JP3149205B2 - マクロモノマーから調製したビニルスルホン化及び非スルホン化、ヒドロキシ官能性ポリウレタンコポリマー並びに磁気記録媒体におけるその利用 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明はマクロモノマーから調製
した、ビニルスルホン化及び非スルホン化ヒドロキシ官
能性ポリウレタンコポリマーに関する。本発明はまた、
このようなコポリマーの磁気記録媒体における利用に関
する。

【０００２】

【従来の技術】磁気記録媒体は一般に、支持体を覆うバ
インダー及び顔料を含んで成るバインダー分散層を含
み、ここでピグメントはバインダー中に分散している。
一般にこのピグメントは、小さな磁気粒子を含んで成る
磁性ピグメントである。ある場合において、この媒体は
バックコート及びフロントコートのバインダー分散層の
両者を有した構造の形態となることができるが、しかし
バックコート中のピグメントは磁性粉であってもなくて
もよい。

【０００３】磁気記録媒体中の磁性粉の付加量を可能な
限り高くすることが望まれている。バインダーに対して
約70重量％から約85重量％の磁性粉を含んで成る、単位
表面積又は単位容量あたりに可能な限り多量の磁気粒子
を有するバインダー分散体を有することがしばしば好ま
しい。また、この磁性粉が比較的高い比表面積を有する
小粒子を含んで成るバインダー分散体を得ることが好ま
しい。高いピグメント付加はより多くの情報の保存可能
な高密度磁気記録媒体を提供する能力を有する。

【０００４】しかしながら、比較的高付加の磁性粉を有
する磁気記録媒体に関して、当業界において問題点が残
っている。まず第一に、磁性粉は固まる傾向にあり、そ
してそれらをバインダー中にほどよく且つ完全に分散さ
せることが難しい。湿潤剤又は分散剤がしばしばこのよ
うな分散を促進するのに利用される。ピグメントの高付
加のため、即ち、より大きい磁気粒子の重量及び個数の
利用のためには、このような分散剤を大量に必要とし、
そしてそれは常に望ましいことではない。分散剤を可能
な限り少ない量で用いることについての理由は数多くあ
る。より少ない分散剤を用いることによって例えば値段
を下げることができる。他に、より少ない分散剤を用い
た場合、バインダーの分散はより簡便に、且つ再現性よ
く調製できる。更に、過剰の分散剤は硬化したバインダ
ー分散体から時間が経過すると浮き出る傾向を有し、こ
のことは記録ヘッドもしくは同類のものを汚染させる
か、又はこの媒体の物理的もしくは化学的特徴における
変化を生じさせる。

【０００５】当業界におけるもう一つの問題は、磁性粉
の高付加に伴って一般に上昇するバインダー分散体の粘
性である。もしこの分散体の粘性が高すぎる場合、支持
体に適用すること困難なことがあり、そしてこのピグメ
ントの良質な磁気配向、即ち、0.75以上の方形比（squa
reness ratio) を得ることが困難である。残留飽和誘導
もしくは残留磁気（Ｂr)の、飽和誘導もしくは飽和磁気
誘導（Ｂm)に対する比であるこの方形比（Ｂr ／Ｂm)
は、磁気粒子の配向性の効果に関連する。ランダムに配
向した粒子については、方形比は0.５であり、理想的且
つ完璧な配向については、この比は1.０に等しい。この
方形比についての値は、通常0.75から0.85あたりに落ち
着き、高い値がよりよいとされる。

【０００６】ピグメントの高付加に伴うこれらの問題を
緩和するために、内在性の分散剤を有するバインダー組
成物が開発された。このような組成物は、この磁性粉の
分散を補助するポリマー主鎖の側鎖である官能性の成分
を有するポリマーを含んで成る。この組成物の利用の結
果として、磁性粉の分散のために必要とされるバインダ
ー中の分散剤をより少なくした。

【０００７】1989，１月６日出願の米国出願No. 07／29
5,046(本件の譲受人に譲渡済）の部分継続出願、1989，
10月31日出願の米国同時係属出願、No. 07／429,720
は、スルホン化ヒドロキシ官能ポリウレタン (SHPU) 樹
脂を含んで成る内在分散剤を有する、硬化性ポリマーを
開示する。このSHPU樹脂は磁気記録媒体におけるバイン
ダー層の一部として用いることができる。この出願は、
SHPU樹脂における磁性粉の優れた分散及び適当な支持体
上への分散体の容易なる適用を開示する。

【０００８】しかしながら、未硬化状態における高ガラ
ス転移温度（Ｔg)及び耐磨耗性、並びに高い最終被覆弾
性率の両者が望ましく、且つ必要な場合（例えばレコー
ディング及び再生装置において、より良い操作性のため
の強いテープが必要とされる場合、又は製造方法が、製
造中もしくは処理中の損傷に耐性な高初期強度被覆を有
することの必要性を招く場合）の媒体構造物のいくつか
のタイプが存在している。

【０００９】磁気記録媒体の耐久性、運転性及び信頼性
を高めるため、硬質材料をピグメント含有バインダーに
加える試みが企てられた。

【００１０】米国出願No. 07／315,304(本件の譲受人に
譲渡）は、SHPUに、もう一種のポリマーであって、ある
用途における最適なバインダー性能のための望ましい高
Ｔg を達成せしめるために用いられる通常「硬質樹脂」
と称されるものを混ぜることを開示する。07／315,304
において開示されたこの「硬質樹脂」は、中にSO₃M基
（式中、ＭはＨ⁺ 又はカチオン金属を表わす）が組み入
れた、架橋可能なヒドロキシ官能性ビニルクロライドで
ある。07／315,304 において開示されたタイプの混合ポ
リマーは非常に有用ではあるが、しかしながらこのバイ
ンダー系の分散特性は時々衰退することがある。更に、
機能的である「硬質樹脂」の種類はわずかに数タイプし
か見い出さられておらず、それはポリマー／ポリマーの
混和性の一般的な欠如による。例えば、アクリルモノマ
ーに基づいた硬質樹脂は、ポリウレタンバインダー樹脂
の好ましいタイプと調和させるのに有用であると通常さ
れていない。

【００１１】バインダーの性能を最適とするために、シ
ングルポリマー系が開発され、それはヒドロキシ基及び
スルホネート基を有するポリウレタンに「硬質樹脂」を
混合することよりもむしろそれらを結合させている。

【００１２】Anderson et al. の米国同時係属特許出願
（本件の譲受人に譲渡)(Attorney'sDocket No.44592 US
A9A) には、スルホン化及び非スルホン化、ヒドロキシ
及びチオール官能性ポリウレタン並びにそれらより作ら
れたグラフトコポリマー、即ちスルホン化及び非スルホ
ン化、ヒドロキシ及びチオール官能性ポリウレタンのそ
れぞれの存在下においてビニルモノマーのフリーラジカ
ル重合を介して調製されたものが記載されている。

【００１３】Kumar et al.の米国同時係属特許出願 (At
torney's Docket No.44483 USA1A) （本件の譲受人に譲
渡）には、ジチオカルバメート修飾したスルホン化及び
非スルホン化ヒドロキシ官能性マクロイニファーター
（macroiniferter)化合物、並びにフォトイニファータ
ー (photoiniferter)技術を用いてそれらから作られ
た、ビニル／スルホン化及び非スルホン化ヒドロキシ官
能性ポリウレタン（ビニル／SHPU及びビニル／ＨＰＵ）
のグラフトコポリマー及びブロックコポリマーが記載さ
れている。この方法は、磁気記録の用途において試験し
た場合、非常に良く働く良質の材料を生成させる。しか
しながら、光重合を必要とするため、特別な製造装置を
手に入れることが要求される。

【００１４】

【発明が解決しようとする課題】このように、いくぶん
類似したコポリマーが上記の二方法を介して調製されう
るが、それぞれの方法及びそれによりもたらされたコポ
リマーにはそれぞれ固有の利点を有する。上記の二方法
は非常に有用ではあるが、可能な組成物の範囲にかかわ
らず、簡潔で、実用的で、優れた合成コントロールがで
き、且つ経済性を提供する方法についての必要性が存在
する。それ故、硬質樹脂と混合させる必要性なく、高Ｔ
g 、良質の機械的特性、ピグメントをよく分散させる、
そしてイソシアネート硬化剤により架橋されることが可
能な、シングルポリマー磁気バインダー系についての必
要性が存在する。

【００１５】本発明の第一の観点は、マクロモノマージ
オールを用いて調製した新規なるビニル／スルホン化ヒ
ドロキシ官能性ポリウレタンのブロックコポリマー及び
グラフトコポリマーに関する。この新規なる特別なグラ
フトコポリマー及びブロックコポリマーは、磁気記録媒
体におけるバインダーとしてのものを含めて数多くの目
的のために用いられうる。本発明の第二の観点は、この
新規のコポリマーを作成する方法に関する。

【００１６】本発明の第三の観点は、磁気記録媒体にお
ける利用のための分散体に関する。この分散体は、前記
のコポリマーを含んで成るバインダー組成物を含んで成
る。この組成物中に磁性粉が分散している。

