JP5267764B2 - ポリウレタン樹脂およびそれを用いた磁気記録媒体 - Google Patents
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Landscapes
- Polyurethanes Or Polyureas (AREA)
Description
(A)芳香族二塩基酸が酸成分中の20〜80モル%、脂肪族又は/及び脂環族二塩基酸を酸成分中の20〜80モル%かつ、炭素数1以上のアルキル基を側鎖に有する脂肪族系ジオール成分が全ジオール成分中の50〜100モル%で構成される数平均分子量が300〜800であるポリエステルポリオール、
(B)芳香族系ポリイソシアネート、
(C)イソシアネートと反応する官能基を1分子中に2個以上有し、かつ側鎖を有する分子量800未満の化合物。
本発明の磁気記録媒体に使用され磁性微粉末として、長軸長が20〜200nmである針状磁性体を使用することができる。針状磁性体としては、針状であるコバルト含有磁性酸化鉄又は磁性合金粉末が例示でき、好ましくは長軸長が20〜150nmである。なお、¥磁性微粉末としては、イットリウムを含むFe、Fe−Co、Fe−Ni、Co−Ni−Feが挙げられる。
本発明で用いることのできる板径が10〜150nmである平板状磁性体としては六方晶フェライト粉末が好ましい。六方晶フェライトとしてバリウムフェライト、ストロンチウムフェライト、鉛フェライト、カルシウムフェライトの各置換体、Co置換体等がある。粒子サイズは六角板径で10〜150nmであるが、好ましくは15〜100nmである。
AA:アジピン酸
HHPA:1,2−シクロヘキサンジカルボン酸
SA:セバシン酸
IPA:イソフタル酸
OPA:オルソフタル酸無水物
DSN:5−ナトリウムスルホイソフタル酸ジメチルエステル
NPG:2,2−ジメチル−1,3−プロパンジオール
2MG:2−メチル−1,3−プロパンジオール
HD:1,6−ヘキサンジオール
DMH:2−ブチル−2−エチル−1,3−プロパンジオール
HPN:2,2−ジメチル−3−ヒドロキシプロピル−2’,2’−ジメチル−3−ヒドロキシプロパネート
HBFA:水素化ビスフェノールA
CHDM:1,4−シクロヘキサンジメタノール
EG:エチレングリコール
MDI:4,4’−ジフェニルメタンジイソシアナート
IPDI:イソホロンジイソシアネート
2×106/水酸基価(eq/t)=分子量
テトラヒドロフランを溶離液としたウォーターズ社製ゲル浸透クロマトグラフィー(GPC)150cを用いて、カラム温度30℃、流量1ml/分にてGPC測定を行なった結果から計算して、ポリスチレン換算の測定値を得た。ただしカラムは昭和電工(株)shodex KF−802、804、806を用いた。
ガラス転移温度は動的粘弾性の温度依存性測定結果より、損失弾性率(E’’)のピークトップにおける温度をTgとした。なお、測定はアイティー計測制御(株)製動的粘弾性測定装置DVA−220により、周波数10Hz、昇温速度4℃/min、温度範囲30〜200℃で行った。サンプルは15×4mm、厚さ15μmのフィルム状サンプル片を用いた。
ここでいう極性基濃度はスルホン酸金属塩基濃度であり、金属成分であるNa濃度より求めることができる。Na濃度の測定方法は試料0.1gを炭化し、酸に溶解した後、原子吸光分析により求め、下記式より求めた。
Na濃度(ppm)/23(Na原子量)=極性基濃度(eq/t)
クロロホルム−d溶媒中でヴァリアン社製核磁気共鳴分析計(NMR)ジェミニ−200を用いて、1H−NMR分析を行なってその積分比より決定した。
1H−NMR分析にて求めたイソシアネートのモル%から、下記計算式によりウレタン結合濃度を求めた。
