DE69523979T2

DE69523979T2 - Aminoalkylphosphonatsalz enthaltendes Bindemittel für magnetische Aufzeichnungsmedien

Info

Publication number: DE69523979T2
Application number: DE69523979T
Authority: DE
Inventors: Charles J. Amirsakis; Louis C. Dolmon; Daniel P. Heberer; Lawrence Picchiotti; David E. Vietti
Original assignee: Huntsman International LLC
Current assignee: Huntsman International LLC
Priority date: 1994-05-05
Filing date: 1995-04-13
Publication date: 2002-08-29
Anticipated expiration: 2015-04-14
Also published as: US5681919A; US5556698A; KR100186276B1; JPH07302423A; AU664946B1; CA2143353C; CN1090665C; TW343229B; KR950032349A; CA2143353A1; ES2166801T3; DE69523979D1; EP0681289A3; EP0681289B1; CN1113513A; JP2672783B2; EP0681289A2

Description

Diese Erfindung betrifft magnetische Aufzeichnungsmedien wie Bänder und Scheiben, die erhalten werden, indem eine magnetische Auflage auf einen nicht-magnetischen Träger aufgebracht wird.
Allzweck-Magnetbänder und Scheiben (Discs) werden hergestellt, indem eine Polyethylenterephthalatfolie mit einem magnetischen Material beschichtet wird, das durch Dispergieren von ferromagnetischen Teilchen mit etwa 1 um Länge in ein harzartiges Bindemittel hergestellt wird. Das harzartige Bindemittel spielt eine sehr wichtige Rolle beim Vorsehen hervorragender Dispergierfähigkeit, Fülleffizienz und Orientierung der magnetischen Teilchen wie auch beim Verleihen von hervorragender Beständigkeit, Abriebbeständigkeit, Wärmebeständigkeit und Glätte an die magnetische Auflage und Adhässion derselben auf dem Träger.
Beispiele für konventionell verwendete harzartige Bindemittel schließen Vinylchlorid/Vinylacetat-Copolymere Vinylchlorid/Vinylacetat/Vinylalkohol-Copolymere Vinylchlorid/Vinylidenchlorid-Copolymere, Polyurethankunstharze, Polyesterkunstharze, Acrylnitril/Butadien-Copolymere, Nitrocellulose, Celluloseacetatbutyrat, Epoxykunstharze und Acrylkunstharze ein. Von diesen Kunstharzen haben konventionelle Polyurethankunstharze hervorragende Zähigkeit und Abriebbeständigkeit im Vergleich zu anderen Kunstharzen, sind aber hinsichtlich von Eigenschaften wie Blockfestigkeit, Wärmebeständigkeit und Laufstabilität unterlegen. Aus diesen Gründen wird oft ein gemischtes System aus Polyurethankunstharzen mit Nitrocellulose oder Vinylchlorid/Vinylacetat- Copolymeren verwendet. Die Beständigkeit, Wärmebeständigkeit und Hafteigenschaften von Polyurethanen können durch Härten mit einem Polyisocyanat bei etwa Raumtemperatur bis etwa 40ºC oder darüber nach Aufbringung und Trocknen der magnetischen Auflagezusammensetzung verbessert werden.
Eine magnetische Aufzeichnungsschicht mit deutlich verbesserter Festigkeit und anderen Eigenschaften verwendet ein Bindeharz, das sowohl ein Vinylchloridcopolymer (z. B. Vinylchlorid/Vinylacetat/Maleinsäureanhydrid-Copolymer) als auch ein Polyurethankunstharz verwendet, Die japanische Patentveröffentlichung Nr. 59-8127 lehrt den Einbau einer polaren Gruppe in ein oder beide der Bestandteilharze, um die Dispergierbarkeit von ferromagnetischen Pulvern in einem solchen Bindemittel zu verbessern,
Die Beständigkeit und Abriebbeständigkeit konventioneller harzartiger Bindemittel reichen zur Verwendung in Videobändern, Computerbändern und Disketten (floppy discs) nach wie vor nicht aus, die alle eine hohe Leistung und hohe Zuverlässigkeit aufweisen müssen, Die Nachfrage nach Aufzeichnungsmedien mit hoher Dichte und hoher Qualität nimmt zu, während Glätte nach wie vor erwünscht ist. Wenn die erforderliche Glätte zunimmt, leidet die Laufbeständigkeit, und es müssen harzartige Bindemittel mit höherer Beständigkeit entwickelt werden, Hierfür ist die Einführung multifunktionaler Komponenten in die Polyurethane vorgeschlagen worden, die mit dem Polyisocyanat reagieren, wobei Trimethylolpropan und Diethanolamin Beispiele für diese Komponenten sind, Ein schwerwiegender Nachteil dieses Ansatzes liegt darin, dass die Dispergierbarkeit der magnetischen Teilchen oft abnimmt, wenn sich die Beständigkeit verbessert. In den letzten Jahren wurden die für magnetische Medien erforderliche hohe Aufzeichnungsdichte und hohe eualität durch feine magnetische Teilchen aus Metallen und Bariumferrit geliefert, jedoch sind bei den harzartigen Bindemitteln für diese Teilchen nach wie vor Beständigkeit und Dispergierfähigkeit erforderlich,
Ein Verfahren zur Verbesserung der Dispergierfähigkeit der Teilchen durch Einschließen von Metallsulfonatgruppen oder Metallsalzen saurer Phosphorverbindungen wird in den japanischen
Patentveröffentlichungen Nr. 57-3134 und 58-41564 sowie in der japanischen Patentveröffentlichung (Kokai) Nr. 61-48122 gelehrt, EP-A-143 337 offenbart ein Bindemittel für magnetische Aufzeichnungsmedien, das ein thermoplastisches Polyurethan/Harnstoff- Kunstharz umfasst, das hydrophile Gruppen enthält, die Gruppen mit der allgemeinen Formel
einschließen können, worin M für ein Wasserstoffatom, ein Alkalimetall oder einen Kohlenwasserstoffrest steht.
In neuerer Zeit lehrten Yatsuka et al im US-Patent Nr. 5 009 960, dass die Anwesenheit dieser multifunktionellen Komponenten in dem Kunstharz, das die Metallsulfonatgruppe oder das Metallsalz einer sauren Phosphorverbindung zur Verbesserung der Beständigkeit einer solchen Auflage enthielt, noch zu einer geringeren Dispergierfähigkeit führte. Yatsuka et al lehrten zudem, dass das Einschließen eines bizyklischen Amidacetals in das Polyurethanharz die Mängel des Standes der Technik überwindet. Ein bevorzugtes Polyurethan enthält, als funktionale Gruppe, ein Metallsalz einer sauren Phosphorverbindung mit der Formel:
worin M ein Alkalimetallatom ist; R¹ eine Kohlenwasserstoffgruppe mit 3 bis 10 Kohlenstoffatomen ist, X eine Ester bildende funktionale Gruppe ist, R² eine Alkylgruppe mit 1 bis 12 Kohlenstoffatomen, eine Zykloalkylgruppe mit b bis 12 Kohlenstoffatomen, eine Arylgruppe mit 6 bis 12 Kohlenstoffatomen, die ein Halogenatom enthalten kann, eine Hydroxylgruppe, eine Aminogruppe oder eine OM'-Gruppe ist, wobei M' ein Metallatom ist.
In Anbetracht dessen haben die Erfinder der vorliegenden Erfindung sich intensiv mit dem Ziel der Verbesserung der Dispergierfähigkeit magnetischer Teilchen in dem harzartigen Bindemittel befasst, wobei die mechanischen Eigenschaften des Bindemittels in der Auflage erhalten bleiben. Die Erfinder haben herausgefunden, dass die bizyklische Amidacetalgruppe in einem Bindeharz nicht erforderlich ist, das ihre spezielle Phosphorverbindung enthält.
Eine Aufgabe dieser Erfindung besteht in der Bereitstellung eines harzartigen Bindemittels für ferromagnetische Teilchen, das eine hervorragende Dispergierfähigkeit dieser Teilchen aufweist, jedoch frei von bizyklischen Amidacetalgruppen sein kann.
Eine weitere Aufgabe dieser Erfindung besteht in der Bereitstellung eines solchen Bindemittels, das auch eine hohe Glasübergangstemperatur aufweist.
Eine weitere Aufgabe dieser Erfindung besteht in der Bereitstellung einer magnetischen Auflagezusammensetzung, die eine hervorragende Dispergierfähigkeit für ferromagnetische Teilchen aufweist und frei von Vinylchlorid polymeren und Copolymeren, die polare Gruppen enthalten, ist.
Eine weitere Aufgabe dieser Erfindung besteht in der Bereitstellung eines magnetischen Aufzeichnungsmediums mit einer solchen Auflage.
