DE3007218C2

DE3007218C2 -

Info

Publication number: DE3007218C2
Application number: DE3007218A
Authority: DE
Inventors: Daniel B. Pendergrass Jun.; Milton H. St. Paul Minn. Us Andrus Jun.
Original assignee: Minnesota Mining and Manufacturing Co
Current assignee: 3M Co
Priority date: 1979-02-23
Filing date: 1980-02-22
Publication date: 1990-07-12
Also published as: GB2045768A; DE3007218A1; FR2449716B1; GB2045768B; IT1145355B; FR2449716A1; IT8047980A0; BR8000887A

Description

Ein typisches magnetisches Aufzeichnungsmedium besteht aus einer Unterlage, die eine Schicht aus magnetisierbaren Teilchen in einem polymeren Binder trägt. Um die magnetisierbare Schicht aufzubringen, wird der Binder gewöhnlich in organischem Lösungsmittel gelöst, das jedoch die Atmosphäre verschmutzt, wenn es nicht nach Verflüchtigung zurückgewonnen wird. Die Wiedergewinnung organischer Lösungsmittel kann ihrerseits Explosionsgefahr und Feuergefahr in sich bergen.There is a typical magnetic recording medium from a pad that has a layer of magnetizable particles in a polymeric binder wearing. To apply the magnetizable layer is the binder usually in organic solvent but it pollutes the atmosphere when it is not recovered after volatilization. The Recovering organic solvents can in turn danger of explosion and fire danger in itself mountains.

Solche Probleme werden auf ein Minimum begrenzt durch Bindemittel auf wäßriger Grundlage, wie jene der US-PSen 30 23 123, 37 95 539 und 39 01 816. Von diesen Patentschriften beschreibt lediglich die US-PS 39 01 816 vernetzbare wäßrige Bindemittel, wobei die Vernetzung derzeit als erforderlich angesehen wird, um voll befriedigende physikalische Eigenschaften, wie Festigkeit gegenüber dem Blocken und Verschleiß des magnetischen Aufzeichnungsbandes, zu erreichen. Such problems are kept to a minimum by Aqueous-based binders such as those of U.S. Patents 30 23 123, 37 95 539 and 39 01 816. Of these Patent Specifications describes only the US-PS 39 01 816 crosslinkable aqueous binder, wherein the crosslinking currently considered necessary to be full satisfactory physical properties, such as Strength against the blockage and wear of the magnetic recording tape to reach.

Aus der GB-PS 14 97 658 ist ein magnetisches Aufzeichnungsmedium bekannt, bei dem zur Beschichtung der Unterlage Latex verwendet wird, der ein oder mehrere Polymere oder Copolymere aus Acrylsäure, Methacrylsäure bzw. deren Ester sowie ein nicht- oder teil-hydrolisiertes Polymer oder Copolymer aus Vinylacetat enthält. In der Latex sind ferner synthetische Harze, wie Melamin-Formaldehyd-Kondensationsharze, enthalten, die die intramolekulare Vernetzung bewirken sollen.From GB-PS 14 97 658 is a magnetic recording medium known, in which for coating the pad Latex is used, one or more polymers or copolymers of acrylic acid, methacrylic acid or their Ester as well as a non- or partially hydrolyzed polymer or copolymer of vinyl acetate. In the latex are also synthetic resins, such as melamine-formaldehyde condensation resins, contain the intramolecular To bring about networking.

Aufgabe der Erfindung ist es, für magnetische Aufzeichnungsmaterialien eine stabile auftragbare Dispersion aus anorganischen Teilchen in einem wäßrigen Latex bereitzustellen, wobei eine sich selbst vernetzende Dispersion angestrebt wird, die stabil ist, bequem verarbeitet werden kann, aber dennoch hochwertige Beschichtungen für magnetische Aufzeichnungsmaterialien liefert, die sich durch Abriebsfestigkeit und Festigkeit gegenüber Blocktendenzen auszeichnen und - chemisch gesehen - keine Probleme hinsichtlich der Extraktion von niedermolekularen Komponenten aus den möglicherweise verwendeten Trägermaterialien wie biaxial orientierten Polyethylenterephthalatträgern hervorrufen.The object of the invention is for magnetic Recording materials a stable orderable Dispersion of inorganic particles in an aqueous To provide latex, one being itself is aimed at crosslinking dispersion which is stable, can be processed comfortably, but still high quality Coatings for magnetic recording materials delivers, characterized by abrasion resistance and strength distinguish against blocking tendencies and - chemically seen - no problems regarding the extraction of low molecular weight components from the possibly used support materials such as biaxially oriented Polyethylenterephthalatträgern cause.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß mit der im Anspruch 1 gekennzeichneten Dispersion erreicht. Ein Verfahren zur Herstellung des Überzugs auf einem magnetischen Aufzeichnungsmedium mit der erfindungsgemäßen Dispersion ist im Anspruch 9 gekennzeichnet. Im Anspruch 12 ist ein magnetisches Aufzeichnungsmedium angegeben, das unter Verwendung der erfindungsgemäßen Dispersion hergestellt wird. In den Unteransprüchen sind vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung wiedergegeben.This object is achieved with the in claim 1 marked dispersion achieved. A procedure for Production of the coating on a magnetic Recording medium with the dispersion according to the invention is characterized in claim 9. In claim 12 is a magnetic recording medium specified under Using the dispersion of the invention prepared becomes. In the subclaims are advantageous Embodiments of the invention reproduced.

