JPS6311386B2 - - Google Patents

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JPS6311386B2
JPS6311386B2 JP58228981A JP22898183A JPS6311386B2 JP S6311386 B2 JPS6311386 B2 JP S6311386B2 JP 58228981 A JP58228981 A JP 58228981A JP 22898183 A JP22898183 A JP 22898183A JP S6311386 B2 JPS6311386 B2 JP S6311386B2
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JP
Japan
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magnetic
magnetic paint
polyurethane resin
acid
paint according
Prior art date
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JP58228981A
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Japanese (ja)
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JPS60120765A (en
Inventor
Yoshimichi Sakurai
Yoshiharu Ootsuka
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Toyo Tire Corp
Original Assignee
Toyo Tire and Rubber Co Ltd
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Publication date
Application filed by Toyo Tire and Rubber Co Ltd filed Critical Toyo Tire and Rubber Co Ltd
Priority to JP22898183A priority Critical patent/JPS60120765A/en
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Publication of JPS6311386B2 publication Critical patent/JPS6311386B2/ja
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Description

【発明の詳細な説明】[Detailed description of the invention]

本発明は耐摩耗性、耐熱性、耐加水分解性は勿
論のこと、特に磁性粉末の分散性に優れた磁性塗
料に関し、更に詳しくは電子線などの放射線によ
る硬化に好適な磁性塗料に関する。 磁気記録用磁性材料に対して、近年、益々高性
能なものが要求され、中でも特に磁気的特性の優
れたものが強く要求されている。この目的のため
に磁性粉末の改良が重要であり、最近、単位体積
当りの飽和磁化量が大きく、更に保磁力の大き
い、より微細な粉末、即ち単位重量当たりの表面
積の大きなメタル粉などの磁性粉末が注目され、
高密度磁気記録に適した強磁性体として検討され
ている。例えばフアイザー社(アメリカ)などの
カタログによると、BET法による窒素吸着量か
ら求められる比表面積が30m2/g以上の強磁性粉
末を用いた場合、特に優れた磁気特性を発揮し、
高密度記録に適することが記載されている。また
一方で、これらの磁性粉末をテープ上の支持体上
に塗膜化する際、使用するバインダーも重要な因
子である。特に磁性粉末の分散性が悪いと、雑音
の発生や出力の低下を起こすなど、磁気的特性を
初め、種々の性能を損なう場合が多く、特に比表
面積の大きい強磁性粉末では粒子の凝集による悪
影響を受けやすく、且つその影響の度合も大きい
ためバインダーとして磁性粉末をより良好に分散
させる特性を有することが、上記目的を達成する
上で最も重要な課題の1つとなつている。またバ
インダーと磁性粉末及びバインダーとポリエステ
ル樹脂を主とする基材ベースフイルムとの接着
性、耐熱性、耐摩耗性等の保持も不可欠な特性で
ある。 従来、磁性粉末を含む塗料のバインダーとして
は塩化ビニル系共重合体、ポリウレタン、ニトロ
セルロース、ポリビニルブチラール、飽和ポリエ
ステルなどの熱可塑性樹脂を用いたものや、フエ
ノール、ユリア、メラミン、エポキシなどの熱硬
化性樹脂を用いたものが一般的であり、必要に応
じて分散剤、潤滑剤、研摩剤、帯電防止剤等の添
加剤が配合されている。これらのバインダーに用
いられる樹脂において、熱可塑性樹脂を用いた場
合には、耐熱性、耐摩耗性を十分に満足しない場
合が多い。また熱硬化性樹脂を用いた場合には、
上記欠点は比較的満足できるものに成し得るが、
半面、所定の物性を得るために長時間の加熱によ
る硬化が必要であり、その際、磁性層表面平滑性
の低下や基材ベースフイルムの熱変形等の欠陥を
生じやすく、更には、熱エネルギーコストや製造
の長時間化によるトータルコストにも悪影響を及
ぼすことになる。更に上述した問題点を改良する
