JPH0677304B2

JPH0677304B2 - 磁気記録媒体用バインダ−

Info

Publication number: JPH0677304B2
Application number: JP60046080A
Authority: JP
Inventors: 哲郎佐藤; 高広滝野
Original assignee: Nippon Synthetic Chemical Industry Co Ltd
Current assignee: Mitsubishi Chemical Corp
Priority date: 1985-03-07
Filing date: 1985-03-07
Publication date: 1994-09-28
Anticipated expiration: 2009-09-28
Also published as: JPS61204826A

Description

【発明の詳細な説明】産業上の利用分野本発明は、スルホン酸塩基を導入したポリエステル系の
磁気記録媒体用バインダーに関するものである。

従来の技術磁気記録媒体用バインダーとしては、従来多種のものが
使用されてきたが、最近スルホン酸塩基を導入したポリ
エステル系の高性能のバインダーが提案されている。す
なわち、特開昭54−28603号公報には、酸成分の一部と
してスルホン酸金属塩含有ジカルボン酸を用いたポリエ
ステルよりなる磁気記録媒体用バインダーが開示されて
おり、特開昭54−151417号公報には、このポリエステル
と熱可塑性樹脂および／または熱硬化性樹脂との混合物
よりなる磁気記録媒体用バインダーが開示されている。
また、特開昭54−132418号公報にはグリコール成分の一
部としてスルホン酸塩基含有グリコールを用いたポリエ
ステルよりなる磁気記録媒体用バインダーが開示されて
いる。

発明が解決しようとする問題点しかしながら、上記のようなスルホン酸塩基を含有する
ポリエステルよりなるバインダーは、これに磁性粒子お
よび溶剤を混合して磁性塗料を調製し、基材への塗布、
磁場配向処理、乾燥を行った後、艶出しまたは表面平滑
化のためにカレンダー加工を行う際に、磁性塗膜がカレ
ンダーロールに粘着する傾向があり、そのためカレンダ
ー加工時の条件を厳密に管理しないと不良品が生じるお
それがあった。

なお、上記各公報には、ポリエステルバインダーに磁性
粒子、溶剤を混合して磁性塗料を調製する際に、エポキ
シ樹脂、イソシアネート化合物、メラミン樹脂などの架
橋剤を添加して、磁気テープを巻いた状態でのブロッキ
ングを防止したり、磁気ヘッドとの間の摩擦熱による塗
膜の軟化を防止する旨の記載があるが、このような架橋
剤による処理はカレンダー加工後のテープに対して行わ
れるのが通常であり、カレンダー加工時のカレンダーコ
ールへの塗膜の粘着を防止する技術とは異質のものであ
る。

本発明は、スルホン酸塩基を導入したポリエステルの磁
気記録媒体用バインダーとしての種々のすぐれた性能を
損なうことなく、カレンダーロールへの粘着を有効に防
止した高品質のバインダーを提供することを目的とする
ものである。

問題点を解決するための手段本発明の磁気記録媒体用バインダーは、ポリエステルセ
グメントにおけるスルホン酸塩基の含有量が酸成分とグ
リコール成分との総量に対し0.2〜10モル％であって、
水酸基価が３〜20KOHmg/g、酸価が０〜2KOHmg/gのスル
ホン酸塩基含有ポリエステルセグメントが、ジイソシア
ネート化合物を介して２〜５単位結合した鎖長延長ポリ
エステルからなることを特徴とするものであり、このよ
うな特定の鎖長延長ポリエステルを磁気記録媒体用バイ
ンダーとして用いることを見出すことにより、上記のよ
うな問題点を解決するに至った。

以下本発明を詳細に説明する。

本発明におけるスルホン酸塩基含有ポリエステルセグメ
ントを構成するポリエステルは、酸成分およびグリコー
ル成分を不活性雰囲気下に温度150〜260℃程度で縮合反
応させることにより得られる。

ここで酸成分としては、テレフタル酸、イソフタル酸、
フタル酸、2,5−ノルボルナンジカルボン酸、1,4−ナフ
タール酸、1,5−ナフタール酸、ジフェニン酸、4,4′−
オキシ安息香酸、ジグリコール酸、チオジプロピオン
酸、4,4′−スルホニルジ安息香酸、2,5−ナフタレンジ
カルボン酸、シュウ酸、マロン酸、ジメチルマロン酸、
コハク酸、グルタール酸、アジピン酸、ドデカンジカル
ボン酸、ピメリン酸、2,2−ジメチルグルタール酸、ア
ゼライン酸、セバシン酸、1,3−シクロヘキサンジカル
ボン酸、1,4−シクロヘキサンジカルボン酸などがあげ
られる。なお、マレイン酸、無水マレイン酸、フマル
酸、イタコン酸、シトラコン酸などの不飽和カルボン酸
を少量併用することもできる。