Der wäßrige Latex, der erfindungsgemäß zur Auftragung der Beschichtung verwendet wird, hat selbstvernetzende Eigenschaften, dennoch kann sowohl er selbst als auch dessen Dispersion mit magnetisierbaren Teilchen bei gewöhnlichen Raumtemperaturen länger aufbewahrt und im Handel versandt werden. Magnetisierbare Teilchen, die in dem wäßrigen Latex dispergiert sind, können mindestens so bequem und ökonomisch wie Binder auf Grundlage organischer Lösungsmittel aufgezogen werden. Die Rohmaterialien für den Latex sind ohne weiteres im Handel mit vernünftigen Kosten erhältlich. Die Festigkeit gegenüber Abrieb und Blocken der Beschichtungen ist ausgezeichnet. Überraschenderweise kann eine glatte Aufzeichnungsoberfläche ohne Schwierigkeiten erreicht werden. Außerdem sind, wenn man die weitverbreitet angewendeten biaxial orientierten Polyethylenterephthalatfilm-Unterlagen benutzt, die physikalischen Eigenschaften der Beschichtungen auf Wassergrundlage erheblich verbessert gegenüber solchen Beschichtungen auf Lösungsmittelgrundlage, da dort niedermolekulare Komponenten, die durch organisches Lösungsmittel aus der Filmunterlage extrahiert werden, auf die Oberfläche der Aufzeichnungsschicht wandern und dort kristallisieren können. Der Latex auf wäßriger Grundlage zeigt wenig oder keine Tendenz zur Extraktion solcher niedermolekularen Komponenten aus Polyethylenterephthalatfilm-Unterlagen.The aqueous latex according to the invention for application The coating used has self-crosslinking Properties, nevertheless, he himself as well as its dispersion with magnetizable particles at stored longer in normal room temperatures and in Trade. Magnetizable particles which are in the aqueous latex are dispersed, at least as convenient and economical as Binder based organic solvent are raised. The Raw materials for the latex are readily available Trade available at reasonable cost. The Strength against abrasion and blockage of Coatings is excellent. Surprisingly Can make a smooth recording surface without Difficulties are achieved. Besides, if you are the widely used biaxially oriented Polyethylene terephthalate film underlays used physical properties of the coatings Water base significantly improved over such Solvent-based coatings, there low molecular weight components by organic Solvents are extracted from the film base, migrate to the surface of the recording layer and can crystallize there. The latex on aqueous Basis shows little or no tendency for extraction such low molecular weight components Polyethylene terephthalate materials.

Nichtmagnetisierbare anorganische Teilchen, die gewöhnlich in Beschichtungen von magnetischen Aufzeichnungsmedien verwendet werden, wie Ruß und Aluminiumoxid, sind ebenfalls wirksam in dem wäßrigen Latex dispergiert worden. Nonmagnetizable inorganic particles which usually in coatings of magnetic Recording media are used, such as carbon black and Alumina are also effective in the aqueous Latex has been dispersed.

Die Vernetzung könnte während der Emulsionspolymerisation des Latex beginnen und bis zu einem unerwünschten Ausmaß fortschreiten, wenn der Latex hohen Temperaturen ausgesetzt wird. Um dies zu vermeiden, werden die Monomeren vorzugsweise bei 50° bis 60°C mischpolymerisiert. Wenn keine weiteren Anzeichen einer Reaktion vorliegen, kann zusätzlich Polymerisationsinitiator zugesetzt werden, wonach etwa 1 Stunde bei 60 bis 80°C erwärmt wird, um eine im wesentlichen vollständige Umwandlung der Monomeren sicherzustellen.The networking could be during the Emulsion polymerization of the latex begin and up to progress to an undesirable extent when the latex is exposed to high temperatures. Around To avoid this, the monomers are preferably at 50 ° copolymerized to 60 ° C. If no further signs a reaction may additionally polymerization initiator after about 1 hour at 60 to 80 ° C is heated to a substantially complete conversion to ensure the monomers.

Wenn weniger als zwei Teile der mischpolymerisierbaren Säure oder weniger als zwei Teile des Glycidylacrylats und/oder Glycidylmethacrylats verwendet werden, um das Mischpolymerisat herzustellen, kann das Mischpolymerisat beim Trocknen der Beschichtung von selbst nicht angemessen vernetzen, so daß es zweckmäßig ist, ein zusätzliches Vernetzungsmittel zu verwenden.When less than two parts of the copolymerizable acid or less than two parts of the glycidyl acrylate and / or glycidyl methacrylate used to the copolymer can produce the copolymer during drying of the coating not properly networked by itself so that it it is appropriate to use an additional crosslinking agent.

Die Verwendung von mehr als etwa 11 bis 13 Teilen des Glycidylacrylats und/oder Glycidylmethacrylats könnte Probleme hinsichtlich der Stabilität des wäßrigen Latex im Gemisch mit Eisenoxidteilchen und insbesondere mit Eisenteilchen verursachen, andererseits sollte jedoch der wäßrige Latex mehrere Monate bei gewöhnlichen Lagerungstemperaturen hinreichend und geeignet stabil bleiben, sowohl vor als auch nach der Abmischung mit anorganischen Teilchen. 5 bis 10 Teile werden bevorzugt. The use of more than about 11 to 13 parts of the glycidyl acrylate and / or glycidyl methacrylate could be problems in terms of the stability of the aqueous latex mixed with Cause iron oxide particles and in particular with iron particles, On the other hand, however, the aqueous latex should have several Months at ordinary storage temperatures sufficient and suitably stable, both before and after blending with inorganic particles. 5 to 10 parts are preferred.