Noch eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht in der Bereitstellung eines neuen ionischen Phosphonats.
Diese und andere Aufgaben der Erfindung, die aus der folgenden Beschreibung offensichtlich werden, werden durch ein Bindeharz erreicht, das eine Funktionsgruppe mit der Formel
enthält, worin R¹ und R² gleiche oder verschiedene Oxyalkyl-Radikale (Reste) mit 2 bis 12 Kohlenstoffatomen sind, R³ ein Alkyl-Radikal mit 1 bis 12 Kohlenstoffatomen oder ein Aralkyl-Radikal mit 7 bis 10 Kohlenstoffatomen ist, R&sup4; ein Alkyl-Radikal mit 1 bis 12 Kohlenstoffatomen, ein Zykloalkyl-Radikal mit 5 bis 12 Kohlenstoffatomen oder ein Aryl- Radikal mit b bis 12 Kohlenstoffatomen ist, wobei das Aryl-Radikal ein Halogenatom, eine Hydroxylgruppe oder eine Aminogruppe enthalten kann und M&spplus; ein Metall-Ion oder ein Ammonium -Ion ist.
Das erfindungsgemäße Bindeharz ist ein Polyurethan oder ein Polyester. Die erfindungsgemäße magnetische Auflagezusammensetzung kann eines oder beide von diesen enthalten und kann ferner andere Bindeharze wie die oben genannten enthalten.
Das erfindungsgemäße Polyurethankunstharz hat ein durchschnittliches Molekulargewicht von 3000 bis 150 000 und wird erhalten durch die Reaktion von (A) einem Polyol mit einem Molekulargewicht von 300 bis 5 000, (B) einem Kettenverlängerungsmittel mit einem Molekulargewicht von weniger als 1000 und (C) einem Polyisocyanat. Das Polyurethan kann ein segmentiertes Block- oder ein ungeordnetes Copolymer sein, das ein hartes Segment und ein weiches Segment umfasst. Die Aminoalkylphosphonatgruppe der Formel I kann ein einem oder beiden der Segmente vorhanden sein.
Das Polyol (A) kann ein Polyesterdiol, ein Polyetherdiol, ein Polycarbonatdiol, ein Polycaprolactondiol oder eine Mischung aus zwei oder allen von diesen sein.
Beispiele für die Carbonsäurekomponente des Polyesterdiols sind aromatische Dicarbonsäuren wie Terephthal-, Isophthal- oder Orthophtal- Säure oder deren Anhydrid und 1,5-Naphthalinsäure; aromatische Oxycarbonsäuren wie p-Oxybenzoesäure, p- (Hydroxyethoxy)benzoesäure; aliphatische Dicarbonsäuren wie Bernsteinsäure, Adipinsäure, Azelainsäure, Sebacinsäure und Dodecandisäure; alizyklische Dicarbonsäuren wie Zyklohexandicarbonsäure, hydrierte 2,6-Naphthalindicarbonsäure und dergleichen.
Die Glykolkomponente des Polyesterdiols schließt die N,N- Bis(hydroxyalkyl)aminoalkylphosphonate ein, von denen die funktionalen Gruppen der Formel I abgeleitet sind. Andere Beispiele für die Glykolkomponente schließen Ethylenglykol, Propylenglykol, 1,3- Propandiol, 1,4-Butandiol, 1,5-Pentandiol, 1,6-Hexandiol, Neopentylglykol, Diethylenglykol, Dipropylenglykol, 2-Methyl-1,3- propandiol; 2-Butyl-2-ethyl-1,3-propandiol; 2,2,4-Trimethyl-1,3-pentandiol; Zyklohexandimethanol, Ethylenoxid- und Propylenoxidaddukte von Bisphenol A, Ethylenoxid- und Propylenoxidaddukte von hydriertem Bisphenol A, Polyethylenglykol, Polypropylenglykol, Polytetramethylenglykol und dergleichen ein. Beispiele für die erfindungsgemäß verwendbaren Polyesterdiole sind ferner Polycaprolaktondiole, die durch die Ringöffnungspolymerisation von Laktonen wie -Caprolakton erhalten werden. Ein kommerzielles Beispiel für ein solches Diol ist Tone 0260 von Union Carbide.
Ein Polyesterdiol wird nach dem konventionellen Verfahren hergestellt, bei dem die Säure und Hydroxylgruppe enthaltende Verbindung in Gegenwart eines Säurekatalysators erhitzt werden, bis die Säurezahl auf etwa 10 oder weniger verringert ist.
Beispiele für die Polyetherdiole sind die Polyethylenglykole, Polypropylenglykole, Polytetramethylenglykole und gemischten Poly(propylen/ethylen)glykole, insbesondere jene mit bis zu etwa 20 Gew.-% Ethylenoxideinheiten. Alle der genannten Polyetherdiole sind kommerziell erhältlich.
Beispiele für Polycarbonatdiole sind jene, die von PPG Industries, Inc., unter der Handelsmarke Duracarb als Serien 120 und 140 angeboten werden.
Die ionischen Phosphonate, insbesondere die N,N- Bis(hydroxyalkyl)aminoalkylphosphonate, von denen die funktionalen Gruppen der Formel I abgeleitet sind, werden durch eine modifizierte Mannich-Reaktion eines Dialkylhydrogenphosphits mit einem N,N- Bishydroxyalkylamin oder Hydroxyaralkylamin und einem Aldehyd, gefolgt von der Verseifung von einer der Phosphonatestergruppen durch eine Base hergestellt, Beispiele für M+ sind die Natrium-, Kalium-, Lithium-, Ammonium-, Alkylammonium- und quatären Ammoniumionen in Salzen von N,N-Bis(2-hydroxyethyl)aminomethylphosphonat, N,N-Bis(3- hydroxypropyl)aminomethylphosphonat, N,N-Bis(4- hydroxybutyl)aminomethylphosphonat, N,N-Bis-(4-hydroxybutyl)aminoethylphosphonat, [N-(2-Hydroxyethyl),N-(3- hydroxypropyl)]aminoethylphosphonat und [N-(2-Hydroxyethyl),N-(3- hydroxypropyl)]aminomethylphosphonat.
Trifunktionale Komponenten wie Trimellithsäureanhydrid, Trimethylolpropan, Glycerin und dergleichen können in Kombination mit den difunktionalen Säuren und Glykolen verwendet werden; es muss jedoch bei der Formulierung von Bindeharzen für magnetische Medien darauf geachtet werden, dass deren gute Leistung erhalten bleibt.
Das erfindungsgemäße Polyurethankunstharz kann somit ein Polyester-, Polyether- oder Polycarbonatgrundgerüst oder eine Kombination derselben aufweisen, Das Kettenverlängerungsmittel (B) hat die Wirkung der Regulierung des Urethangruppengehalts des Polyurethankunstharzes, um dem Kunstharz Zähigkeit zu verleihen. Beispiele für die Kettenverlängerungsmittel schließen geradkettige Glykole wie Ethylenglykol; 1,3-Propylenglykol; 2-Methyl-1,3-propandiol; 2- Butyl-2-ethyl-1,3-propandiol; 1,4-Tetramethylenglykol; 1,b-Hexandiol, Zyklohexandimethanol, Xylylenglykol, Diethylenglykol; Triethylenglykol; und ein Ethylenoxidaddukt von Bisphenol A; verzweigtkettige Glykole wie Propylenglykol; Neopentylglylol; 1,2-Butandiol; 1,3-Butandiol; 2,2,4- Trimethylol-1,3-pentandiol; und ein Propylenoxyaddukt von Bisphenol A; Wasser; Aminoalkohole wie Monoethanolamin und N- Methylethanolamin ein; Diamine wie Ethylendiamin, Hexamethylendiamin und Isophorondiamin sind in einigen Fällen geeignet, zur Vermeidung von Vernetzung sind jedoch sekundäre Diamine bevorzugt wie N,N'-Dialkylphenylendiamin; pp'- Di(alkylamino)diphenylmethan; Piperazin und dergleichen. Die Menge an Kettenverlängerungsmittel wird teilweise durch die Größe und die Art des Kettenverlängerungsmittels und teilweise durch die gewünschten Eigenschaften bestimmt. Trifunktionale Kettenverlängerungsmittel wie Trimethylolpropan, Diethanolamin, Triethanolamin und Glycerin können auch verwendet werden, wobei auf ihre Wirkung auf die Leistungscharakteristika des Polyurethans geachtet werden muss.
Beispiele für Polyisocyanat (C) sind 2,4-Tolylendiisocyanat; 2,6- Tolylendiisocyanat; p-Phenylendiisocyanat; Diphenylmethandiisocyanat oder MDI; m-Phenylendiisocyanat; Hexamethylendiisocyanat;
Tetramethylendiisocyanat; 3,3'-Dimethoxy-4,4'-biphenylendiisocyanat; 2,4-Naphthalindiisocyanat; 3,3'-Dimethyl-4,4'-biphenylendiisocyanat; 4,4'- Diphenylendiisocyanat; 4,4'-Diisocyanatdiphenylether, 1,5- Naphthalindiisocyanat; p-Xylolendiisocyanat; m-Xylylendiisocyanat; 1,3- Diisocyanatomethylzyklohexan; 1,4-Diisocyanatomethylzyklohexan; 4,4'- Diisocyanatodizyklohexan; 4,4'-Diisocyanatodizyklohexylmethan; Isophorondiisocyanat und dergleichen. Triisocyanate wie 2,4- Tolylendiisocyanattrimer und Hexamethylendiisocyanattrimer und dergleichen werden auch mit Vorsicht verwendet, wobei auf ihre Wirkung auf die Leistungscharakteristika des Polyurethans geachtet wird.
