DE3103460A1 - Process for complexing metal oxide particles in an organic medium - Google Patents
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Abstract
Description
Beschreibung description
Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Komplexieren von Metalloxidteilchen in einem organischen Medium sowie auf das Dispergieren oder Flocken von Metalloxidteilchen in einem organischen Medium. Sie bezieht sich auch auf ein magnetischen Aufzeichnungsmedium mit einem magnetischen Träger und einem verbesserten, auf dem Träger vorgesehenen magnetisierbaren Überzug.The invention relates to a method for complexing Metal oxide particles in an organic medium as well as dispersing or flaking of metal oxide particles in an organic medium. It also refers to a magnetic recording medium comprising a magnetic carrier and an improved, magnetizable coating provided on the carrier.
Viele Endverwendungen erfordern, daß bestimmte Metalloxidteilchen komplexiert sind, um einen gewünschten Effekt zu erzielen, wie das Dispergieren der Teilchen in einem organischen Medium. Beispielsweise ist für die Aufzeichnungsindustrie zur Erzielung eines brauchbaren magnetisierbaren Überzugs auf einem nichtmagnetischen Träger nötig, magnetische Pigmente in einem Träger mit Hilfe eines Binders fein zu verteilen. Auch ist es in der Kunststoffindustrie häufig nötig, eine Menge eines fein zerteilten Metalloxids, wie Antimontrioxid oder Antimonpentoxid, über eine Kunststoffmasse gleichförmig zu verteilen. Um gleichförmige stabile Dispersionen solcher Metalloxide in organischen Medien zu erzielen, muß eine wirksame Menge eines Komplexierungsmittels verwendet werden, das bei dieser Anwendung als dispergierendes Mittel wirkt. In der Vergangenheit verwendete Dispersionsmittel sind z.B. N-Acylsarcosin-Derivate, vgl. die US-PS 4 153 754.Many end uses require that certain metal oxide particles are complexed to achieve a desired effect such as dispersing of the particles in an organic medium. For example is for the recording industry to achieve a useful magnetizable coating on a non-magnetic one Carrier necessary, magnetic pigments fine in a carrier with the help of a binder to distribute. Also in the plastics industry it is often necessary to have a lot of one finely divided metal oxide, such as antimony trioxide or antimony pentoxide, via a Distribute plastic compound evenly. To ensure uniform stable dispersions To achieve such metal oxides in organic media, there must be an effective amount of one Complexing agent can be used, which acts as a dispersing agent in this application Means works. Dispersants used in the past are e.g. N-acylsarcosine derivatives, See U.S. Patent 4,153,754.
Auch ist für ähnliche Zwecke wie in der erwähnten Patentschrift offenbart die Verwendung von Verbindungen, wie N-Talg-1,3-diamino-propan, insbesondere in Form des Dioleats, bekannt.It is also disclosed for purposes similar to that in the cited patent the use of compounds such as N-tallow-1,3-diamino-propane, especially in Form of the dioleate, known.
Aufgabe der Erfindung ist die Schaffung verbesserter Komplexierungsmittel zur Verwendung beim Dispergieren oder Flocken fein zerteilter Metalloxidteilchen in organischen Medien.The object of the invention is to provide improved complexing agents for use in dispersing or flaking finely divided metal oxide particles in organic media.
Diese und weitere Aufgaben, Vorteile und Merkmale ergeben sich aus der folgenden Beschreibung der Erfindung.These and other tasks, advantages and features emerge from the following description of the invention.
Es wurde nun ein Verfahren zum Komplexieren fein zerteilter Metalloxidteilchen in einem organischen Medium gefunden, das sich dadurch auszeichnet, daß in das Medium eine wirksame Menge eines Komplexierungsmittels der Formel worin R1 unter Alkyl- und Alkenylgruppen mit 4 bis 22 Kohlenstoffatomen, Arylgruppen mit 4 bis 10 Kohlenstoffatomen, Alkyl- und Alkenylgruppen mit 4 bis 22 Kohlenstoffatomen, substituiert mit einer oder mehreren Arylgruppen mit 4 bis 10 Kohlenstoffatomen, und Arylgruppen mit 4 bis 10 Kohlenstoffatomen, substituiert mit einer oder mehreren Alkyl-oder Alkenylgruppen mit 1 bis 22 Kohlenstoffatomen, R2 unter Wasserstoff, -(CH2CH2O) H, worin n eine ganze Zahl von 1 bis 10 ist, Alkyl- und Alkenylgruppen mit 1 bis 22 Kolllenstoffatomen, Arylgruppen mit 4 bis 10 Kohlenstoffatomen, Alkyl- und Alkenylgruppen mit 1 bis 22 Kohlenstoffatomen, substituiert mit einer oder mehreren Arylgruppen mit 4 bis 10 Kohlenstoffatomen, und Arylgruppen mit 4 bis 10 Kohlenstoffatomen, substituiert mit einer oder mehreren Alkyl- oder Alkenylgruppen mit 1 bis 22 Kohlenstoffatomen, R3 und R4 unabhängig voneinander unter Wasserstoff, -CH3 und -CH2CH3 und R5 und R6 unabhängig voneinander unter Wasserstoff, -CEl3, -CH2CH3 und -(CH2CH2O)nTi, worin n eine ganze Zahl von 1 bis 10 ist, ausgewählt sind, eingearbeitet wird.A process has now been found for complexing finely divided metal oxide particles in an organic medium which is characterized in that an effective amount of a complexing agent of the formula ## STR3 ## is added to the medium wherein R1 is selected from alkyl and alkenyl groups with 4 to 22 carbon atoms, aryl groups with 4 to 10 carbon atoms, alkyl and alkenyl groups with 4 to 22 carbon atoms, substituted with one or more aryl groups with 4 to 10 carbon atoms, and aryl groups with 4 to 10 carbon atoms, substituted with one or more alkyl or alkenyl groups with 1 to 22 carbon atoms, R2 under hydrogen, - (CH2CH2O) H, where n is an integer from 1 to 10, alkyl and alkenyl groups with 1 to 22 carbon atoms, aryl groups with 4 to 10 carbon atoms, alkyl and alkenyl groups with 1 to 22 carbon atoms, substituted with one or more aryl groups with 4 to 10 carbon atoms, and aryl groups with 4 to 10 carbon atoms, substituted with one or more alkyl or alkenyl groups with 1 to 22 carbon atoms, R3 and R4 independently of one another under hydrogen, -CH3 and -CH2CH3 and R5 and R6 independently of one another under hydrogen, -CEl3, -CH2C H3 and - (CH2CH2O) nTi, where n is an integer from 1 to 10, are selected.
