JPH10143844A - 磁性塗料用分散剤 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 磁性粉の分散性を向上させ、しかも磁性塗料
の粘度を低下させて塗布時の作業性を改善させる磁性塗
料用分散剤を提供する。 【解決手段】 下記一般式 ［Ｈ−〔ＯＣＨ（ＣＨ₃）ＣＨ₂〕m（ＯＣＨ₂ＣＨ₂）n］₂ＮＳＯ₃Ｘ （１） ［式中、ｍ個のオキシプロピレン基とｎ個のオキシエチ
レン基の結合形式はブロックまたはランダムのいずれで
もよい。ｍおよびｎはそれぞれ１〜２０、ｍ＋ｎは２〜
３６の整数を表し、Ｘは水素原子、または、アルカリ金
属、有機アミンまたは第４級アンモニウムの各カチオン
を表す。］で示されるスルファミン酸（塩）基含有化合
物からなる磁性塗料用分散剤。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、磁気テープ、磁気
カ−ド、磁気ディスクなどの磁気記録媒体の製造に用い
られる磁性塗料用分散剤およびその分散剤を用いた磁気
記録媒体に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】通常、磁性塗料は、例えば磁性粉、バイ
ンダー、架橋剤および溶剤から構成されている。また、
これら以外に磁性粉の分散性を向上させる目的で分散剤
が添加されている。該分散剤としては、レシチン、炭素
数１２〜１８個の脂肪酸（カプリル酸、カプリン酸、ラ
ウリル酸、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、ステアロール酸など）；金属石鹸［前記の脂肪酸の
アルカリ金属（カリウム、ナトリウムなど）塩およびア
ルカリ土類金属（マグネシウム、カルシウム、バリウム
など）塩］などの分散剤が知られている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
ものを使用すると磁性粉に対する分散性は向上するもの
の分散が不十分で得られた磁性塗料の粘度が高くなり、
塗布時の作業性が悪くなるという問題点を有していた。
本発明の目的は、磁性粉の分散性を向上させてしかも磁
性塗料の粘度を低下させて塗布時の作業性を改善するこ
とのできる分散剤を提供することにある。

【０００４】

【課題を解決するための手段】本発明者らは、上記目的
を達成するため鋭意検討した結果、スルファミン酸
（塩）基とポリオキシアルキレン基とを含有する特定の
化合物を分散剤を用いることにより、磁性粉の分散性が
改良され磁性塗料の低粘度化が達成されると共に、耐久
性に優れた磁気記録媒体が得られることを見い出し、本
発明に到達した。すなわち本発明は、下記一般式（１） ［Ｈ−〔ＯＣＨ（ＣＨ₃）ＣＨ₂〕m（ＯＣＨ₂ＣＨ₂）n］₂ＮＳＯ₃Ｘ （１） ［式中、ｍ個のオキシプロピレン基とｎ個のオキシエチ
レン基の結合形式はブロックまたはランダムのいずれで
もよい。ｍおよびｎはそれぞれ１〜２０、ｍ＋ｎは２〜
３６の整数を表し、Ｘは水素原子、または、アルカリ金
属、有機アミンまたは第４級アンモニウムの各カチオン
を表す。］で示されるスルファミン酸（塩）基含有化合
物（Ａ）からなることを特徴とする磁気記録媒体用分散
剤；並びに該分散剤を含有してなる磁性塗料を非磁性支
持体に塗布してなる磁性層を有する磁気記録媒体であ
る。

【０００５】

【発明の実施の形態】上記一般式（１）において、ｍ個
のオキシプロピレン基とｎ個のオキシエチレン基の結合
形態は通常ブロックまたはランダムのいずれでも良い
が、ブロック結合しているものがより好ましい。ｍ＋ｎ
は通常２〜３６、好ましくは３〜２５の整数である。ｍ
＋ｎが３６を越えると磁性粉の分散性が低下する。ま
た、ｍ＋ｎが２未満の場合は溶剤に対する溶解性が悪く
なり、磁性粉の分散性が低下する。

【０００６】該スルファミン酸（塩）基含有化合物
（Ａ）の製造方法としては、例えばスルファミン酸
（塩）とエチレンオキサイドおよび／またはプロピレン
オキサイドとを反応させる方法；ジエタノールアミン
をスルホン化して得られるスルファミン酸（塩）含有ジ
オール（たとえば特開平８−１６５３７２号公報）とエ
チレンオキサイドおよび／またはプロピレンオキサイド
とを反応させる方法などが挙げられるが、反応工程の簡
素化の点で、の製造方法が好ましい。