【００１７】本発明の第四の観点は、マクロモノマージ
オールを用いて調製した、新規なるビニル／ヒドロキシ
官能性ポリウレタングラフトコポリマーに関する。本発
明のもう一つの観点は、磁気記録媒体のための分散体に
おけるコポリマーの利用に関する。

【００１８】本発明の第五の観点は、ビニル／ヒドロキ
シ官能性ポリウレタンブロックコポリマー中に分散し
た、磁性粉を含んで成る分散体に関する。

【００１９】本発明の第六の観点は、磁気記録について
の構成品に関する。この構成品はフロントサイド及びバ
ックサイドを有する支持体を含む。前記のコポリマーを
含んで成るバインダー組成物を含んで成る硬化した分散
体は、この支持体の少なくとも１サイド上を被覆する。
磁性粉は、この硬化した分散体中に分散している。

【００２０】

【課題を解決するための手段】本発明は、コポリマーで
あって、以下のもの （ａ）ポリウレタン主鎖； （ｂ）該ポリウレタン主鎖の側鎖である少なくとも一つ
のSO₃M基（ここで該ポリウレタン主鎖は約 2,000から約
100,000当量を有し、そしてここでＭはＨ⁺ ，NR₄ ⁺ よ
り成るグループから選ばれたものでありここでＲはＨ⁺
又はアルキル基、即ちＬi ⁺ , Ｎa ⁺ , Ｋ⁺ 及びそれら
の混合したものである）； （ｃ）該ポリウレタン主鎖の側鎖である、少なくとも二
つの架橋可能なヒドロキシ基（ここで該ポリウレタン主
鎖は約 500から約50,000の当量を有する）；並びに （ｄ）該ポリウレタン主鎖の側鎖である少なくとも一つ
のビニル重合セグメント；を含んで成るコポリマーを提
供する。

【００２１】本発明はまた、グラフトコポリマーであっ
て、以下のもの （ａ）ポリウレタン主鎖； （ｂ）該ポリウレタン主鎖の側鎖である、少なくとも三
つの架橋可能なヒドロキシ基側鎖（ここで該ポリウレタ
ン主鎖は約 500から約50,000の当量を有する）；及び、 （ｃ）該ポリウレタン主鎖の側鎖である重合された重合
可能なモノマーを含んで成る、少なくとも一つのビニル
重合セグメントＢ、を含んで成るグラフトコポリマーを
提供する。

【００２２】本発明はまた、コポリマーの調製方法であ
って： （ａ）（ｉ）マクロモノマージオール； （ii）スルホン化ジオール； （iii) ポリイソシアネート；及び （iv）ポリオール、を 約 500から約50,000の範囲のヒドロキシ当量、及び約
2,000から約 100,000の範囲のスルホネート当量を有す
る、スルホン化ヒドロキシ官能性ビニル／ポリウレタン
コポリマーを形成するために十分な量において反応させ
る工程を含んで成る方法を提供する。

【００２３】本発明はまた、コポリマーの調製方法であ
って、以下の段階： （ａ）（ｉ）マクロモノマージオール； （ii）スルホン化ジオール；及び （iii) ポリイソシアネート； を反応させ、ここで該ジオール及びポリイソシアネート
は、少なくとも二つの反応性イソシアネート基を有する
イソシアネートを末端基とするプレポリマーを形成せし
めるため、該ジオールにおけるヒドロキシ官能価に対し
てポリイソシアネートにおける反応性イソシアネート官
能価が少なくとも約５モル％過剰となるような量におい
て含まれており； （ｂ）ビニル／ポリウレタンコポリマーを形成せしめる
ためにポリオールとイソシアネートを末端基とするプレ
ポリマーを反応させ、ここで該ポリオールは三つの反応
性ヒドロキシル基及び少なくとも60のヒドロキシ当量を
有し、そして反応性イソシアネート基に対して少なくと
も約67％過剰の反応性ヒドロキシ基となるよう、且つ該
コポリマーが約 1,000から約 5,000の間のヒドロキシ当
量を有するよう、該ポリオールを十分な量で存在させ；
そしてポリウレタンコポリマーが約 2,000から約 100,0
00の間のスルホネート当量を有するよう十分な量におい
て該イソシアネートを末端基とするスルホン化プレポリ
マーを存在させること、を含んで成る方法。

【００２４】本発明の新規なるビニル／スルホン化ヒド
ロキシ官能性（ビニル／SHPU) ポリウレタンコポリマー
は、硬質樹脂の大部分が、スルホン化ヒドロキシ官能性
ポリウレタンに混入するよりむしろその側鎖となること
で、機械的特性及び光学的透明度の見地における非常に
優れた混和性を提供するという点において、磁気記録媒
体において用いられている既知のバインダーの難しさを
克服した。これらグラフトビニル／SHPUコポリマーは、
磁性粉をスルホン化ヒドロキシ官能性ポリウレタン自体
と同様によく分散させる。更に、このビニル／SHPUコポ
リマーは、スルホン化ヒドロキシ官能性ポリウレタンの
ガラス転移温度よりも高いガラス転移温度を有すること
ができ、それ故、高い安定性及び恒久性の材料をもたら
す。

【００２５】この新規なビニル／ヒドロキシ官能性ポリ
ウレタングラフトコポリマーも、硬質樹脂の大部分がヒ
ドロキシ官能性ポリウレタンに混入するよりむしろその
側鎖となることで優れた混和性を提供する点において、
既知のバインダーの困難さを克服する。このようなグラ
フトコポリマーは、ポリウレタン主鎖がスルホネート基
の側鎖を含まないとき、磁気記録媒体において有用な分
散体を提供するために一般には分散剤と混合される。

【００２６】この非スルホン化ビニル／ヒドロキシ官能
性ポリウレタンブロックコポリマーを含んだ分散体も、
当業界において知られる分散体より優れている。このよ
うな分散体は一般に、磁気記録媒体において有用な分散
体を提供するための分散剤をさらに含んで成る。

【００２７】本発明の一つの観点は、コポリマーのポリ
ウレタン主鎖の側鎖となっている、１又は複数の重合化
ビニルセグメントを有するスルホン化、ヒドロキシ官能
性ポリウレタンコポリマーを含んで成る、硬化性コポリ
マーに関する。

【００２８】Ｉ．ビニル／スルホン化ヒドロキシ官能性
ポリウレタンコポリマー（ビニル／SHPU) の説明 Ｉ（ａ). ポリウレタン主鎖 このビニル／SHPUのポリウレタン主鎖は、ポリヒドロキ
シ化合物とポリイソシアネートを反応させることにより
調製できる。金属スルホネート基を有する１又は複数の
ポリヒドロキシ化合物を、スルホネート基を有さないそ
の他のヒドロキシ化合物、例えばポリエステルポリオー
ル、ポリエーテルポリオール、ポリカーボネートポリオ
ール等と一緒に利用しうる。本発明は重合化ビニルマク
ロモノマーセグメントを含むさらなるヒドロキシ化合物
を含む。

【００２９】好ましいポリウレタン主鎖は多数のセグメ
ントを含んで成るものとして考えられ、各セグメントは
ポリオールとポリイソシアネートの反応からもたらされ
た構造フラグメントである。この個々のフラグメントの
特性は、可溶性（親水性）であったり不溶性（疎水性）
であったりすること考えられる。本明細書で用いたこの
語「不溶性」は、ポリウレタンセグメントであって、次
のような特性のものに関する意味である。即ち、もしこ
のセグメントのみで中程度の高分子量ポリウレタン（例
えば平均重量約50,000) を作成した場合、このポリマー
は例えばメチルエチルケトン、シクロヘキサノン、トル
エン又はテトラヒドロコランのような有機溶剤中には溶
解しないであろう。他方、「可溶性」セグメントは、次
のような特性のものである。即ち、もし中程度の高分子
量ポリウレタン（例えば平均重量約50,000) をこのセグ
メントのみで作成した場合、このポリマーは前記の溶剤
中に溶解性となるであろう。ポリウレタン主鎖は親水性
又は疎水性のセグメントの一方を含んで成ることができ
るが、好ましいポリウレタン主鎖は可溶性及び不溶性セ
グメントの両者を含んで成る。

【００３０】可溶性（疎水性）及び不溶性（親水性）セ
グメントは本明細書では一般に、相対分子量、鎖の長
さ、及び／又は極性官能価の相対量もしくは極性の性質
により同定及び区別する。すなわち、これらのセグメン
トを同定又は定義するための一方法は、セグメントの先
駆体における炭素原子の数と極性基の数の割合を比較す
ることを包含する。ここで用いている語句「極性基」は
例えばヒドロキシ基、スルホネート基、アミノ基、ウレ
タン基、ウレア基のような高い極性の基を称する意味で
あり、エステル、カルボネート又はエーテルの官能基で
はない。一般に、約３：１より小さい比は、先駆体を不
溶性セグメントにし、約３：１より大きい比は、先駆体
を可溶性セグメントにする。例えば、この基準のもとで
はネオペンチルグリコール（５炭素原子／２極性基）は
不溶性セグメントの先駆体であり、そしてポリカプロラ
クタン、例えば Union CarbideTone(登録商標）0305
（約28炭素原子／３極性基）は可溶性セグメントの先駆
体である。