Bei der Herstellung der vorliegenden Erfindung verwendeten Polyurethankunstharzes liegt das Molverhältnis des Isocyanats zu Hydroxyl im Bereich von 1 : 2 bis 1 : 1. Dieses Verhältnis ist ein Faktor bei der Bestimmung des Molekulargewichts des Kunstharzes. Wenn der Isocyanatgehalt zu hoch ist, hat das resultierende Polyurethan Isocyanat-Endgruppen und hat eine schlechte Lagerbarkeit. Wenn der Hydroxylgehalt zu hoch ist, nimmt das Molekulargewicht ab. Ein bevorzugter Bereich für das Verhältnis von NCO/OH-Äquivalenten ist 1 : 1 bis 1 : 1, 2. Ein bevorzugter Bereich des durchschnittlichen Molekulargewichts für das Polyurethankunstharz beträgt 3000 bis 150 000. Wenn es unter 3000 liegt, leidet die mechanische Festigkeit des Polyurethans; wenn es 150 000 übersteigt, macht die Viskosität der Lösung die Handhabung zunehmend schwieriger.
Die Polyadditionsreaktion zur Herstellung des erfindungsgemäßen Polyurethans kann ein Einstufenverfahren sein, bei dem alle der Komponenten auf einmal reagieren, oder ein Vorpolymerverfahren, bei dem zuerst ein langkettiges Diol mit Isocyanat im Überschuss reagiert und das resultierende Vorpolymer mit Isocyanat-Endgruppen unter Verwendung von Kettenverlängerungsmittel polymerisiert wird. Die Reaktion kann entweder im geschmolzenen Zustand oder in Lösung durchgeführt werden. Die Temperatur beträgt geeigneterweise etwa 120ºC und die Zeit beträgt im Allgemeinen etwa 90 Minuten, Das Blockpolymerverfahren ist eine Variante des Vorpolymerverfahrens, bei dem eine weitere langkettige, Hydroxylgruppe enthaltende Verbindung mit dem Vorpolymer mit Isocyanat-Endgruppen reagiert. Als Katalysator können Zinn(II)octanoat, Zinn(II)oxalat, Dibutylzinndilaurat, Triethylamin und dergleichen verwendet werden, Vor, während oder nach der Herstellung des Polyurethans können Ultraviolettabsorptionsmittel, Hydrolyseinhibitoren, Antioxidantien und andere brauchbare Additive zugegeben werden.
Das in der erfindungsgemäßen magnetischen Auflagezusammensetzung als Bindemittel verwendete Polyesterkunstharz kann wie das Polyesterdiol (A) sein, außer dass sein durchschnittliches Molekulargewicht 3 000 bis 150 000 beträgt.
Das Polyol (A), welches zur Herstellung des erfindungsgemäßen Polyurethankunstharzes verwendet wird, und das Polyesterkunstharz, das selbst als erfindungsgemäßes Bindeharz verwendet wird, enthalten beide eine ausreichende Menge des Aminoalkylphosphonatsalzes, das die funktionale Gruppe der Formel T so ausstattet, dass sich ein Bindemittel mit einer Phosphonatsalzkonzentration von etwa 5 bis etwa 1000 Gramm-Äquivalenten auf 1 · 10&sup6; Gramm Polymer ergibt.
Die in der erfindungsgemäßen Auflagezusammensetzung verwendeten ferromagnetischen Teilchen schließen magnetische Metallpulver wie Eisen, Metalloxide wie
kobalthaltiges Eisenoxid; ferromagnetische Legierungspulver wie Fe-Co und Fe-Co-Ni; und Bariumferrit ein. Ein geeignetes Verhältnis von magnetischem Teilchen zu Bindemittel beträgt etwa 3,5 : 1, bezogen auf das Gewicht. In der Auflagenzusammensetzung können auch Pigmente wie Ruß und Schleifmittel wie Aluminiumoxid, Chromoxidgrün und Fe&sub2;O&sub3; vorhanden sein. Die Teilchengröße beträgt jeweils 0,01 bis 2 um.
Im Allgemeinen wird bei der Herstellung einer erfindungsgemäßen magnetischen Auflagezusammensetzung ein Lösungsmittel verwendet. Ketone wie Methylethylketon, Methylisobutylketon und Zyklohexanon; Ester wie Methylacetat, Ethylacetat und Ethylbutyrat; Glykolether wie Ethylenglykolmonoethylether, Toluol, Xylol; Tetrahydrofuran und Mischungen von zwei oder mehr der vorgenannten Lösungsmittel sind Beispiele für brauchbare Lösungsmittel.
Weichmacher, Schmiermittel, Dispergiermittel, Antistatikmittel und andere Additive können der magnetischen Auflagezusammensetzung zugefügt werden, Dibutylphthalat und Triphenylphosphat sind beispielhaft für die Weichmacher. Dioctylsulfo-Natriumsuccinat, t- Butylphenol-Polyethylenether, Natrium-Ethylnaphthalinsulfonat, Dilaurylsulfat, Zinkstearat, Sojaöllecitin, Myristinsäure, Butylmyristat und Siliconöl sind beispielhaft für die Schmierstoffe, Antistatikmittel und Dispergiermittel,
Das erfindungsgemäße magnetische Aufzeichnungsmedium umfasst einen nicht-magnetischen Träger und eine magnetische Auflage, die darauf gebildet ist, indem die magnetische Auflagezusammensetzung, die in dem oben beschriebenen Bindemittel dispergierte magnetische Teilchen enthält, auf den Träger aufgebracht und getrocknet wird. Material für den Träger schließt Polyester, Polypropylen, Cellulosetriacetat, Polycarbonat, Poly(vinylchlorid) und Aluminium ein. Beispiele für geeignete Filme aus Polyethylenterephthalat sind in den US- Patenten 4 454 312; 4 595 715 und 4 693 932 beschrieben, die hier alle durch Bezugnahme eingeschlossen sind.
Unter den Vorrichtungen zum Dispergieren der Komponenten der magnetischen Auflagezusammensetzung können eine Kugelmühle, eine Flintsteinmühle (Pebble-Mühle), eine Sandmühle und eine Hochgeschwindigkeitssteinmühle genannt werden.
Beispielhafte Beschichtungsverfahren sind Beschichten mit der Rakelstreichmaschine, Drahtstabbeschichten, Beschichten mit dem Abstreifmesser, Umkehrbeschichten und Kalanderbeschichten sowie Gravurstreichverfahren. Nachdem die nicht-magnetische Trägeroberfläche mit der magnetischen Auflage beschichtet worden ist, wird der Auflagefilm im Allgemeinen getrocknet, bevor er in einem Magnetfeld einer Orientierungsbehandlung und einer Glättungsbehandlung unterzogen wird. Die magnetische Auflageschicht ist etwa 1 um bis etwa 12 um dick und liefert ein magnetisches Feld von etwa 600 bis 5000 Gauss.
Das erfindungsgemäße Bindeharz wird durch Einbringung des hier beschriebenen Aminoalkylphosphonatsalzes zu einem gleichförmigen Kunstharz mit hervorragender Dispergierfähigkeit für magnetische Teilchen. Als Ergebnis hat das erfindungsgemäße magnetische Aufzeichnungsmedium, dessen Bindemittel mindestens eines der erfindungsgemäßen, mit Aminoalkylphosphonat modifizierten Kunstharze einschließt, hervorragende Füllungscharakteristika und hervorragende Orientierung der magnetischen Teilchen und hervorragende Glätte der magnetischen Schicht des Aufzeichnungsmediums.
Die erfindungsgemäßen Bindeharze und magnetischen Auflagezusammensetzungen sind n den folgenden Beispielen näher erläutert, in denen sich alle Teile auf das Gewicht beziehen, wenn nicht anderweitig angegeben. Erfindungsgemäße magnetische Aufzeichnungsmedien werden hergestellt, indem ein Vernetzungsmittel wie trifunktionales Polyisocyanat zu der magnetischen Auflagezusammensetzung gegeben wird, diese auf einem Trägerband angeordnet wird, getrocknet und in konventioneller Weise gehärtet wird.
Die Erfindung ist in den folgenden Beispielen näher erläutert, in denen sich alle Teile auf das Gewicht beziehen, wenn nicht anderweitig angegeben. Alle Viskositäten wurden nach der Brookfield-Methode mit einer Spindel Nr. 2 mit 20 U/min und 25ºC gemessen, wenn nicht anderweitig angegeben. Glanz wurde in einem Winkel von 60º gemessen.