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、ジエチレングリコール、トリエチレング
リコール、ジプロピレングリコール、ビスフェノールジ
オキシプロピルエーテル、1,3−ブタンジオール、1,4−
ブタンジオール、2,3−ブタンジオール、1,6−ヘキサン
ジオール、２−エチル−1,3−ヘキサンジオール、2,2,4
−トリメチル−1,3−ペンタンジオール、ネオペンチル
グリコール、1,4−シクロヘキサンジメタノールなどが
あげられる。なお、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など
の３価以上のアルコールを少量併用することもできる。

上記酸成分およびグリコール成分の中では、主たる酸成
分としてテレフタル酸および／またはイソフタル酸と脂
肪族ジカルボン酸とを含み、主たるグリコール成分とし
てエチレングリコールとネオペンチルグリコールとを含
むものが特に好ましい。最適組成は、酸成分テレフタル酸および／またはイソフタル酸40〜90モル％脂肪族ジカルボン酸 10〜60モル％グリコール成分エチレングリコール 30〜70モル％ネオペンチルグリコール 30〜70モル％その他のグリコール０〜30モル％である。このような特定の成分を特定量用いることによ
り、溶解性、接着力、凝集力、非粘着性、硬度などのバ
ランスのとれたポリエステルが得られる。

ポリエステルへのスルホン酸塩基の導入方法としては、
（イ）酸成分として５−ナトリウムスルホイソフタル
酸、５−カリウムスルホイソフタル酸、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
あるいはこれらのエステルなどのスルホン酸塩基含有多
価カルボン酸を用いる方法、（ロ）不飽和結合を有する
多塩基酸に酸性亜硫酸塩を反応させてスルホン酸塩含有
多塩基酸とし、これを酸成分として用いる方法、（ハ）
不飽和結合を有する多価アルコールに産制亜硫酸塩を反
応させてスルホン酸塩含有多価アルコールとし、これを
グリコール成分とする方法、（ニ）酸成分の一部に不飽
和カルボン酸を用いて不飽和結合を有するポリエステル
を製造し、この不飽和結合に酸性亜硫酸塩を付加する方
法、（ホ）エポキシ基を有する化合物と酸性亜硫酸塩を
反応させてスルホン酸塩基含有の多官能性モノマーと
し、これを酸成分または多価アルコールと反応させる方
法、などが採用される。

スルホン酸塩基の導入量は、ポリエステルを構成する酸
成分とグリコール成分との総量に対し0.2〜10モル％に
設定する。その量が余りに少ないと磁気記録媒体用のバ
インダーとしての性能が劣り、一方その量が余りに多い
と溶剤溶解性が不足するようになる。

なお、上記各成分のほかに、エチレンジアミン、トリメ
チレンジアミン、プトレッシン、カダペリン、ヘキサメ
チレンジアミン、２−ヒドロキシエチル−ｐ−トルイジ
ン、２−カルボキシエチル−ｐ−トルイジン、β−プロ
ピオラクタム、γ−プロピオラクタム、γ−ブチロラク
タム、γ−バレロラクタム、ε−カプロラクタム、ヘプ
トラクタムなどの窒素含有化合物を少量（たとえば、ポ
リエステルを構成する酸成分とグリコール成分との総量
に対し0.2〜10モル％）縮合させると、磁性粒子の分散
性が一層向上するので好ましい。

上記縮合反応によりポリエステルが得られるが、本発明
においては、得られるポリエステルの水酸基価が３〜20
KOHmg/g、酸価が０〜2KOHmg/gとなるように酸成分およ
びグリコール成分の仕込み量の選択、反応条件の設定を
行う。水酸基価が3KOHmg/g未満のポリエステルでは、そ
れを製造するのに過酷な条件が必要となるので実用的で
はなく、一方水酸基価が20KOHmg/gを越えると、カレン
ダーロールへの付着防止効果が認め難くなる。また、酸
価が2KOHmg/gを越えると、次の段階のジイソシアネート
化合物との反応性が劣り、鎖長の延長が行いにくくな
る。

そして本発明においては、このようにして得られたポリ
エステルをジイソシネート化合物で鎖長延長する。ジイ
ソシネート化合物としては、たとえば、トリレンジイソ
シアネート、ジフェニルメタン−4,4′−ジイソシアネ
ート、ヘキサメチレンジイソシアネート、キシリレンジ
イソシアネート、イソホロンジイソシアネート、1,4−
テトラメチレンジイソシアネートなどがあげられる。ジ
イソシアネート化合物は分子中にイソシアネート基を２
個有するものでなければならず、イソシアネート基以外
のほ他の官能基を持つようなイソシアネート系化合物、
たとえばイソシアネートとトリメチロールプロパン、ト
リエチレングリコールなどとのアダクト体は不適当であ
る。