【００３１】Ｉ（ｂ). SO₃M基 少なくとも一つのSO₃M基がポリウレタン主鎖の側鎖とな
っている。本明細書で用いられている語句「側鎖」はポ
リウレタン主鎖の内部に結合した成分及びポリウレタン
主鎖の末端部分に結合した成分の両者に関する。このポ
リウレタン主鎖は約 2,000から 100,000、最も好ましく
は約 5,000から30,000の当量のSO₃M基を有する。この陽
イオンＭはＨ⁺ 、アルカリ陽イオン金属、即ちＮa ⁺ ，
Ｌi ⁺ 及びＫ⁺ 並びに NR₄ ⁺ であってここでＲは水素又
はアルキル基でありうるものより成るグループから選ば
れた陽イオンを表わす。Ｒがアルキル基を含んで成る場
合、Ｒは好ましくはＣ₁ −Ｃ₄ のアルキル基を含んで成
る。Ｍは好ましくはＮa ⁺ ，Ｋ⁺ 及びそれらの混合より
成るグループから選ばれ、これらに対応する酸がもしこ
の最終コポリマー中に存在していると、全体的に分解を
受けるコポリマーを提供する傾向となりうる。最も好ま
しくは、商業的入手可能性の理由のためＭはＮa ⁺を含
んで成る。

【００３２】好ましくは、このSO₃M基は芳香族SO₃M基で
あり（即ち、ポリウレタン主鎖に組み入れられた芳香成
分の側鎖）、ここでＭはＮa ⁺ であり、何故ならこのタ
イプの化合物は商業的に容易に入手でき、容易にポリウ
レタン主鎖に組み入れることができ、そしてその特性が
よく知られているからである。この好ましい芳香族スル
ホン化ナトリウム化合物はジメチルソジウムスルホイソ
フタレート(DMMSIP)である。

【００３３】少なくとも二つの架橋可能なヒドロキシ基
がポリウレタン主鎖の側鎖となる。このポリウレタン主
鎖は約 500から50,000、好ましくは約 1,000から 5,000
の当量の架橋可能なヒドロキシ基を有する。磁気バイン
ダーへの利用のためには、好ましくは大量の架橋可能な
ヒドロキシ基、より好ましくは90％以上、そして最も好
ましくはその全てが疎水性重合鎖セグメントの側鎖とな
る。即ち、この架橋できるヒドロキシ基は好ましくは、
ポリウレタンポリマーの局部的疎水性部位に位置する。

【００３４】語句「局部的疎水性」は、架橋できるヒド
ロキシ基がポリウレタン主鎖中の、実質的に極性又は親
水性の成分をヒドロキシ基の近くに含まない部分におい
て局在することを意味する。好ましくは、このヒドロキ
シ基は、ヒドロキシ基が最も近い極性基から少なくとも
５個分の原子の長さによって離されて、重合鎖セグメン
トの中にそれぞれ位置する。他の表現として、もしヒド
ロキシ基が実質的に疎水性のフラグメント又はセグメン
トであってその先駆体が少なくとも約180 、そして好ま
しくは約 200から約 1,000の分子量を有するもの中に位
置する場合、それらは疎水環境中にある（又は可溶性セ
グメント）と考えるであろう。最も好ましくは、このヒ
ドロキシ官能基はこのようなフラグメント又はセグメン
ト中の実質的に中心に位置する。語句「架橋可能な」及
びその類似語は、コポリマーにおける成分に関して用い
た場合、最終の硬化における架橋のために有用な成分に
関しての意味である。これは全ての架橋可能な成分が最
終の硬化の間に架橋すること必要とすることを意味する
又は含むことではない。

【００３５】本発明に従ったビニル／SHPUバインダーは
疎水性環境によってのみ特徴付けられ、架橋可能なヒド
ロキシ基はスルホネート分散成分の環境に応じて存在さ
せる。このようなケースの場合、ここでもたらされたビ
ニル／SHPUコポリマーをピグメントとともに付加したと
き、比較的低めの分散体の粘性を一般に示す。例えば、
本発明に従ったポリウレタンコポリマーバインダーは一
般に、約20,000センチポアズ未満、好ましくは約 5,000
センチポアズ未満の分散体粘性を示す。本発明に従っ
た、低分散体粘性により特徴付けられたビニル−ポリウ
レタンコポリマー組成物は、高い方形率を有する磁気記
録媒体を提供する。

【００３６】Ｉ（ｄ). 側鎖の重合したビニルセグメン
ト このポリウレタン主鎖は、グラフトコポリマー又はブロ
ックコポリマーを形成せしめるため、１又は複数のビニ
ル重合セグメント側鎖を有する。このポリウレタン主鎖
は一般に、平均約0.５から２つの側鎖である重合ビニル
セグメントを有する。ポリウレタン主鎖と側鎖である重
合ビニルセグメントとの重量比は約99.5：0.５から約1
0：90、好ましくは約95：５から約20：80である。磁気
記録媒体において有用なコポリマーのための、ポリウレ
タン主鎖と側鎖重合ビニルセグメントとの好ましい重量
比は、好ましくは約95：５から約30：70の範囲である。
目的の相分離を得るためには各側鎖重合ビニルセグメン
トの分子量は一般に約 1,000から約20,000、好ましくは
約 5,000から約15,000である。側鎖重合ビニルセグメン
トのガラス転移温度は約− 180℃から約 150℃の範囲で
あり、そして磁気バインダー利用のためには、望ましい
強度、硬度及び寸法の安定性を得るため、約50℃以上、
好ましくは約50℃から 100℃である。

【００３７】この重合ビニルセグメントは、重合された
重合可能なモノマーを含んで成る。有用なモノマーに
は：スチレン、ハロゲン化スチレン、アルキル化スチレ
ン、メトキシスチレン、アクリル酸、メタクリル酸、ア
クリロニトリル、アクリルアミド、メタクリルアミド、
メチルメタクリレート、メチルアクリレート、エチルア
クリレート、イソプロピルアクリレート、ｎ−ブチルア
クリレート、２−エチルヘキシルアクリレート、イソボ
ルニルアクリレート、グリシジルアクリレート、塩化ビ
ニル、塩化ビニリデン、ビニルアセテート、ビニリデン
フルオライド、Ｎ−エチルパーフルオロオクタンスルホ
ンアミドエチルアクリレート、Ｎ−エチルパーフルオロ
オクタンスルホンアミドエチルメタクリレート、Ｎ−ブ
チルパーフルオロオクタンスルホンアミドエチルアクリ
レート、Ｎ−ブチルパーフルオロオクタンスルホンアミ
ドエチルメタクリレート、Ｎ−メチルパーフルオロオク
タンスルホンアミドエチルアクリレート、Ｎ−メチルパ
ーフルオロオクタンスルホンアミドエチルメタクリレー
ト、その他のアクリル酸エステル及びアミド、その他の
メタクリル酸及びアミド、並びにそれらの混合、より成
るグループから選ばれたものが含まれるがそれに限定す
るわけではない。

【００３８】II．ビニル／SHPUコポリマーの調製方法 本発明に従ってビニル／SHPUコポリマーを調製する一般
の方法は、約500から約50,000の範囲のヒドロキシ当
量、及び約 2,000から約 100,000の範囲のスルホネート
当量を有するスルホン化ヒドロキシ官能性ビニル／ポリ
ウレタンコポリマーを形成せしめるために十分な量にお
いて、マクロモノマージオール；スルホン化ジオール；
ポリイソシアネート；及びポリオールを反応させる工程
を含んで成る。

【００３９】本発明の好ましい方法により硬化したビニ
ル／SHPUコポリマーであって、磁気記録媒体において特
に有用なものを、ポリオールと少なくとも二つの反応性
イソシアネート基を有するイソシアネートを末端基とす
るスルホン化プレポリマーとを反応させることにより調
製できる。

【００４０】II（ａ). ポリオール 本明細書で用いている語句「ポリオール」は二又はそれ
より多くのヒドロキシル基を含んだ多価アルコールを称
する。このポリオールは親水性又は疎水性でありうる。
好ましくは、このポリオールは疎水性である。好ましく
は、少なくとも三つの反応性ヒドロキシ基を有し、そし
て少なくとも約60のヒドロキシ当量を有するこのような
ポリオールは、後のポリマーの硬化の間の架橋のために
有用な少なくとも四つのヒドロキシ基を有するポリウレ
タンコポリマーを調製するために、イソシアネートを末
端基とするスルホン化プレポリマーと反応させることが
できる。好ましくは、このポリオールは、反応性イソシ
アネート基に対して反応性ヒドロキシ基が少なくとも67
％過剰となるような十分な量において存在させられる。