Die Erfindung führt auch zu einem magnetischen Aufzeichnungsmedium mit einem nichtmagnetischen Träger und einem darauf vorgesehenen magnetisierbaren Überzug, wobei der magnetisierbare Überzug einen Binder und darin mit Hilfe eines dispergierenden Mittels fein verteilte magnetische Pigmente aufweist und das dispergierende Mittel eine Verbindung der vorstehend angegebenen Formel ist.The invention also leads to a magnetic recording medium with a non-magnetic carrier and a magnetizable one provided thereon Coating, the magnetizable coating having a binder and therein with the aid of a dispersing agent having finely divided magnetic pigments and the dispersing agent Agent is a compound of the formula given above.
Gemäß bevorzugten Ausführungsformen kann in der angegebenen Formel R1 unter Alkyl- und Alkenylgruppen mit 4 bis 22 Kohlenstoffatomen ausgewählt sein. Vorzugsweise ist R1 eine langkettige Alkylgruppe mit etwa 8 bis etwa 18 Kohlenstoffatomen. R1 kann also jede langkettige Alkylgruppe sein, z.B.According to preferred embodiments, in the given formula R1 can be selected from alkyl and alkenyl groups having 4 to 22 carbon atoms. Preferably, R1 is a long chain alkyl group having from about 8 to about 18 carbon atoms. Thus, R1 can be any long chain alkyl group, e.g.
solche, die sich von natürlich vorkommenden Fetten und Ölen, wie Kakao, Talg und Soja, ableiten. Die Gruppe R1 kann auch eine Arylgruppe mit etwa 4 bis etwa 10 Kohlenstoffatomen oder eine Alkyl- oder Alkenylgruppe, wie oben definiert, substituiert mit einer oder mehreren solchen Arylgruppen, wie eine Phenylstearylgruppe,bedeuten. Ebenso kann die vorerwähnte Arylgruppe mit einer Alkyl- oder Alkenylgruppe mit 1 bis 22 Kohlenstoffatomen substituiert sein. Die Gruppe R2 ist unabhängig ausgewählt unter Wasserstoff, -(CH2CH2O)nH, worin n eine ganze Zahl von 1 bis 10 ist, und der gleichen Gruppe wie für R1 angegeben, wobei aber die Alkyl- und Alkenylgruppen 1 bis 22 Kohlenstoffatome enthalten können.those that differ from naturally occurring fats and oils, such as cocoa, Sebum and soy. The group R1 can also be an aryl group with about 4 to about 10 carbon atoms or an alkyl or alkenyl group as defined above, substituted with one or more such aryl groups as a phenylstearyl group. Likewise, the aforementioned aryl group with an alkyl or alkenyl group with 1 up to 22 carbon atoms. Group R2 is selected independently under hydrogen, - (CH2CH2O) nH, where n is an integer from 1 to 10, and the same group as given for R1, but with the alkyl and alkenyl groups 1 can contain up to 22 carbon atoms.
Wenn vorliegend auf eine Arylgruppe Bezug genommen wird, sollte der Begriff so verstanden werden, daß erjedes aromatische System einschließt, das die angegebenen Kriterien erfüllt, z.B. 4 bis 10 Kohlenstoffatome hat. Die Arylgruppe kann daher Heteroatome, wie Stickstoff, Schwefel und Sauerstoff, als Teil der aromatischen Gruppe umfassen.Where reference is made herein to an aryl group, the The term should be understood to include any aromatic system which the meets the specified criteria, e.g. has 4 to 10 carbon atoms. The aryl group can therefore use heteroatoms, such as nitrogen, sulfur and oxygen, as part of the aromatic Group include.
Die Gruppen R3 und R3 sind unabhängig voneinander ausgewählt unter Wasserstoff, -CH3 und -CH2CH3. Vorzugsweise sind beide Gruppen R3 und R4 Methyl. Die Gruppen R5 und R6 sind unabhängig voneinander ausgewählt unter Wasserstoff, -CH3, -CH2CH3 und -(CH2CH2O)nH, worin n eine ganze Zahl von 1 bis 11 ist.The groups R3 and R3 are independently selected from Hydrogen, -CH3 and -CH2CH3. Both groups R3 and R4 are preferably methyl. Groups R5 and R6 are independent chosen from each other among Hydrogen, -CH3, -CH2CH3 and - (CH2CH2O) nH, where n is an integer from 1 to 11 is.
Vorzugsweise sind R5 und R6 Wasserstoff.Preferably R5 and R6 are hydrogen.
Die am meisten bevorzugte Verbindungsklasse wird durch die obige Formel wiedergegeben, worin R1 eine Alkylgruppe mit etwa 4 bis etwa 22 Kohlenstoffatomen, vorzugsweise etwa 8 bis etwa 18 Kohlenstoffatomen ist und insbesondere bevorzugt aus Talg stammt, R2 Wasserstoff, R3 und R4 beide Methyl und R5 und R6 beide Wasserstoff sind. Die am meisten bevorzugte Verbindung ist daher 1-(N-Talgaminof2-amino-2-methylpropan.The most preferred class of compounds is given by the above formula reproduced, wherein R1 is an alkyl group having from about 4 to about 22 carbon atoms, is preferably from about 8 to about 18 carbon atoms, and is particularly preferred is derived from tallow, R2 is hydrogen, R3 and R4 are both methyl, and R5 and R6 are both hydrogen are. The most preferred compound is therefore 1- (N-tallowamino-2-amino-2-methylpropane.