Die Verwendung von mehr als etwa 16 bis 18 Teilen der mischpolymerisierbaren Säure könnten Schwierigkeiten bei der Herstellung und Handhabung des wäßrigen Latex hervorrufen. Die besten Ergebnisse sind mit 10 bis 15 Teilen Acrylsäure und/oder Methacrylsäure erreicht worden.The use of more than about 16 to 18 parts of the copolymerizable Acid could cause manufacturing difficulties and handling of the aqueous latex. The best results are with 10 to 15 parts acrylic acid and / or Methacrylic acid has been achieved.

Beschichtungen von guter Qualität sind hergestellt worden, wenn man Methylacrylat, Äthylacrylat und n-Butylacrylat als Alkylacrylat, vorzugsweise zwei von diesen, verwendet, um die Bandeigenschaften zu optimieren. Isobutylacrylat, t-Butylacrylat und die Propylacrylate sollten als nämliche Alkylacrylate verwendbar sein, aber die Propylacrylate stehen nicht ohne weiteres zur Verfügung. Die Alkylmethacrylate haben die Neigung, höhere Glasübergangstemperatur T _g als die Alkylacrylate zu erzeugen, und neigen zur Sprödigkeit. Daher wird es bevorzugt, die Methacrylate nur in Verbindung mit den Acrylaten zu verwenden.Good quality coatings have been produced using methyl acrylate, ethyl acrylate and n-butyl acrylate as the alkyl acrylate, preferably two of these, to optimize ribbon properties. Isobutyl acrylate, t-butyl acrylate and the propyl acrylates should be useful as the same alkyl acrylates, but the propyl acrylates are not readily available. The alkyl methacrylates tend to produce higher glass transition temperature T _g than the alkyl acrylates and are prone to brittleness. Therefore, it is preferred to use the methacrylates only in conjunction with the acrylates.

Es wird angenommen, daß durch Mischen von zwei der Mischpolymerisate mit breit differierender T _g das erhaltene magnetische Aufzeichnungsband geringere Änderungen in der Arbeitsleistung in Abhängigkeit von Temperaturänderungen zeigt. Wenn man solche Gemische verwendet, kann die T _g des einen der Mischpolymerisate nach Vernetzung in der Beschichtung im wesentlichen unter -5°C, z. B. bis zu etwa -20° bis -50°C, reichen, wenn die T _g des anderen Mischpolymerisates nach Vernetzung relativ hoch ist, z. B. bei etwa 40 bis 60°C liegt. Gemische von Mischpolymerisaten mit derartig niedrigen und hohen T _g-Werten haben Bänder erbracht, die eine ungewöhnlich gute Festigkeit gegen das Blocken zeigen.It is believed that by blending two of the widely differing T _g copolymers, the resulting magnetic recording tape shows less changes in performance as a function of temperature changes. When using such mixtures, the T _{g of} the one of the copolymers after crosslinking in the coating substantially below -5 ° C, z. B. up to about -20 ° to -50 ° C, rich, if the T _{g of} the other copolymer after crosslinking is relatively high, z. B. is about 40 to 60 ° C. Blends of such low and high T _g copolymers have yielded ribbons that exhibit unusually good blocking resistance.

Bis zu etwa 50 Gew.-% des Alkylacrylats und/oder Alkylmethacrylats können durch Acrylnitril ersetzt werden; dieses neigt dazu, die Zähigkeit und deshalb die Verschleißfestigkeit zu verbessern; 10 bis 40% werden bevorzugt. Methacrylnitril ist auch geeignet. Die giftige Natur des Acrylnitrils und Methacrylnitrils schließt jedoch zusätzliche Kosten im Hinblick auf die Vorrichtung ein, um die Personen, die das Band herstellen, zu schützen.Up to about 50% by weight of the alkyl acrylate and / or alkyl methacrylate can be replaced by acrylonitrile; this tends to the toughness and therefore the wear resistance to improve; 10 to 40% are preferred. methacrylonitrile is also suitable. The poisonous nature of acrylonitrile and methacrylonitrile, however, incurs additional costs With regard to the device, to the persons holding the Make band, protect.

Ein anderes bevorzugtes copolymerisierbares Monomeres ist 2-Hydroxyäthylacrylat. Wenn es als Ersatz bis zu 25 Gew.-% des Alkylacrylats und/oder Alkylmethacrylats eingesetzt wird, zeigt es die Neigung, die Reibungseigenschaften der Aufzeichnungsschicht zu verbessern. 2-Hydroxyäthylmethacrylat und 2-Hydroxypropylacrylat und -methacrylat sind ebenfalls ohne weiteres erhältlich und entfalten die gleichen günstigen Wirkungen.Another preferred copolymerizable monomer is 2-hydroxyethyl acrylate. If it substitutes up to 25% by weight of the Alkyl acrylate and / or alkyl methacrylate is used, it shows the tendency, the friction properties of the recording layer to improve. 2-hydroxyethyl methacrylate and 2-hydroxypropyl acrylate and methacrylate are also readily available available and unfold the same beneficial effects.

Andere copolymerisierbare Monomere, wie Vinylchlorid, Vinylacetat, Butadien, Styrol, Isopren, Diallylphthalat und Acrylamid, können ebenfalls in begrenzten Mengen eingesetzt werden, die so gewählt sind, daß sie keine drastisch geänderten Eigenschaften hervorbringen. Methacrylsäureester des Polyäthylenglykols mit einem mittleren Molekulargewicht von 400 und 750 sind eingesetzt worden, um bis zu etwa 12 Gew.-% des Alkylacrylats und/oder Alkylmethacrylats zu ersetzen, ohne daß in den Ergebnissen Unterschiede sichtbar wurden.Other copolymerizable monomers, such as vinyl chloride, vinyl acetate, Butadiene, styrene, isoprene, diallyl phthalate and acrylamide, can also be used in limited quantities, which are chosen so that they do not have drastically changed properties bring forth. Methacrylic acid esters of polyethylene glycol with an average molecular weight of 400 and 750 have been used to add up to about 12% by weight of the alkyl acrylate and / or to replace alkyl methacrylate without in The results showed differences.