106×{2×イソシアネートのモル%×(1/100)}/ポリウレタンのユニット分子量)=ウレタン結合濃度(eq/t)
温度計、攪拌機、リービッヒ冷却管を具備した反応容器にアジピン酸88部、イソフタル酸55部、5−ナトリウムスルホイソフタル酸ジメチルエステル21部及び2,2−ジメチル−1,3−ヒドロキシプロパン208部を投入し、触媒としてテトラブトキシチタネート0.3部を添加した。N2気流下220℃で約8時間反応させ、生成する水を溜去した。得られたポリエステルポリオール(a)の水酸基価は5600eq/106g、分子量は360、極性基濃度は224eq/106gであった。
合成例1と同様の手法により合成したポリエステルポリオール(b)〜(d)の組成、水酸基価、分子量、極性基濃度を表1に示した。
温度計、攪拌機、リービッヒ冷却管を具備した反応容器にアジピン酸139部、5−ナトリウムスルホイソフタル酸ジメチルエステル15部、及び2,2−ジメチル−1,3−ヒドロキシプロパン208部を投入し、触媒としてテトラブトキシチタネート0.3部を添加した。N2気流下220℃で約8時間反応させ、生成する水を溜去し、反応を終了した。得られたポリエステルポリオール(e)の水酸基価は5900eq/106g、分子量340、極性基濃度は154eq/106gであった。
合成例1と同様の手法により合成したポリエステルポリオール(f)の組成、水酸基価、分子量、極性基濃度を表1に示した。
合成例1と同様の反応容器にアジピン酸73部、イソフタル酸75部、5−ナトリウムスルホイソフタル酸ジメチルエステル15部、及び2−メチル−1,3−プロパンジオール90部、エチレングリコール62部を投入し、触媒としてテトラブトキシチタネート0.3部を添加した。N2気流下220℃で約6時間反応させ、生成する水を溜去した。ついで同温度で20分間減圧し、重合反応を終了した。得られたポリエステルポリオール(g)の水酸基価は950eq/106g、分子量2100、極性基濃度は240eq/106gであった。
温度計、攪拌機、リービッヒ冷却器を具備した反応容器に5−ナトリウムスルホイソフタル酸ジメチルエステルを888部、2,2−ジメチル−3−ヒドロキシプロピル−2’,2’−ジメチル−3−ヒドロキシプロパネートを1836部およびテトラブトキシチタン0.2部を仕込み240℃で5時間エステル交換した。温度を100℃まで低下させ、トルエン633部で希釈しポリエステルジオール(h)溶液(固形分濃度80%)を得た。得られたポリエステルジオール(h)の数平均分子量(未反応グリコール成分を除いて算出)は620であり、組成は5−ナトリウムスルホイソフタル酸/2,2−ジメチル−3−ヒドロキシプロピル−2’,2’−ジメチル−3−ヒドロキシプロパネート=1/3(モル比)であった。
シクロヘキサノン(以下CHXと略す):333部にポリエステルポリオール(a):100部と水素化ビスフェノールA:80部を添加し、さらにMDI:153部、触媒としてジブチル錫ジラウリレートを0.1部加え80℃で4時間反応させた。ついでMEK:444部で溶液を希釈してポリウレタン樹脂(I)を得た。ポリウレタン樹脂(I)の分子量、樹脂特性を表3に示した。
合成例1と同様の方法でポリウレタン樹脂II〜IVを合成し、樹脂組成、分子量、力学特性を表3に示した。
CHX:243部にポリエステルポリオール(e):100部と2−ブチル−2−エチル−1,3−プロパンジオール:30部を添加し、さらにMDI:113部、触媒としてジブチル錫ジラウリレートを0.1部加え80℃で4時間反応させた。ついでMEK:324部で溶液を希釈してポリウレタン樹脂(V)を得た。ポリウレタン樹脂(V)の分子量、樹脂特性を表3に示した。この例ではポリウレタン樹脂中のポリエステルポリオール(A)成分が本特許請求の範囲外となる。