Beispiel 1

Mononatrium-Ethyl-N,N-bis(hydroxyethyl)aminomethylphosphonat

Diese Zwischenstufe wurde hergestellt, indem in einem gerührten Reaktor, der mit einer Destillationskolonne ausgestattet war, 256 Teile Diethyl-N,N-bis(hydroxyethyl)aminomethylphosphonat zu einer 14 Gew.-% Lösung von Natriumhydroxid in Wasser gegeben wurden und die Mischung langsam erwärmt wurde, damit der Beginn der Destillation des Nebenprodukts Ethanol herbeigeführt wurde. Die Kolonnentemperatur wurde auf 72 bis 75ºC gehalten, und die Reaktortemperatur wurde auf 80ºC gehalten, bis die Destillation stoppte. Der pH-Wert des abgekühlten Produkts betrug 10,1, und der Prozentsatz der Feststoffe betrug 51,7.

Beispiel 2

Alternativ wurde das Natrium-Ethyl-N,N-bis(hydroxyethyl)aminomethylphosphonat (nachfolgend als HAP bezeichnet) hergestellt, indem eine Mischung aus 849,5 Teilen Zyklohexandimethanol (CHDM), 129,2 Teilen entionisiertem Wasser und 448,2 Teilen des Diethylphosphonats aus Beispiel 1 in einem Reaktor, der mit einer Kolonne zum Auffangen von Kondensat, einem Thermometer und einem Zugabetrichter ausgestattet war, auf 60º bis 65ºC erwärmt wurde und 167,8 Teile einer 42,6 Gew.-% NaOH-Lösung mit einer Geschwindigkeit von etwa 60 bis 80 Tropfen pro Minute zugegeben wurden. Die Temperatur wurde dann über einen Zeitraum von 50 Minuten im Bereich von 70 bis 75ºC gehalten. Kurz nach Beendigung der NaOH-Zugabe sank die Temperatur auf 72 00, Das Nebenprodukt Ethanol und das Lösungsmittel Wasser wurden destillativ entfernt, um eine Mischung zu ergeben, die CHDM und 36 Gew.-% des erfindungsgemäßen Phosphonats enthielt.

Beispiel 3

Ein erster Polyester mit einer OH-Zahl von 205, der durch Reaktion von 42,5 Teilen CHDM, 20,2 Teilen 2-Butyl-2-ethyl-1,3-propandiol (BEPD) und 37,2 Teilen Adipinsäure hergestellt worden war, wurde mit einem zweiten Polyester mit einer OH-Zahl von 195 gemischt, der aus 42,1 Teilen CHDM, 20,0 Teilen BEPD und 37,9 Teilen Adipinsäure hergestellt war. Die OH-Zahl des resultierenden Gemisches von "hartem" Polyester war 198. Zwei "weiche" Polyester wurden auch gemischt, um ein zweites Gemisch mit einer OH-Zahl von 198 zu ergeben. Der erste "weiche" Polyester hatte eine OH-Zahl von 195 und wurde aus 30 Teilen Butandiol (BD), 23 Teilen BEPD und 47 Teilen Adipinsäure hergestellt. Der zweite "weiche" Polyester hatte eine OH-Zahl von 205 und wurde aus 30,3 Teilen BD, 23,1 Teilen BEPD und 46,6 Teilen Adipinsäure hergestellt. Eine 50 Gew.-% Lösung von HAP in Ethylenglykol wurde wiederum mit einer 70/30-Mischung der "harten" und "weichen" Gemische gemischt, um die OH-Zahl auf 250 zu erhöhen. Die Gewichtsprozentsätze von jeder Komponente waren: 66,09 % des harten Polyesters, 28,32 des weichen Polyesters und 5,59% der Glykollösung des erfindungsgemäßen Phosphonats. Siebenhundert Teile dieser Mischung und 379,2 Teile Diphenylmethan-4,4'-diisocyanat (MDI) wurden gemischt und bei 120ºC 90 Minuten reagiert, um ein erfindungsgemäßes Polyurethan zu ergeben. Eine 15 Gew.-% Lösung dieses Polyurethans in Methylethylketon hatte eine Viskosität von 188 cps.