Eine Dispersion aus anorganischen Teilchen in dem wäßrigen Latex kann in gleicher Weise wie ein Überzug auf Lösungsmittelbasis aufgebracht werden. Die Dispersion ist selbstverdickend und liefert einen dichten, gleichförmigen Überzug, ohne daß die Notwendigkeit für ein Entschäumungsmittel besteht.A dispersion of inorganic particles in the aqueous Latex can be used in the same way as a solvent-based coating be applied. The dispersion is self-thickening and provides a dense, uniform coating, without the need for a defoamer.

Die Vernetzung des Mischpolymerisats scheint im wesentlichen vollständig zu sein, wenn der Latex getrocknet wird. In dem Maße, wie die Vernetzung noch unvollständig ist, schreitet sie langsam während der Lagerung der Wicklungen des fertigen Bandes bei Raumtemperatur fort und kann beschleunigt werden durch Exponieren der Rollen des fertigen Bandes mit erhöhten Temperaturen, wie 60 bis 70°C für etwa 2 Wochen. Solange das Glycidiylacrylat oder Glycidylmethacrylat und mischpolymerisierbare Säure innerhalb der oben angegebenen Bereiche vorliegen, wird das Mischpolymerisat nicht hoch vernetzt. Sobald die magnetisierbare Beschichtung trocken ist, kann ein zweiter wäßriger Latexüberzug aufgebracht werden, ohne daß die Gefahr der Zerstörung der darunterliegenden Schicht besteht.The crosslinking of the copolymer appears essentially to be complete when the latex is dried. In that Measures of how networking is still incomplete are progressing make it slow during storage of the windings of the finished Tape continues at room temperature and can be accelerated by exposing the rolls of the finished strip with elevated Temperatures, like 60 to 70 ° C for about 2 weeks. So long the glycidyl acrylate or glycidyl methacrylate and copolymerizable Acid within the ranges given above are present, the copolymer is not highly crosslinked. Once the magnetizable coating is dry, a can second aqueous latex coating can be applied without the danger of destruction of the underlying layer exists.

Die Teilchengröße des Mischpolymerisats des wäßrigen Latex ist vorzugsweise kleiner als 0,25 µm, um eine gute Koaleszierung zu gewährleisten.The particle size of the copolymer of the aqueous latex is preferably less than 0.25 microns to a good coalescence to ensure.

In den folgenden Ansätzen sind alle Teilangaben Gewichtsteile.In the following batches all parts are parts by weight.

Aqueous Latex A

Die folgende Vormischung wurde in einem Mischkessel unter Stickstoff hergestellt:The following premix was in a mixing vessel under Nitrogen produced:

Gewichtsteileparts by weight Entionisiertes WasserDeionized water 400400 Emulgiermittelemulsifier 1616 n-Butylacrylatn-butyl acrylate 100100 Methylacrylatmethyl acrylate 180180 2-Hydroxyäthylacrylat2-hydroxyethyl acrylate 5656 Methacrylsäuremethacrylic acid 4040 Glycidylmethacrylatglycidyl 2424 t-Dodecylmercaptant-dodecylmercaptan 0,20.2

In einem mit Glas ausgekleideten Polymerisationsreaktor wurden unter Stickstoff 200 Teile der Vormischung und 400 Teile Wasser gegeben. Alles wurde bewegt und auf 35°C erwärmt und mit 0,32 Teilen Kaliumpersulfat und 0,24 Teilen Natriummetabisulfit versetzt. Die exotherme Umsetzung erhöhte die Temperatur auf 60°C, wonach der Ansatz auf 55°C abgekühlt und die restliche Vormischung mit einer Geschwindigkeit zugesetzt wurde, die ein Halten der Temperatur zwischen 55°C und 60°C (etwa 10 Teile pro Minute) gewährleistete. Wenn die gesamte Vormischung zugesetzt worden war, wurden 0,08 Teile Kaliumpersulfat und 0,04 Teile Natriummetabisulfit zugefügt; der Ansatz wurde auf 70°C 1 Stunde erhitzt, dann gekühlt und filtriert. Der erhaltene wäßrige Latex A hatte einen Feststoffgehalt von 33,6%, ein pH von 4,8 und eine Eigenviskosität von 1,2 dl/g in Dimethylformamid bei 0,15 g/dl. Der Latex enthielt weniger als 0,1% nichtumgesetztes Monomer.In a glass lined polymerization reactor Under nitrogen, 200 parts of the premix and 400 parts of water given. Everything was moved and heated to 35 ° C and with 0.32 part of potassium persulfate and 0.24 part of sodium metabisulfite added. The exothermic reaction raised the temperature to 60 ° C, after which the batch is cooled to 55 ° C and the rest Premix was added at a rate keeping the temperature between 55 ° C and 60 ° C (approx 10 parts per minute). If the entire premix 0.08 parts of potassium persulfate and 0.04 part of sodium metabisulfite added; the approach was heated at 70 ° C for 1 hour, then cooled and filtered. The resulting aqueous latex A had a solids content of 33.6%, a pH of 4.8 and an intrinsic viscosity of 1.2 dl / g in dimethylformamide at 0.15 g / dl. The latex contained less as 0.1% unreacted monomer.