Weitere für die praktische Durchführung der Erfindung brauchbare Verbindungen sind z.B. 1-(N-Dodecylamino)-2-amino-2-methyl-propan, 1- (N-Phenylstearylamino) -2-amino-2-methylpropan, 1- (Benzyl-N-talgamino) -2-amino-2-methyl-propan, 1 - (N-Morpholino) -2-amino-2-methyl-propan, 1- (N-Di-n-butylamino)-2-amino-2-methyl-propan, 1-(Talg-N-äthanolamino)-2-diäthanolamino-2-methyl-propan, 1-(Methyl-N-octadecyl-amino)-2-amino-2-methyl-propan, 1 - (N-n--Butylamino) -2-amino-2-methyl-propan und 1- (N-Eicosylamino) -2-amino-2-methylpropan.Other compounds useful in practicing the invention are e.g. 1- (N-dodecylamino) -2-amino-2-methyl-propane, 1- (N-phenylstearylamino) -2-amino-2-methylpropane, 1- (benzyl-N-tallowamino) -2-amino-2-methyl-propane, 1 - (N-morpholino) -2-amino-2-methyl-propane, 1- (N-di-n-butylamino) -2-amino-2-methyl-propane, 1- (tallow-N-ethanolamino) -2-diethanolamino-2-methyl -propane, 1- (methyl-N-octadecyl-amino) -2-amino-2-methyl-propane, 1 - (N-n-butylamino) -2-amino-2-methyl-propane and 1- (N-eicosylamino) -2-amino-2-methylpropane.
Die erfindungsgemäßen Verbindungen können nach dem Fachmann bekannten chemischen Techniken synthetisiert werden. Ein Leitartikel ist z.B. der von A. G. Johnson, JACS. 68, 14 (1946).The compounds according to the invention can be known to those skilled in the art chemical techniques are synthesized. For example, an editorial is that of A. G. Johnson, JACS. 68, 14 (1946).
Zur Herstellung des erfindungsgemäß verwendeten N-Talg-2-methyl-1,2-propan-diamins kann man z.B. 393 g prim.-Talgamin mit 147 g Nitropropan in einem 1 l-Parr-Autoklaven aus rostfreiem Stahl mit Rührer, auf 900C erhitzt, umsetzen.For the production of the N-tallow-2-methyl-1,2-propane-diamine used according to the invention you can e.g. 393 g of primary tallow amine with 147 g of nitropropane in a 1 l Parr autoclave made of stainless steel with stirrer, heated to 900C, to react.
121 g Formalin (37%ig) können unter Druck zugegeben und das Reaktionsgemisch etwa 6 h auf 900C erwärmt werden, um 95 % der gewünschten Nitro-Zwischenstufe zu erhalten. 500 g der Zwischenstufe können dann mit Wasserstoff in Gegenwart von 22,5 g Nickelkatalysator und 35 g eines Filterhilfsmittels in einem 1 l-Parr-Autoklaven aus rostfreiem Stahl mit Rührer umgesetzt werden. Die Hydrierung kann bei 600C und 69 bar (1000 psig) Wasserstoff-Überdruck für mehrere Stunden erfolgen. Das Produkt kann etwa 83 % des gewünschten Diamins und 15 % des entsprechenden Monoamins enthalten.121 g formalin (37%) can be added under pressure and the reaction mixture heated to 90 ° C. for about 6 hours in order to obtain 95% of the desired nitro intermediate obtain. 500 g of the intermediate can then with hydrogen in the presence of 22.5 g of nickel catalyst and 35 g of filter aid in a 1 liter Parr autoclave made of stainless steel can be implemented with a stirrer. The hydrogenation can take place at 600C and 1000 psig (69 bar) hydrogen pressure for several hours. The product may contain about 83% of the desired diamine and 15% of the corresponding monoamine.
Der hier verwendete Begriff komplexierend wird hier in der Bedeutung jeder chemischen, physikalischen oder anderen Wechselwirkung zwischen dem Komplexierungsmittel gemäß der Erfindung und dem zu komplexierenden Metalloxidteilchen verwendet, die eine chemische, physikalische oder andere Assoziierung zwischen dem Komplexierungsmittel und dem Metalloxidteilchen eintreten läßt. Die Bildung echter metallorganischer Komplexe ist somit nicht nötig.The term complexing used here is used here in the meaning any chemical, physical or other interaction between the complexing agent used according to the invention and the metal oxide to be complexed, the a chemical, physical, or other association between the complexing agent and allows the metal oxide particle to enter. The formation of real organometallic Complex is therefore not necessary.
Der weiterhin hier verwendete Begriff "dispergierend" ist die Metalloxidteilchen gegen ein Absitzen im Falle flüssiger Suspensionen oder ein Wandern im Falle von Metalloxiden, die in einem polymeren Material verteilt sind, physikalisch stabilisierend gemeint. Der Begriff flocken" oder Flockung wird hier in der Bedeutung Fällung, Agglomerieren oder einer anderen physikalischen Assoziierung der Metalloxidteilchen unter Ausbildung einer merklich erhöhten Dichte der Metalloxidteilchen verwendet.As used herein, the term "dispersing" is the metal oxide particles against settling in the case of liquid suspensions or migration in the case of Metal oxides distributed in a polymeric material, physically stabilizing meant. The term flake "or flocculation is used here to mean precipitation, Agglomeration or other physical association of the metal oxide particles with the formation of a markedly increased density of the metal oxide particles.
Das beim erfindungsgemäßen Verfahren verwendete organische Medium kann stark variieren und umfaßt flüssige und feste organische Substanzen, in denen fein zerteilte Metalloxidteilchen eingearbeitet sind. So können brauchbare organische Medien organische Flüssigkeiten, wie Mineralöl, synthetische Öle, aus Erdöl stammende Öle und typische organische Lösungsmittel, wie Methyläthylketon, Methylisobutylketon und Toluol umfassen. Natürlich können auch Gemische verschiedener organischer Materialien als organisches Medium für die Zwecke der praktischen Durchführung der Erfindung verwendet werden. Beispielsweise kann ein 1:1:1-Gemisch aus Methyläthylketon, Methylisobutylketon und Toluol verwendet werden.The organic medium used in the process of the invention can vary widely and includes liquid and solid organic substances in which finely divided metal oxide particles are incorporated. So can usable organic Media organic liquids such as mineral oil, synthetic oils, derived from petroleum Oils and typical organic solvents, like methyl ethyl ketone, Methyl isobutyl ketone and toluene. Of course, mixtures of different of organic materials as an organic medium for the purpose of practical implementation of the invention can be used. For example, a 1: 1: 1 mixture of methyl ethyl ketone, Methyl isobutyl ketone and toluene can be used.
