物や合金微粒子の有
する粒子表面の親水性の性質を結合剤樹脂にも持
たせる検討が広く行われている。 たとえば従来結合剤として実用に供されている
塩化ビニル−酢酸ビニルコポリマーについて、カ
ルボキシル基や水酸基などの親水性官能基を導入
することが行われているし、また「日本接着協会
誌」Vol.17、No.４（1981）、第155〜162頁の“磁気
テープと高分子”には、磁性塗料用結合剤として
の高分子物質に各種の親水性官能基を導入する研
究報文が掲載されており、これによれば結合剤中
のアンカーセグメントの種類とその効果について
官能基効果の序列が下記の如く記載されている。 また結合剤樹脂中にスルホン酸基を導入するこ
とについては特開昭58−108032号公報にも記載さ
れており、具体的にはビニルエステル、塩化ビニ
ル、塩化ビニリデン、アクリロニトリル、スチレ
ンなどのモノマーと、ビニルスルホン酸、ビニル
ベンゼンスルホン酸、２−アクリルアミド−２−
メチルプロパンスルホン酸などの重合性不飽和ス
ルホン酸とを共重合させてなるポリマーを磁性粉
末の結合剤として用いることが開示されている。 しかしスルホン酸基の導入は、たとえば塩化ビ
ニル−脂肪酸ビニル共重合体で検討した場合、磁
性粉末の分散性向上に確かにすぐれた効果がある
が、最近の強磁性微粉末に対してなお光沢不充分
としてあらわれ、また飽和磁化量を経時的に顕著
に低下させる欠点がある。なお、カルボキシル基
や水酸基の導入では分散性向上の効果が小さく目
的が達成されない。 他方ビニルアルコール単位が導入された共重合
体たとえば塩化ビニル−酢酸ビニル−ビニルアル
ール共重合体に対しそのOH基に分散性を向上さ
せる目的で、−SO₃M、−COOM、−OSO₃Mなどの
基（Ｍは金属原子）を含む親水性基団を導入して
なるポリマーを磁性粉末の結合剤樹脂として用い
ることが提案されている。しかし、この結合剤樹
脂は塩化ビニル−酢酸ビニルの共重合、該共重合
物のケン化、さらに同ケン化物のスルホン化とい
う３段階の複雑な反応工程によつて製造されるた
め工業的には高コストになるばかりでなく、１分
子中にOH基とCl原子とSO₃M基などの金属塩基
を有するため脱HCl反応が起こり、これにより磁
気特性が経時的に劣化し、飽和磁化量が顕著に低
下する欠点がある。 （発明の構成） 本発明者らは上記のかかる欠点を解決し、各種
の磁性粉末に対してより分散性が良好で、かつ磁
気特性の経時的劣化を起こすことのない耐久性に
すぐれた結合剤樹脂を開発し、これを用いること
により性能、信頼性の高い磁気記録媒体を得るべ
く鋭意研究を重ねた結果、本発明に到達した。 すなわち本発明は、支持体上に、塩化ビニルと
炭素数８〜16の脂肪酸ビニルエステルと重合性不
飽和スルホン酸とを共重合させ、ついで塩基性物
質で中和して得た共重合体中に強磁性微粉末を分
散せしめた磁性層を形成してなる磁気記録媒体に
関するものである。 本発明に使用される結合剤樹脂は、強磁性微粉
末の分散性、充填性にすぐれている、適宜併用さ
れるポリウレタン樹脂等と充分な相溶性をもつて
いる、さらに分子中に酢酸ビニル、プロピオン酸
ビニル等の単位を含まないため熱分解反応、脱塩
酸反応がきわめて起こりにくい、という諸性能利
点をもつているので、これを使用することにより
長期耐久性の改善された高性能の磁気記録媒体を
得ることができる。 以下本発明を詳細に説明する。 本発明に使用される結合剤樹脂は前記した各単
量体の共重合体を塩基性物質で中和したものであ
るが、この共重合体としては特に塩化ビニル単位
65〜90重量％、炭素数８〜16の脂肪酸ビニルエス
テル単位８〜25重量％、および重合性不飽和スル
ホン酸単位0.1〜10重量％の割合からなり平均重
合度200〜800を有するものを使用することが望ま
しい。塩化ビニル単位が少なすぎると物理的強度
が低下するし、多すぎると溶解性が低下し使用上
不利である。脂肪酸ビニルエステル単位について
は、炭素数の小さいものたとえば酢酸ビニル、プ
ロピオン酸ビニル、らく酸ビニル等であると分散
性が悪くなるほかこれらの単位は熱分解を起こ