Gelquellungsversuche in Dimethylformamid zeigten, daß das Mischpolymerisat des Latex A selbstvernetzend war. Die berechnete T _g des Mischpolymerisats war 4°C.Gel swelling experiments in dimethylformamide showed that the copolymer of latex A was self-crosslinking. The calculated T _{g of} the copolymer was 4 ° C.

Aqueous latex B

Die folgende Vormischung wurde in einem Mischkessel unter Stickstoff hergestellt. The following premix was in a mixing vessel under Nitrogen produced.

Gewichtsteileparts by weight Äthylacrylatethyl acrylate 144144 Acrylnitrilacrylonitrile 4040 Acrylsäureacrylic acid 1010 Glycidylmethacrylatglycidyl 66 t-Dodecylmercaptant-dodecylmercaptan 0,10.1

Unter Stickstoff wurden 100 Teile der Vormischung mit 400 Teilen entionisiertem Wasser und 8 Teilen Emulgiermittel in den Polymerisationsreaktor gefüllt. Nach Bewegen und Erwärmen auf 30°C wurden 0,4 Teile Kaliumpersulfat, 0,134 Teile Natriummetabisulfit und 0,001 Teile Eisen(II)sulfatheptahydrat zugesetzt. Nach der Exothermen auf 66°C bis 70°C wurde der Ansatz auf 50°C gekühlt und mit der restlichen Vormischung versetzt; die Temperatur wurde auf 65 bis 70°C steigen gelassen. Der Ansatz wurde mit Wasserdampf destilliert, um nichtumgesetztes Monomeres zu entfernen, gekühlt und filtriert. Der erhaltene wäßrige Latex B hatte einen Feststoffgehalt von 38%, ein pH von 3,4 und eine Eigenviskosität von 1,4 dl/g in Methyläthylketon bei 0,15 g/dl. Der Latex enthielt weniger als 0,5% nichtumgesetztes Monomeres.Under nitrogen, 100 parts of the premix with 400 parts deionized water and 8 parts of emulsifier in the Polymerization reactor filled. After moving and warming up At 30 ° C, 0.4 parts of potassium persulfate, 0.134 parts of sodium metabisulfite and 0.001 part ferrous sulfate heptahydrate added. After the exotherm to 66 ° C to 70 ° C, the approach cooled to 50 ° C and mixed with the remaining premix; the temperature was allowed to rise to 65 to 70 ° C. The batch was distilled with steam to give unreacted Remove monomer, cooled and filtered. The obtained aqueous latex B had a solids content of 38%, a pH of 3.4 and an intrinsic viscosity of 1.4 dl / g in methyl ethyl ketone at 0.15 g / dl. The latex contained less than 0.5% unreacted monomer.

Gelquellungsversuche wie bei Latex A zeigten, daß das Mischpolymerisat des Latex B selbstvernetzend war. Die berechnete T _g des Mischpolymerisats war 3°C. Gel swelling tests as for latex A showed that the copolymer of latex B was self-crosslinking. The calculated T _{g of} the copolymer was 3 ° C.

Weitere wäßrige Latices wurden in gleicher Weise wie der wäßrige Latex B hergestellt, wobei jedoch die Dampfdestillation weggelassen und die folgenden Monomeren verwendet wurden.Further aqueous latices were in the same way as the aqueous Latex B produced, but the steam distillation omitted and the following monomers were used.

Example 1

Ein Mahlwert wurde mit 100 Teilen nadelförmigen gamma-Fe₂O₃-Teilchen mit einem Aspektverhältnis von 5 : 1 und einer mittleren Länge von 0,4 µm, 2 Teilen eines Dispergiermittels, 2 Teilen Aluminiumoxid, 2 Teilen N-N-Dimethylaminoäthanol und 117 Teilen entionisiertem Wasser gefüllt. Nachdem die erhaltene Aufschlämmung bis zur Gleichmäßigkeit durchgemahlen worden war, wurden 91,7 Teile (auf 32,43% Feststoffe verdünnt) des wäßrigen Latex B und 3 Teile Gleitmittel zugesetzt, um eine Dispersion herzustellen, die filtriert, entlüftet und mit einer Rakel auf eine biaxial orientierte Polyäthylenterephthalatfilm-Unterlage aufgezogen wurde. Der nasse Überzug wurde durch ein Magnetfeld geführt, um die nadelförmigen Teilchen in Längsrichtung zu orientieren, und in einem Ofen auf Temperaturen erhitzt, die nicht über 95°C hinausgingen, um die flüchtigen Gehalte abzutreiben. Nach Polieren wurde der beschichtete Träger zu Standardbreiten geschnitten.A grinding value was 100 parts of acicular gamma-Fe₂O₃ particles with an aspect ratio of 5: 1 and a middle Length of 0.4 μm, 2 parts of a dispersant, 2 parts Alumina, 2 parts N-N-dimethylaminoethanol and 117 Divide deionized water filled. After the obtained Slurry has been ground to uniformity was 91.7 parts (diluted to 32.43% solids) of the aqueous latex B and 3 parts of lubricant added to a Dispersion, which is filtered, vented and with a Doctor blade on a biaxially oriented polyethylene terephthalate film backing was raised. The wet coating was through Magnetic field led to the needle-shaped particles in the longitudinal direction to orient, and in an oven to temperatures heated, which did not go beyond 95 ° C to the volatile To be abolished. After polishing, the coated was Carrier cut to standard widths.