Was die fein zerteilten Metalloxidteilchen betrifft, die für die praktische Durchführung der Erfindung brauchbar sind, so sind typischerweise Teilchen mit Größen von etwa 0,01 bis etwa 100 ßm praktisch brauchbar, wenn eine Dispersion der Teilchen gewünscht ist. Solche Teilchen können jede, regelmäßige oder unregelmäßige'Gestalt haben. So können solche Teilchen kugelig oder nadelförmig sein, wie z.B. Fe203- und CrO2-Teilchen, die im allgemeinen eine Länge von etwa 0,1 bis 1,0 ßm und eine Dicke von etwa 0,01 bis etwa 0,2 ßm haben. Die Art der verwendeten Metalloxidteilchen ist nicht kritisch. So können z.B. die Metalloxidteilchen irgendwelche der bekannten Oxide des Eisens, Nickels, Kupfers, Vanadiums, Molybdäns, Urans, Quecksilbers, Chroms, Magnesiums, Titans und Antimons sowie anderer sein.As for the finely divided metal oxide particles that are useful for practical use Typically, particles with sizes are useful in practicing the invention from about 0.01 to about 100 µm is practically useful when dispersing the particles is desired. Such particles can be of any shape, either regular or irregular to have. Such particles can be spherical or needle-shaped, such as Fe203- and CrO2 particles, which are generally about 0.1 to 1.0 µm in length and one From about 0.01 to about 0.2 µm thick. The type of metal oxide particles used is not critical. For example, the metal oxide particles can be any of the well known Oxides of iron, nickel, copper, vanadium, molybdenum, uranium, mercury, chromium, Magnesium, titans and antimony as well as others.
Bei der praktischen Durchführung der Erfindung kann das Komplexierungsmittel ausschließlich in der durch die obige Formel angegebenen Form vorliegen. Das Komplexierungsmittel kann auch in einer ganz oder teilweise neutralisierten Form vorliegen. So können die Komplexierungsmittel gemäß der Erfindung, da sie Diamine sind, ganz oder teilweise mit Säuren, vorzugsweise Fettsäuren, wie z.B. Oleinsäure, neutralisiert sein.In the practice of the invention, the complexing agent exist exclusively in the form indicated by the above formula. The complexing agent can also be in a completely or partially neutralized form. So can the complexing agents according to the invention, being diamines, in whole or in part neutralized with acids, preferably fatty acids such as oleic acid.
So kann das Komplexierungsmittel für jedes Mol vorliegenden Diamins entweder als Mono- oder als Disalz vorliegen. Ein besonders brauchbares Dispersionsmittel scheint N-Talg-2-lbathyl-1 ,2-propan-diamin-dioleat zu sein.Thus the complexing agent can be used for every mole of diamine present present either as a mono- or as a disalt. A particularly useful dispersant appears to be N-tallow-2-lbathyl-1,2-propane-diamine-dioleate.
Wenn das Komplexierungsmittel als Dispersionsmittel wirken soll, hängt die tatsächliche Menge des zum Dispergieren fein zerteilter Metalloxide in irgendeinem bestimmten organischen Medium verwendeten Dispersionsmittels stark von vielen Faktoren, wie der Größe, der Art, der Menge der vorhandenen Metalloxidteilchen und der Natur des organischen Mediums ab, in dem die Metalloxidteilchen dispergiert werden sollen.If the complexing agent is to act as a dispersant, depends the actual amount of finely divided metal oxide needed to disperse in any one particular organic medium used dispersant strongly depends on many factors, such as the size, type, amount of metal oxide particles present, and nature the organic medium in which the metal oxide particles are to be dispersed.
Auf jeden Fall sollte die Menge des vorhandenen Dispersionsmittels eine wirksame Menge sein. Darunter ist eine Menge Dispersionsmittel zu verstehen, die ausreicht, um wenigstens teilweise die Metalloxidteilchen in dem Medium gegen ein Absitzen oder Wandern zu stabilisieren. Die Menge muß nicht ausreichen, um die fein zerteilten Metalloxidteilchen unbegrenzt über das ganze organische Medium dispergiert zu halten, sondern einfach ausreichen, um die Stabilität des Systems über die hinaus zu erhöhen, die sonst ohne die Anwesenheit des Dispersionsmittels erhalten würde.In any case, the amount of dispersant present should be be an effective amount. This means a lot of dispersants, which is sufficient to at least partially counteract the metal oxide particles in the medium to stabilize sitting down or walking. The amount doesn't have to be enough to cover the finely divided metal oxide particles dispersed indefinitely throughout the organic medium to keep, but just enough to keep the system stable beyond that that would otherwise be obtained without the presence of the dispersant.
Wenn das Komplexierungsmittel als Flockungsmittel wirken soll, hängt wiederum die verwendete Menge von den oben zum Dispersionsmittel aufgeführten Faktoren ab. Die eingesetzte Menge sollte eine "wirksame Menge" sein, was eine Menge bezeichnen soll, die ausreicht, um zumindest einen erhöhten Flockungsgrad der Metalloxidteilchen gegenüber dem zu bewirken, der sonst in Abwesenheit des Flockungsmittels eintreten würde.If the complexing agent is to act as a flocculant, depends again the amount used of the factors listed above for the dispersant away. The amount employed should be an "effective amount" which refers to an amount should, which is sufficient to at least an increased degree of flocculation of the metal oxide particles to effect that which would otherwise occur in the absence of the flocculant would.