【０００７】前記製造法おいて使用するスルファミン
酸（塩）としては、スルファミン酸、スルファミン酸ア
ルカリ金属塩（たとえばスルファミン酸ナトリウム、ス
ルファミン酸カリウム等）、スルファミン酸有機アミン
塩（たとえばスルファミン酸アンモニウム塩、スルファ
ミン酸トリエチルアミン塩、スルファミン酸ジエタノー
ルアミン塩等）または下記一般式（２）

【０００８】

【化１】

【０００９】［式中、Ｒ¹〜Ｒ³は炭素数１〜１１の直鎖
もしくは分岐の、飽和もしくは不飽和炭化水素基（ただ
し、Ｒ¹〜Ｒ³のうちのいずれか２個が必要によりＯまた
はＮを介して複素環を形成していてもよい。）を表し、
Ｒ⁴は炭素数１〜８のアルキル基または芳香族炭化水素
基を表す。］で示されるスルファミン酸第４級アンモニ
ウム塩（たとえばスルファミン酸メチルトリエチルアン
モニウム塩）が挙げられ、好ましいものはスルファミン
酸アルカリ金属塩であり、特に好ましいものはスルファ
ミン酸カリウムである。

【００１０】該製造法におけるスルファミン酸（塩）
とエチレンオキサイドおよび／またはプロピレンオキサ
イドの反応は、アルカリ性触媒の存在下で常圧もしくは
加圧下、通常８０℃〜２００℃で行う。この反応を行う
方法としては、例えば、スルファミン酸（塩）をエチ
レンオキサイドおよび／またはプロピレンオキサイド中
に混合し、スラリー状で徐々に加温して通常８０℃〜２
００℃で反応させる方法；スルファミン酸（塩）を不
活性有機溶媒中にスラリー状に分散せしめて通常８０℃
〜２００℃でエチレンオキサイドおよび／またはプロピ
レンオキサイドを反応させる方法；スルファミン酸
（塩）に予め得た（Ａ）を一部加えて混合し、通常８０
℃〜２００℃でエチレンオキサイドおよび／またはプロ
ピレンオキサイドを反応させる方法；スルファミン酸
（塩）に（Ａ）およびエチレンオキサイドおよび／また
はプロピレンオキサイドを加えて混合し、スラリー状で
徐々に加温して通常８０℃〜２００℃で反応させる方
法；スルファミン酸（塩）に（Ａ）および不活性有機
溶媒を加えて混合し、通常８０℃〜２００℃でエチレン
オキサイドおよび／またはプロピレンオキサイドを反応
させる方法；等が挙げられる。これらの方法のうち工業
的見地から特に好ましいのは、の方法である。

【００１１】上記の方法で用いられる不活性有機溶媒
としては、エステル系溶媒（酢酸エチル、酢酸ブチル
等）、エーテル系溶媒（ジオキサン、テトラヒドロフラ
ン等）、ケトン系溶媒（シクロヘキサノン、メチルエチ
ルケトン、メチルイソブチルケトン等）、芳香族炭化水
素系溶媒（トルエン、キシレン等）；およびこれらの２
種以上の混合溶媒が挙げられる。これらのうち特に好ま
しいものは芳香族炭化水素系溶媒である。

【００１２】磁性塗料における該（Ａ）の添加量は、磁
性塗料に用いられるバインダーの重量に対して通常３〜
３０重量％、好ましくは５〜２０重量％である。（Ａ）
の添加量が３重量％未満では、磁性粉の分散性が不十分
であり、磁性層の耐久性が不十分となる。一方（Ａ）の
添加量が３０重量％を越えると磁性粉の分散性は良好で
あるが、分散剤が磁性層表面からブリードアウトし磁性
層の耐久性が低下するので好ましくない。

【００１３】本発明の磁気記録媒体は、磁性粉、バイン
ダー、架橋剤、添加剤、溶剤および本発明の分散剤を混
合・分散し、得られる磁性塗料を非磁性支持体上に塗布
して磁性層を形成させることにより得られる。また、本
発明の分散剤は、磁性層とは反対側のバックコート層用
の塗料用分散剤としても使用することができる。

【００１４】上記磁性塗料に用いられる磁性粉として
は、通常用いられる酸化鉄〔例えばγ−Ｆｅ₂Ｏ₃（γ−
ヘマタイト）〕、ＣｒＯ₃（三酸化クロム）、合金系の
磁性粉〔例えばＣｏ−γ−Ｆｅ₂Ｏ₃（コバルトフェライ
トまたはコバルトドープγ−酸化鉄）、Ｆｅ−Ｃｏ−Ｃ
ｒ〕、バリウムフェライト、純鉄（メタルパウダー）、
窒化鉄、炭化鉄などが挙げられる。