【００４１】一般に、このポリオールはトリオールであ
る。好ましいトリオールは約 180より大きい、最も好ま
しくは約 200から約 1,000の分子量を有する。好ましい
トリオールのクラスはポリカプロラクトントリオールを
包含する。特に有用なトリオールの一つは、約 180のヒ
ドロキシ当量及び約 540の分子量を有するポリカプロラ
クトントリオールである。このような高分子量トリオー
ルの一つは、Union Carbide Company から商標名Toneの
もとで入手可能である。その他の有用なポリオールに
は、ポリプロピレンオキサイドトリオール、及びポリカ
プロラクトントリオール、例えばブチレンアジペートト
リオール又はポリオール以外のポリエステルトリオール
が含まれる。硬化剤によりもたらされるコポリマーの硬
化を促進させるため、トリオールにおけるヒドロキシ基
は第一級であることが好ましい。第一アルコールとイソ
シアネートを末端基とするスルホン化初期重合体との反
応は、約45℃から70℃の温度で比較的迅速である。ある
場合において触媒、例えばジブチルチンジラウレート又
はジメチルチンジラウレートを反応の促進のために用い
うる。しかしながら、いくつかの第二トリオールを本発
明に関して用いられうることが予想できる。また種々の
トリオールの混合物を利用しうることを予想できる。

【００４２】II（ｂ). イソシアネートを末端基とする
スルホン化プレポリマー このイソシアネートを末端基とするスルホン化プレポリ
マーは、スルホン化ジオール、マクロモノマージオール
及び任意のさらなるジオール（ポリカプロラクトンジオ
ール、ポリオール、その他を含む）の短鎖又は長鎖を、
過剰のポリイソシアネートと反応させることで調製でき
る。好ましくは、スルホン化ジオールのヒドロキシ官能
基に対して、少なくとも５モル％過剰のポリイソシアネ
ートのイソシアネート官能基が存在する。

【００４３】II（ｂ)(ｉ). ポリイソシアネート 広範囲にわたる種類のポリイソシアネートが利用されう
る。特によく知られた、そして有用なポリイソシアネー
トのクラスはジイソシアネート、例えばジフェニルメタ
ンジイソシアネートである。その他の有用なジイソシア
ネートはイソフォロンジイソシアネート、トルエンジイ
ソシアネート、ヘキサメチレンジイソシアネート、テト
ラメチレンジイソシアネート及びｐ−フェニレンジイソ
シアネートをより成るグループから選ばれたものを含
む。ジイソシアネートの混合も利用されうることがわか
っている。

【００４４】II（ｂ)(ii). スルホン化ジオール スルホン化ジオール（本明細書ではスルホン化モノマー
とも称す）の好ましいクラスは、ジメチルソジウムスル
ホイソフタレート(DMSSIP)１当量当り、約２から約４当
量の適当なジオールの反応により調製できる。このイソ
フタレートは、芳香スルホネート基を中に有する伸長ジ
オール構造へと導かれるため、二当量のジオールとの反
応によって容易にエステル化されうる二つのエステル基
を含む。ある場合において、触媒、例えばテトラブチル
チタネートを反応を促進させるために用いることができ
る。

【００４５】この反応は一般に以下の式に表わす。

【数１】

【００４６】種々のジオールが用いられうる。また、ジ
オールの混合も用いることができる。好ましいジオール
のクラスは、約 200より大きいヒドロキシ当量を有す
る、ジオールとして定義されたオリゴマージオールであ
る。最も好ましくは、約 200か2,000のヒドロキシ当量
を有するポリカプロラクトンジオールである。このよう
な材料の一つはTone 0210(登録商標）であり、Union Ca
rbide Company より入手できる。Tone 0210(登録商標）
は約 415のヒドロキシ当量を有するポリカプロラクタン
ジオールである。１当量のDMSSIP当りに約４当量のTone
0210(登録商標）の反応の結果もたらされたものは、約
600のヒドロキシ当量を有し、そして中心に局在する芳
香スルホネート基を有するオリゴマースルホン化ジオー
ルである。

【００４７】スルホン化モノマーを提供するためにDMSS
IPと反応しうるその他のジオールには：ポリエーテルジ
オール、例えばポリテトラメチレングリコール及びポリ
プロピレングリコール；ポリカーボネートジオール、例
えばDuracarb 120，PPG Industries, Inc.より入手でき
るポリカーボネートジオール；並びに例えばアジピン酸
とブタンジオールとの反応生成物のようなポリエステル
ジオール；が含まれる。更に、スルホネートを含むコポ
リエステルジオールを生成するために、ソジウムジメチ
ル−５−スルホイソフタレート又はソジウム−５−スル
ホイソフタル酸を、ジメチルイソフタレート、ジメチル
テレフタレート、及びジメチルアジペートを含むその他
のジエステル又は二酸、並びにジオールと共に利用でき
る。このようなジオールのいくつかの例には、エチレン
グリコール；プロピレングリコール；１，３−プロパン
ジオール；１，４−ブタンジオール；１，５−ペンタン
ジオール；１，６−ヘキサンジオール；ネオペンチルグ
リコール；ジエチレングリコール；ジプロピレングリコ
ール；２，２，４−トリメチル−１，３−ペンタンジオ
ール；１，４−シクロヘキサンジメタノール；エチレン
オキサイド並びに／又はビスフェノールＡのプロピレン
オキサイド付加物；及び／もしくは水素化ビスフェノー
ルＡのプロピレンオキサイド付加物；プロピレングリコ
ール；及びポリテトラメチレングリコールが挙げられ
る。

【００４８】II（ｂ)(iii). マクロモノマージオール マクロモノマージオールに有用な例には、約 6,000の分
子量を有し、そして一方の末端にジオール官能基を有す
るToagosei Chemical Industry Co., Ltd から入手でき
るものを含むが、しかしそれに限定するわけではない。
このマクロモノマージオールは、メチルメタクリレート
モノマー（Toagoseiより商標名HA−６のもとで入手可
能）、スチレンモノマー（Toagoseiより商標名HS−６の
もとで入手可能）、及びスチレンとアクリロニトリルモ
ノマーの組合せ（Toagoseiより商標名HN−６のもとで入
手可能）を含んで成ることができる。

【００４９】その他の重合可能なモノマーは、有用なマ
クロモノマージオールの調製において用いられうる。マ
クロモノマージオールの調製において用いたモノマーは
本発明のコポリマーを調製するために用いたポリイソシ
アネートに対する反応性の部位を有すべきではない。例
えば、ヒドロキシエチルメタクリレートマクロモノマー
は、ゲル状の生成物をもたらすことがあるため本発明に
おいて有用ではないであろう。更なるモノマーであっ
て、そのマクロモノマージオールが本発明のコポリマー
の調製において有用なものの例には、ビニル重合セグメ
ントが含んで成ることができるものとして示した前述の
モノマーを含んで成ることができる。テレキーリックマ
クロモノマージオールであって、そのマクロモノマー鎖
の両端に向い合った官能基を有し、このマクロモノマー
鎖の一端に二価官能基を有するものが、本発明において
よく働くものと予想できる。しかしながら、テレキーリ
ックマクロモノマージオールは容易に入手しにくい。マ
クロモノマージオールは商業的に得るよりも、むしろ当
業者の知る常用の方法、例えばChuyo, Y.et al., Poly
mer Bulletin, 8 , 239(1982) 記載の方法によりこのマ
クロモノマージオールは調製できる。

【００５０】II（ｂ)(iv). 任意的成分 コポリマーに好ましい特性を与えるため、ビニル／SHPU
コポリマーを調製するための任意のその他のポリオール
を用いることが望ましいことがある。例えば、延性又は
強度特性の改善のため、鎖延長剤をこのポリウレタン主
鎖に混入させることがありうる。このような試薬は一般
に短鎖ジオール及び長鎖ジオールであり、例えばネオペ
ンチルグリコール、１，４−ブタンジオール、１，６−
ヘキサンジオール、シクロヘキサンジメタノール、エチ
レングリコール並びに例えばTone0210(商標登録）及びT
one 0230(登録商標）が挙げられ、その他には非スルホ
ン化ジオールとして本明細書で称するものがある。全生
成物に好ましい特性を提供するため、好ましくは少なく
ともある程度低分子量（約 120未満）のジオール、即
ち、非スルホネート含有ジオールが用いられる。また、
高分子量非スルホン化ジオール、例えばポリカプロラク
トンジオールTone（登録商標）0210又はTone（登録商
標）0230が、生成物に好ましい特性を提供するために用
いられうる。イソシアネート−末端スルホン化プレポリ
マーの形成において用いられうる任意のポリオールの例
には、 C₈F₁₇SO₂N〔(CH₂)₂OH〕₂ のようなフッ素化ジオ
ールも含む。フッ素化ジオールが、ポリウレタン主鎖の
約0.１から約20重量％を占めるような量において、この
フッ素化ジオールを用いることができる。更に分ってい
ることは、記載した反応体のいずれについても、材料の
混合が利用できることである。

【００５１】本発明に関するビニル／SHPUコポリマーの
好ましい調製方法は、前述した四つの重要な化合物、即
ち、スルホン化ジオール及びいずれかの任意のジオー
ル；マクロモノマー；ポリイソシアネート；並びに好ま
しくは疎水性トリオールであるポリオール；の反応を含
んで成る。この好ましい方法は、「プレポリマー合成方
法」として本明細書で称することがある。この方法は、
最終硬化のために有用なコポリマーにおける実質的に全
ての未反応ヒドロキシ基が、トリオール（即ち疎水性セ
グメント先駆体）の側鎖であるヒドロキシ基であること
を確実にするようデザインされている。もし全てのジオ
ールも疎水性、即ち、可溶性な材料の場合、全ての未反
応ヒドロキシ基がトリオールからもたらされるものであ
ることを確実にする必要はないことがある。