目的で熱可塑性樹脂にイソシアネート化合物、エ
ポキシ化合物など化学反応を伴なつて硬化しうる
化合物を加えることにより、耐熱性、耐摩耗性を
向上させるべくバインダーが提供されているが、
この場合には、保存安定性に欠けるために、最終
的に得られる磁気記録用磁性材料の均一性が損な
われやすい。 上述したような種々の問題点に対して、最近新
しい硬化方法及びそれに用いられるバインダー成
分として、エチレン性2重結合を分子中に有する
不飽和樹脂を用い、電子線などの放射線により硬
化させる方法が提案されている。この放射線硬化
性樹脂としてはポリエステル樹脂、ポリウレタン
樹脂、エポキシ樹脂などを骨格として、放射線に
より重合可能なエチレン性2重結合を有する樹脂
が多く用いられており、また放射線としては電子
線を初めβ線、γ線、X線などがある。これらの
樹脂、硬化方法の特徴は公知の文献等において数
多く挙げられているが、例えば磁性塗料とした
場合の保存安定性に優れるため、使用時のムダが
殆どなく、塗膜化前後の取扱いが容易。塗料中
の溶剤が不要か或いは少なくてすむため、基材ベ
ースフイルムを損なうことなく、また環境保全の
面からも好ましい。非常に短時間の照射で瞬間
的に重合硬化し、未反応の低分子量成分を残さな
いため、硬化後の後処理工程における磁性層の損
傷を殆ど生じない。また同様に基材ベースフイル
ムの熱変形、劣化等も防止できる。硬化が架橋
によつて起こるために、耐熱性、耐摩耗性の点で
有利であり、さらに柔軟性を付与することも容易
である。特に従来のものに比べて、加熱のため
の熱エネルギーが殆ど不要となり、短時間に大量
に製造できることはコスト面で非常に有利であ
る、などが列挙できる。 しかしながら、現在提案されている放射線硬化
性磁性塗料では、上記の優れた特徴を十分に活し
きつているとは言えず、更に磁性粉末の分散性に
おいては従来品に比べて大きく劣つている場合が
多いのが現状である。 特に前述した微細な強磁性粉末を用いた場合、
磁性粉末間の凝集力が強いため分散性が更に悪く
なり、磁性層表面の平滑性が損なわれ高密度磁気
記録に必要な磁気特性が得られず、また耐摩耗性
に劣ることが多い。 本発明の目的はバインダーとしての不飽和ポリ
ウレタン樹脂そのものを改質することにより、磁
性粉末の分散性が著しく優れ、更に耐熱性、耐加
水分解性、耐摩耗性に優れた硬化物を与えること
のできる磁性塗料を提供することにある。 本発明は不飽和ポリウレタン樹脂、磁性粉末及
び必要に応じてエチレン性不飽和化合物及び/又
は溶剤を成分とする磁性塗料において、該不飽和
ポリウレタン樹脂が重合可能な2重結合を持つ末
端基を2ケ以上有し、且つその鎖伸長剤成分の一
部又は全部が2個以上の活性水素と少なくとも1
個のカルボキシル基を有するポリヒドロキシカル
ボン酸及び/又は2個以上の活性水素と少なくと
も1個のスルホン酸金属塩基を有するポリヒドロ
キシスルホン酸金属塩であることを特徴とする磁
性塗料に係る。 本発明においては、上記特定の不飽和ポリウレ
タン樹脂を用いることにより、多数の親水性のカ
ルボキシル基及び/又はスルホン酸金属塩基が分
子鎖中に存在するので、表面に親水基の存在する
γ―Fe2O3やコバルトをドープしたγ―Fe2O3
どの磁性粉末や、鉄、クロム、ニツケル、コバル
ト等の金属粉もしくはこれらの合金などの強磁性
粉末への吸着性に優れ、その結果、分散性の著し
い向上をもたらすものである。 本発明の不飽和ポリウレタン樹脂は例えば、有
機ポリイソシアネート(A)、ポリオール(B)、活性水
素を有するエチレン性不飽和化合物(C)及び鎖伸長
剤を用いて得られるポリウレタンの該鎖伸長剤の
一部又は全部を、2個以上の活性水素と少なくと
も1個のカルボキシル基を有するポリヒドロキシ
カルボン酸(D)及び/又は2個以上の活性水素と少
なくとも1個のスルホン酸金属塩基を有するポリ
ヒドロキシスルホン酸金属塩(E)により置換するこ
とにより得ることができる。 本発明で用いられる有機ポリイソシアネート(A)
としては各種のものが例示されるが、例えばジフ
エニルメタンジイソシアネート(MDI)、トリレ
ンジイソシアネート(TDI)、トリジンジイソシ
アネート(TODI)、キシリレンジイソシアネー
ト(XDI)、ナフチレンジイソシアネート
(NDI)、イソホロンジイソシアネート(IPDI)、
ヘキサメチレンジイソシアネート(HDI)、ジシ
クロヘキシルメタンジイソシアネート
(HMDI)、リジンジイソシアネート(LDI)等の
ジイソシアネート、トリフエニルメタントリイソ
シアネート、ポリメチレンポリフエニルイソシア
ネート(PAPI)、カーボジイミド変性MDI等の
ポリイソシアネートが挙げられ、これらは1種又
は2種以上を同時に用いることができる。 上記ポリオール(B)としては各種のポリエステル
ポリオール、ポリエーテルポリオール、その他の
ポリオールを使用できる。ポリエステルポリオー
ルとしては例えばアジビン酸、スベリン酸、セバ
シン酸、ブラシリン酸等の炭素数4〜20の脂肪族
ジカルボン酸、テレフタル酸、イソフタル酸など
を酸成分とし、エチレングリコール、プロピレン
グリコール、ネオペンチルグリコール、ヘキサメ
チレングリコール等の炭素数1〜6の脂肪族ジオ
ール、ジエチレングリコール、ジプロピレングリ
コール等のエーテルグリコール、スピログリコー
ル類、N―メチルジエタノールアミン等のN―ア
ルキルジアルカノールアミンなどをポリオール成
分とするポリエステルポリオールあるいはポリカ
プロラクトンポリオール等を用いることができ、