比較合成例1と同様の方法により、ポリウレタン樹脂(VI)を合成し、樹脂組成、分子量、樹脂特性を表3に示した。この例ではポリウレタン樹脂中のポリエステルポリオール(A)成分が本特許請求の範囲外となる。
比較合成例1と同様の方法により、ポリウレタン樹脂(VII)を合成し、樹脂組成、分子量、樹脂特性を表3に示した。この例ではポリウレタン樹脂中のポリエステルポリオール(A)の分子量、ウレタン結合濃度が本特許請求の範囲外となる。
比較合成例1と同様の方法により、ポリウレタン樹脂(VIII)を合成し、樹脂組成、分子量、樹脂特性を表3に示した。この例ではポリウレタン樹脂中のポリイソシアネート(B)が本特許請求の範囲外となる。
6:傷つきほとんどなし
5:傷つきわずかにあり
4:傷つきやや目立つ
3:傷つき顕著に目立つ、PETフィルムまで達していない
2:傷つき顕著に目立つ、PETフィルム面がわずかに見える
1:傷つき顕著に目立つ、PETフィルム面が多く見える
下記の配合割合の組成物をボールミルにいれて48時間分散してから、滑剤としてステアリン酸:1部、ステアリン酸ブチル:1部、研磨剤としてアルミナ粉末(平均粒径0.2μm):5部、硬化剤としてイソシアネート化合物のコロネートL(日本ポリウレタン工業(株)製):6部を加え、更に1時間分散を続けて磁性塗料を得た。これを厚み12μのポリエチレンテレフタレートフィルム上に、乾燥後の厚みが1μになるように2,000ガウスの磁場を印可しつつ塗布した。50℃、48時間エージング後1/2インチ幅にスリットし、磁気テープを得た。得られた磁気テープの特性を表3に示す。
ポリウレタン樹脂(I)の30%溶液 100部
メタル粉(長軸長100nmである針状強磁性体) 120部
アルミナ粉末(平均粒径0.2μm) 5部
シクロヘキサノン 100部
MEK(メチルエチルケトン) 50部
トルエン 50部
表3に示した結合剤を用いて実施例1と同様にして磁気テープを得た。各々の磁気テープの特性を表4に示した。
なお、実施例2に用いたMR110は日本ゼオン(株)製塩化ビニル樹脂:MR110を固形分濃度30%と成るようにMEK/トルエン=50/50の混合溶媒に溶解し、用いた。
表3に示した結合剤を用いて実施例1と同様にして磁気テープを得た。各々の磁気テープの特性を表4に示した。
Claims (3)
- 少なくとも以下の(A)、(B)および(C)成分を反応させたものであり、かつウレタン結合濃度が4000当量/106g以下、極性基濃度が60〜158eq/tであることを特徴とするポリウレタン樹脂。
(A)芳香族二塩基酸が酸成分中の20〜80モル%、脂肪族又は/及び脂環族二塩基酸を酸成分中の20〜80モル%かつ、炭素数1以上のアルキル基を側鎖に有する脂肪族系ジオール成分が全ジオール成分中の50〜100モル%で構成され、かつ5−ナトリウムスルホイソフタル酸または5−カリウムスルホイソフタル酸を共重合する数平均分子量が300〜800であるポリエステルポリオール、
(B)芳香族系ポリイソシアネート、
(C)イソシアネートと反応する官能基を1分子中に2個以上有し、かつ側鎖を有する分子量800未満の化合物。 - 化合物(C)が、さらに脂環族構造を有する請求項1に記載のポリウレタン樹脂。
- 結合剤と磁性微粉末を含む磁性材料を非磁性支持体上に塗布した磁気記録媒体において、結合剤が請求項1または2に記載のポリウレタン樹脂であり、磁性微粉末が長軸長20〜200nmの針状磁性体または板径10〜150nmの平板状磁性体であることを特徴とする磁気記録媒体。
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