Wenn die Erfindung auf dem Gebiet der magnetischen Aufzeichnungsmedien angewandt wird, werden brauchbare Ergebnisse erzielt. Auf einem solchen Anwendungsgebiet ist es üblich, ein magnetisches Aufzeichnungsmedium mit einem nichtmagnetischen Träger sowie einem magnetisierbaren Überzug auf dem Träger zu verwenden. Der magnetisierbare Überzug umfaßt einen Binder sowie ein magnetisches Pigment, das darin mit Hilfe eines Dispersionsmittels fein zerteilt gehalten wird. Ein typischer Träger wird aus einem Kunstharz, wie Polyester oder Polyvinylchlorid, hergestellt, kann aber andererseits Papier, Glas oder Metall sein. Der Träger kann die Form eines Bandes, einer Platte, einer Scheibe oder dgl. haben. Zum Dispergieren eines magnetischen Pigments in einem Binder ist eine geeignete Menge Dispersionsmittel gemäß der Erfindung etwa 1 bis etwa 10 Gew.-%, berechnet auf das Gewicht des magnetischen Pigments, bevorzugt etwa 2 bis etwa 5 Gew.-%. Typische verwendbare Binder sind Polyvinylchlorid, Polyvinylacetat, Polyacrylat, Polyester, Polyesteramide, Polyurethane und Copolymerisate von wenigstens zwei Monomeren aus der Gruppe Vinylchlorid, Vinylacetat, Acrylnitril, Vinylakohol, Vinylbutyral und Vinylidenchlorid. Gut brauchbare Binder sind insbesondere Polyurethan und teilweise hydrolysierte Polymerisate von Vinylchlorid und Vinylacetat.When the invention is in the field of magnetic recording media is used, useful results are obtained. In such a field of application it is common to use a magnetic recording medium with a non-magnetic To use carrier and a magnetizable coating on the carrier. The magnetizable Coating comprises a binder as well as a magnetic pigment that is contained therein with the help of of a dispersant is kept finely divided. A typical carrier will made of a synthetic resin such as polyester or polyvinyl chloride, but can on the other hand paper, Be glass or metal. The wearer can use the In the form of a tape, a plate, a disk or the like. Have. For dispersing of a magnetic pigment in a binder is a suitable amount of dispersant according to the invention about 1 to about 10% by weight, calculated on the weight of the magnetic Pigments, preferably from about 2 to about 5% by weight. Typical binders that can be used are polyvinyl chloride, Polyvinyl acetate, polyacrylate, polyesters, polyester amides, polyurethanes and copolymers of at least two monomers from the group vinyl chloride, vinyl acetate, acrylonitrile, Vinyl alcohol, vinyl butyral and vinylidene chloride. Particularly useful binders are Polyurethane and partially hydrolyzed polymers of vinyl chloride and vinyl acetate.
Die im Binder vorliegenden magnetisierbaren Teilchen sind herkömmlich und typischerweise z.B. Eisenpulver, Fe2O3-Teilchen und CrO2-Teilchen.The magnetizable particles present in the binder are conventional and typically, for example, iron powder, Fe2O3 particles, and CrO2 particles.
Zur praktischen Durchführung der Erfindung kann man die magnetisierbaren Teilchen, das Dispersionsmittel gemäß der Erfindung und einen Teil des Binders in einem Lösungsmittel für den Binder mit Hilfe einer Kugelmühle gründlich mischen.To practice the invention one can use the magnetizable Particles, the dispersant according to the invention and part of the binder in Mix thoroughly a solvent for the binder using a ball mill.
Der Rest des in einem geeigneten Lösungsmittel gelösten Binders und ein Gleitmittel können dann zugesetzt und das Ganze weiter in der Kugelmühle einige Stunden vermahlen werden. Typische Lösungsmittel für den Binder sind z.B. organische Flüssigkeiten, wie Ester, z.B. Äthylacetat, Äther, z.B. Tetrahydrofuran, Ketone, z.B. Methyläthylketon, Methylisobutylketon und Cyclohexanon, Kohlenwasserstoffe, z.B. Toluol und chlorierte Kohlenwasserstoffe, z.B. 1,2-Dichloräthan. Das Mischen der Materialien kann sicherlich auch in einer Stufe erfolgen, in der alle Bestandteile gleichzeitig der Kugelmühle zugeührt werden. Die Menge der magnetisierbaren Teilchen (Pigment) beträgt etwa 60 bis 85 Gew.-%, berechnet auf die Gesamtmenge des magnetisierbaren Überzugs. Nach gründlichem Zerkleinem der Dispersion in der Kugelmühle können die größeren magnetisierbaren Teilchen ausgesiebt und der erhaltene magnetisierbare Überzug auf dem Träger in gleichförmiger Schicht aufgebracht werden. Die ganze Struktur kann dann getrocknet und das Lösungsmittel verdampft werden und es kann eine Aufzeichnungsschicht mit einer Dicke von beispielsweise etwa 2 bis etwa 10 ßm auf dem Träger zurückbleiben. Die Schicht kann, wenn gewünscht, gehärtet oder einem Kalandervorgang unterworfen werden, bei dem die Oberfläche der Schicht glatter wird.The remainder of the binder dissolved in a suitable solvent and A lubricant can then be added and the whole thing further in the ball mill some Be ground for hours. Typical solvents for the binder are, for example, organic Liquids such as esters, e.g. ethyl acetate, ethers, e.g. tetrahydrofuran, ketones, e.g. methyl ethyl ketone, methyl isobutyl ketone and cyclohexanone, hydrocarbons, e.g. toluene and chlorinated hydrocarbons, e.g. 1,2-dichloroethane. The mixing the materials can certainly also be done in a stage in which all components be fed to the ball mill at the same time. The amount of magnetizable particles (Pigment) is about 60 to 85% by weight, calculated on the total amount of the magnetizable Coating. After thorough chopping the dispersion in the ball mill the larger magnetizable particles can be screened out and the magnetizable one obtained Coating can be applied to the support in a uniform layer. The whole structure can then be dried and the solvent evaporated and a recording layer can be formed with a thickness of, for example, about 2 to about 10 μm remain on the carrier. The layer can, if desired, be hardened or subjected to a calendering process in which the surface of the layer becomes smoother.
Die Erfindung wird nachfolgend im einzelnen in den nichtbeschränkenden Beispielen beschrieben.The invention is described in more detail below in the non-restrictive Examples described.