【００１５】上記磁性塗料に用いられるバインダーとし
ては、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・
塩化ビニリデン共重合体、アクリル酸エステル・アクリ
ロニトリル共重合体、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、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、ポリウレタン樹
脂、ポリエステル樹脂、ポリブタジエンなどの合成ゴム
系熱可塑性樹脂などが挙げられる。これらの樹脂は単独
あるいは２種以上を併用しても良い。

【００１６】上記バインダーは、樹脂中に極性基として
カルボキシル基、スルホン酸基、スルファミン酸基、燐
酸基またはこれらの金属塩（ナトリウム塩、カリウム塩
等）および／または第４級アンモニウム塩、アミノ基、
スルホベタイン基および水酸基などの官能基を含有して
いても良い。

【００１７】磁性塗料に用いられる架橋剤は、磁気記録
媒体の磁性層の強度向上の目的のために用いられる。該
架橋剤としては、例えばポリイソシアネート（ＴＤＩ，
ＭＤＩなど）と活性水素化合物（低分子ポリオール、ポ
リアミン、ポリエーテルポリオール、ポリエステルポリ
オールなど）とからのＮＣＯ基末端プレポリマー［例え
ば、「コロネートＬ」（日本ポリウレタン工業製）、
「コロネートＨＬ」（日本ポリウレタン工業製）］など
が挙げられる。架橋を促進するために触媒（たとえば錫
系触媒、鉛系触媒）を用いても良い。

【００１８】バインダーと架橋剤の配合割合は、バイン
ダー１００重量部に対して架橋剤が通常３〜８０重量部
である。

【００１９】上記磁性塗料に用いられる添加剤として
は、潤滑剤、研磨剤、帯電防止剤、防錆剤などが挙げら
れる。

【００２０】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、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、シリコンオ
イル、導電性微粉末（グラファイトなど）、無機粉末
（二硫化モリブデン、二硫化タングステンなど）、プラ
スチック微粉末、脂肪酸エステル類、フルオロカーボン
類などが挙げられる。

【００２１】研磨剤としては、アルミナ、炭化珪素、酸
化クロム、コランダム、人造コランダム、ダイヤモン
ド、人造ダイヤモンドなどが挙げられる。

【００２２】帯電防止剤としては、導電性粉末（カーボ
ンブラック、カーボンブラックグラフトポリマーな
ど）、天然界面活性剤（サポニンなど）、ノニオン型界
面界面活性剤（アルキレンオキサイド系、グリセリン
系、グリシドール系など）、カチオン型界面活性剤（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、ホスホニウム類など）、アニオン
型界面活性剤（カルボン酸型、スルホン酸型、リン酸
型、硫酸エステル基型、燐酸エステル基型など）、両性
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燐酸エステル類など）などが挙
げられる。

【００２３】防錆剤としては、燐酸、スルフィド、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など
が挙げられる。また、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、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
ステアレートなどの気化性防錆剤（アミン、アミドまた
はイミドの無機酸塩または有機酸塩）を使用すると防錆
効果が向上する。

【００２４】また、分散剤として、本発明の分散剤
（Ａ）と共に必要により、公知の他の分散剤を併用して
もよい。該他の分散剤としては、レシチン、炭素数１２
〜１８個の脂肪酸（カプリル酸、カプリン酸、ラウリル
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
アロール酸など）；金属石鹸［前記の脂肪酸のアルカリ
金属（カリウム、ナトリウムなど）塩およびアルカリ土
類金属（マグネシウム、カルシウム、バリウムなど）
塩］などが挙げられる。

【００２５】本発明における磁性塗料に用いられる溶媒
としては、エステル系溶媒（酢酸エチル、酢酸ブチルな
ど）、エーテル系溶媒（ジオキサン、テトラヒドロフラ
ンなど）、ケトン系溶媒（シクロヘキサノン、メチルエ
チルケトン、メチルイソブチルルケトンなど）、芳香族
炭化水素系溶媒（トルエン、キシレンなど）；およびこ
れらの２種以上の混合溶媒が挙げられる。これらのうち
好ましいものはケトン系溶媒と芳香族炭化水素系溶媒と
の混合溶媒である。上記溶媒の使用量は、磁性塗料中の
固形分含量が通常２０〜８０重量％となる範囲である。