【００５２】第一段階において、イソシアネート末端ス
ルホン化プレポリマーを形成せしめるため、スルホン化
ジオール、いずれかの任意のポリオール、例えば非スル
ホン化ジオール、及びマクロモノマーを、ポリイソシア
ネートと反応させる。ジオールヒドロキシ基の実質的に
完全な反応のためには、イソシアネート官能基を十分
に、好ましくはそれらを過剰にすべきである。例えば、
ジオール及び任意に加えたポリオールにおけるヒドロキ
シ官能価に対して、ポリイソシアネートにおける反応性
イソシアネート官能価が好ましくは少なくとも５％過剰
であるとすべきである。このことは残留ヒドロキシ官能
価を有さないイソシアネート末端スルホン化プレポリマ
ーを提供する。第二の工程において、第一工程のイソシ
アネート末端スルホン化プレポリマーを過剰なトリオー
ルと反応させる。このトリオールはヒドロキシ基以外の
極性官能基を若干有すべきであり、そしてヒドロキシ基
はトリオール中において、便宜的に間隔をおいて置かれ
るべきである。

【００５３】好ましいプレポリマー合成方法の一例とし
て、スルホン化ジオールモノマー、ネオペンチルグリコ
ール、マクロモノマージオール及びジフェニルメタンジ
イソシアネートを、１ヒドロキシ基当り、イソシアネー
ト基の数が最初に約1.３となるような割合において、メ
チルエチルケトン溶剤中に混合する。全ての有用なヒド
ロキシ基が反応した後、過剰のイソシアネートを含むプ
レポリマーが得られる。このプレポリマーを、イソシア
ネート基とヒドロキシ基の比が約0.３から約0.６の間で
疎水性トリオールと次に反応させた。この結果もたらさ
れたポリウレタンコポリマー生成物は、トリオールを含
んで成る疎水性重合セグメントの架橋可能ヒドロキシ基
側鎖を有する。

【００５４】その他の方法には、実質的に全てのマクロ
モノマーが１タイプのポリオールのみに直接結合するこ
とを確実にするため、スルホン化ジオールの添加の量を
変更することを包含する。これはしばしば最終コポリマ
ーにおける望ましい相溶性の特徴を作り出す；例えば、
これはより優れた均一性及び高ガラス転移点（Ｔg)を導
くためのマクロモノマーとポリオール間の相の混和を促
進できる。このことを成し遂げるには、プレポリマーを
作り出すためにマクロモノマーを最初に過剰のポリイソ
シアネート及びジフェニルメタンジイソシアネート(MD
I) と反応させ、次いでこのプレポリマーをスルホン化
ジオール由来の過剰のヒドロキシル官能基と反応させ
る。この結果もたらされたヒドロキシル官能性材料にジ
オール、過剰のＭＤＩ、及び極端に過剰のトリオールを
加える典型的な合成方法により成し遂げられる。

【００５５】III ．ビニル／ヒドロキシ官能性ポリウレ
タンコポリマー（ビニル／ＨＰＵ）の説明 ビニル／ＨＰＵのブロックコポリマー及びグラフトコポ
リマーも、本発明の分散体において有用である。このビ
ニル／ＨＰＵコポリマーは前述したビニル／SHPUに類似
するが、しかしそれらは側鎖であるスルホネート基を全
っく含まない。しかしながら、このようなコポリマーは
ポリウレタン主鎖に少なくとも三つのヒドロキシ基側鎖
を含むべきである。

【００５６】IV. ビニル／ＨＰＵの製造方法 グラフト及びブロックビニル／ＨＰＵは前述のビニル／
SHPUの調製方法に従って形成できるが、ただしそのスル
ホン化ジオールはその構造からはずされ、そして適切な
非スルホン化ジオール、例えばUnion Carbide から入手
可能なTone（登録商標）0210ポリカプロラクトンジオー
ル、又はその他の非スルホン化ジオール、例えばポリエ
ステルジオール、ポリエーテルジオール、ポリカルバメ
ートジオール等により置換される。

【００５７】Ｖ．磁気媒体において用いるためのビニル
／SHPUの分散体 磁性粉はもたらされたビニル／SHPUコポリマーバインダ
ー化合物中に容易に分散され、分散は混入したスルホン
化成分により促進される。これによりもたらされた分散
体は選ばれた支持体に容易に適用でき、そして残余ヒド
ロキシ基の反応を通じて硬化する。本発明の磁気記録媒
体の調製において用いるための分散体は、一般に前述し
た磁気又は磁気性となるピグメント及び硬化性ポリマー
を含んで成る。

【００５８】本発明により特徴付けられる、磁性粉とビ
ニル／SHPUコポリマーとの分散体の調製は比較的簡単で
ある。前述した通り、湿潤剤又は分散剤の添加は一般
に、比較的高付加の状態（即ち、１インチ当り約45,000
のフラックス変動（flux changes）に相当する高密度媒
体の調製において用いられる、磁性粉がバインダーに対
して約70重量％から約85重量％の状態）の場合でも回避
できる。種々のピグメントを用いることができ、それに
は、酸化第二鉄；ガンマー酸化第二鉄；コバルトドープ
ガンマー第二鉄；酸化クロム；鉄；鉄−コバルト；コバ
ルト；ニッケル；コバルト−ニッケル；リン化コバル
ト；及びバリウムフェライトが含まれる。

【００５９】種々の付加、密度、溶剤系、その他を利用
しうることが予想できる。以下の条件は典型的なもので
あり、以降の実施例において記載するいくつかの分散体
の製造方法において利用している（数字は何らかが記さ
れていない限り重量部である）：微細ピグメント、例え
ば50ｍ² ／ｇの表面積及び 780エルステッドの粉体保磁
力を有するＣo −γ−Fe₂O₃ 約 100部；バインダー（即
ち、コポリマー）約15から40部；溶剤約 150から 400部
をスチール容器の中でスチール又はガラスの混練した媒
体と混合し、そしてこのピグメントが分散する迄攪拌に
よって練った。この分散体は、多価イソシアネート硬化
剤によって容易に硬化する。ピグメント、溶剤及びバイ
ンダーを含んだ分散体が調製できたら、硬化剤を一般に
加える。典型的な硬化剤は、例えばトルエンジイソシア
ネートとトリメチロルプロパンの付加物のようなトリイ
ソシアネートを含んで成る。このような材料の一つはMo
bay Chemical Companyから商標名Mondur CB-601 のもと
で入手できる。この硬化剤は好ましくは、バインダーの
重量の約１−20％の割合で加えられる。これによりもた
らされた分散体はナイフのコーティング方法を利用し
て、ポリエチレンテレフタレートフィルムに容易に適用
できる。コーティングのすぐ後であって、溶剤がまだ存
在しており、且つバインダーが実質的未硬化の時に、磁
気粒子を整列させるためにこの被覆された支持体を一般
に磁場における配向を受ける。コーティング及び配向
後、この支持体は溶剤を蒸発させそして硬化される。こ
の硬化は、配向状態におけるピグメントを維持する。硬
化は、室温又は高温（50−60℃）で行うことができる。

【００６０】本発明において有用な分散体に種々の添加
物を混入することができる。この中には、ヘッドクリー
ニング剤及び滑剤が含まれる。湿潤剤及び分散剤も用い
られうるが、本発明のビニル／SHPUを用いた場合は一般
に避けることができる。本明細書記載のバインダーをも
し磁気媒体のためのバックコートとして用いる場合、こ
のバックコートは任意的に非磁性粉、例えばカーボンブ
ラック、グラファイト、酸化アルミニウム、二酸化チタ
ン、酸化亜鉛、シリカゲル、炭酸カルシウム及び硫酸バ
リウムを含む。本明細書記載のバインダーは、磁気媒
体、例えばビデオテープ、コンピューターテープ及びデ
ーターカートリッジテープのようなテープ、並びに片面
及び両面の両方のディスケットの製造に用いることがで
きる。

【００６１】VII ．磁気記録媒体において用いるための
ビニル／ＨＰＵの分散体 ビニル／ＨＰＵブロック及びグラフトコポリマーの分散
体は前述したビニル／SHPU分散体の調製のための方法に
従って調製できるが、ただし適切な分散剤の効果的な量
の添加については、ピグメントを分散させるため、好ま
しくはピグメントの重量の約１から約10重量％である。
適切な分散剤には、レシチン及び例えばEmcol(登録商
標）アセテートのような第四アンモニウムアセテート又
はそのホスフェート；約 2,300の分子量を有するエチレ
ンオキサイド及び無水酢酸により４級化されたとなった
ジエチルエタノールアミンのポリプロピレンオキサイド
付加物；並びにエチレンオキサイド及びホスホン酸によ
り４級化されたとなったジエチルエタノールアミンのプ
ロピレン付加物であるEmcol(登録商標）ホスフェートを
含む。両者ともWitco Chemical Co.より入手できる。