Beispiel I In diesem Beispiel wird die Brauchbarkeit einer erfindungsgemäßen Verbindung, 1 - (N-Talgamino) -2-amino-2-methyl-propan, als Suspensionsmittel für Eisenoxid (Fe2O3) in einem Mineralöl kosmetischer Qualität demonstriert und mit der Brauchbarkeit eines bisher bekannten Suspensionsmittels, Sarkosyl-NL, das chemisch Natriumlaurylsarkosinat ist, verglichen. Da das Sarkosyl-NL-Material als 30%ige wässrige Lösung zur Verfügung steht, wurden zwei bekannte Mittel bei dem Vergleich eingesetzt, einmal ein Material in Form der verfügbaren 30%igen Lösung und zum anderen Sarkosyl-NL, das zuerst getrocknet wurde, um ein 100%mg aktives Material herzustellen.Example I This example illustrates the utility of a Compound, 1 - (N-tallowamino) -2-amino-2-methyl-propane, as a suspending agent for Iron oxide (Fe2O3) in a mineral oil of cosmetic quality demonstrated and with the usefulness of a previously known suspending agent, Sarkosyl-NL, which chemically Sodium Lauryl Sarcosinate is compared. Since the Sarkosyl-NL material as a 30% aqueous solution is available, two known means were used in the comparison used, one material in the form of the available 30% solution and the other Sarkosyl-NL which was first dried to produce 100% mg active material.
Die Komponenten in diesen Systemen waren wie folgt: (1) 1 % Fe203 (0,074-0,037 mm bzw. (2) 1 % Fe203 200-400 mesh) 3,33 % Sarkosyl NL (30 %) 1 % Sarkosyl NL (getrocknet) 95,67 % Mineralöl 98 % Mineralöl (3) 1 % Fe203 (0,074-0,037 mm bzw. 200-400 mesh) 1 % 1- (N-Talgamino) -2-amino-2-methyl-propan 98 % Mineralöl Suspensionen wurden zuerst 48 h mit einem mit Polytetrafluoräthylen (Teflon) überzogenen Rührstab und Magnetrührer gerührt. Die Suspensionen wurden dann in fest verschlossenen Gefäßen aufbewahrt und für die Dauer nicht gestört. Nach einem Tage hatten sich etwa 90 % des Fe203 in beiden Proben 1 und 2 abgesetzt, während Probe 3 noch in Suspension war.The components in these systems were as follows: (1) 1% Fe 2 O 3 (0.074-0.037 mm or (2) 1% Fe203 200-400 mesh) 3.33% Sarkosyl NL (30%) 1% Sarkosyl NL (dried) 95.67% mineral oil 98% mineral oil (3) 1% Fe203 (0.074-0.037 mm or 200-400 mesh) 1% 1- (N-tallowamino) -2-amino-2-methyl-propane 98% mineral oil suspensions were first made with a polytetrafluoroethylene for 48 h (Teflon) coated stir bar and magnetic stirrer. The suspensions were then kept in tightly closed vessels and not disturbed for the duration. After one day about 90% of the Fe203 had settled in both samples 1 and 2, while sample 3 was still in suspension.
Nach 4 Wochen Dauer hatten sich etwa 60 % des Je 203 in Probe 3 abgesetzt. Selbst nach 8 Wochen Dauer hatten sich nicht mehr als 90 % des Fe203 der Probe 3 abgesetzt, die das erfindungsgemäße Komplexierungsmittel enthielt.After 4 weeks, about 60% of the 203 each had settled in sample 3. Even after a period of 8 weeks, no more than 90% of the Fe 2 O 3 of sample 3 had remained discontinued, which contained the complexing agent according to the invention.
Beispiel II Nach der Arbeitsweise des Beispiels I wurden verschiedene andere Komplexierungsmittel gemäß der Erfindung in Kombination mit 0,1 % Fe203 in Mineralöl eingesetzt. Die verwendeten Komplexierungsmittel und die Absitzgeschwindigkeiten sind in Tabelle I wiedergegeben. In dieser Tabelle sind die Absitzgeschwindigkeiten in Tagen angegeben und entsprechend der zum Absitzen von 10, 50 bzw. 90 % des Fe203 in der Dispersion benötigten Zeitdauer unterteilt.Example II Following the procedure of Example I, various other complexing agents according to the invention in combination with 0.1% Fe 2 O 3 in Mineral oil used. The complexing agents used and the settling rates are shown in Table I. In this table are the settling speeds given in days and corresponding to the time required to settle 10, 50 or 90% of the Fe203 divided into the time required in the dispersion.
TABELLE I S u b s t a n z %Fe2O3 Absitzgeschwindigkeiten (Tage) 10% 50% 90% 1-(N-DODECYLAMINO)-2-AMINO-2-METHYL-PROPAN 0,1% Mineralöl 2 8 >10 1-(N-PHENYLSTEARYLAMINO)-2-AMINO-2-METHYL-PROPAN 0,1% Mineralöl 3 >10 >10 1-(BENZYL-N-TALG- AMINO)-2-AMINO-2-METHYL-PROPAN 0,1% Mineralöl 3 >10 >10 1-(N-MORPHOLINO)-2-AMINO-2-METHYL-PROPAN 0,1% Mineralöl <1 <1 <1 1-(N-di-n-BUTYL-AMINO)-2-AMINO-2-METHYL-PROPAN 0,1% Mineralöl <1 3 7 1-(TALG-N-ÄTHANOLAMINO)-2-DIÄTHANOLAMINO-2-METHYL-PROPAN 0,1% Mineralöl 2 8 >10 1-(METHYL-N-OCTADECYL-AMINO)-2-AMINO-2-METHYL-PROPAN 0,1% Mineralöl <1 4 >10 1-(N-n-BUTYL-AMINO)-2-AMINO-2-METHYL-PROPAN 0,1% Mineralöl <1 4 >10 1-(N-EICOSYLAMINO)-2-AMINO-2-METHYL-PROPAN 0,1% Mineralöl 2 7 >10 KONTROLLE 0,1% Mineralöl <1 <1 <1 Beispiel III Nach der Arbeitsweise der Beispiele I und II wurden mehrere erfindungsgemäße Komplexierungsmittel zum Komplexieren von CrO2 in Mineralöl eingesetzt. Tabelle II enthält die in gleicher Weise wie in Tabelle I erhaltenen Ergebnisse. TABLE I S u b s t a n z% Fe2O3 Settling speeds (days) 10% 50% 90% 1- (N-DODECYLAMINO) -2-AMINO-2-METHYL-PROPANE 0.1% mineral oil 2 8> 10 1- (N-PHENYLSTEARYLAMINO) -2-AMINO-2-METHYL-PROPANE 0.1% mineral oil 3> 10> 10 1- (BENZYL-N-Tallow- AMINO) -2-AMINO-2-METHYL-PROPANE 0.1% mineral oil 3> 10> 10 1- (N-MORPHOLINO) -2-AMINO-2-METHYL-PROPANE 0.1% mineral oil <1 <1 <1 1- (N-di-n-BUTYL-AMINO) -2-AMINO-2-METHYL-PROPANE 0.1% mineral oil <1 3 7 1- (TALG-N-ETHANOLAMINO) -2-DIETANOLAMINO-2-METHYL-PROPANE 0.1% mineral oil 2 8> 10 1- (METHYL-N-OCTADECYL-AMINO) -2-AMINO-2-METHYL-PROPANE 0.1% mineral oil <1 4> 10 1- (N-n-BUTYL-AMINO) -2-AMINO-2-METHYL-PROPANE 0.1% mineral oil <1 4> 10 1- (N-EICOSYLAMINO) -2-AMINO-2-METHYL-PROPANE 0.1% mineral oil 2 7> 10 CONTROL 0.1% Mineral oil <1 <1 <1 Example III According to the procedure of Examples I and II were several complexing agents according to the invention for Complexing CrO2 used in mineral oil. Table II contains those in the same Manner as results obtained in Table I.