【００２６】本発明の磁気記録媒体を構成する非磁性支
持体の素材としては、ポリエステル類（ポリエチレンテ
レフタレート、ポリエチレン−２，６−ナフタレートな
ど）；ポリオレフィン類（ポリエチレン、ポリプロピレ
ンなど）；セルロース誘導体（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など）；ビニル系樹脂（ポリ塩
化ビニル、ポリ塩化ビニリデンなど）；その他のプラス
チック（ポリカーボネート、ポリイミド、ポリアミドイ
ミドなど）；非磁性金属類（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など）；セラミック
類（ガラス、陶器、磁器など）；オレフィン類（バライ
タ、ポリエチレン、エチレン−ブテン共重合体など）を
塗布またはラミネートした紙などが挙げられる。また、
非磁性支持体の形態はフイルム、テープ、シート、ディ
スク、カード、ドラムなどのいずれでもよい。非磁性支
持体上に塗布する磁性層の厚さは、乾燥膜厚で通常０．
１〜５０μｍである。

【００２７】磁気記録媒体（磁気テープ等）を製造する
方法はとくに限定されないが、例えば、バインダー、磁
性粉、添加剤、溶媒および分散剤を予めプレミキサーな
どで混合したのち、混合分散機（ボールミル、ペイント
コンディショナー、サンドグラインダー、サンドミル、
プラストミルなど）で磁性粉を分散させて磁性塗料を作
成し、これに架橋剤および触媒を配合したのち、この磁
性塗料を、ドクターブレード法、転写印刷法（グラビア
法、リバースロール法など）の方法により非磁性支持体
に塗布後、配向、乾燥、表面加工、切断、巻取りなどの
工程を経て磁気記録媒体とする方法が例示できる。

【００２８】該磁気記録媒体は、非磁性支持体と磁性層
（磁性粉、バインダー、分散剤などからなる層）からな
るものが一般的であるが、非磁性支持体と磁性層の間に
中間層（下塗層、アンダーコート層）を設けたもの、非
磁性支持体の両面に磁性層を有するもの、磁気特性の異
なる磁性層を重積したもの、磁性層の上に保護層を設け
たもの、非磁性支持体にバックコート層を設けたものな
どであってもよい。

【００２９】

【実施例】以下、実施例により本発明を更に説明する
が、本発明はこれに限定されるものではない。以下にお
いて、部は重量部を示す。

【００３０】製造例１［スルファミン酸カリウム塩基含
有化合物の製造］ 攪拌機、温度計の付いた加圧反応容器に、水酸化カリウ
ム６部、スルファミン酸カリウム１３５部（１モル）お
よびキシレン６００部を仕込みスラリー状に混合分散さ
せた。この分散液を徐々に加温して１３０℃でエチレン
オキサイド１７６部（４モル）を約１０時間かけて圧入
し反応を行った。さらにこの温度でプロピレンオキサイ
ド４６４部（８モル）を約２０時間かけて圧入し反応を
行った。反応混合物に合成ケイ酸アルミニウム３０部を
配合し、約８０℃で約１時間かけて触媒の水酸化カリウ
ムを吸着させた後濾過した。ロ液を減圧下、約１００℃
で脱溶媒を行い生成物（Ａ−１）７４４部を得た。該
（Ａ−１）の構造は、ＮＭＲおよびＩＲ分析により、 ［Ｈ−〔ＯＣＨ（ＣＨ₃）ＣＨ₂〕₄（ＯＣＨ₂ＣＨ₂）₂］
₂ＮＳＯ₃Ｋ であることを確認した。該（Ａ−１）の収率は９６％で
あった。

【００３１】製造例２［スルファミン酸ナトリウム塩基
含有化合物の製造］ 攪拌機、温度計の付いた加圧反応容器に、水酸化カリウ
ム６部、スルファミン酸ナトリウム１１９部（１モル）
およびキシレン６００部を仕込みスラリー状に混合分散
させた。この分散液を徐々に加温して１３０℃でエチレ
ンオキサイド２６４部（６モル）を約１０時間かけて圧
入し反応を行った。さらにこの温度でプロピレンオキサ
イド４６４部（８モル）を約２０時間かけて圧入し反応
を行った。反応混合物に合成ケイ酸アルミニウム３０部
を配合し、約８０℃で約１時間かけて触媒の水酸化カリ
ウムを吸着させた後濾過した。ロ液を減圧下、約１００
℃で脱溶媒を行い生成物（Ａ−２）８０５部を得た。該
（Ａ−２）の構造は、ＮＭＲおよびＩＲ分析により、 ［Ｈ−〔ＯＣＨ（ＣＨ₃）ＣＨ₂〕₄（ＯＣＨ₂ＣＨ₂）₃］
₂ＮＳＯ₃Ｎａ であることを確認した。該（Ａ−２）の収率は９５％で
あった。