鎖長延長は、このポリエステルセグメントがジイソシア
ネート化合物を介して２〜５単位結合するようにするこ
とが必要であり、２単位未満ではカレンダーロール付着
防止効果が不足し、一方５単位を越えるとポリエステル
というよりもポリウレタンになり、ポリエステル系磁気
記録用バインダーの持つすぐれた性能が損なわれるよう
になる。

鎖長延長反応は、無触媒または適当な触媒の存在下、上
記ポリエステルとジイソシアネート化合物とを温度40〜
120℃程度で反応させることにより達成できる。この反
応により、目的とする鎖長延長ポリエステル、すなわち
水酸基価３〜20KOHmg/g、酸価０〜2KOHmg/gのスルホン
酸塩基含有ポリエステルセグメントがジイソシアネート
化合物を介して結合したポリエステルが得られる。

磁性塗料の調製は、この鎖長延長ポリエステルに磁性粒
子、溶剤を加えて均一に混合すればよい。

磁性粒子としては、純鉄、γ−Fe₂O₃（Co）、CrO₃、Fe₂
O₃（Co）、Fe₃O₄、Fe₃O₄（Co）、Co−Fe、Co−Ni、Co−
Ni−Fe、Co−Ni−Zn、Fe−Mn−Zn、Co−Ni−Fe−Ｂ、Co
−Ni−Ｐ、Fe−Co−Ni−Ｐなどがあげられる。鎖長延長
ポリエステルと磁性粒子の配合割合は、重量比で1:1〜
1:7とすることが多い。

溶剤としては、たとえば、セロソルブアセテート、ブチ
ルセロソルブアセテート、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、ベンゼン、トル
エン、キシレンなどがあげられる。

なお、磁性塗料の調製に際しては、他の公知のバインダ
ー、可塑剤、湿潤剤、帯電防止剤、グルーミング防止
剤、熱可塑性樹脂、熱硬化性樹脂などを必要に応じて配
合することができる。

磁性塗料を塗布する基材は、フィルム、テープ、シー
ト、ディスク、カード、ドラムなどいずれであってもよ
い。フィルム、テープの場合の素材としては、アセチル
セルロース、ポリエステル、ポリカーボネート、ポリプ
ロピレン、ポリイミド、ポリ塩化ビニルなどがあげられ
る。

基材上への磁性塗料の塗布は、ドクターナイフ法、ブレ
ードコート法、リバースロール法、グラビア法、キャス
トコート法、スプレーコート法などがいずれも採用され
る。

基材上に直接またはアンカーコート層を介して磁性塗料
を塗布した後は、塗膜が未乾燥のうちにソレノイドコイ
ル等により磁場配向処理を施し、ついで乾燥を行う。つ
いでこれをカレンダーロール間を通して艶出しないしは
平滑化処理するが、上記鎖長延長ポリエステルをバイン
ダーとして用いた場合は、このカレンダー加工に際し塗
膜がカレンダーロールに付着するなどのトラブルは全く
生じない。また、磁気ヘッドとの間の摩擦熱で軟化した
り、テープに巻いた状態で取扱ってもブロッキングを生
じない。

かくして得られた磁気記録媒体は、オーディオテープ、
ビデオテープ、コンピューター・計測機用テープ、磁気
カード、磁気ディスク等の用途に用いられる。

実施例次に実施例をあげて、本発明をさらに説明する。以下
「部」とあるのは、重量部である。

実施例１温度計、撹はん機、パックドカラムを備えた四つ口フラ
スコに、窒素気流下テレフタール酸0.5モル、イソフタ
ル酸0.35モル、アジピン酸0.15モル、エチレングリコー
ル0.6モル、ネオペンチルグリコール0.7モル、ジエチレ
ングリコール0.2モル、２−ソジオスルホ−1,4−ブタン
ジオール0.005モルおよびジブチルスズオキサイド0.1％
（全系に対し）を仕込んで140〜240℃でエステル化反応
を行い、ついで三酸化アンチモン0.1％（全系に対し）
を添加して1Torrの減圧下220〜260℃で縮合を行い、水
酸基価6KOHmg/g、酸価0.8KOHmg/gのスルホン酸塩基含有
ポリエステルを得た。

次にフラスコ中の反応物（ポリエステル）にトルエン21
0部、ヘキサメチレンジイソシアネート1.5部を添加し、
温度80〜100℃で２時間反応させ、その後60℃で24時間
エージングした。これによりスルホン酸塩基含有ポリエ
ステルセグメントがジイソシアネート化合物を介して３
単位結合した鎖長延長ポリエステルが得られた。

この鎖長延長ポリエステルをアルミニウムシート上にド
クターナイフ法により塗布、乾燥し、乾燥後厚み５μの
塗膜を形成させた。

形成塗膜の熱活性を調べるために、上記アルミニウムシ
ート上の塗膜の上からもう１枚のアルミニウムシートを
重ねてヒートシール機で加熱加圧し、上方側アルミニウ
ムシートに軟化塗膜が付着する最低温度を調べたとこ
ろ、110℃であった。