Beispiel IV Nach der Arbeitsweise der Beispiele I und II wurden verschiedene Komplexierungsmittel gemäß der Erfindung zum Komplexieren von So30, in Mineralöl eingesetzt. Tabelle III enthält die in gleicher Weise wie in Tabelle I erhaltenen Ergebnisse.Example IV Following the procedure of Examples I and II, various Complexing agent according to the invention for complexing So30, in mineral oil used. Table III contains those obtained in the same manner as in Table I. Results.
Beispiel V Die gleiche Arbeitsweise wie in Beispiel I und II wurde zum Komplexieren von TiO2 in Mineralöl angewandt. Die in gleicher Weise wie für Tabelle I erhaltenen Ergebnisse sind in Tabelle III aufgeführt.Example V The same procedure as in Examples I and II was followed used to complex TiO2 in mineral oil. Which in the same way as for Results obtained in Table I are shown in Table III.
TABELLE II S u b s t a n z %CrO2 Absitzgeschwindigkeiten (Tage) 10% 50% 90% 1-(N-DODECYLAMINO)-2-AMINO-2-METHYL-PROPAN 0,1% Mineralöl <1 3 5 1-(N-PHENYLSTEARYLAMINO)-2-AMINO-2-METHYL-PROPAN 0,1% Mineralöl <1 3 5 1-(BENZYL-N-TALG- AMINO)-2-AMINO-2-METHYL-PROPAN 0,1% Mineralöl <1 3 5 1-(N-MORPHOLINO)-2-AMINO-2-METHYL-PROPAN 0,1% Mineralöl <1 1 3 1-(N-di-n-BUTYL-AMINO)-2-AMINO-2-METHYL-PROPAN 0,1% Mineralöl <1 3 5 1-(TALG-N-ÄTHANOLAMINO)-2-DIÄTHANOLAMINO-2-METHYL-PROPAN 0,1% Mineralöl <1 3 4 1-(METHYL-N-OCTADECYL-AMINO)-2-AMINO-2-METHYL-PROPAN 0,1% Mineralöl <1 3 5 1-(N-n-BUTYL-AMINO)-2-AMINO-2-METHYL-PROPAN 0,1% Mineralöl <1 3 5 1-(N-EICOSYLAMINO)-2-AMINO-2-METHYL-PROPAN 0,1% Mineralöl <1 2 4 1-(N-TALGAMINO)-2-AMINO-2-AMINO-2-METHYL-PROPAN 0,1% Mineralöl <1 2 -KONTROLLE 0,1% Mineralöl <1 3 5 TABELLE III S u b s t a n z %Sb2O3 Absitzgeschwindigkeiten (Tage) 10% 50% 90% 1-(N-DODECYLAMINO)-2-AMINO-2-METHYL-PROPAN 0,1% Mineralöl <1 3 6 1-(N-PHENYLSTEARYLAMINO)-2-AMINO-2-METHYL-PROPAN 0,1% Mineralöl 1 7 >19 1-(BENZYL-N-TALG- AMINO)-2-AMINO-2-METHYL-PROPAN 0,1% Mineralöl <1 3 14 1-(N-MORPHOLINO)-2-AMINO-2-METHYL-PROPAN 0,1% Mineralöl <1 <1 5 1-(N-di-n-BUTYL-AMINO)-2-AMINO-2-METHYL-PROPAN 0,1% Mineralöl <1 5 18 1-(TALG-N-ÄTHANOLAMINO)-2-DIÄTHANOLAMINO-2-METHYL-PROPAN 0,1% Mineralöl 1 8 >19 1-(METHYL-N-OCTADECYL-AMINO)-2-AMINO-2-METHYL-PROPAN 0,1% Mineralöl 1 8 >19 1-(N-n-BUTYL-AMINO)-2-AMINO-2-METHYL-PROPAN 0,1% Mineralöl <1 3 6 1-(N-EICOSYLAMINO)-2-AMINO-2-METHYL-PROPAN 0,1% Mineralöl <1 2 5 1-(N-TALGAMINO)-2-AMINO-2-AMINO-2-METHYL-PROPAN 0,1% Mineralöl <1 - -KONTROLLE 0,1% Mineralöl <1 3 6 TABELLE IV S u b s t a n z %TiO2 Absitzgeschwindigkeiten (Tage) 10% 50% 90% 1-(N-DODECYLAMINO)-2-AMINO-2-METHYL-PROPAN 0,1% Mineralöl 1 6 17 1-(N-PHENYLSTEARYLAMINO)-2-AMINO-2-METHYL-PROPAN 0,1% Mineralöl 1 7 >19 1-(BENZYL-N-TALG- AMINO)-2-AMINO-2-METHYL-PROPAN 0,1% Mineralöl 1 5 17 1-(N-MORPHOLINO)-2-AMINO-2-METHYL-PROPAN 0,1% Mineralöl <1 3 5 1-(N-di-n-BUTYL-AMINO)-2-AMINO-2-METHYL-PROPAN 0,1% Mineralöl 1 7 18 1-(TALG-N-ÄTHANOLAMINO)-2-DIÄTHANOLAMINO-2-METHYL-PROPAN 0,1% Mineralöl 1 8 >19 1-(METHYL-N-OCTADECYL-AMINO)-2-AMINO-2-METHYL-PROPAN 0,1% Mineralöl 1 8 >19 1-(N-n-BUTYL-AMINO)-2-AMINO-2-METHYL-PROPAN 0,1% Mineralöl 1 7 15 1-(N-EICOSYLAMINO)-2-AMINO-2-METHYL-PROPAN 0,1% Mineralöl 1 6 >19 1-(N-TALGAMINO)-2-AMINO-2-AMINO-2-METHYL-PROPAN 0,1% Mineralöl 