Beispiel 4

Herstellung von HAP enthaltendem Polyester

Das allgemeine Verfahren von Beispiel 2 wurde nachgearbeitet, um eine Mischung aus HAP und CHDM herzustellen, außer dass 566,3 Teile (3,9 Mol) geschmolzenes CHDM, 298,8 Teile (1,2 Mol) des Phosphonats, 86,0 Teile Wasser und 111,9 Teile der NaOH-Lösung verwendet wurden, es wurden 10,0 Teile Irganox 1076 Inhibitor zugefügt, und die Entfernung von Ethanol und Wasser wurde durch eine Stickstoffspülung unterstützt. Dann wurden weitere 1249,3 Teile CHDM zugegeben, und die Temperatur wurde auf 80 bis 90ºC erhöht, wonach 1169,2 Teile (8,0 Mol) Adipinsäure zugegeben wurden. Das Erwärmen wurde unter Verwendung eines Ölbads fortgesetzt, wobei darauf geachtet wurde, dass die maximale Temperaturdifferenz zwischen dem Bad und der Reaktionsmischung 35 ºC betrug. Sobald die Destillation begann, wurde die Stickstoffspülung gestoppt und die Reaktionsmischung auf maximal 195 bis 200ºC erhitzt, wobei sie fünf Stunden auf dieser Temperatur gehalten wurde, Der Druck wurde dann auf etwa b bis 6,7 kPa (45 bis 50 mm Hg) reduziert, und die Reaktionsmischung wurde eine Stunde auf 195 bis 200ºC gehalten. Die Kolonnentemperatur wurde auf 50ºC gehalten. Die Kondensation wurde durch Zugabe von 0,25 Teilen Zinn(II)oxalat und weiteres Reduzieren des Drucks auf 2,7 bis 3,3 kPa (20-25 nm Hg) abgeschlossen, während die Temperatur auf 195 bis 200ºC gehalten wurde, bis die Säurezahl kleiner 1 war, Die OH-Zahl des Produkts betrug 187,9.
Das Verfahren wurde wiederholt mit der Außnahme, dass die zweite Charge CHDM 9,7 Mol betrug. Die Säurezahl betrug 0,78, und die OH- Zahl betrug 214,1.

Herstellung von Polyurethan/Polyharnstoff

Es wurde ein Gemisch der Polyester mit den OH-Werten von 187,9 und 214,1 hergestellt, um einen OH-Wert von 198 zu erreichen, Ein Teil (38,9 Teile) des Gemisches wurde dann mit zwei weiteren Polyestern mit einem OH-Wert von 198 gemischt: einem CHDM/MP-Diol/Adipinsäure-Polyester (155,5 Teile) und einem MP-Diol/Adipinsäure-Polyester (194,4 Teile), MP- Diol ist 2-Methyl-1,3-propandiol, Zu diesem Gemisch wurden 78 Teile N,N'- Dibutylphenylendiamin gegeben, und die Mischung wurde mit 252,2 Teilen MDI reagiert, Die Viskosität einer 15 Gew.-% Lösung hiervon in Methylethylketon (MEK) betrug 20 cps, und eine 15 Gew.-% Lösung in MEK/Zyklohexanon (CHO)/Toluol-Mischung (1 : 1 : 1)Gewicht hatte eine Viskosität von 32 cps,

Beispiel 5

Das Gemisch der phosphonierten Polyester aus Beispiel 4 wurde mit dem MP-Diol/Adipinsäure-Polyester dieses Beispiels in einem Gewichtsverhältnis von 15 : 85 kombiniert, und MP-Diol wurde als Kettenverlängerungsmittel zugegeben, Die Mengen jeder Komponente betrugen 199,5, 1130,9 beziehungsweise 69,6 Teile. Zu dieser Mischung wurden 759,3 Teile MDI gegeben, und die Reaktion wurde in 90 Minuten durchgeführt, Eine 15 Gew.-% Lösung des Polyurethans in MEK hatte eine Viskosität von 24 cps, und die Viskosität betrug mit 20% Feststoffen 62 cps, Eine 15 Gew.-% Lösung einer MEK/CHO/Toluol-Mischung (1 : 1 : 1)Gewicht hatte eine Viskosität von 40 cps,

Beispiel 6

Das allgemeine Verfahren nach Beispiel 5 wurde nachgearbeitet mit der Außnahme, dass die Menge an MDI auf 754,4 Teile verringert wurde, Die Viskositäten der Lösungen waren 34 cps, 100 cps beziehungsweise 58 cps,

Beispiele 7 und 8

Magnetische Auflagezusammensetzungen

Eine Bindemittellösung, die 181 Teile des Natrium-Sulfocopolymers aus Vinylchlorid, Vinylalkohol und Vinylacetat, das unter der Handelsmarke Zeon MR-110 von Nippon Zeon angeboten wird, in einem Lösungsmittel enthielt, das aus jeweils 341,8 Teilen MEK, CHO und Toluol bestand, wurde zur Verwendung in dem Mahlgut mit der in Tabelle 1 gezeigten Formulierung hergestellt.

Tabelle 1

Komponente Gewicht

kobaltmodifiziertes Eisenoxid (Auvico AX 1900,0 2000)
Ruß (Mogul L)152,0
Aluminiumoxid (Norton) 38,0
Methylethylketon 635,8
Zyklohexanon 496,1
Toluol 635,8
Myristinsäure 14,3
Bindemittellösung (15% Gesamtfeststoffe) 1206,4
Eine KDL Versuchsmühle wurde zum Mahlen der Mahlgutformulierung verwendet. Vor dem Mahlen betrug die Brookfield-Viskosität 5500, wobei eine Spindel Nr. 6 bei 20 U/min verwendet wurde. Nach dem Mahlen betrug sie 12600.
Polyurethanlösungen A und B, die 271,4 Teile des Produkts aus Beispiel 5 beziehungsweise des Produkts aus Beispiel 6 enthielten, wurden in einem Lösungsmittel, das aus jeweils 512,7 Teilen MEK, CHO und Toluol bestand, zur Verwendung zur Formulierung von Verdünnungen zur Herstellung der magnetischen Auflagezusammensetzung der Beispiele 7 und 8 wie folgt hergestellt:
Zu jeder der Polyurethanlösungen wurden 109,4 Teile MEK, 20,5 Teile CHO, 109,4 Teile Toluol und 14,25 Teile Butylmyristat gegeben, um Verdünnungslösungen C und D herzustellen.
Die magnetischen Auflagezusammensetzungen der Beispiele 7 und 8 wurden hergestellt, indem das Mahlgut mit Verdünnungslösungen C beziehungsweise D unter Verwendung eines Verdünnungsfaktors von 40,63 Teile auf 100 Teile Mahlgut verdünnt wurde.