Der magnetisierbare Überzug war 9,65 µm dick, hatte eine Rechteckigkeit (squareness) von 0,75, ein B _r von 930 Gauß (93 mT) und H _c von 325 Oersted (2.587 A/m). Der Widerstand gegenüber Blocken war ausgezeichnet, wenn nach GSA-FSS Interim Federal Specification W-T-001572 Section 4.4.8 vom 17. Mai 1972 gemessen wurde mit der Ausnahme, daß bei einer relativen Feuchtigkeit von 80% bei 66°C getestet wurde. Diese ausgezeichnete Festigkeit gegenüber Blocken zeigt an, daß das Mischpolymerisat des Latex B vernetzt worden ist. Das Band zeigte auch eine ausgezeichnete Festigkeit gegenüber Abrieb, wie sie durch einen Signalverlust von nur 2,7 dB nach mehr als 6,75 Stunden Stopbewegung auf einem Sony U-Matic Videoträger demonstriert wird.The magnetizable coating was 9.65 μm thick, had a squareness of 0.75, a B _r of 930 gauss (93 mT) and H _c of 325 oersteds (2587 A / m). Blocking resistance was excellent when measured according to GSA-FSS Interim Federal Specification WT-001572 Section 4.4.8 of May 17, 1972, except that it was tested at 80 ° C relative humidity at 66 ° C. This excellent blocking resistance indicates that the copolymer of latex B has been crosslinked. The tape also showed excellent resistance to abrasion, as demonstrated by signal loss of only 2.7 dB after more than 6.75 hours of stop motion on a Sony U-Matic video carrier.

example 2

Ein Mahlwerk wurde mit 100 Teilen der nadelförmigen gamma-Fe₂O₃-Teile des Beispiels 1, zwei Teilen eines Dispergiermittels, 2 Teilen N-N-Dimethylaminoäthanol und 120 Teilen entionisiertem Wasser gefüllt. Nach dem gleichförmig gemahlen worden war, wurden 75,5 Teile (33,6% Feststoffe) wäßriger Latex A und 3 Teile Gleitmittel zugesetzt, um eine Dispersion zu erhalten, die entlüftet, filtriert, durch Rotagravur auf einen koronagrundierten, biaxial orientierten Polyäthylenterephthalatfilm aufgezogen, magnetisch orientiert, getrocknet, poliert und zu Standardbandbreiten geschnitten wurde.A grinder was with 100 parts of the needle-shaped gamma-Fe₂O₃ parts of Example 1, two parts of a dispersing agent, 2 parts of N-N-dimethylaminoethanol and 120 parts of deionized Filled with water. After the uniform had been ground, were 75.5 parts (33.6% solids) of aqueous latex A and 3 parts Lubricant added to obtain a dispersion which deaerated, filtered, by Rotagravur on a koronagrundierten, biaxially oriented polyethylene terephthalate film mounted, magnetically oriented, dried, polished and cut to standard bandwidths.

Der magnetisierbare Überzug hatte eine Dicke von 6 µm, eine Rechteckigkeit von 0,79, ein B _r von 0,1 T und eine H _c von 27,62 A/m. Die Blockungsfestigkeit war bei 66°C/80% relativer Feuchte, wie in Beispiel 1 getestet, ausgezeichnet.The magnetizable coating had a thickness of 6 μm, a squareness of 0.79, a B _r of 0.1 T and an H _c of 27.62 A / m. Blocking resistance was excellent at 66 ° C / 80% relative humidity as tested in Example 1.

Das Band zeigte Festigkeit gegenüber Abrieb, die mindestens den besten Audioaufzeichnungsbändern auf dem Markt gleichwertig und viel besser als viele dieser Bänder war.The tape showed resistance to abrasion, at least equivalent to the best audio recording tapes on the market and much better than many of these tapes was.

example 3

Nachdem ein Teil des wäßrigen Latex A bei Raumtemperatur etwa einen Monat lang gelagert worden war, wurde eine Dispersion aus nadelförmigen gamma-Fe₂O₃-Teilchen wie in Beispiel 2 hergestellt, wobei jedoch nur 73,75 Teile des Latex A verwendet wurden. Nachdem diese Dispersion 124 Tage gelagert worden war, wurde sie wie in Beispiel 2 aufgezogen. Die magnetisierbare Beschichtung hatte eine Dicke von etwa 7,8 µm, eine Rechteckigkeit von 0,77, ein B _r von 122,5 mT, ein H _c von 25,51 A/m und eine ausgezeichnete Festigkeit gegenüber Blocken und Abrieb. Dieses Band war in seiner Qualität dem des Beispiels 2 völlig gleichwertig.After a portion of the aqueous latex A was stored at room temperature for about one month, a dispersion of acicular gamma-Fe₂O₃ particles was prepared as in Example 2, but only 73.75 parts of the latex A were used. After this dispersion had been stored for 124 days, it was grown as in Example 2. The magnetizable coating had a thickness of about 7.8 μm, a squareness of 0.77, a B _r of 122.5 mT, an H _c of 25.51 A / m and excellent resistance to blocking and abrasion. This volume was completely equivalent in quality to that of Example 2.

example 4

Magnetische Aufzeichnungsbänder wurden wie in Beispiel 2 hergestellt, wobei jedoch statt des wäßrigen Latex A ein Gemisch aus 30 Teilen (33,6% Feststoffe) wäßriger Latex C und 45 Teilen (34,1% Feststoffe) wäßriger Latex D eingesetzt wurde.Magnetic recording tapes were prepared as in Example 2, but instead of the aqueous latex A, a mixture from 30 parts (33.6% solids) of aqueous latex C and 45 parts (34.1% solids) of aqueous latex D was used.