具体例としては例えばポリエチレンアジペートポ
リオール、ポリブチレンアジペートポリオール、
ポリエチレンプロピレンアジペートポリオール等
のアジペート系ポリオール、テレフタル酸系ポリ
オール(例、東洋紡績社、商品名バイロンRUX、
バイロンRV―200L)、ポリカプロラクトンポリ
オール(例、ダイセル化学、商品名プラクセル
212、プラクセル220)等を例示できる。 またポリエーテルポリオールの具体例としては
ポリオキシエチレンポリオール、ポリオキシプロ
ピレンポリオール、ポリオキシテトラメチレンポ
リオール等を挙げることができる。 またその他のポリオールとして、ポリカーボネ
ートポリオール(例、西ドイツ、バイエル社、商
品名デスモフエン2020E)、ポリブタジエンポリ
オール(例、日本曹達、商品名G―1000、G―
2000、G―3000、出光石油化学、商品名Poly bd
R―45HT)、ポリペンタジエンポリオール、ヒ
マシ油系ポリオール等を挙げることができる。こ
れらポリオールは1種又は2種以上を同時に用い
ることができる。 本発明において活性水素を有するエチレン性不
飽和化合物(C)としては各種のものを使用できる
が、その代表例として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、1,3―ブタンジオール、1,4―ブタンジ
オール、ジエチレングリコール、ジプロピレング
リコール、ポリエチレングリコール、ポリプロピ
レングリコール等の2価アルコールもモノ(メ
タ)アクリレート、トリメチロールエタン、トリ
メチロールプロパン、グリセリン等の3価アルコ
ールのモノ及びジ(メタ)アクリレート、ペンタ
エリスリトール等の4価以上のアルコールのジ及
びトリ(メタ)アクリレートなどを挙げることが
でき、これらは1種又は2種以上を同時に用いる
ことができる。 本発明において、鎖伸長剤として用いるポリヒ
ドロキシカルボン酸(D)としては、公知の種々の化
合物を用いることができるが、その代表的なもの
として、2,3―ジヒドロキシプロピオン酸、
2,3―ジヒドロキシ―2―メチルプロピオン
酸、2,2―ジヒドロキシメチルプロピオン酸、
2,3―ジヒドロキシ―2―(1―メチルエチ
ル)ブタン酸、3,11―ジヒドロキシテトラデカ
ン酸、9,10―ジヒドロキシオクタデカン酸、
1,2―ジヒドロ―6―ヒドロキシ―2―オキシ
―4―ピリジンカルボン酸などのジヒドロキシモ
ノカルボン酸類、2,3―ジヒドロキシブタン二
酸、2,3―ジヒドロキシ―2―メチルブタン二
酸、2,4―ジヒドロキシペンタン二酸、2,4
―ジヒドロキシ―3―メチルペンタン二酸、2,
5―ジヒドロキシヘキサン二酸、9,10―ジヒド
ロキシオクタデカン二酸、2,3―ジヒドロキシ
―2―ブテン二酸などのジヒドロキシジカルボン
酸類、1,2―ジヒドロキシ―1,2,2―トリ
カルボン酸、1,3―ジヒドロキシプロパン―
1,1,3―トリカルボン酸などのジヒドロキシ
トリカルボン酸類などが挙げられる。 またポリヒドロキシスルホン酸金属塩(E)として
も、種々の公知の化合物を用いることができ、そ
の代表的なものとして、一般式 (R1は炭素数2〜6のアルキレン基、R2は水
素又は炭素数1〜5のアルキル基、R3は有機残
基、Mはアルカリ金属、mは1〜3の数を示す)
で表わされる化合物を挙げることができる。R3
の有機残基の好ましい例としては、例えば炭素数
1〜10のアルキレン基、フエニレン基のような2
価の芳香族基、これらのアルキレン基と芳香族基
の結合した基などを挙げることができる。これら
のうちで好ましい化合物を例示すると次の通りで
ある。 これら化合物(D)及び(E)の分子量は600以下が好
ましい。 本発明の不飽和ポリウレタン樹脂の合成におい
ては、上記各成分の他に通常の(カルボキシル基
及び/またはスルホン酸金属塩基を有しない)鎖
伸張剤(F)を用いることも任意であり、このような
鎖伸張剤としては、例えば分子量600以下の2〜
6官能性のポリオール及び分子量600以下の1級
又は2級の末端アミノ基を有するジアミン類が挙
げられる。適当な鎖伸張剤としては例えば、 (a) エチレングリコール、ジエチレングリコー
ル、プロピレングリコール、ジプロピレングリ
コール、ブタンジオール、ヘキサンジオール、
グリセリン、トリメチロールプロパン、ペンタ
エリスリトール、ソルビトール、1,4―シク
ロヘキサンジオール、1,4―シクロヘキサン
ジメタノール、キシリレングリコールなどのポ
リオール類 (b) ヒドラジン、エチレンジアミン、テトラメチ
レンジアミン、ヘキサメチレンジアミン、1,
4―シクロヘキサンジアミンなどのジアミン類 (c) エタノールアミン、ジエタノールアミン、ト
リエタノールアミンなどのアルカノールアミン
類 (d) ハイドロキノン、ピロガロール、4,4―イ
ソプロピリデンジフエノール、アニリン及び上
記のポリオール類、ジアミン類、アルカノール
アミン類にプロピレンオキシド及び/又はエチ
レンオキシドを任意の順序で付加して得られる
分子量600以下のポリオール類などが挙げられ
る。 本発明の不飽和ポリウレタン樹脂は、上記各成
分を用いて種々の方法により合成される。例えば
有機ポリイソシアネート(A)、ポリオール(B)及び化
合物(C)よりNCO末端プレポリマーを合成し、次
いで鎖伸長剤(D)及び/又は(E)を反応させる方法、
(A)と(B)、及び(D)及び/又は(E)よりNCO末端プレ
ポリマーを合成し、次いで(C)を反応させる方法、
(A)と(B)、及び(A)と(C)より各々NCO末端プレポリ