1 1 1 KONTROLLE 0,1% Mineralöl 1 5 >19 Aus den Tabellen geht hervor, daß einige der erfindungsgemäßen Komplexierungsmittel für die Erhöhung der Dispersionstabilität von Fe203 in Mineralöl gegenüber dem System ohne Dispersionsmittel wirksam sind, während andere, 1-(N-Morpholino)-2-amino-2-methyl-propan, Fe2O3-flockungswirksam in Mineralöl sind. TABLE II S u b s t a n z% CrO2 Settling speed (days) 10% 50% 90% 1- (N-DODECYLAMINO) -2-AMINO-2-METHYL-PROPANE 0.1% mineral oil <1 3 5 1- (N-PHENYLSTEARYLAMINO) -2-AMINO-2-METHYL-PROPANE 0.1% mineral oil <1 3 5 1- (BENZYL-N-TALG-AMINO) -2-AMINO-2-METHYL-PROPANE 0.1% mineral oil <1 3 5 1- (N-MORPHOLINO) -2-AMINO-2-METHYL-PROPANE 0.1% mineral oil <1 1 3 1- (N-di-n-BUTYL-AMINO) -2-AMINO-2- METHYL PROPANE 0.1% mineral oil <1 3 5 1- (TALG-N-ETHANOLAMINO) -2-DIÄTHANOLAMINO-2-METHYL-PROPANE 0.1% mineral oil <1 3 4 1- (METHYL-N-OCTADECYL-AMINO) -2-AMINO-2-METHYL-PROPANE 0.1% Mineral oil <1 3 5 1- (N-n-BUTYL-AMINO) -2-AMINO-2-METHYL-PROPANE 0.1% mineral oil <1 3 5 1- (N-EICOSYLAMINO) -2-AMINO-2-METHYL-PROPANE 0.1% mineral oil <1 2 4 1- (N-TALGAMINO) -2-AMINO-2-AMINO-2-METHYL-PROPANE 0.1% mineral oil <1 2 - CONTROL 0.1% mineral oil <1 3 5 TABEL III S u b s t a n z% Sb2O3 Sitting speeds (days) 10% 50% 90% 1- (N-DODECYLAMINO) -2-AMINO-2-METHYL-PROPANE 0.1% mineral oil <1 3 6 1- (N-PHENYLSTEARYLAMINO) -2-AMINO-2-METHYL-PROPANE 0.1% mineral oil 1 7> 19 1- (BENZYL-N-Tallow- AMINO) -2-AMINO-2-METHYL-PROPANE 0.1% mineral oil <1 3 14 1- (N-MORPHOLINO) -2-AMINO-2-METHYL-PROPANE 0.1% mineral oil <1 <1 5 1- (N-di-n-BUTYL-AMINO) -2-AMINO-2-METHYL -PROPANE 0.1% mineral oil <1 5 18 1- (TALG-N-ETHANOLAMINO) -2-DIÄTHANOLAMINO-2-METHYL-PROPANE 0.1% mineral oil 1 8> 19 1- (METHYL-N-OCTADECYL-AMINO) -2-AMINO-2-METHYL-PROPANE 0.1% Mineral oil 1 8> 19 1- (N-n-BUTYL-AMINO) -2-AMINO-2-METHYL-PROPANE 0.1% mineral oil <1 3 6 1- (N-EICOSYLAMINO) -2-AMINO-2-METHYL-PROPANE 0.1% mineral oil <1 2 5 1- (N-TALGAMINO) -2-AMINO-2-AMINO-2-METHYL- PROPANE 0.1% mineral oil <1 - CONTROL 0.1% mineral oil <1 3 6 TABEL IV S u b s t a n z% TiO2 Settling speed (days) 10% 50% 90% 1- (N-DODECYLAMINO) -2-AMINO-2-METHYL-PROPANE 0.1% mineral oil 1 6 17 1- (N-PHENYLSTEARYLAMINO) -2-AMINO-2-METHYL-PROPANE 0.1% mineral oil 1 7> 19 1- (BENZYL-N-Tallow- AMINO) -2-AMINO-2-METHYL-PROPANE 0.1% mineral oil 1 5 17 1- (N-MORPHOLINO) -2-AMINO-2-METHYL-PROPANE 0.1% mineral oil <1 3 5 1- (N-di-n-BUTYL-AMINO) -2-AMINO-2-METHYL-PROPANE 0.1% mineral oil 1 7 18 1- (TALG-N-ETHANOLAMINO) -2-DIÄTHANOLAMINO-2-METHYL-PROPANE 0.1% Mineral oil 1 8> 19 1- (METHYL-N-OCTADECYL-AMINO) -2-AMINO-2-METHYL-PROPANE 0.1% mineral oil 1 8> 19 1- (N-n-BUTYL-AMINO) -2-AMINO-2-METHYL-PROPANE 0.1% mineral oil 1 7 15 1- (N-EICOSYLAMINO) -2-AMINO-2-METHYL-PROPANE 0.1% mineral oil 1 6> 19 1- (N-TALGAMINO) -2-AMINO-2-AMINO-2-METHYL-PROPANE 0.1% mineral oil 1 1 1 CHECK 0.1% mineral oil 1 5> 19 Goes out of the tables show that some of the complexing agents according to the invention for increasing the Dispersion stability of Fe203 in mineral oil compared to the system without a dispersant are effective, while others, 1- (N-morpholino) -2-amino-2-methyl-propane, Fe2O3-flocculant are in mineral oil.
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