Der magnetisierbare Überzug hatte eine Dicke von 5,4 µm, eine Rechteckigkeit von 0,77, ein B _r von 117,5 mT und ein H _c von 25,625 A/m. Festigkeit gegen Blocken und Verschleiß waren annehmbar.The magnetizable coating had a thickness of 5.4 μm, a squareness of 0.77, a B _r of 117.5 mT and an H _c of 25.625 A / m. Strength against blocking and wear were acceptable.

example 5

Das magnetisierbare Material dieses Beispiels waren nadelförmige feine Eisenteilchen mit einer mittleren Länge von 0,3 µm, einem mittleren Durchmesser von 0,05 µm und 187 A · m²/kg. Ein 120 ml fassendes Quickie-Mahlwerk wurde in inerter Atmosphäre mit 100 Teilen des nadelförmigen feinen Eisens, 4 Teilen Dispergiermittel und 87 Teilen entionisiertem Wasser gefüllt. Nachdem etwa 1 Stunde unter Erhalt einer gleichförmigen vermahlenen Paste gemahlen worden war, wurde das Mahlwerk zur Atmosphäre hin geöffnet und mit 86 Teilen entionisiertem Wasser, 43 Teilen wäßrigem Latex A und 4 Teilen Gleitmittel versetzt, wonach das Mahlen erneut etwa 1 Minute in Gang gesetzt wurde, um eine auftragbare Dispersion zu erhalten. Diese wurde filtriert, entlüftet und mit einer Rakel auf einen Luft-Plasma-grundierten biaxial orientierten Polyäthylenterephthalatfilm aufgezogen, magnetisch orientiert, getrocknet, poliert und zu Standardbandbreiten geschnitten.The magnetizable material of this example was acicular fine iron particles with a mean length of 0.3 μm, a mean diameter of 0.05 μm and 187 A · m² / kg. On 120 ml quickie grinder was in an inert atmosphere with 100 parts of acicular fine iron, 4 parts of dispersant and 87 parts of deionized water. After about 1 hour to obtain a uniform ground Paste was ground, the grinder became the atmosphere opened with 86 parts of deionized water, 43 parts of aqueous latex A and 4 parts of lubricant, after which grinding was restarted for about 1 minute, to obtain a coatable dispersion. This was filtered, vented and primed with a squeegee on an air-plasma biaxially oriented polyethylene terephthalate film mounted, magnetically oriented, dried, polished and closed Cut standard bandwidths.

Die magnetisierbare Beschichtung hatte eine Dicke von 3,7 µm, eine Rechteckigkeit von 0,69, ein B _r von 296 mT und ein H _c von 76,62 A/m. Festigkeit gegenüber Blocken und Abrieb war ausgezeichnet.The magnetizable coating had a thickness of 3.7 μm, a squareness of 0.69, a B _r of 296 mT and an H _c of 76.62 A / m. Strength against blocking and abrasion was excellent.

Das nadelförmige feine Eisen im Band dieses Beispiels wies 163 Am²/kg auf, zeigte 17% Oxidation während der Verarbeitung. Dieselbe Größenordnung der Oxidation wird gefunden, wenn das feine Eisen in Binderformulierungen auf Lösungsmittelbasis verwendet wird.The acicular fine iron in the tape of this example showed 163 Am² / kg, showed 17% oxidation during processing. The same magnitude of oxidation is found when the fine iron in solvent-based binder formulations is used.

example 6

Ein Band wurde wie in Beispiel 5 hergestellt, wobei jedoch vor dem Aufziehen der auftragbaren Dispersion diese 4 Tage in einem mit Kappe abgeschlossenen Glasgefäß stehen gelassen wurde, wobei 90% des Raumes von Luft eingenommen waren. Das nadelförmige feine Eisen im Band hatte 158 A · m²/kg und zeigte 3% zusätzliche Oxidation. Dies zeigt an, daß die auftragbare Dispersion für mindestens mehrere Tage bei der Herstellung ohne bedeutende Beeinträchtigung lagerfähig war.A tape was made as in Example 5 except that before drawing up the coatable dispersion these 4 days in one with glass cap closed with cap was left standing, where 90% of the room was occupied by air. The needle-shaped fine iron in the belt had 158 A · m² / kg and showed 3% additional oxidation. This indicates that the orderable Dispersion for at least several days in the production was storable without significant impairment.

example 7

Ein Mahlwerk wurde mit 100 Teilen leitfähigem Ruß, 20 Teilen Dispergiermittel und 360 Teilen entionisiertem Wasser gefüllt. Nach Mahlen bis zur Gleichförmigkeit wurde die Füllung in einen Blattmischer gegeben und mit 990 Teilen wäßrigem Latex A und 2400 Teilen entionisiertem Wasser versetzt. Nach gründlichem Mischen wurde filtriert, entlüftet und durch Rotagravur auf einen koronagrundierten biaxial orientierten Polyäthylenterephthalatfilm aufgezogen und getrocknet, um eine leitende Unterschicht von 2 µm Dicke zu erhalten. Über dieser Unterschicht wurde eine magnetisierbare Beschichtung ähnlich der des Beispiels 2 aufgebracht. Das Testen des erhaltenen magnetischen Aufzeichnungsbandes zeigte, daß die Unterschicht ein Ausbluten von statischen Ladungen bewirkte. A grinder was charged with 100 parts of conductive carbon black, 20 parts Dispersant and 360 parts of deionized water filled. After milling to uniformity, the filling was poured into given a blade mixer and containing 990 parts of aqueous latex A and 2400 parts of deionized water added. After thorough Mixing was filtered, deaerated and redrawn on a corona-trated biaxially oriented polyethylene terephthalate film reared and dried to a conductive To obtain underlayer of 2 microns thickness. About this lower class became a magnetizable coating similar to of Example 2 applied. Testing of the obtained magnetic Recording tape showed that the lower layer a Bleeding of static charges caused.