マーを合成し、次いで(D)及び/又は(E)を加えて反
応させる方法等を挙げることができる。さらに必
要に応じて鎖伸長剤(F)を(D)及び/又は(E)と同時に
加えることも任意にできる。 本発明において、各成分の割合は目的とするポ
リウレタンに応じて広い範囲から適宜決定できる
が、通常活性水素基に対するNCO基の化学当量
比が約0.9〜1.4、好ましくは約0.95〜1.2となる範
囲で反応させるのがよく、反応は通常約30〜130
℃、好ましくは約40〜120℃で行うのが良い。 本発明の不飽和ポリウレタン樹脂においてカル
ボキシル基の濃度は0.25meq/g以上、スルホン
酸金属塩基の濃度は0.05meq/g以上であること
が特に強磁性粉末を十分に分散させるのに必要で
あり、この濃度を下回る場合には磁性塗料中に凝
集した磁性粉が残りやすく、磁性塗膜とした時に
平滑性に劣り、十分な磁気特性を発揮し得ない。 本発明で用いられる磁性粉末としては各種のも
のが例示でき、例えば鉄、クロム、ニツケル、コ
バルト、もしくはこれらの合金、もしくはこれら
の酸化物、もしくはこれらの変性物等を挙げるこ
とができる。酸化物の具体例としては例えばγ―
Fe2O3、フエライト、マグネタイト、CrO2等を、
また変性物としては例えばコバルトをドープした
γ―Fe2O3、コバルトをドープしたFe2O3
Fe3O4のベルトライド化合物等を挙げることがで
きる。また種々の表面積を有する磁性粉末を用い
ることも可能で、特にBET法による窒素吸着量
から求められる比表面積が30m2/g以上の強磁性
粉末を用いる場合には優れた磁気特性が得られ
る。磁性粉末の配合量は、不飽和ポリウレタン樹
脂100重量部に対し約50〜2000重量部とするのが
好ましい。 本発明において不飽和ポリウレタン樹脂は無溶
媒下、有機溶媒の存在下或いは後記において述べ
る架橋剤として用いるエチレン性不飽和化合物の
存在下に合成することができる。有機溶媒の例と
してはアセトン、メチルエチルケトン等のケトン
類、酢酸エチル、プロピオン酸メチル等のエステ
ル類、ジオキサン、セロソルブアセテート等のエ
ーテル類、その他ジメチルホルムアミド、ジメチ
ルスルホキシド等を挙げることができる。 本発明ではその目的を損わない範囲で他の化合
物を混合することができ、これらの化合物の具体
例としては、不飽和ポリエステル樹脂、飽和ポリ
エステル樹脂、エポキシ樹脂、これらと(メタ)
アクリル酸などとのエステル、ポリウレタン樹
脂、ジアリルフタレート樹脂、ケトン樹脂、アル
キツド樹脂、フエノール樹脂、ロジン変性フエノ
ール樹脂、ロジンエステル、マレイン酸変性ロジ
ンエステル、ウレア樹脂、メラミン樹脂、ポリア
ミド樹脂、スチレン―(メタ)アクリル酸共重合
体またはそのエステル、ポリ(メタ)アクリレー
ト、C5〜9の石油樹脂、水素化石油樹脂、ポリブタ
ジエン、天然あるいは合成ゴム、ポリエチレン、
ポリプロピレン、エチレン―酢酸ビニル共重合樹
脂、ポリビニルアルコール、ワツクスなどがあげ
られる。またこれらの公知の化合物は、本発明の
不飽和ポリウレタン樹脂の合成に支障がない限
り、反応前または反応中に添加することができ
る。 本発明では上記の不飽和ポリウレタン樹脂の硬
化に際して、必要に応じ架橋剤としてエチレン性
不飽和化合物を使用することができる。エチレン
性不飽和化合物としては、公知の各種の化合物を
使用できるが、その代表的なものとしてスチレ
ン、ビニルトルエン、クロロスチレン、t―ブチ
ルスチレン、α―メチルスチレン、ジビニルベン
ゼン、アクリル酸、メタクリル酸、アクリル酸も
しくはメタクリル酸のメチル、エチル、イソプロ
ピル、n―ブチル、t―ブチル、α―エチルヘキ
シル、n―ノニル、n―デシル、ラウリル、ステ
アリルエステル等、アクリル酸もしくはメタクリ
ル酸のn―ブトキシエチル、シクロヘキシル、フ
エノキシエチル、テトラヒドロフルフリル、グリ
シジル、アリル、ベンジル、トリブロモフエニ
ル、2,3―ジクロロプロピル、3―クロロ―2
―ヒドロキシプロピル、N,N―ジメチルアミノ
エチル、N,N―ジエチルアミノエチル、N―t
―ブチルアミノエチルエステル等、エチレングリ
コールモノ(メタ)アクリレート、プロピレング
リコールモノ(メタ)アクリレート、ジエチレン
グリコールモノ(メタ)アクリレート、ジプロピ
レングリコールモノ(メタ)アクリレート、分子
量(以下MWと記す)200〜1000のポリエチレン
グリコールモノ(メタ)アクリレート、MW200
〜1000のポリエチレングリコールモノメチルエー
テルモノ(メタ)アクリレート、MW200〜1000
のポリプロピレングリコールモノ(メタ)アクリ
レート、MW200〜1000のポリプロピレングリコ
ールモノメチルエーテルモノ(メタ)アクリレー
ト、MW200〜1000のポリエチレングリコールモ
ノエチルエーテルモノ(メタ)アクリレート、
MW200〜1000のポリプロピレングリコールモノ
エチルエーテルモノ(メタ)アクリレート、エチ
レングリコールジ(メタ)アクリレート、プロピ
レングリコールジ(メタ)アクリレート、1,3
―プロパンジオールジ(メタ)アクリレート、
1,4―ブタンジオールジ(メタ)アクリレー
ト、ネオペンチルグリコールジ(メタ)アクリレ
ート、1,6―ヘキサンジオールジ(メタ)アク
リレート、ポリエチレングリコールジ(メタ)ア
クリレート、ポリプロピレングリコールジ(メ
タ)アクリレート、グリセリンジ(メタ)アクリ
レート、グリセリントリ(メタ)アクリレート、
トリメチロールエタンジ(メタ)アクリレート、