カレンダー加工時のカレンダーロールの温度は60〜100
℃程度であるので、上記鎖長延長したポリエステルは、
これに磁性粒子や溶剤を混合して磁性塗料を調製し、基
材への塗布、配向処理、乾燥を行った後カレンダー加工
を行っても、カレンダーロールに塗膜が付着しないこと
を示している。以下磁性塗料の熱活性の測定を行った場
合について述べる。

上記鎖長延長ポリエステル130部、γ−FeO190部、ジオ
クチルスルホナトリウムサクシネート３部、シリコーン
オイル３部、メチルエチルケトン290部、トルエン190
部、メチルイソブチルケトン100部、ｎ−ブタノール60
部をボールミルを用いて70時間分散混合し、ついでろ
過、脱泡を行って磁性塗料を調製した。

この磁性塗料についても前記と同様にして熱活性を調べ
たところ、密着開始最低温度は、130℃であった。

また、上記磁性塗料を厚み25μのポリエチレンテレフタ
レートフィルム上にドクターナイフ法により塗布し、つ
いで1000エルステッドの平行磁場内で配向処理を施し、
その後80℃で乾燥して厚み５μの磁性塗膜を得、さらに
温度100℃のカレンダーロール間を通して艶出しを行っ
たが、カレンダーロールへの塗膜の粘着は全く生じなか
った。

この磁性塗膜の60゜−60゜反射光沢率は99％であり、平
滑性にすぐれていた。また、角型比、すなわち磁気ヒス
テリシス曲線の飽和磁化Msと残留磁化Mrとの比Mr/Msの
値は0.86であり、好ましい結果が得られた。

比較例１上記鎖長延長前のポリエステルについても同様に熱活性
を調べたところ、密着開始最低温度は、70℃と低かっ
た。

比較例２上記鎖長延長前のポリエステル100部にイソシアネート
化合物であるデェスモジュールＬ（西独バイエル社製）
15部を配合して均一に混合したバインダーについて、そ
の熱活性を調べたところ、密着開始最低温度は50℃であ
った。また、このバインダーを用いたほかは実施例１と
同様にして調製した磁性塗料の熱活性を調べたところ、
密着開始最低温度は80℃であった。

実施例２２−ソジオスルホ−1,4−ブタンジオール0.005モルに代
えて５−ナトリウムスルホイソフタル酸ジメチル0.02モ
ルを用い、かつテレフタル酸の仕込み割合を0.48モルと
したほかは実施例１と同様にしてエステル化を行い、水
酸基価10KOHmg/g、酸価1.2KOHmg/gのスルホン酸塩基含
有ポリエステルを得た。

次にこのポリエステルにトルエン250部、トルイジンジ
イソシアネート2.6部を添加し、温度80〜100℃で２時間
反応させ、その後60℃で24時間エージングした。これに
よりスルホン酸塩基含有ポリエステルセグメントがジイ
ソシアネート化合物を介して３単位結合した鎖長延長ポ
リエステルが得られた。

この鎖長延長ポリエステルの熱活性は100℃、またこれ
を用いて磁性塗料を実施例１と同様にして調製したとき
の熱活性は120℃であった。

発明の効果本発明のバインダーは、これに磁性粒子および溶剤を混
合して磁性塗料を調製し、基材への塗布、磁場配向処
理、乾燥を行った後、艶出しまたは表面平滑化のために
カレンダー加工を行う際に、磁性塗膜がカレンダーロー
ルに粘着するというトラブルを全く生じない。従って、
カレンダー加工時の条件を厳密に管理しなくとも不良品
が生じるおそれがないので、磁気記録媒体の生産が安定
する。

そして、スルホン酸塩基を導入したポリエステルの持つ
磁気記録媒体用バインダーとしての種々のすぐれた性能
は何ら損なわれず、また、磁気ヘッドとの間の摩擦熱で
軟化したりするおそれもない。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】ポリエステルセグメントにおけるスルホン
酸塩基の含有量が酸成分とグリコール成分との総量に対
し0.2〜10モル％であって、水酸基価が３〜20KOHmg/g、
酸価が０〜2KOHmg/gのスルホン酸塩基含有ポリエステル
セグメントが、ジイソシアネート化合物を介して２〜５
単位結合した鎖長延長ポリエステルからなる磁気記録媒
体用バインダー。
【請求項２】ポリエステルセグメントが、主たる酸成分
としてテレフタル酸および／またはイソフタル酸と脂肪
族ジカルボン酸とを含み、主たるグリコール成分として
エチレングリコールとネオペンチルグリコールとを含む
ものである特許請求の範囲第１項記載のバインダー。