Trotz der relativ großen Wärme bei der Verdampfung von Wasser ist weniger Energie beim Verfahren des Trocknens der Beschichtung notwendig, verglichen mit dem gewöhnlichen System mit Lösungsmittelrückgewinnung, das ein hohes Volumen an Luft erfordert, um Feuer und Explosion auf ein Mindestmaß zu beschränken. Um Wasser abzutreiben, nimmt die in den Endstufen der Trocknung verwendete Heißluft eine begrenzte Menge Wasser auf und kann deshalb weiter erhitzt und wieder in den Anfangsstufen eingesetzt werden. Ein Wärmetauscher kann die Wärme zur weiteren Verwendung ohne Gefahr von Feuer oder Explosion speichern.Despite the relatively high heat in the evaporation of water is less energy in the process of drying the coating necessary, compared with the ordinary system with Solvent recovery, which requires a high volume of air, to minimize fire and explosion. To abort water, which takes in the power amplifiers For drying, hot air used a limited amount of water and can therefore continue to heat up and back in the early stages be used. A heat exchanger can heat for further use without risk of fire or explosion to save.

Claims

1. A stable, coatable dispersion of inorganic particles in a water-based latex for the production of coatings of magnetic recording media, the latex containing a copolymer of monomers of the group: acrylic esters, methacrylic esters and ethylenically unsaturated aliphatic acids such as acrylic acid or methacrylic acid, characterized in that the Copolymer is self-crosslinking and in parts by weight

(1) 100 parts by weight of at least one alkyl acrylate or alkyl methacrylate having 1-8 carbon atoms in the alkyl group,
(2) about 1-20 parts by weight of at least one of acrylic acid, methacrylic acid, itaconic acid; and
(3) about 1-15 parts by weight of at least one glycidyl acrylate or glycidyl methacrylate,

where these monomers are selected that the copolymer after crosslinking a Glass transition temperature of -5 ° C to + 60 ° C.

2. Dispersion according to claim 1, characterized that up to about 50 wt .-% of the alkyl acrylate and methacrylate by at least one monomer of Group acrylonitrile and methacrylonitrile are replaced.

3. Dispersion according to claim 1, characterized that up to about 25 wt .-% of the alkyl acrylate and methacrylate replaced by 2-hydroxyethyl acrylate are.

4. Dispersion according to one of claims 1 to 3, characterized in that the latex also a second self-crosslinking copolymer of the contains the same monomers, with the exception that these monomers are chosen so that the second Copolymer after crosslinking one Glass transition temperature of -5 ° C to -50 ° C.

5. Dispersion according to claim 4, characterized that the first copolymer after crosslinking a Glass transition temperature of 40 ° C to 60 ° C and the second copolymer after crosslinking a Glass transition temperature from -20 ° C to -50 ° C having.

6. Dispersion according to one of claims 1 to 5, characterized in that the monomers (1) from the group methacrylate, ethyl acrylate and n-butyl acrylate are selected.

7. Dispersion according to one of claims 1 to 6, characterized in that the monomers at least 5 to 15 parts acrylic acid and / or Methacrylic acid and 3 to 8 parts of glycidyl acrylate and / or glycidyl methacrylate.

8. Dispersion according to one of claims 1 to 7, characterized in that the inorganic Particles are magnetizable.

9. A process for producing a coating from a magnetic recording medium, wherein inorganic Particles dispersed in a water-based latex and the dispersion on a pad mounted and the coating heated to dry is characterized in that the particles be dispersed in the latex according to claim 1.

10. The method according to claim 9, characterized in that the copolymer particle size in the water-based latex is less than 0.25 microns.

11. The method according to claim 9 or 10, characterized characterized in that the inorganic particles are magnetizable.

12. Magnetic recording medium from a base with a layer of inorganic particles in one crosslinked latex binder, characterized in that the Binder a crosslinked copolymer according to claim 1 contains.

13. A magnetic recording medium according to claim 12, characterized in that up to about 50% by weight of the Alkyl acrylate or methacrylate by at least one Monomer from the group acrylonitrile and methacrylonitrile are replaced.

14. A magnetic recording medium according to claim 12, characterized in that up to about 25% by weight of the Alkyl acrylate or methacrylate by 2-hydroxyethyl acrylate are replaced.

15. Magnetic recording medium according to one of Claims 12 to 14, characterized in that the binder also has a second cross-linked Contains copolymer of the same monomers, with with the exception that the monomers are chosen that the second copolymer after crosslinking a Glass transition temperature of -5 ° C to -50 ° C.

16. A magnetic recording medium according to claim 15, characterized in that the first copolymer after crosslinking, a glass transition temperature of 40 ° C to 60 ° C and the second copolymer after Crosslink a glass transition temperature of -20 ° C and -50 ° C.

17. A magnetic recording medium according to any one of the claims 12 to 16, characterized in that the monomers (1) from the group of methyl acrylate, ethyl acrylate and n-butyl acrylate are selected.

18. Magnetic recording medium according to one of Claims 12 to 17, characterized in that the Monomers at least 5 to 15 parts of acrylic acid or Methacrylic acid and at least 3 to 8 parts of glycidyl acrylate or glycidyl methacrylate.

19. Magnetic recording medium according to one of Claims 12 to 18, characterized in that the inorganic particles are magnetizable.