CN102134440A - 一种水性磁浆及其制备方法 - Google Patents

Abstract

一种水性磁浆及其制备方法，所述磁浆的组分及其重量份数如下：磁粉50~80份；碳黑1~10份；润湿分散剂1~10份；粘合剂10~60份；固化剂0~10份；水50~200份；所述粘合剂是由水溶型粘合剂和乳液型粘合剂的混合物，其中水溶型粘合剂和乳液型粘合剂的重量比是1：5.5~1：20；该浆料具有较好的流动性，提高了涂层的耐水性能，减少了气泡的产生，涂层涂布表观得到了改善。本发明通过采用两步制备法，降低了配方体系对乳液型粘合剂机械稳定性的要求，拓宽了粘合剂的选择范围，同时减少了浆料砂磨量，提高了浆料的生产效率，减少了浆料中气泡的含量，降低了生产成本。

Description

一种水性磁浆及其制备方法

技术领域

本发明涉及一种水性磁浆及其制备方法。

背景技术

磁记录涂层被广泛应用于磁条、磁卡及磁性票券，目前磁记录层的配方中所用的粘合剂一般是油溶性的高分子聚合物，这样，在磁浆的制备过程中，需要使用大量的有机溶剂，如甲苯、丁酮、环己酮、丙酮等，这些有机溶剂易燃、易爆、有毒，并且在生产中大量挥发，回收成本高，难以回收，容易造成环境污染。为了减少环境污染和降低生产成本，开发水型磁记录层是非常必要的。申请号为200610012683.8的中国专利公开了一种热敏磁记录纸，该材料的磁层中采用水性磁浆，但是由于该水性磁浆中的水溶型粘合剂较多，造成涂层存在耐水性较差的缺点；另外，由于浆料的流动性较差，需要对浆料的全部组分进行砂磨，导致浆料容易产生气泡，影响涂层的表观质量和涂布性能，生产速度慢、成本高。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种能够克服上述缺点的水性磁浆。

本发明所要解决的另一技术问题是提供这种水性磁浆的制备方法。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为：

一种水性磁浆，所述磁浆的组分及其重量份数如下：

磁粉               50~80份；

碳黑                1~10份；

润湿分散剂           1~10份；

粘合剂               10~60份；

固化剂                0~10份；

水                50~200份；

所述粘合剂是由水溶型粘合剂和乳液型粘合剂的混合物，其中水溶型粘合剂和乳液型粘合剂的重量比是1：5.5~1：20。

上述水性磁浆，所述磁粉为钡铁氧体磁粉。

上述水性磁浆，所述水溶型粘合剂和乳液型粘合剂分别是聚乙烯醇和聚氨酯乳液。

上述水性磁浆，所述水溶型粘合剂选自淀粉、改性淀粉、甲基纤维素、羧甲基纤维素、聚乙烯醇、改性聚乙烯醇，聚氧化乙烯、苯乙烯-马来酸酐共聚物其中的一种或几种；乳液型粘合剂选自苯乙烯-丁二烯共聚物乳液、醋酸乙烯酯-乙烯共聚物乳液、氯乙烯-乙烯共聚物乳液、醋酸乙烯酯-氯乙烯-乙烯共聚物乳液、苯丙乳液、丙烯酸乳液、聚氨酯乳液其中的一种或几种。

上述水性磁浆，所述固化剂选自聚异氰酸酯、聚酰胺-3-氯-1，2-环氧丙烷、氮丙啶、改性聚乙烯醇和乙二醛或二羟基锆酸盐。

一种水性磁浆的制备方法，它按如下步骤进行：

（1）将磁粉、碳黑、润湿分散剂、部分或全部水溶型粘合剂和水混合搅拌1~3小时进行预分散，然后再进行砂磨，得到预分散浆料；

（2）向上述预分散浆料中加入剩余部分的水溶型粘合剂、乳液型粘合剂和固化剂，混合搅拌均匀，得到水型磁浆。

与现有技术相比，本发明通过控制配方中水溶型粘合剂和乳液型粘合剂的重量份比例，减少了配方中水溶型粘合剂的用量比例，提高了涂层的耐水性能，使浆料具有较好的流动性，减少了气泡的产生，涂层涂布表观得到了改善；同时本发明通过采用两步制备法，降低了配方体系对乳液型粘合剂机械稳定性的要求，拓宽了粘合剂的选择范围，同时减少了浆料砂磨量，提高了浆料的生产效率，减少了浆料中气泡的含量，降低了生产成本。

具体实施方式

适合于本发明的润湿分散剂是本领域公知的水性润湿分散剂，它们可以是传统型表面活性剂，也可以是新型高分子表面活性剂。传统型表面活性剂可以是阴离子型和非离子型表面活性剂，如：十二烷基苯磺酸钠、十二烷基磺酸钠、十二烷基硫酸钠、聚氧乙烯烷基胺、聚氧乙烯烷基醇酰胺、乙二醇酰胺等；新型高分子表面活性剂可以是聚氨酯甲酸酯类、聚丙烯酸钠盐、聚丙烯酸胺盐、聚丙烯酸酯类、聚羧酸钠类等表面活性剂。