トリメチロールエタントリ(メタ)アクリレー
ト、トリメチロールプロパントリ(メタ)アクリ
レート、アクリルアミド、N,N―ジメチルアク
リルアミド、N,N―ジエチルアクリルアミド、
エチレンビスアクリルアミド、ジアリルフタレー
ト、トリアリルイソシアヌレート、ジブチルフマ
レート、酢酸ビニル等が挙げられる。但し、ウレ
タン化反応を行う際に存在させる場合は、上記の
うち活性水素を有するエチレン性不飽和化合物
は、除外されるべきである。 上記架橋剤の中でも特に好ましい化合物は、一
般式 (式中Aは、炭素数2〜4のアルキレン基又は
ハロアルキレン基を示す)で表わされ、具体例と
して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、1,2―ブタン
ジオール、1,3―ブタンジオール、1,4―ブ
タンジオール等のモノメタクリレート、3―クロ
ロ―2―ヒドロキシプロピルメタクリレート等を
挙げることができる。本発明において、不飽和ポ
リウレタン樹脂とエチレン性不飽和化合物との割
合は、重量比で前者:後者が30:70ないし95:5
が好ましく、50:50ないし80:20がより好まし
い。 本発明の磁性塗料を安定に貯蔵することを目的
として、公知の熱重合禁止剤を添加することがで
きる。例えばハイドロキノン、モノ―tert―ブチ
ルハイドロキノン、2,5―ジ―tert―ブチルハ
イドロキノン、ハイドロキノンモノメチルエーテ
ル、カテコール、p―tert―ブチルカテコール、
ベンゾキノン、2,5―ジ―tert―ブチルベンゾ
キノン、2,5―ジフエニル―p―ベンゾキノ
ン、2,6―ジ―tert―ブチル―p―クレゾー
ル、ピクリン酸などを例示できる。これらの熱重
合禁止剤は光硬化反応を抑制することなく、熱重
合反応(暗反応)のみを防止するものであること
が望ましく、従つてその添加量は不飽和ポリウレ
タン樹脂と架橋剤の総量に対して0.001〜2.5重量
%、好ましくは0.005〜1重量%の範囲であるこ
とが望ましい。更に本発明では、必要に応じて通
常使用される分散剤、潤滑剤、研摩剤、帯電防止
剤等の添加剤を加えることができる。本発明の磁
性塗料は、上記の各成分を公知の各種の方法によ
り混合して得られるが、例えばミキサー、ロール
ミル、ボールミル、サンドミル、高速インペラー
等を利用できる。 本発明の磁性塗料はテープ、シート、カード、
デイスク、ドラム等の各種の形態の支持体に塗布
される。支持体は通常、その厚みが約5〜50μ、
好ましくは約10〜40μ程度が良く、素材としては
ポリエチレンテレフタレート等のポリエステル
類、ポリプロピレン等のポリオレフイン類、セル
ロースアセテート等のセルロース誘導体、ポリカ
ーボネート、ポリアミド、ポリイミド、ポリアミ
ドイミド等が好適に使用される。支持体上への磁
性塗料の塗布方法は各種の方法を採用でき、例え
ば含浸コート、エアードクターコート、エアーナ
イフコート、ブレードコート、リバースロールコ
ート、グラビアコート、キヤストコート、スプレ
ーコート等が利用できる。塗料後は必要により磁
性粉末を配向させる処理を施したり、一般の有機
溶剤を含む場合には乾燥する。乾燥温度は通常約
20〜120℃程度、好ましくは約50〜100℃で、乾燥
時間は約30秒〜10分程度、好ましくは約1〜5分
とするのが良い。また必要により硬化の前或いは
後に表面平滑化処理を施したり、所望の形状に裁
断することができる。 本発明の磁性塗料は公知の方法により硬化させ
ることができ、例えば電子線により硬化させる場
合は加速電圧100〜1000KeV、好ましくは150〜
300KeVの電子線照射装置を用いて、不活性ガス
雰囲気で、全吸収線量が0.5〜20Mrad、好ましく
は2〜15Mradとなるように照射して硬化物を得
ることができる。また本発明においては他の硬化
手段、例えば赤外線、高周波ももしくはマイクロ
波のごとき熱エネルギーによるもの、すなわち加
熱硬化させる方法、水銀灯、キセノンランプ等か
ら得られる紫外線により硬化させる方法或いはX
線、γ線など他の放射線を照射して硬化させる方
法を使用することもできる。 本発明において前記した電子線やX線、γ線な
ど、物質に吸収されて2次電子を放出する作用を
有する高エネルギーの電離性放射線を用いる場合
には、特に重合開始剤を添加しなくても良いが、
他の加熱或いは紫外線による硬化の際には、熱重
合開始剤或いは光重合開始剤を添加することが好
ましい。これらの熱或いは光による重合開始剤と
しては、例えばメチルエチルケトンパーオキサイ
ド、シクロヘキサノンパーオキサイドなどのケト
ンパーオキサイド類、クメンハイドロパーオキサ
イド、tert―ブチルパーオキサイドなどのハイド
ロパーオキサイド類、ジ―tert―ブチルパーオキ
サイド、ジクミルパーオキサイドなどのジアルキ
ルパーオキサイド類、tert―ブチルパーオキシラ
ウレート、tert―ブチルパーオキシベンゾエート
などのパーオキシエステル類、アゾビスイソブチ
ロニトリルなどのアゾ化合物などが挙げられる。
また上記ケトンパーオキサイド類に対するコバル
ト、マンガンなどの金属石ケン類、或いは上記ハ
イドロパーオキサイド類に対する還元性アミン類
などの重合促進剤も併用することができる。 以上に述べたように本発明の磁性塗料は分子鎖
中に親水性のカルボキシル基及び/又はスルホン
酸金属塩基を含む不飽和ポリウレタン樹脂をバイ
ンダーとして含有することを特長とし、かかる樹
脂への磁性粉末の分散性が著しく良好であり、更
に得られる磁性塗料は耐熱性、耐加水分解性、耐