し、それに起因して塩化ビニルの脱塩酸が促進さ
れ、磁気記録媒体（磁気テープ等）の耐久性低下
が起こる。一方この脂肪酸ビニルエステルが分子
全体での炭素数が17以上であるような高分子のも
のたとえばステアリン酸ビニルであると分散性が
低下するので、分子全体での炭素数が８〜16の範
囲にある脂肪酸ビニルエステルを使用することが
望ましい。この脂肪酸部分については直鎖状と分
枝状の両方があるが、本発明の目的には分枝状の
ものが好ましく具体的にはバーチサツク酸（シエ
ル化学社製商品名、炭素数９，10または11の第三
級モノカルボン酸）のビニルエステルが好適とさ
れる。なお、共重合体中における脂肪酸ビニルエ
ステル単位量が少なすぎると溶解性が低下し、多
すぎると強磁性粉末の分散性が低下し、熱安定性
も低下して経時的磁気劣化が起こるので、前記し
た８〜25重量％の範囲とすることが望ましい。 重合性不飽和スルホン酸としては、 CH₂＝CH−SO₃H、CH₂＝CH−C₆H₄−
SO₃H、 CH₂＝CH−CO−NH−Ｃ（CH₃）₂
（CH₂SO₃H）、 （ただし式中のR′は炭素数12〜14のアルキル
基） CH₂＝CH（CH₃）−CO−Ｏ−C₄O₈−SO₃H、 CH₂＝CH（CH₃）−CO−Ｏ−C₂H₄−SO₃H などが例示される。 重合性不飽和スルホン酸の量が多すぎると溶解
性が悪くゲル化を起こしやすいし、逆に少なすぎ
ると磁性粉末の分散性が悪くなる。したがつてこ
の重合性不飽和スルホン酸の量は前記した範囲特
には0.5〜７重量％の範囲とすることが望ましい。 共重合体の重合度については、低くすぎると結
合剤としての強度が低下し、粉落ちが起こりやす
く耐久性が低下するし、また高すぎると粘度が高
くなり作業性が悪く分散性も低下するので、平均
重合度200〜800（特には250〜500）の範囲である
ことが望ましい。 なお、上記重合性不飽和スルホン酸に替えて重
合性不飽和スルホン酸塩を共重合に使用すると、
このスルホン酸塩は他の単量体である塩化ビニ
ル、脂肪酸ビニルエステル、および有機溶剤への
溶解性が乏しいため、均一に共重合しがたく、ま
た得られる共重合体は有機溶剤への溶解性が劣
り、本発明の目的、効果を達成することができな
い。 共重合体を得るための重合方法としては、従来
一般に採用されている塊状重合法、溶液重合法、
乳化重合法、懸濁重合法等によればよく、重合方
法それ自体に制限はない。本発明においては共重
合させて得た共重合体についてそのまま使用せず
塩基性物質で中和することが必要とされる。この
中和は共重合反応終了後に塩基性物質を加えるこ
とにより行われる。具体的には各重合法により望
ましい方法で実施すればよく、たとえば溶液重合
法においては重合反応終了後水酸化ナトリウムの
アルコール溶液を加えることにより中和し、引続
き共重合体の非溶剤であるアルコール系溶剤ある
いはｎ−ヘキサンなどの炭化水素系溶剤で再沈殿
し、同じ溶剤で洗浄し脱液乾燥することにより目
的の共重合体が得られる。また懸濁重合法におい
ては重合反応終了後の重合体スラリーにアルカリ
金属水酸化物の水溶液、アンモニア水等を加える
ことにより中和し、洗浄後脱液し乾燥することに
より共重合体が得られ、乳化重合法においてもほ
ぼ同じようにして中和した後常法にしたがつて塩
析、洗浄、過脱水し乾燥することにより共重合
体が取得される。 上記共重合体を結合剤樹脂として使用する際
に、必要に応じ他の樹脂が等量以下の量で併用さ
れてもよく、この併用し得る樹脂としてはポリウ
レタン樹脂、ニトロセルローズ、エポキシ樹脂、
ポリアミド樹脂、フエノール樹脂、あるいはアク
リル酸エステル、メタクリル酸エステル、スチレ
ン、アクリロニトリル、ブタジエン、エチレン、
プロピレン、塩化ビニリデン、アクリルアマイ
ド、ビニルエーテル類等の重合体または共重合体
等の各種ポリマーが例示される。これらのうちで
も特にポリウレタン樹脂、ニトロセルローズが好
適とされる。 この他にポリイソシアネート系硬化剤を併用す
ることは望ましいことであり、この硬化剤として
はトリレンジイソシアネート、ジフエニルメタン
ジイソシアネート、ヘキサンジイソシアネート等