【００６２】ピグメントの重量の約１から約10重量％の
湿潤剤を含ませることができる。適切な湿潤剤には、ホ
スホン酸エステル、例えばグリセリンの付加したモノホ
スホリル化プロピレンオキサイド（例えば、１モルのオ
キシ塩化リンと、10−11モルのプロピレンオキサイド及
び１モルのグリセリンとの反応生成物との反応生成物）
を含む。

【００６３】この磁気記録媒体はビニル／ＨＰＵを含ん
で成り、好ましくは粗粒状の固形ピグメントを溶剤、湿
潤剤及び分散剤を含んで成る混合物の中に混ぜることに
より調製する。湿潤なスラリーを形成するため架橋可能
なコポリマーを少なくとも一部、次いで加える。この湿
潤スラリーを次に練り、粗磁気粒子が十分に小さくなっ
て分散体が望ましい滑かさを示す迄行った。任意の残っ
たコポリマー及び更なる液状溶剤を混練後加えることが
できる。この混練工程は、液状溶剤に分散した最終的に
砕けた磁気粒子の安定な分散体を生成する。硬化性製品
の形成のためこの安定な分散体を次に架橋剤と混ぜ、そ
して前述の通り被膜及び硬化させた。

【００６４】この詳細な説明には、本発明に関するビニ
ル／ポリウレタングラフトコポリマーの典型的な調製を
含む。本明細書中の全ての割合及び％は、実施例中のも
のを含め、何らかの表示がない限り重量を表わす。

【００６５】以降の実施例において、以下の試薬を用い
た：Tone 0210(登録商標）−分子量約 825、ヒドロキシ
当量約 415、スルホネートジオールの先駆体である、Un
ion Carbide により供給されたポリカプロラクトンジオ
ール。Duracarb 120（登録商標）−分子量約 900、PPG
Industries,Incからの脂肪族ポリカーボネートジオー
ル。FOSE EE −３Ｍ社から入手可能なＮ，Ｎ−ビス（２
−ヒドロキシエチル）−パーフルオロオクチルスルホン
アミド。ネオペンチルグリコール−分子量 104、ヒドロ
キシ当量52、好ましい特性を提供するための添加物であ
る、低分子量ジオール。DMSSIP−芳香族硫酸ナトリウム
塩、分子量 296、硫酸当量 148、好ましくは硫酸金属塩
でDuPontから入手可能である、ジメチルソジウムスルホ
イソフタレート。Tone 0305(登録商標）−Union Carbid
e から入手可能な、分子量約 540、ヒドロキシ当量約 1
80、約28炭素原子数／３極性基数であり、可溶性セグメ
ントの先駆体であるポリカプロラクトントリオール。To
ne 0301(登録商標）−Union Carbide より製造された、
分子量約 297、ヒドロキシ当量約99、約15炭素原子数／
３極性基数であり、可溶性セグメントの先駆体であるポ
リカプロラクトントリオール。ジフェニルメタンジイソ
シアネート−分子量 250、イソシアネート当量 125のイ
ソシアネート。Mondur CB-601(登録商標）−Mobay Chem
ical Companyより入手可能なトリイソシアネート。CB-6
01は、トルエンジイソシアネートをベースとする不特定
のトリオールとジオールの付加物であり、10.4％のＮＣ
Ｏを含みこれはエチレングリコールジアセテート中の60
％溶液として提供されている。HA−６−Toagoseiより入
手可能な、分子量約 6,000を有するメチルメタクリレー
トマクロモノマージオール。HS−６−分子量約 6,000を
有する、Toagoseiより入手可能なスチレンマクロモノマ
ー。HN−６−分子量約 6,000を有する、Toagoseiより入
手可能なスチレン／アクリロニトリルマクロモノマージ
オール。MOGUL-L −Cabot Corporation より入手可能
な、平均粒径24ナノメーター、表面積138cm²／ｇを有す
るカーボンブラック。

【００６６】語句の定義 ガラス転移温度 ガラス転移温度（Ｔg)はよく知られた温度であり、アモ
ルファス物質がガラス状から粘性状となる温度である。当量 本明細書で官能基又は成分に関するものとして用いてい
る語句「当量」は、１モル当たりのポリマー、又は官能
価の当量の値を称する。示差走査熱量測定 少量の乾燥フィルムを窒素雰囲気下でPerkin-Elmer DSC
-2示差走査熱量測定器のＤＳＣチャンバーに入れた。サ
ンプルを室温から−50℃迄冷却し、その後１分間に20℃
の割合で加熱した。ガラス転移領域曲線の中点をＴg と
した。固有粘度 各組成物の固有粘度は、それぞれの組成物の分子量の比
較をするために測定した。固有粘度は常用の方法により
測定され、それは10ミリリッターのポリマー溶液（１デ
シリッターのテトラヒドロフラン溶媒当りに0.８グラム
のポリマー）の流れる時間及びこの溶媒の流れる時間を
測定するために25℃にコントロールされた湯浴中でWesc
an＃50粘度計を用いて行った。両方の実験において、dL
／ｇにおける固有粘度を報告した。ＩＣＩ粘度 本発明の種々の磁気媒体バインダー分散体のＩＣＩ粘度
は、センチポアズにおける粘度測定値を与えるResearch
Equipment,Ltd.(London) からのＩＣＩローテーティン
グコーン及び固定プレート粘度計において測定された。

【００６７】

【実施例】実施例１ ポリカーボネートスルホン化モノマーの調製 ２リッターの反応フラスコに 938.3グラム(2.124当量）
のDuracarb 120ポリカーボネートジオール、 78.66グラ
ム(0.531当量）のDMSSIP、及び0.５グラムのテトラブチ
ルチタネートを加えた。このフラスコの内容物を窒素雰
囲気下で 210℃迄加熱し、そしてメタノール蒸留物を集
めながら３時間その状態を保った。 120℃に冷却後、こ
の反応物を真空に引っ張り、そして0.５時間 150℃で加
熱した。ヒドロキシ当量は分析により 545グラム／当量
であると測定された。スルホネート当量の計算値は3766
グラム／当量であった。実施例２ 25重量％のHN−６ポリカーボネートSHPUの調製 500mlの反応フラスコに 22.78グラム(0.008当量）のHN
−６マクロモノマー及び 268グラムのテトラヒドロフラ
ン（THF)を加えた。このフラスコ内容物を混合し、そし
て 200グラムのＴＨＦを蒸発させた。次いで4.37グラム
(0.035当量）のジフェニルメタンジイソシアネート（MD
I)、及び0.１グラムのジブチルチンジラウレートをこの
フラスコに加え、そしてこのフラスコ内容物を 150℃で
１時間還流した。実施例１に従って調製したポリカーボ
ネートスルホン化モノマー37.4グラム(0.069当量）をフ
ラスコに加え、そしてこの混合を加熱して0.５時間還流
した。 11.63グラム(0.093当量）のＭＤＩ及び1.16グラ
ム(0.022当量）のネオペンチルグリコールをフラスコに
加え、そして２時間還流し続けた。 13.81グラム(0.074
当量）のTone 0305(登録商標）ポリカプロラクトントリ
オール及び23グラムのＴＨＦをこのフラスコに加え、そ
して加熱して１時間還流し続けた。このポリマーの固有
粘度は 0.289であった。

【００６８】実施例３ スルホネートモノマーの調製 94リッターの反応容器に67.8kg(163当量）のTone 0210
(登録商標）ポリカプロラクトンジオール、8.２kgのト
ルエン及び5.72kgのDMSSIP（39当量）を加えた。この容
器の内容物を、トルエンを蒸留しながら80℃で加熱し
た。トルエンの残留物は真空のもとで 110℃で除去し
た。窒素にもとでこの真空を破り、そして40グラムのテ
トラブチルチタネートをこの反応容器に加えた。この系
を窒素雰囲気下で 200℃迄加熱し、そしてメタノール蒸
留を回収しながら３時間にわたりこれを保った。 120℃
に冷却後、反応物を真空に引っ張り、そしてこの状態を
４時間保った。これによりもたらされた生成物を次に濾
過し、そして冷却した。ヒドロキシ当量は分析により 6
03であると測定された。スルホネート当量の計算値は37
45グラム／当量であった。

【００６９】実施例４ 25重量％のHA−６、５重量％のFOSE EE ジオールSHPUの
調製 500mlの反応フラスコに21.4グラム(0.007当量）のHA−
６マクロモノマー、4.３グラム(0.015当量）のFOSE EE
ジオール、及び 339グラムのＴＨＦを加えた。このフラ
スコ内容物を混合し、そして 200グラムのＴＨＦを蒸発
させた。 24.19グラム(0.193当量）のＭＤＩ及び0.１グ
ラムのジブチルチンジラウレートをフラスコに加え、そ
してこの反応物を加熱して１時間還流させた。実施例３
に従って調製した19.8グラム(0.032当量）のスルホン化
モノマー及び５グラム(0.095当量）のネオペンチルグリ
コールをこのフラスコに加え、そしてこの反応物を加熱
して２時間還流させた。 11.04グラム(0.112当量）のTo
ne 0301(登録商標）ポリカプロラクトントリオール及び
21グラムのＴＨＦをこのフラスコに加え、そしてこの混
合物を加熱して１時間還流させた。このポリマーの固有
粘度は 0.192と測定された。 0.233の最終固有粘度を得
るため、2.５グラムのＭＤＩをもう一度、更に添加し
た。