Beispiel 9 und Vergleichsbeispiel 1

Ein erfindungsgemäßes Mahlgutbindemittel wurde wie folgt hergestellt: Zu 566,3 Teilen (3,9 Mol) geschmolzenem CHDM wurden 608,3 Teile der Lösung des Natriumphosphonats von Beispiel 1, 0,25 Teile Zinn(11)oxalat- Katalysator und 1169,2 Teile Adipinsäure gegeben. Die Temperatur wurde auf 195 bis 200ºC gehalten, bis die Destillation von Wasser aufhörte. Danach wurden nach Abkühlen der Reaktionsmischung auf 140 bis 150ºC weitere 1249,3 Teile CHDM zugegeben, und die Temperatur wurde wieder auf 195 bis 200ºC erhöht. Als die Destillation wieder aufhörte, wurde der Druck auf 45 bis 50 mm Hg reduziert und die Reaktion wurde eine Stunde bei der gleichen Temperatur fortgesetzt, während die Kolonnentemperatur auf 50ºC gehalten wurde, um den CHDM-Verlust zu minimieren. Dann wurde eine zweite Beschickung aus 0,5 Teilen des Katalysators zugegeben, der Druck wurde auf 20 bis 25 mm Hg reduziert und die Reaktion wurde bei 195 bis 200 abgeschlossen, wie durch eine Säurezahl von etwa Eins angezeigt wird. Die OH-Zahl betrug 189,6.

Herstellung eines erfindungsgemäßen Polyurethans

Ein erster Polyester mit einer OH-Zahl von 205, der aus einer Reaktionsmischung hergestellt war, die bezogen auf das Gewicht aus 42,5% CHDM, 20,2% BEPD und 37,2% Adipinsäure zusammengesetzt war, und ein zweiter Polyester mit einer OH-Zahl von 195, der aus einer Reaktionsmischung mit denselben Komponenten, jedoch im Verhältnis 42,1 : 20,0 : 37,9 hergestellt war, wurden gemischt, um ein Gemisch mit einer OH-Zahl von 198 zu erhalten. Eine Mischung aus 868,8 Teilen des oben beschriebenen phosphonierten Polyesters, 372,4 Teilen des Polyestergemisches und 158,8 Teilen BEPD wurde mit 738,1 Teilen MDI reagiert, um ein erfindungsgemäßes Polyurethan zu bilden. Molekulargewichtsbestimmungen zeigten, dass das Produkt ein Molekulargewicht (MWw) von 18 800 (Gewichtsmittel), ein Molekulargewicht (MWn) von 7200 (Zahlenmittel) und ein Molekulargewicht (MWz) von 32 000 (Z-Mittel) hatte. Die Viskosität einer 15% Lösung in MEK betrug 420 cps. Bei der gleichen Konzentration in MEK/CHO/Toluol (1 : 1 : 1)Gewicht betrug die Viskosität 142 cps.

Vergleichsbeispiel 1

Ein Bindemittel nach dem Stand der Technik, das Natrium- Sulfocopolymer aus Vinylchlorid, Vinylalkohol und Vinylacetat, das unter der Handelsmarke Zeon MR-110 von Nippon Zeon angeboten wird.

Bindemittellösungen

Eine Lösung des oben beschriebenen erfindungsgemäßen Polyurethans und eine Lösung des Bindemittels nach dem Vergleichsbeispiel 1 wurden jeweils hergestellt, indem 95,4 Teile des Bindemittels in einer Lösungsmittelmischung aufgelöst wurden, die jeweils 179,9 Teile MEK, CHO und Toluol enthielt.

Mahlgutansätze

Die Bindemittellösungen wurden in den in Tabelle 2 gezeigten Mahlgutformulierungen verwendet.

Tabelle 2

Komponente Gewicht

kobaltmodifiziertes Eisenoxid (Auvico AX 2000) 1000,0
Ruß (Mogul L) 80,0
Aluminiumoxid (Norton) 20,0
Methylethylketon 334,6
Zyklohexanon 261,1
Toluol 334,6
Myristinsäure 7,5
Bindemittellösung, 15% Feststoffe 634,9
Die unter Verwendung einer Spindel Nr. 6 mit 20 U/min und bei 74ºF gemessene Brookfield-Viskosität der Mahlgutformulierung nach Beispiel 9 betrug vor dem Mahlen 4100 cps. Nach dem Mahlen in einer KDL Versuchsmühle betrug sie 8750 cps.
Die unter Verwendung einer Spindel Nr. 6 mit 20 U/min gemessene Brookfield-Viskosität der Mahlgutformulierung nach dem Vergleichsbeispiel 1 (CE1) betrug vor dem Mahlen 4950 cps, Nach dem Mahlen in einer KDL-Versuchsmühle betrug sie 7550 cps.
Die Dispersionskraft (ausgedrückt als Glanz), die Koerzitivkraft(Hc), das Rechteckigkeitsverhältnis (SR) und die Wechselfeldverteilung (SFD) des Mahlguts nach dem Beispiel 9 nach 5 Durchläufen durch eine Sandmühle sind in Tabelle 3 gezeigt. Tabelle 3

Beispiel 10

Zu 566,3 Teilen (3,9 Mol) geschmolzenem CHDM wurden 608,3 Teile der Lösung des Natriumphosphonats nach Beispiel 1, 0,25 Teile Zinn(11)oxalat- Katalysator und 1169,2 Teile Adipinsäure gegeben. Die Temperatur wurde auf 195 bis 200ºC gehalten, bis die Destillation von Wasser endete. Dann wurden nach Abkühlen der Reaktionsmischung auf 140 bis 150ºC weitere 1249,3 Teile CHDM zugegeben und die Temperatur wieder auf 195 bis 200ºC erhöht. Als die Destillation wieder endete, wurde der Druck auf 6 bis 6,6 kPa (45 bis 50 mm Hg) reduziert, und die Reaktion wurde eine Stunde auf der gleichen Temperatur fortgesetzt, während die Kolonnentemperatur auf 50ºC gehalten wurde, um den CHDM-Verlust zu minimieren. Dann wurde eine zweite Beschickung aus 0,5 Teilen des Katalysators zugegeben, der Druck wurde auf 2,7 bis 3,3 kPa (20 bis 25 mm Hg) reduziert und die Reaktion bei 195 bis 200 abgeschlossen, wie durch eine Säurezahl von etwa Eins angezeigt wird. Die OH-Zahl betrug 189,6.

Herstellung von Polyurethan

Eine Mischung aus 620,6 Teilen des so hergestellten phosphonierten Polyesters, 620,6 Teile eines Polyesters aus MP-Diol/Adipinsäure mit einer OH-Zahl von 194,7 und 158,9 Teilen BEPD wurden mit 758,4 Teilen MDI zur Bildung eines erfindungsgemäßen Polyurethans reagiert. Eine Bestimmung seines Molekulargewichts ergab ein Molekulargewicht (MWw) von 20 431, ein Molekulargewicht (MWn) von 8888 und ein Molekulargewicht (MWz) von 33 351. Die Viskosität einer 15% Lösung in MEK betrug 25 cps. Bei der gleichen Konzentration in MEK/CHO/Toluol (1 : 1 : 1)Gewicht betrug die Viskosität 44 cps.