摩耗性が著しく改善され、磁気的特性及び耐久性
に優れた磁気記録用磁性材料である。 以下に、合成例及び実施例を挙げて詳しく説明
する。尚、単に部又は%とあるのは重量部又は重
量%を示す。 合成例 1 攪拌装置付き反応器にTDI(95.5g)を入れ80
℃に加温し、バイロンRV200L(分子量1860)
510.0g、ジオキサン325.7g、ジブチルスズジラ
ウレート0.2gの混合溶液を徐々に滴下し、90℃
に加温して約3時間反応させ、次に2―ヒドロキ
シエチルアクリレート(HEA)24.8g、ハイド
ロキノン1.4gの混合溶液を徐々に滴下して、約
2.5時間反応させた後、2,2―ジヒドロキシメ
チルプロピオン酸(DMPA)21.0g、シクロヘ
キサノン325.8gの混合溶液を徐々に添加する。
約3時間半反応させて、固形分50%、固形分中の
COOH基濃度0.24meq/gの不飽和ポリウレタン
樹脂溶液()を得た。 合成例 2 合成例1においてDMPAの代りにジエチレン
グリコール(DEG)を16.6g用いた他は、同様に
して不飽和ポリウレタン樹脂溶液()を得た。 実施例1〜2及び比較例1〜2 上記合成例において得られた不飽和ポリウレタ
ン樹脂溶液を用いて、第1表に示す組成で混合
し、ボールミルにて40時間混練して磁性塗料を得
た。 得られた磁性塗料を各々、ドクターブレードに
てポリエステルフイルム上に塗布し、80℃のオー
ブン中に3分間乾燥させた後、カーテンビームタ
イプの電子線照射装置を用いて、加速電圧
150KeV、ビーム電流10mAで5Mradの照射線量
となるように照射して塗膜を硬化させた。 硬化後の磁性塗膜について、磁性粉末の分散性
を調べるために表面光沢度をグロスメーター(東
洋精機S―60)にて測定した。分散性が良い程光
沢性も良い。尚、表(第2表も含む)において
PUは不飽和ポリウレタン樹脂溶液、HEMAはヒ
ドロキシエチルメタクリレート、HPMAはヒド
ロキシプロピルメタクリレート、PAはHEMAと
リン酸のエステルで、2―メタクリロキシエチル
ホスフエートとジ(2―メタクリロキシエチル)
ホスフエートの混合物、THF―Aはテトラヒド
ロフルフリルアクリレート、TMP―tAはトリメ
チロールプロパントリアクリレート、MEKはメ
チルエチルケトンを示す。 また磁性粉末Aは、比表面積48m2/gのFe―
Co合金、Bは同32m2/gのCo被着γ―Fe2O3
Cは同22m2/gのγ―Fe2O3を示す。 密着性試験は、磁性塗膜上にセロテープを荷重
5Kgで密着させた後に急にはがし、その剥離の程
度を3段階で評価した。 〇:剥離面積 0% △: 〃 0〜25% ×: 〃 25%以上 粉落ち量は、ラビングテスターの摩擦面にビデ
オデツキのヘツドのみを固定したものを用いて、
磁性塗膜上を100往復させたときの減量(mg)を
測定した。
The present invention relates to a magnetic coating material that has not only excellent wear resistance, heat resistance, and hydrolysis resistance, but also particularly excellent dispersibility of magnetic powder, and more particularly relates to a magnetic coating material that is suitable for curing by radiation such as electron beams. In recent years, magnetic materials for magnetic recording are increasingly required to have high performance, and in particular, materials with excellent magnetic properties are strongly required. For this purpose, it is important to improve magnetic powders, and recently, finer powders with a large saturation magnetization per unit volume and a larger coercive force, such as metal powders with a large surface area per unit weight, have recently been developed. Powder attracted attention,
It is being considered as a ferromagnetic material suitable for high-density magnetic recording. For example, according to the catalogs of Pfizer Inc. (USA), when using ferromagnetic powder with a specific surface area of 30 m 2 /g or more determined from the amount of nitrogen adsorbed by the BET method, it exhibits particularly excellent magnetic properties.