【００７０】実施例５−６ 実施例４と同じ方法を行ったが、ただし種々の異なった
組成物及び量は以下に示す。

【００７１】実施例５ 実施例３のポリカーボネートモノマーの代わりに実施例
１のモノマー（99グラム）；マクロモノマージオール(1
15.2グラム／HA−６）；FOSE EE ジオール(22.95グラ
ム）；ネオペンチルグリコール（26.1グラム）；ＭＤＩ
（130.05グラム）；Tone 0301(登録商標）ポリカプロラ
クトントリオール(69.46グラム）；ＭＤＩの補充（33.0
グラム）；及び総溶剤(860グラム−メチルエチルケトン
（MEK)) 。

【００７２】実施例６ 実施例３のポリカーボネートモノマーの代わりに実施例
１のモノマー（99グラム）；マクロモノマージオール(1
15.2グラム／HN−６）；FOSE EE ジオール(22.95グラ
ム）；ネオペンチルグリコール（26.1グラム）；ＭＤＩ
（130.05グラム）；ポリカプロラクトントリオール(69.
46グラムのTone 0301(登録商標）；ＭＤＩの補充（27.7
グラム）；及び総溶剤(860グラムのＭＥＫ）。

【００７３】実施例７ 10重量％のHA-6 SHPU コポリマーの調製 1000mlの反応フラスコに15.7グラム(0.005当量）のHA−
６マクロモノマー、実施例３の方法に従って調製した44
グラム（0.71当量）のスルホン化モノマー、11グラム
(0.212当量）のネオペンチルグリコール及び 468グラム
のＴＨＦを加えた。このフラスコ内容物を混合し、そし
て 250グラムのＴＨＦを蒸発させた。次いで 46.76グラ
ム(0.374当量）のＭＤＩ及び0.１グラムのジブチルチン
ジラウレートをこのフラスコに加え、そしてこの反応物
を加熱して1.５時間還流させた。 38.84グラム(0.215
当量）のTone 0305(登録商標）ポリカプロラクトントリ
オール及び72グラムのＴＨＦを次いで加え、そしてこの
混合物を加熱して３時間還流させた。固有粘度は 0.192
と測定された。 0.346の最終固有粘度を得るために、Ｍ
ＤＩを更に２回、計5.３グラム添加した。

【００７４】実施例８−10 実施例２と同様の方法を行ったが、ただし種々の異なる
組成物及び量は以下に示した。

【００７５】実施例８ 実施例３のスルホン化モノマー（87.5グラム）；マクロ
モノマージオール(32.04グラム／HN−６）；ネオペンチ
ルグリコール(23.28グラム）；ＭＤＩ(98.99グラム）；
ポリカプロラクトントリオール(78.63グラムのTone 030
5(登録商標))；ＭＤＩの補充（9.03グラム）；及び総溶
剤(695グラム／ＭＥＫ）。

【００７６】実施例９ 実施例３のスルホン化モノマー（35.2グラム）；マクロ
モノマージオール（38.4グラム／HA−６）；ネオペンチ
ルグリコール（8.８グラム）；ＭＤＩ(38.81グラム）；
ポリカプロラクトントリオール(32.24グラムのTone 030
5(登録商標）；ＭＤＩの補充（4.00グラム）；及び総溶
剤(285グラム／ＴＨＦ）。

【００７７】実施例10 実施例３のスルホン化モノマー（1335グラム）；マクロ
モノマージオール(105.8グラム／HN−６）；ネオペンチ
ルグリコール（22.5グラム）；ＭＤＩ（111.42グラ
ム）；ポリカプロラクトントリオール(48.36グラムのTo
ne 0301(登録商標))；及び総溶剤(786グラムのＭＥ
Ｋ）。

【００７８】実施例11 50重量％のHA-6 SHPU コポリマーの調製 ２リッターの反応フラスコに77.5グラム(0.026当量）の
HA−６マクロモノマー及び 990グラムのＴＨＦを加え
た。 750グラムのＴＨＦを蒸発させ、そして 27.15グラ
ム(0.217当量）のＭＤＩ及び0.１グラムのジブチルチン
ジラウレートを加え、この反応物を3.５時間還流し続け
た。次いで実施例３に従って調製したスルホン化モノマ
ー22.0グラム(0.035当量）及び5.５グラム(0.106当量）
のネオペンチルグリコールを加え、この反応物を1.75時
間、還流し続けた。 22.56グラム(0.125当量）のTone 0
305(登録商標）ポリカプロラクトントリオール及び42グ
ラムのＴＨＦを加え、そして１時間還流し続けた。この
固有粘度は 0.188と測定された。3.３グラム(0.264当
量）のＭＤＩを加え、そしてこの反応物を１時間還流し
続けた。最終固有粘度は 0.307と測定された。

【００７９】ポリマーの硬化率の測定方法 前記の実施例７−11に従って調製したコポリマーサンプ
ルについて、各サンプルのＴＨＦにおける固形分25％の
溶液４グラムを0.13グラムのMondur CB-601(登録商標）
トリイソシアネートに加えた。構成品を形成するため、
各溶液をポリプロピレン支技体フィルム上に１から２ミ
ルの厚みになるよう被覆させた。各構成品を65℃のオー
ブン中に５分間置いた。この構成品を次に、21℃、相対
湿度50％で７日間保存し、その結果このポリウレタンフ
ィルムはポリプロピレン支持体よりはがせた。計量した
このポリウレタンフィルムのサンプル約25グラムをＴＨ
Ｆの中に２時間浸した。この溶剤を計量された皿の中に
デカントし、 105℃で２時間、エバポレートした。硬化
率は以下の通りに計算し、そしてその結果を表１に載せ
た。

【数２】

【００８０】固有粘度の測定 実施例７−11に従って調製した各コポリマーサンプルの
固有粘度を、各組成物の分子量を比較するため測定し
た。固有粘度は常用の方法により測定され、それは10ミ
リリッターのポリマー溶液（１デシリッターのテトラヒ
ドロフラン溶媒当りに0.８グラムのポリマー）の流れる
時間及びこの溶媒の流れる時間を測定するために25℃に
コントロールされた湯浴中でWescan＃50粘度計を用いて
行った。両実験において、dL／ｇにおける固有粘度を報
告した。この結果は表１に示す。表１のデーターは、優
れた硬化が得られたことを示す。

【表１】

【００８１】実施例12 分散体の調製 実施例７，９及び11それぞれに従って調製したビニル／
SHPUコポリマーを用いて調製した分散体Ａ，Ｂ及びＣを
以下の通りに調製した：25重量部の50ｍ² ／ｇの比表面
積を有する微細Ｃo −γ−Fe₂O₃ ピグメント及び70重量
部のＴＨＦを 150mlのスチール製混練用容器中で、 250
グラムの１／８″スチール混練媒体と共に混合した。こ
の混練用容器に蓋をし、そして30分間ペイントシェーカ
ーに入れ、その後20−30分間、沈降下させた。この交互
の工程を1.５時間続けた。サンプルを混練させた後、 1
20mlの広口瓶中で風乾させた。コントロールの分散体は
コントロールの実施例15に従って調製したSHPUより、同
様の方法で調製した。この分散体についての固有粘度、
磁気分散体粘度及び分散体の滑かさ（顕微鏡により検
出）を表２に示す。

【００８２】コントロール実施例13 SHPUの調製 92キログラムのＭＥＫ、4.０キログラムのネオペンチル
グリコール（76.3当量）、及び実施例３に従って調製し
た15.9キログラムのスルホン化モノマー（30.9当量）を
混合し、そして14キログラムのＭＥＫを蒸発させた。1
7.4キログラムのＭＤＩ(139.4当量）及び23グラムのジ
ブチルチンジラウレートを加えた。この反応物を35℃、
３時間に保ち、その結果、プレポリマー溶液は容器の中
で風乾した。

【００８３】22キログラムのＭＥＫ及び12.1キログラム
のTone 0305(登録商標)(66.6当量）を反応容器中で混合
し、そしてこの初期重合体溶液を攪拌しながらこの反応
混合物中に加えた。シイソシアネートが反応した後、1.
３キログラムのＭＤＩの更なる添加は0.29のテトラヒド
ロフラン中における最終固有粘度を付与した。この生成
物は1700グラム／当量のヒドロキシ当量であると測定さ
れ、そのスルホネート当量は11,000グラム／当量である
計算された。 表２ ＩＣＩ磁気媒体 分散体 固有粘度 粘度（センチポアズ） 分散体の滑さ Ａ 0.35 23 良 Ｂ 0.30 11 良 Ｃ 0.31 17 良 SHPUコントロール 0.30 14 良

【００８４】表４は、三つのマクロモノマー分散体の全
てが、SHPUコントロールと同じような優れた特性を有す
ることを示す。それぞれは低い磁気分散体粘度を有し、
それは分散体が優れた被覆及び磁気配向性を有するかを
示す。