Beispiel 11

Ein erster Polyester mit einer OH-Zahl von 195, der aus einer Reaktionsmischung hergestellt worden war, die aus 30 Gew.-% Butandiol, 23% BEPD und 47% Adipinsäure zusammengesetzt war, wurde mit einem zweiten Polyester mit einer OH-Zahl von 205 gemischt, der aus einer Reaktionsmischung hergestellt worden war, die aus 30,3% Butandiol, 23,1% BEPD und 46,6% Adipinsäure zusammengesetzt war, so dass sich ein Polyestergemisch mit einer OH-Zahl von 198 ergab.
Eine Mischung aus 625,8 Teilen des Gemisches und 625,8 Teilen des in Beispiel 10 beschriebenen phosphonierten Polyesters und 154,8 Teilen BEPD wurde mit 758,5 Teilen MDI reagiert, um ein weiteres erfindungsgemäßes Polyurethan zu ergeben. Eine Bestimmung seines Molekulargewichts ergab ein Molekulargewicht (MWw) von 21 691, ein Molekulargewicht (MWn) von 7563 und ein Molekulargewicht (MWz) von 38123. Die Viskosität einer 15% Lösung in MEK betrug 1200 cps. Bei der gleichen Konzentration in 1 : 1 : 1-Lösungsmittel betrug die Viskosität 162 cps.

Vergleichsbeispiel 2

Dies ist ein Bindemittel nach dem Stand der Technik, Morthane CA-398 Polyurethan, angeboten von Morton International, Inc. Es ist frei von funktionalen Gruppen, und sein durchschnittliches Molekulargewicht (Gewichtsmittel) ist 73 800 und das durchschnittliche Molekulargewicht (Zahlenmittel) ist 29 500.

Beispiele 12 bis 16

Verdünnungslösungen der Bindemittel der Beispiele 10 und 11 und des Vergleichsbeispiels 2 wurden gemäß der folgenden Formulierung hergestellt:
MEK 327,4
CHO 280,6
TOL 327,4
Bu Myr* 7,5
Bindemittel 142,9
1085, 8
* BuMyr = Butylmyristat
Die Mahlgüter nach Beispiel 9 und Vergleichsbeispiel 1 wurden jeweils mit 40,6 Teilen dieser Lösungen auf 100 Teile Mahlgut verdünnt. Das Verhältnis von magnetischem Oxid:Bindemittel betrug 3,50 : 1. Die Verdünnungszusammensetzungen wurden auf Streifen aus 36 um dicker Polyethylenterephthalatfolie aufgebracht, so dass die Auflage nach dem Trocknen 4 um dick war. Die erfindungsgemäßen Zusammensetzungen und die Zusammensetzungen des Standes der Technik sind wie folgt identifiziert:

Beispiel

12 Mahlgut nach Vergleichsbeispiel 1 und Verdünnung nach Beispiel 10
13 Mahlgut nach Beispiel 9 und Verdünnung nach Beispiel 10
14 Mahlgut nach Beispiel 9 und Verdünnung nach Vergleichsbeispiel 2
15 Mahlgut nach Vergleichsbeispiel 1 und Verdünnung nach Beispiel 11
16 Mahlgut nach Beispiel 9 und Verdünnung nach Beispiel 11
Die Eigenschaften dieser Zusammensetzungen sind in Tabelle 4 gezeigt, wobei die Viskositäten als VIM (Sofortwert) und Vov (über Nacht) gezeigt sind, die Dispersionskraft des Bindemittels ist als Glanz ausgedrückt, Koerzitivkraft ist Hc, Rechteckigkeitsverhältnis ist SR, und Wechselfeldverteilung ist SFD, Koerzitivkraft ist der Betrag der von außen angelegten Magnetstärke, der erforderlich ist, um den Magnetismus der ferromagnetischen Teilchen auf Null zu reduzieren. Rechteckigkeitsverhältnis ist das Verhältnis von restlichem magnetischem Fluss zu gesättigtem magnetischem Fluss. Die Wechselfeldverteilung ist ein Maß für die Teilchenpopulation, die bei einer gegebenen Magnetstärke die Polarität wechselt. Die Viskositäten wurden mit einer Spindel Nr. 4 bei 50 U/min bei Raumtemperatur gemessen. Tabelle 4
Erfindungsgemäße Mahlgüter, die ferromagnetische Metallteilchen enthielten, wurden wie folgt hergestellt:

Beispiel 17

Zu 566,3 Teilen (3,9 Mol) geschmolzenem CHDM wurden 608,3 Teile der Lösung des Natriumphosphonats nach Beispiel 1, 0,25 Teile Zinn(II)oxalat- Katalysator und 1169,2 Teile Adipinsäure gegeben. Die Temperatur wurde auf 195 bis 200ºC gehalten, bis die Destillation von Wasser endete. Nachfolgend wurden nach Abkühlen der Reaktionsmischung auf 140 bis 150ºC weitere 1249,3 Teile CHDM zugegeben, und die Temperatur wurde wieder auf 195 bis 200ºC erhöht. Als die Destillation wieder endete, wurde der Druck auf 6 bis 6,6 kPa (45 bis 50 mm Hg) reduziert, und die Reaktion wurde eine Stunde auf der gleichen Temperatur fortgesetzt, während die Kolonnentemperatur auf 50ºC gehalten wurde, um CHDM-Verlust zu minimieren. Eine zweite Beschickung aus 0,5 Teilen des Katalysators wurde dann zugefügt, der Druck wurde auf 2,7 bis 3,3 kPa (20 bis 25 mm Hg) reduziert und die Reaktion war bei 195 bis 200ºC abgeschlossen, wie durch eine Säurezahl von 0,99 angezeigt wird. Die OH-Zahl betrug 187,9.
Ein zweiter phosphonathaltiger Polyester wurde gemäß dem gleichen allgemeinen Verfahren hergestellt, außer dass 1393,5 Teile CHDM die zweite Beschichtung bildeten. Die Säurezahl betrug 0,78, und die OH- Zahl betrug 214,1.
Ein Gemisch, das 61,4% des ersten und 38,6% des zweiten dieser phosphonierten Polyester enthielt, wurde hergestellt, um einen Polyester mit einer OH-Zahl von 198 zu erhalten.

Herstellung eines erfindungsgemäßen Polyurethans

Eine Mischung aus 665,3 Teilen des phosphonierten Polyestergemisches, 665,3 Teilen Polyester, der aus 2-Methyl-1,3-propandiol und Adipinsäure hergestellt war und eine OH-Zahl von 198 hatte, und 69,6 Teilen 2-Methyl- 1,3-propandiol wurde mit 763,3 Teilen MDI 95 Minuten lang erwärmt, um ein erfindungsgemäßes Polyurethan zu ergeben. Eine 15 Gew.-% Lösung des Polyurethans in einem Lösungsmittel, das gleiche Gewichte an MEK, CHO und Toluol enthielt, hatte eine Viskosität von 270.

Vergleichsbeispiel 3

Das zu Vergleichszwecken verwendete Bindemittel war das Zeon MR-110 Vinylchlorid/Vinylacetat/Vinylalkohol-Copolymer,

Bindemittellösungen

Lösungen des oben beschriebenen erfindungsgemäßen Polyurethanbindemittels nach Beispiel 9 und des Vinylbindemittels nach dem Stand der Technik wurden hergestellt, indem 150,0 Teile des Bindemittels in einer Lösungsmittelmischung aufgelöst wurden, die jeweils 340 Teile MEK und Tetrahydrofuran und 170 Teile Toluol enthielt.

Mahlgutansätze

Die Bindemittellösungen wurden in der in Tabelle 5 gezeigten Mahlgutformulierung verwendet.