の２官能イソシアネート、コロネートＬ（日本ポ
リウレタン工業製商品名）、デイスモジユールＬ
（バイエル社製商品名）等の３官能イソシアネー
ト、または両末端にイソシアネート基を含有する
ウレタンポリマーなどが例示される。なお、これ
ら硬化剤の使用量は結合剤樹脂100重量部当り40
重量部以下とすべきである。 本発明に使用される強磁性微粉末としては、γ
−Fe₂O₃、Fe₃O₄およびこれらにコバルトイオン
を吸着もしくはドープしたもの、またはCrO₃な
ど、さらにはFe，Co，Fe−Coもしくは場合によ
りNi等を含有させた針状微粒子材料等、その他
従来公知の各種磁性粉末が例示される。強磁性微
粉末と結合剤樹脂との混合割合は、強磁性微粉末
100重量部当り結合剤樹脂８〜30重量部とするこ
とが望ましい。 なお、強磁性粉末と結合剤樹脂とを均一に分散
させるに当り、従来一般に使用されている潤滑
剤、研摩剤、帯電防止剤、分散助剤、防錆剤等を
添加すること、さらに塗布媒体としてメチルエチ
ルケトン、メチルイソブチルケトン、トルエンな
どその他各種の有機溶剤を使用することは従来と
同様でよく、これらの点に特別の制限はない。 支持体としてはポリエステル、ポリオレフイ
ン、セルロースアセテート、ポリカーボネートな
どの合成樹脂類、その他非磁性金属類、セラミツ
ク類が使用され、形態はフイルム、テープ、シー
ト、板状体等で使用される。 支持体上に磁性層を形成するための塗布手段と
しては従来公知の方法によればよく、適宜カレン
ダリング処理等の平滑化処理を施すことにより、
本発明の目的とする高性能磁気記録媒体が得られ
る。 つぎに結合剤樹脂の合成例およびその結合剤樹
脂を用いた具体的実施例をあげる。 合成例１ （ポリマーＡの合成） かくはん装置を備えたオートクレーブに、メタ
ノール400重量部、塩化ビニル86重量部、ベオバ
＃10（シエル化学社製商品名）20重量部、アリル
ドデシルスルホサクシネート８重量部、ジ（２−
エチルヘキシル）パーオキシジカーボネート６重
量部および部分ケン化ポリビニルアルコール２重
量部を仕込み、窒素ガス雰囲気下にかくはんしな
がら50℃に昇温して反応を開始し、さらに塩化ビ
ニル86重量部を８時間要して連続圧入し共重合反
応させた。オートクレーブ内圧が12時間後に０
Kg／cm²になつた。得られたスラリーを冷却し10％
水酸化カリウム水溶液で中和し、1000重量部のメ
タノールで３回洗浄し、過し乾燥することによ
り共重合体粉末160重量部を得た。これをポリマ
ーＡとする。 合成例２ （ポリマーＢの合成） かくはん装置を備えたオートクレーブに、下記
組成の仕込みを行い、 脱イオン水 400重量部 塩化ビニル 79 〃 ベオパ＃９（バーサチツク酸ビニル、 シエル化学社製商品名） 24 〃 アクリル酸２−エチルヘキシル 10 〃 ２−アクリルアミド−２−メチルプロパンスル
ホン酸 14 〃 過硫酸アンモニウム １重量部 ポリオキシエチレンノニルフエニルエーテル
４ 〃 かくはんしながら55℃に加温して反応を開始し
た。さらに塩化ビニル80重量部を８時間要して連
続的に添加し共重合反応させ、さらに１時間熱反
応を行いエマルジヨンを得た。このエマルジヨン
を28％アンモニア水溶液で中和し、さらに塩化ナ
トリウム50重量部、熱水500重量部を加えた後ス
ラリーを過しケーキを得た。このものを1200重
量部の水に分散させ過する洗浄工程を５回行つ
た後乾燥することにより共重合体粉末125重量部
を得た。これをポリマーＢとする。 比較合成例１ （ポリマーＣの合成） 合成例１において、10％水酸化カリウム水溶液
による中和を省略した以外は全く同様にして共重
合体を得た。これをポリマーＣとする。 比較合成例２ （ポリマーＤの合成） 合成例１において、ベオバ＃10の代りに酢酸ビ
ニルを20重量部使用したほかは全く同様にして共
重合体を得た。これをポリマーＤとする。 比較合成例３ （ポリマーＥの合成） 冷却管およびかくはん機を備えた反応器に、塩
化ビニル−酢酸ビニル−ビニルアルコール共重合
体（ビニルアルコール12重量％）100重量部、ジ