【００８５】実施例14 分散体の調製 実施例４，５及び６、それぞれに従って調製したビニル
／SHPUコポリマーを用いて、実施例15に従って分散体
Ｄ，Ｅ及びＦを調製したが、ただし添加量の割合はＣo
−γ−Fe₂O₃ が28.5％、コバインダーが9.５％、そして
ＭＥＫ溶剤が62％であった。表３における分散体は高い
固形分含有のため、表２よりも表３における粘度の値の
方が高かった。

【００８６】実施例15 25重量％のHN−６ヒドロキシルポリウレタンコポリマー
の調製 ２リットルの反応フラスコに 122.5グラム(0.041当量）
のHN−６マクロモノマー及び 650グラムのメチルエチル
ケトンを加えた。 100グラムのＭＥＫを蒸発させた。12
8.77グラム（1.03当量）のＭＤＩ及び0.２グラムのジブ
チルチンジラウレートを加え、そしてこの反応物を１時
間還流し続けた。次いで25.2グラム(0.485当量）のネオ
ペンチルグリコール及び 120.4グラム(0.283当量）のTo
ne 0210(登録商標）ポリカプロラクタンジオールを加
え、１時間還流をし続けた。 85.58グラム(0.475当量）
のTone 0305(登録商標）ポリカプロラクトントリオール
及び128グラムのＭＥＫを加え、そして還流を１時間し
続けた。固有粘度は 0.237と測定された。 0.272の最終
固有粘度に到達するために、計8.５グラム(0.068当量）
のＭＤＩを加えた。 表３ 分散体 ＩＣＩ分散体粘度 分散体の滑さ Ｄ 31 良 Ｅ 54 良 Ｆ 59 良 SHPU（コントロール実.13) 51 良

【００８７】実施例16 実施例５に従って調製したビニル／SHPUコポリマーを用
いて分散体Ｇを調製したが、ただし添加の割合は、Mogu
l L カーボンブラックが4.３％、バインダーが47％、そ
して溶剤（６／３／１）ＭＥＫ／トルエン／シクロヘキ
サノンが73％であった。分散体Ｈは分散体Ｇと同様に調
製したが、ただしそのバインダーはコントロールの実施
例15に従って調製されたSHPUと、商標名VAGHのもとでUn
ion Carbide から入手可能なビニル／クロライドビニル
アルコールコポリマーの50−50重量％混合物を含んで成
る。 表４ 分散体 ＩＣＩ粘度 分散体の滑さ バインダーのＴg Ｇ 45 良 60℃ SHPU（コントロール実.15) 22 良 18℃ H-SHPU／VAGH 195 劣 52℃

【００８８】上記の表のデーターは、分散体Ｇにおいて
利用した比較的高いＴg のバインダーにより滑らかな低
粘度分散体が得られることができることを示す。高いＴ
g を得るためSHPUを通常利用されるポリマーと混合させ
ると、劣悪な分散体の結果物を付与する。

【００８９】本明細書により開示した発明のその他の考
えられる態様は当業者において明白である。本発明を逸
脱することない種々の削除、改良及び変更は当業者にお
いて明らかなことである。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ジェフリー トッド アンダーソン アメリカ合衆国，ミネソタ 55144− 1000，セント ポール，スリーエム セ ンター（番地なし) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) C08G 18/65,18/67 C08F 299/06

Claims (5)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 コポリマーであって、 （ａ）ポリウレタン主鎖； （ｂ）該ポリウレタン主鎖から懸垂した、少なくとも１
   つのSO₃M基、ここで該ポリウレタン主鎖は約 2,000から
   約 100,000のSO₃M当量を有し、そしてＭはＨ⁺, Ｌi ⁺ ,
   Ｎa ⁺ , Ｋ⁺ ，NR₄ ⁺ （式中、ＲはＨ⁺ 又はアルキル
   基であってよい）及びそれらの混合からなるグループか
   ら選ばれたものである； （ｃ）該ポリウレタン主鎖から懸垂した、少なくとも２
   つの架橋可能なヒドロキシ基、ここで該ポリウレタン主
   鎖は約 500から約50,000のヒドロキシ当量を有する；並
   びに （ｄ）該ポリウレタン主鎖から懸垂した、少なくとも１
   つのビニル重合セグメント、ここで該ビニル重合セグメ
   ントはマクロモノマージオールの利用を介して該コポリ
   マーに導入されたものであり、ここで該マクロモノマー
   ジオールのヒドロキシ基が該コポリマーの該ポリウレタ
   ン主鎖の形成の際にそのイソシアネート基と反応する； を含んで成るコポリマー。
2. 【請求項２】 グラフトコポリマーであって、 （ａ）ポリウレタン主鎖； （ｂ）該ポリウレタン主鎖から懸垂した、少なくとも３
   つの架橋可能なヒドロキシ基、ここで該ポリウレタン主
   鎖は約 500から約50,000のヒドロキシ当量を有する；及
   び （ｃ）該ポリウレタン主鎖から懸垂した、重合された重
   合可能なモノマーを含んで成る少なくとも１つのビニル
   重合セグメントＢ、ここで該ビニル重合セグメントはマ
   クロモノマージオールの利用を介して該グラフトコポリ
   マーに導入されたものであり、ここで該マクロモノマー
   ジオールのヒドロキシ基が該グラフトコポリマーの該ポ
   リウレタン主鎖の形成の際にそのイソシアネート基と反
   応する； を含んで成るグラフトコポリマー。
3. 【請求項３】 （ａ）フロントサイド及びバックサイド
   を有する支持体； （ｂ）硬化したブロックコポリマーを含んで成る、前記
   支持体の少なくとも一方の面上を被覆する硬化した分散
   体，ここで該ブロックコポリマーは、以下のもの： （ｉ）ポリウレタン主鎖； （ii）該ポリウレタン主鎖から懸垂した、少なくとも３
   つの架橋可能なヒドロキシ基，ここで該ポリウレタン主
   鎖は約 500から約50,000のヒドロキシ当量を有する及び （iii) 該ポリウレタン主鎖から懸垂した、重合された
   重合可能なモノマーを含んで成る少なくとも１つのビニ
   ル重合セグメントＢ、ここで該ビニル重合セグメントは
   マクロモノマージオールの利用を介して該ブロックコポ
   リマーに導入されたものであり、ここで該マクロモノマ
   ージオールのヒドロキシ基が該ブロックコポリマーの該
   ポリウレタン主鎖の形成の際にそのイソシアネート基と
   反応する、 を含んで成る； （ｃ）前記支持体の少なくとも一方の面上の該硬化した
   分散体中の磁性粉、 を含んで成る、磁気記録のための構成品。
4. 【請求項４】 請求項１記載のコポリマーを調製する方
   法であって、以下の工程： （ａ）少なくとも１つのビニル重合セグメントを含んで
   成るマクロモノマージオール； （ｂ）少なくとも１つのSO₃M基を含んで成るジオール、
   ここでＭはＨ⁺ , Ｌi⁺ , Ｎa ⁺ , Ｋ⁺ ，NR₄ ⁺ （式
   中、ＲはＨ⁺ 又はアルキル基であってよい）及びそれら
   の混合からなるグループから選ばれたものである； （ｃ）ポリイソシアネート；及び （ｄ）ポリオール、を約 500から約50,000の範囲のヒド
   ロキシ当量、及び約 2,000から約 100,000の範囲のスル
   ホネート当量を有する、スルホン化ヒドロキシ官能性ビ
   ニル／ポリウレタンコポリマーを形成するために十分な
   量において反応させること、を含んで成る方法。
5. 【請求項５】 請求項１記載のコポリマーを調製する方
   法であって、以下の段階： （ａ）以下のもの； （ｉ）少なくとも１つのビニル重合セグメントを含んで
   成るマクロモノマージオール； （ii）少なくとも１つのSO₃M基を含んで成るジオール、
   ここでＭはＨ⁺ , Ｌi⁺ , Ｎa ⁺ , Ｋ⁺ ，NR₄ ⁺ （式
   中、ＲはＨ⁺ 又はアルキル基であってよい）及びそれら
   の混合からなるグループから選ばれたものである；及び （iii) ポリイソシアネート、を反応させ、 ここでこれらのジオール及び該ポリイソシアネートは、
   少なくとも２つの反応性のイソシアネート基を有するイ
   ソシアネートを末端基とするプレポリマーを形成せしめ
   るために、これらの該ジオールのヒドロキシ官能価に対
   して該ポリイソシアネートの反応性のイソシアネート官
   能価が少なくとも５モル％過剰となるような量で含まれ
   ており、 （ｂ）ビニル／ポリウレタンコポリマーを形成せしめる
   ために、ポリオールと該イソシアネートを末端基とする
   プレポリマーを反応させること、ここで該ポリオールは
   ３つの反応性のヒドロキシ基及び少なくとも60のヒドロ
   キシ当量を有し；そして該ポリオールを、反応性ヒドロ
   キシ基が反応性イソシアネート基に対して少なくとも約
   67％過剰となるよう、且つ該コポリマーが約 1,000から
   約 5,000の間のヒドロキシ当量を有するよう十分な量で
   存在させる；そして、 （ｃ）該ポリウレタンコポリマーが約 2,000から約 10
   0,000の間のスルホネート当量を有するよう十分な量に
   おいて、該イソシアネートを末端基とするスルホン化プ
   レポリマーを存在させる； ことを含んで成る方法。