【００３２】実施例１ 下記の組成物をペイントコンディショナーで混合、分散
させて磁性塗料を作成した。 Ｃｏ−γ−Ｆｅ₂Ｏ₃微粉末 １００部 ポリウレタン樹脂 １０部（固形分換算） （商品名：Ｎ−２３０１；日本ポリウレタン社製） 塩化ビニル−酢酸ビニル−ビニルアルコール共重合体 （商品名：ＶＡＧＨ；ＵＣＣ社製） １０部 製造例１で得られた分散剤（Ａ−１） ２部 メチルエチルケトン ７５部 トルエン ７５部 得られた磁性塗料に架橋剤［「コロネートＬ」（日本ポ
リウレタン工業製）、トリメチロールプロパンのトリレ
ンジイソシアネート３モル付加物］を５部添加し、１０
分間混合した。得られた磁性塗料（Ｂ−１）をポリエス
テルフィルムに塗布、乾燥し（乾燥膜厚５μ）、１，０
００Ｏｅの磁場をかけて配向させ、テープを得た。更
に、このテープをカレンダーロールで処理し、磁気テー
プ（Ｃ−１）を得た。

【００３３】実施例２ 実施例１の（Ａ−１）の代わりに（Ａ−２）を同量使用
した以外は実施例１と同様にして磁性塗料（Ｂ−２）お
よび磁気テープ（Ｃ−２）を得た。

【００３４】比較例１ 実施例１の（Ａ−１）の代わりにレシチンを同量使用し
た以外は実施例１と同様にして磁性塗料（Ｂ−３）およ
び磁気テープ（Ｃ−３）を得た。

【００３５】試験例１ 実施例１、２および比較例１で得られた磁性塗料の粘度
を測定した。その結果を表１に示す。塗料粘度は、ＢＨ
型粘度計［東京計器（株）］を用いて測定した。この数
値が低い程、塗料粘度が低く塗布時の作業性に優れてい
ることを示す。

【００３６】

【表１】 −−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−− 磁性塗料 塗料粘度（ｃＰ／２５℃） −−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−− 実施例１ Ｂ−１ ５２０ −−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−− 実施例２ Ｂ−２ ５８０ −−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−− 比較例１ Ｂ−３ ８２０ −−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−

【００３７】試験例２ 実施例１、２および比較例１で得られた磁気テープの磁
性粉の分散性を見るため表面光沢度を測定した。その結
果を表２に示す。光沢計は日本電色工業製デジタル変角
光沢計を用い、７５゜の正反射率を測定した。数値は標
準板の反射率を９５とした場合と比較し、相対値（％）
で表示した。この数値が高い程、分散性が優れているこ
とを示す。

【００３８】

【表２】

【００３９】

【発明の効果】本発明の磁性塗料用分散剤は、従来のも
のに比べて下記のな効果を奏する。 （１）本発明の分散剤を用いた磁性塗料は、塗料粘度が
低く塗布時の作業性に優れる。 （２）磁性粉の分散性も良好であり、得られる磁気テー
プの耐久性や磁気特性をさらに向上できる。 （３）磁気テープ製造時のカレンダー性が優れている。 （４）支持体フィルムに対する密着性に優れている。 （５）本発明の分散剤は、分子末端に水酸基をもってい
るため架橋剤と反応し、磁性層表面へのブリードアウト
が低減できる。 上記効果を奏することから本発明の分散剤は、オーディ
オテープ、ビデオテープ、コンピューターテープ、デー
ターレコーダーテープ、メタルテープ、磁気ディスク、
磁気カードなどの磁性塗料用分散剤として有用である。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 下記一般式（１） ［Ｈ−〔ＯＣＨ（ＣＨ₃）ＣＨ₂〕m（ＯＣＨ₂ＣＨ₂）n］₂ＮＳＯ₃Ｘ （１） ［式中、ｍ個のオキシプロピレン基とｎ個のオキシエチ
   レン基の結合形式はブロックまたはランダムのいずれで
   もよい。ｍおよびｎはそれぞれ１〜２０、ｍ＋ｎは２〜
   ３６の整数を表し、Ｘは水素原子、または、アルカリ金
   属、有機アミンまたは第４級アンモニウムの各カチオン
   を表す。］で示されるスルファミン酸（塩）基含有化合
   物（Ａ）からなることを特徴とする磁性塗料用分散剤。
2. 【請求項２】 請求項１記載の分散剤を含有してなる磁
   性塗料を非磁性支持体に塗布してなる磁性層を有する磁
   気記録媒体。