在本发明中，碳黑可以有效防止磁粉沉降，消除产品产生的静电，适合本发明的碳黑可以是氟化碳黑、石墨、乙炔碳黑等。

适合于本发明的固化剂，可以是聚异氰酸酯、聚酰胺-3-氯-1，2-环氧丙烷、氮丙啶、改性聚乙烯醇和乙二醛、二羟基锆酸盐等。

本发明采用水溶型粘合剂取代油溶性粘合剂，消除了有机溶剂对环境的污染；采用水溶型粘合剂和乳液型粘合剂混合使用，并将配方中溶型粘合剂和乳液型粘合剂的重量比控制在1：5.5~1：20的范围中，这是因为：当两者的重量比低于1：5.5时，由于配方中的水溶型粘合剂用量比例的提高，造成磁浆涂层的耐水性较差；当两者的重量比高于1：20时，由于配方中的乳液型粘合剂用量比例的提高，造成磁浆的流动性差，导致磁浆在制备中容易产生气泡，影响未来磁浆涂布时涂层和涂布性能。

本发明提供的水性磁浆可以通过棒涂、凹版涂布、挤压涂布或反转辊等公知的涂布方式涂布在非磁性基材，如纸基或薄膜或其他聚合物涂层等基材上，通过干燥，得到磁记录层。

下面结合具体实施例对本发明作进一步的说明。

实施例1

钡铁氧体                68.2份；

石墨                   5.8份；

聚丙烯酸钠盐            2.9份；

聚丙烯酸胺盐            2.0份；

聚乙烯醇质量浓度为10%的水溶液      28.8份；

聚氨酯乳液（质量浓度为30%）      59.0份；

聚异氰酸酯              2.2份；

水                      54.6份；

1.将68.2份磁粉、5.8份碳黑、2.9份聚丙烯酸钠盐、2.0聚丙烯酸胺盐、13.7份聚乙烯醇质量浓度为10%的水溶液和54.6份水混合搅拌1小时进行预分散，然后进行砂磨，得到预分散浆料。

2.向上述预分散浆料中加入15.1份聚乙烯醇质量浓度为质量浓度为10%的的水溶液、59.0份聚氨酯乳液（质量浓度为30%），混合搅拌均匀，得到水型磁浆。水型磁浆使用前加入2.2份聚异氰酸酯固化剂，搅拌均匀后，可用于涂布磁记录层。

实施例2

钡铁氧体                      70.0份；

乙炔碳黑                       1.0份；

Tego dispers 715W（迪高公司）     1.5份；

Hydropalat 875（海川公司）       1.0份；

聚乙烯醇质量浓度为10%的水溶液             15.0份；

聚氨酯乳液（质量浓度为30%）             65.0份；

氮丙啶                         2份；

水                            50.0份；

1.将70.0份磁粉、1.0份碳黑、1.5份Tego dispers 715W、1.0份Hydropalat 875、15.0份聚乙烯醇质量浓度为10%的水溶液和65.0份水混合搅拌2.5小时进行预分散，然后进行砂磨，得到预分散浆料。

2.向上述预分散浆料中加入65.0份聚氨酯乳液（质量浓度为30%），混合搅拌均匀，得到水型磁浆。水型磁浆使用前加入2份氮丙啶固化剂，搅拌均匀后，可用于涂布磁记录层。

实施例3

钡铁氧体                                80.0份；

氟化碳黑                                3.0份；

Hydropalat 3275（海川公司）               1.5份；

Hydropalat 875（海川公司）               1.0份；

聚乙烯醇质量浓度为10%的水溶液          20.0份；

聚氨酯乳液（质量浓度为30%）            60.0份；

聚酰胺-3-氯-1，2-环氧丙烷（25%）     1份；

水                                  100份；

1.将80.0份磁粉、3.0份氟化碳黑、1.5份Hydropalat 3275、1.0份Hydropalat 3275、15.0份聚乙烯醇质量浓度为10%的水溶液和100份水混合搅拌2小时进行预分散，然后进行砂磨，得到预分散浆料。

2.向上述预分散浆料中加入5.0份聚乙烯醇质量浓度为10%的水溶液和60.0份聚氨酯乳液（质量浓度为30%），混合搅拌均匀，得到水型磁浆。水型磁浆使用前加入1份聚酰胺-3-氯-1，2-环氧丙烷固化剂，搅拌均匀后，可用于涂布磁记录层。