Tabelle 5

Komponente Gewicht

Kanto Denka P1100B Eisen 1000,0
Ruß (Regal 500 R) 20,0
Aluminiumoxid (Norton) 60,0
Methylethylketon 486,7
THF 486,7
Toluol 243,3
Stearinsäure 10,0
Bindemittellösun 1000,0
Die Mahlgutkonzentrate wurden auf Streifen aus 36 um dicker Polyethylenterephthalatfolie aufgebracht, so dass die Auflage nach dem Trocknen 4 um dick war, so dass die Dispersionskraft, die Koerzitivkraft, das Rechteckigkeitsverhältnis und die Wechselfeldverteilung der Mahlgüter nach Beispiel 17, Beispiel 9 und Vergleichsbeispiel 3 nach jedem der mehreren Durchläufe durch eine Sandmühle gemessen werden konnten. Die Ergebnisse sind in Tabelle 6 gezeigt. Tabelle 6

Beispiele 18 bis 21

Eine Reihe ionisches Phosphonat enthaltender Polyurethane wurde durch Reaktion von MDI mit Mischungen von MPD (2-Methyl-1,3- propandiol) oder BEPD (2-Butyl-2-ethyl-1,3-propandiol), dem phosphonierten Polyestergemisch (PPB) und dem MPD/Adipinsäure- Polyester (MPDA) nach Beispiel 17 hergestellt, wobei das Gewichtsverhältnis von PPB zu dem MPDA von 7 : 93 bis 40 : 60 variierte. Die Gewichtsteile der Kettenverlängerungsmittel, jedem Polyester und dem MDI sind in Tabelle 7 zusammen mit der Viskosität einer 15 Gew.-% Lösung von jedem Polyurethan in einer Lösungsmischung aus MEK/CHO/Toluol (1 : 1 : 1)Gewicht und der Viskosität einer solchen Lösung des Polyurethans nach dem Vergleichsbeispiel 2 angegeben. Tabelle 7

Mahlgutvergleich

Bindemittellösungen wurden aus 215,9 Teilen von jeweils MEK, CHO und Toluol (TOL) und 114,3 Teilen der Bindemittel nach den Beispielen 20 und 21 zur Herstellung von Mahlgutansätzen gemäß der folgenden Formulierung hergestellt:

Tabelle 8

Komponente Gewicht

kobaltmodifiziertes Eisenoxid (Auvico AX 2000) 1200,0
Ruß (Mogul L) 96,0
Aluminiumoxid (Norton) 24,0
Methylethylketon 401,5
Zyklohexanon 313,3
Toluol 401,5
Myristinsäure 9,0
Bindemittellösun 761,9
Die Brookfield-Viskosität des Mahlguts nach Beispiel 20 betrug vor dem Mahlen 4550 cps, und nach sechs Durchgängen betrug sie 12 900 cps (beide mit einer Spindel Nr. 6 bei 20 U/min), Die Brookfield-Viskosität des Mahlguts nach Beispiel 21 betrug vor dem Mahlen 2950 cps, und nach sechs Durchgängen betrug sie 15 500 cps (beide mit einer Spindel Nr. 6 bei 20 U/min).
Jede der Mahlgutlösungen wurde mehrfach durch eine KDL- Versuchsmühle gegeben, und nach jedem Durchgang wurde eine Probe auf 36 um dicke Polyethylenterephthalatfolie aufgebracht, so dass die getrocknete Auflage 4 um dick war.
Die Dispersionskraft, die Koerzitivkraft, das Rechteckigkeitsverhältnis und die Wechselfeldverteilung der Auflage auf der Folie nach jedem Durchgang sind in der Tabelle 9 angegeben. Tabelle 9

Beispiele 22 bis 25 und Vergleichsbeispiel 4

Magnetische Aufzeichnungszusammensetzungen

Verdünnungsansätze von jedem der Bindemittel der Beispiele 18 bis 21 wurden hergestellt, indem zuerst 171,4 Teile des Bindemittels in einem Lösungsmittel aufgelöst wurden, das aus jeweils 323,8 Teilen MEK, CHO und TOL gebildet wurde, und nachfolgend jede Lösung verdünnt wurde, indem 1142,9 Teile derselben mit einer Lösung gemischt wurden, die aus 69,1 Teilen MEK, 13 Teilen CHO, 69,1 Teilen Toluol und 9 Teilen Butylmyristat gebildet wurde, Ein Mahlgutansatz wurde aus dem MR-110- Bindemittel gemäß der in der obigen Tabelle 8 angegebenen Formulierung hergestellt.
Magnetische Aufzeichnungszusammensetzungen (MRC) der Beispiele 22 bis 25 und des Vergleichsbeispieles 4, die gemäß der in Tabelle 10 gezeigten Formulierung hergestellt wurden, wurden auf Streifen aus 36 um dicker Polyethylenterephthalatfolie aufgebracht, so dass die Auflage nach dem Trocknen 4 um dick war. Der Glanz und die Viskosität der MRCs sind als Anfangswert und nach dem gezeigten Zeitraum in Tabelle 11 angegeben. In ähnlicher Weise sind Koerzitivkraft (Hc), Rechteckigkeitsverhältnis (SR) und Wechselfeldverteilung (SFD) in Tabelle 12 angegeben. Tabelle 10
LDC = Verdünnungsansatz Tabelle 11 Tabelle 12

Claims

1. Polyurethan- oder Polyesterkunstharz, das eine Funktionsgruppe der folgenden Formel umfasst:

wobei R¹ und R² gleiche oder verschiedene Oxyalkyl-Radikale mit 2 bis 8 Kohlenstoffatomen sind, R³ ein Alkylen-Radikal mit 1 bis 8 Kohlenstoffatomen, R&sup4; ein Alkyl-Radikal mit 1 bis 12 Kohlenstoffatomen, ein Zykloalkyl- Radikal mit 5 bis 12 Kohlenstoffatomen oder ein Aryl-Radikal mit b bis 12 Kohlenstoffatomen ist, wobei das Aryl-Radikal ein Halogenatom, eine Hydroxylgruppe oder eine Aminogruppe enthalten kann und M+ ein Metall-Ion oder ein Ammonium-Ion ist.

2. Kunstharz nach Anspruch 1, das ein Polyurethanharz ist.

3. Kunstharz nach Anspruch 1, das ein Polyesterharz ist.

4, Kunstharz nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei R¹ und R² Oxyethyl-Radikale sind.

5. Kunstharz nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei R³ ein Methylen-Radikal ist.

6. Kunstharz nach einem der vorstehenden Ansprüche, worin R&sup4; ein Ethyl-Radikal ist.

7. Magnetisches Aufzeichnungsmedium, das einen nichtmagnetischen Träger und eine Magnetauflage, die ein Bindeharz und darin verteilte Magnetteilchen aufweist, umfasst, wobei das Bindeharz ein Harz nach einem der vorstehenden Ansprüche enthält.

8. Ionisches Phosphat mit der Formel:

wobei R¹ und R² gleiche oder verschiedene Oxyalkyl-Radikale mit 2 bis 8 Kohlenstoffatomen sind, R³ ein Alkylen-Radikal mit 1 bis 8 Kohlenstoffatomen, R&sup4; ein Alkyl-Radikal mit 1 bis 12 Kohlenstoffatomen, ein Zykloalkyl-Radikal mit 5 bis 12 Kohlenstoffatomen oder ein Aryl-Radikal mit 6 bis 12 Kohlenstoffatomen ist, wobei das Aryl-Radikal ein Halogenatom, eine Hydroxylgruppe oder eine Aminogruppe enthalten kann und M+ ein Alkalimetall-Ion oder ein Ammonium-Ion ist.

9. Phosphat nach Anspruch 8, wobei R¹ und R² zwei Kohlenstoffatome aufweisen und R&sup4; ein Kohlenstoffatom aufweist.