It is described that it is suitable for high-density recording. On the other hand, when coating these magnetic powders on a tape support, the binder used is also an important factor. In particular, if the dispersibility of magnetic powder is poor, it often impairs various performances, including magnetic properties, such as generating noise and reducing output. In particular, ferromagnetic powder with a large specific surface area may have adverse effects due to aggregation of particles. Therefore, one of the most important issues in achieving the above objective is to have a property as a binder that can better disperse magnetic powder. In addition, maintaining adhesion between the binder and the magnetic powder and between the binder and the base film, which is mainly made of polyester resin, as well as heat resistance and abrasion resistance, are essential properties. Traditionally, binders for paints containing magnetic powder include those using thermoplastic resins such as vinyl chloride copolymers, polyurethane, nitrocellulose, polyvinyl butyral, and saturated polyester, and thermosetting resins such as phenol, urea, melamine, and epoxy. It is common to use plastic resins, and additives such as dispersants, lubricants, abrasives, antistatic agents, etc. are added as necessary. When thermoplastic resins are used as resins for these binders, heat resistance and abrasion resistance are often not fully satisfied. In addition, when using thermosetting resin,
Although the above drawbacks can be made relatively satisfactory,
On the other hand, curing by heating for a long time is necessary to obtain the desired physical properties, and at this time, defects such as a decrease in the surface smoothness of the magnetic layer and thermal deformation of the base film are likely to occur, and furthermore, thermal energy This will also have a negative impact on the total cost due to longer manufacturing times. Furthermore, in order to improve the above-mentioned problems, binders have been provided to improve heat resistance and abrasion resistance by adding compounds that can be cured through chemical reactions, such as isocyanate compounds and epoxy compounds, to thermoplastic resins. There are, but
In this case, the uniformity of the finally obtained magnetic material for magnetic recording is likely to be impaired due to lack of storage stability. In order to solve the various problems mentioned above, recently a new curing method and a method using an unsaturated resin having an ethylenic double bond in the molecule as a binder component and curing with radiation such as an electron beam have been developed. Proposed. As this radiation-curable resin, many resins are used that have a backbone of polyester resin, polyurethane resin, epoxy resin, etc., and have ethylenic double bonds that can be polymerized by radiation. , gamma rays, and X-rays. Many characteristics of these resins and curing methods are listed in known literature, but for example, when used as magnetic paints, they have excellent storage stability, so there is almost no waste during use, and they are easy to handle before and after forming a coating. Easy. Since the amount of solvent in the coating material is unnecessary or small, the base film is not damaged, and it is preferable from the viewpoint of environmental protection. Because it polymerizes and cures instantly with very short irradiation and leaves no unreacted low molecular weight components, the magnetic layer is hardly damaged in the post-curing process. Similarly, thermal deformation, deterioration, etc. of the base film can also be prevented. Since curing occurs through crosslinking, it is advantageous in terms of heat resistance and abrasion resistance, and it is also easy to impart flexibility. In particular, compared to conventional products, it requires almost no thermal energy for heating, and can be manufactured in large quantities in a short period of time, which is very advantageous in terms of cost. However, the currently proposed radiation-curable magnetic paints cannot be said to fully utilize the above-mentioned excellent characteristics, and furthermore, the dispersibility of magnetic powder is significantly inferior to conventional products. The current situation is that there are many. Especially when using the fine ferromagnetic powder mentioned above,
Due to the strong cohesive force between the magnetic powders, the dispersibility becomes worse, the smoothness of the surface of the magnetic layer is impaired, the magnetic properties necessary for high-density magnetic recording cannot be obtained, and the wear resistance is often poor. The purpose of the present invention is to modify the unsaturated polyurethane resin itself as a binder to provide a cured product that has extremely excellent dispersibility of magnetic powder and also has excellent heat resistance, hydrolysis resistance, and abrasion resistance. Our goal is to provide magnetic paints that can. The present invention provides a magnetic paint comprising an unsaturated polyurethane resin, a magnetic powder, and optionally an ethylenically unsaturated compound and/or a solvent, in which the unsaturated polyurethane resin has two terminal groups having a polymerizable double bond. or more, and part or all of the chain extender component has two or more active hydrogen atoms and at least one
The present invention relates to a magnetic paint characterized in that it is a polyhydroxycarboxylic acid having 2 carboxyl groups and/or a polyhydroxysulfonic acid metal salt having two or more active hydrogens and at least one sulfonic acid metal base. In the present invention, by using the above-mentioned specific unsaturated polyurethane resin, a large number of hydrophilic carboxyl groups and/or sulfonic acid metal bases are present in the molecular chain. It has excellent adsorption properties to magnetic powders such as γ-Fe 2 O 3 doped with 2 O 3 and cobalt, and ferromagnetic powders such as metal powders such as iron, chromium, nickel, and cobalt, or alloys thereof, and as a result, This results in a significant improvement in dispersibility. The unsaturated polyurethane resin of the present invention is, for example, a polyurethane obtained using an organic polyisocyanate (A), a polyol (B), an ethylenically unsaturated compound having active hydrogen (C), and a chain extender. A polyhydroxycarboxylic acid (D) having two or more active hydrogens and at least one carboxyl group and/or a polyhydroxycarboxylic acid (D) having two or more active hydrogens and at least one sulfonic acid metal base It can be obtained by substitution with a sulfonic acid metal salt (E). Organic polyisocyanate (A) used in the present invention