メチルホルムアミド400重量部、ピリジン21.5重
量部およびモノクロルエチルスルホネートNa塩
（Cl−C₂H₄OSO₃Na）45重量部を仕込み、80℃で
10時間反応させ、冷却後固形物を過し、メタノ
ール1000重量部に加えポリマーを析出させた。さ
らにメタノール1000重量部を用いて分散洗浄する
操作を３回繰り返し行い、乾燥することにより共
重合体粉末を88重量部得た。これをポリマーＥと
する。 実施例１および２ 強磁性粉末としてCo−γ−Fe₂O₃（保持力640エ
ルステツド、飽和磁化74emu／ｇ、比表面積23
m²／ｇ）300重量部、ポリマーＡまたはＢを30重
量部、ポリウレタンニツポランＮ−5032（日本ポ
リウレタン工業製商品名）20重量部、シリコーン
オイルKF−96（信越化学工業製商品名）0.5重量
部、メチルエチルケトン300重量部、メチルイソ
ブチルケトン300重量部およびトルエン300重量部
からなる組成物をボールミルで10時間混練分散
し、ついでコロネートＬ（日本ポリウレタン工業
製商品名、低分子量イソシアネート化合物）25重
量部を加え再度ボールミルで１時間混練分散し
た。このようにして得た磁性塗料をポリエステル
フイルム上に乾燥膜厚5μmになるように塗布し、
磁場配向処理を行い乾燥した。 こうして得た磁気記録媒体について、表面光沢
および磁気特性を測定した。表面光沢はグロスメ
ーターGM−3D（村上色彩技研）を用い、Gs60゜の
光反射率を標準ガラス板と比較測定した。また磁
気特性はVSM−３型（東英工業製）を用いて外
部磁場3000エルステツドで測定した。結果は第１
表に示すとおりであつた。 比較例 １ 実施例１において、ポリマーＡまたはＢの代り
にポリマーＣを用いた以外は同様にして磁気記録
媒体をつくり、表面光沢および磁気特性を測定し
た。結果は第１表に示すとおりであつた。

【表】 実施例３および４、比較例２〜４ 強磁性粉末 Fe−Co−Ni 300重量部 保持力1500エルステツド 飽和磁化135emu／ｇ 比表面積50／ｇ 結合剤樹脂 （ポリマーＡ，Ｂ，Ｃ，ＤまたはＥ） 30重量部 ポリウレタンニツポランＮ−3022 （日本ポリウレタン工業製商品名） 20重量部 シリコーンオイルKF−96 ３重量部 メチルエチルケトン 300重量部 メチルイソブチルケトン 300重量部 トルエン 300重量部 上記組成物をボールミルで10時間混練分散し、
さらにコロネートＬ（前出）２重量部加え再度ボ
ールミルで１時間混練分散した。このようにして
得た磁性塗料をポリエステルフイルム上に乾燥膜
厚5μmになるように塗布し、磁場配向処理を行い
乾燥後カレンダリング処理を行つた。 このようにして得た各テープについて、前例と
同様にして表面光沢および磁気特性を測定すると
共に、強磁性粉末の結合剤樹脂に対する耐酸化性
を評価するため、各テープを空気中60℃、90％
RHに放置し、経時促進下における飽和磁化量の
低下率を求めた。結果は第２表に示すとおりであ
つた。 飽和磁化量の低下率＝σ_SO−σ_ST／σ_SO×100 σ_SO：初期飽和磁化量（emu／ｇ） σ_ST：促進テスト後飽和磁化量（emu／ｇ）

【表】 以上の各実施例および比較例から判るように、
本発明による磁気記録媒体は強磁性微粉末の分散
性が優秀であり、かつ飽和磁化量の経時変化が小
さく、耐酸化性にすぐれている。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 支持体上に、塩化ビニルと炭素数８〜16の脂
   肪酸ビニルエステルと重合性不飽和スルホン酸と
   を共重合させ、ついで塩基性物質で中和して得た
   共重合体中に強磁性微粉末を分散せしめた磁性層
   を形成してなる磁気記録媒体。 ２ 前記共重合体が、塩化ビニル65〜90重量％、
   炭素数８〜16の脂肪酸ビニルエステル８〜25重量
   ％および重合性不飽和スルホン酸0.1〜10重量％
   の割合で共重合させて得た平均重合度200〜800を
   有するものである特許請求の範囲第１項記載の磁
   気記録媒体。