实施例4

钡铁氧体                           65.0份；

氟化碳黑                           10.0份；

Tego wet 260（迪高公司）               1.5份；

Tego dispers 760W（迪高公司）           1.0份；

聚乙烯醇质量浓度为10%的水溶液        10.0份；

聚丙烯酸乳液（40%）                   50.0份；

聚酰胺-3-氯-1，2-环氧丙烷（25%）       10份；

水                                    54.5份；

1.将65.0份磁粉、10.0份氟化碳黑、1.5份Tego wet 260、1.0份Tego dispers 760W、5.0份聚乙烯醇质量浓度为10%的水溶液和54.5份水混合搅拌3小时进行预分散，然后进行砂磨，得到预分散浆料。

2.向上述预分散浆料中加入5.0份聚乙烯醇质量浓度为10%的水溶液和50.0份聚丙烯酸乳液（40%），混合搅拌均匀，得到水型磁浆。水型磁浆使用前加入10份聚酰胺-3-氯-1，2-环氧丙烷固化剂，搅拌均匀后，可用于涂布磁记录层。

实施例5

钡铁氧体                           50.0份；

石墨碳黑                            8.0份；

Tego wet 260（迪高公司）               0.5份；

Tego dispers 760W（迪高公司）          1.0份；

聚乙烯醇质量浓度为10%的水溶液        10.0份；

聚氨酯乳液（质量浓度为30%）          30.0份；

水                                  150.0份；

1.将50.0份磁粉、8.0份石墨碳黑、0.5份Tego wet 260、1.0份Tego dispers 760W、5.0份聚乙烯醇质量浓度为10%的水溶液和150.0份水混合搅拌1.5小时进行预分散，然后进行砂磨，得到预分散浆料。

2.向上述预分散浆料中加入5.0份聚乙烯醇质量浓度为10%的水溶液和30.0份聚氨酯乳液（质量浓度为30%），混合搅拌均匀，得到水型磁浆。可用于涂布磁记录层。

实施例6

钡铁氧体                           80.0份；

石墨碳黑                            6.0份；

聚丙烯酸钠盐                          1.5份；

大豆卵磷脂                          8.0份；

聚乙烯醇质量浓度为10%的水溶液       30.0份；

聚氯乙烯-乙烯共聚物乳液（40%）      125.0份；

聚酰胺-3-氯-1，2-环氧丙烷（25%）     5份；

水                                  200.0份；

1.将80.0份磁粉、6.0份石墨碳黑、1.5份聚丙烯酸钠盐、8.0份大豆卵磷脂、15.0份聚乙烯醇质量浓度为10%的水溶液和200.0份水混合搅拌3小时进行预分散，然后进行砂磨，得到预分散浆料；

2.向上述预分散浆料中加入15.0份聚乙烯醇质量浓度为10%的水溶液和125.0份聚氯乙烯-乙烯共聚物乳液（40%），混合搅拌均匀，得到水型磁浆。水型磁浆使用前加入5份聚酰胺-3-氯-1，2-环氧丙烷固化剂，搅拌均匀后，可用于涂布磁记录层。

Claims (6)

1.一种水性磁浆，其特征在于，所述制备磁浆的组分及其重量份数如下：

磁粉               50~80份；

碳黑                1~10份；

润湿分散剂           1~10份；

粘合剂               10~60份；

固化剂                0~10份；

水                50~200份；

所述粘合剂是由水溶型粘合剂和乳液型粘合剂的混合物，其中，水溶型粘合剂和乳液型粘合剂的重量比是1：5.5~1：20。

2.根据权利要求1所述的水性磁浆，其特征在于，所述的磁粉为钡铁氧体磁粉。

3.根据权利要求2所述的水性磁浆，其特征在于，所述水溶型粘合剂选自淀粉、改性淀粉、甲基纤维素、羧甲基纤维素、聚乙烯醇、改性聚乙烯醇，聚氧化乙烯或苯乙烯-马来酸酐共聚物中的一种或几种；乳液型粘合剂选自苯乙烯-丁二烯共聚物乳液、醋酸乙烯酯-乙烯共聚物乳液、氯乙烯-乙烯共聚物乳液、醋酸乙烯酯-氯乙烯-乙烯共聚物乳液、苯丙乳液、丙烯酸乳液或聚氨酯乳液中的一种或几种。

4.根据权利要求3所述的水性磁浆，其特征在于，所述粘合剂是聚乙烯醇和聚氨酯乳液的混合物。

5.根据权利要求4所述的水性磁浆，其特征在于，所述固化剂选自聚异氰酸酯、聚酰胺-3-氯-1，2-环氧丙烷、氮丙啶、改性聚乙烯醇和乙二醛或二羟基锆酸盐。

6.一种制备如权利要求1、2、3、4或5所述的水性磁浆的方法，其特征在于，它按如下步骤进行：

（1）将磁粉、碳黑、润湿分散剂、部分或全部水溶型粘合剂和水混合搅拌1~3小时进行预分散，然后再进行砂磨，得到预分散浆料；

（2）向上述预分散浆料中加入剩余部分的水溶型粘合剂、乳液型粘合剂和固化剂，混合搅拌均匀，得到水型磁浆。