Examples include diphenylmethane diisocyanate (MDI), tolylene diisocyanate (TDI), tolidine diisocyanate (TODI), xylylene diisocyanate (XDI), naphthylene diisocyanate (NDI), isophorone diisocyanate ( IPDI),
These include diisocyanates such as hexamethylene diisocyanate (HDI), dicyclohexylmethane diisocyanate (HMDI), and lysine diisocyanate (LDI), and polyisocyanates such as triphenylmethane triisocyanate, polymethylene polyphenyl isocyanate (PAPI), and carbodiimide-modified MDI. can be used alone or in combination of two or more. As the polyol (B), various polyester polyols, polyether polyols, and other polyols can be used. Examples of polyester polyols include aliphatic dicarboxylic acids having 4 to 20 carbon atoms such as adivic acid, suberic acid, sebacic acid, and brassylic acid, terephthalic acid, and isophthalic acid as acid components, and ethylene glycol, propylene glycol, neopentyl glycol, Polyester polyols whose polyol components include aliphatic diols having 1 to 6 carbon atoms such as hexamethylene glycol, ether glycols such as diethylene glycol and dipropylene glycol, spiroglycols, and N-alkyl dialkanolamines such as N-methyldiethanolamine; Polycaprolactone polyol etc. can be used,
Specific examples include polyethylene adipate polyol, polybutylene adipate polyol,
Adipate polyols such as polyethylene propylene adipate polyol, terephthalic acid polyols (e.g. Toyobo Co., Ltd., product name Vylon RUX,
Byron RV-200L), polycaprolactone polyol (e.g., Daicel Chemical, trade name Plaxel)
212, Praxel 220), etc. Specific examples of polyether polyols include polyoxyethylene polyol, polyoxypropylene polyol, polyoxytetramethylene polyol, and the like. In addition, other polyols include polycarbonate polyols (e.g., West Germany, Bayer AG, product name Desmofene 2020E), polybutadiene polyols (e.g., Nippon Soda, product names G-1000, G-
2000, G-3000, Idemitsu Petrochemical, product name Poly bd
R-45HT), polypentadiene polyol, castor oil polyol, and the like. These polyols can be used alone or in combination of two or more. In the present invention, various types of ethylenically unsaturated compounds (C) having active hydrogen can be used, but representative examples include ethylene glycol, propylene glycol, 1,3-propanediol, 1,3-butanediol, Dihydric alcohols such as 1,4-butanediol, diethylene glycol, dipropylene glycol, polyethylene glycol, and polypropylene glycol as well as mono and di(meth)acrylates, trihydric alcohols such as trimethylolethane, trimethylolpropane, and glycerin. ) acrylates, di- and tri(meth)acrylates of tetrahydric or higher alcohols such as pentaerythritol, etc., and these can be used alone or in combination of two or more. In the present invention, various known compounds can be used as the polyhydroxycarboxylic acid (D) used as the chain extender, but typical examples include 2,3-dihydroxypropionic acid,
2,3-dihydroxy-2-methylpropionic acid, 2,2-dihydroxymethylpropionic acid,
2,3-dihydroxy-2-(1-methylethyl)butanoic acid, 3,11-dihydroxytetradecanoic acid, 9,10-dihydroxyoctadecanoic acid,
Dihydroxymonocarboxylic acids such as 1,2-dihydro-6-hydroxy-2-oxy-4-pyridinecarboxylic acid, 2,3-dihydroxybutanedioic acid, 2,3-dihydroxy-2-methylbutanedioic acid, 2,4 -dihydroxypentanedioic acid, 2,4
-dihydroxy-3-methylpentanedioic acid, 2,
Dihydroxydicarboxylic acids such as 5-dihydroxyhexanedioic acid, 9,10-dihydroxyoctadecanedioic acid, 2,3-dihydroxy-2-butenedioic acid, 1,2-dihydroxy-1,2,2-tricarboxylic acid, 1, 3-dihydroxypropane-
Examples include dihydroxytricarboxylic acids such as 1,1,3-tricarboxylic acid. In addition, various known compounds can be used as the polyhydroxysulfonic acid metal salt (E), and representative ones include those of the general formula (R 1 is an alkylene group having 2 to 6 carbon atoms, R 2 is hydrogen or an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms, R 3 is an organic residue, M is an alkali metal, and m is a number from 1 to 3)
Compounds represented by can be mentioned. R3
Preferred examples of organic residues include alkylene groups having 1 to 10 carbon atoms, phenylene groups, etc.
Examples thereof include a valent aromatic group, a group in which an alkylene group and an aromatic group are bonded to each other, and the like. Examples of preferred compounds among these are as follows. The molecular weight of these compounds (D) and (E) is preferably 600 or less. In the synthesis of the unsaturated polyurethane resin of the present invention, it is optional to use a normal chain extender (F) (having no carboxyl group and/or sulfonic acid metal group) in addition to the above-mentioned components. As a chain extender, for example, a chain extender having a molecular weight of 600 or less is used.
Examples include hexafunctional polyols and diamines having a molecular weight of 600 or less and having a primary or secondary terminal amino group. Suitable chain extenders include (a) ethylene glycol, diethylene glycol, propylene glycol, dipropylene glycol, butanediol, hexanediol,
Polyols such as glycerin, trimethylolpropane, pentaerythritol, sorbitol, 1,4-cyclohexanediol, 1,4-cyclohexanedimethanol, xylylene glycol (b) Hydrazine, ethylenediamine, tetramethylenediamine, hexamethylenediamine, 1,
Diamines such as 4-cyclohexanediamine (c) Alkanolamines such as ethanolamine, diethanolamine, and triethanolamine (d) Hydroquinone, pyrogallol, 4,4-isopropylidene diphenol, aniline and the above polyols, diamines, Examples include polyols with a molecular weight of 600 or less obtained by adding propylene oxide and/or ethylene oxide to alkanolamines in any order. The unsaturated polyurethane resin of the present invention is synthesized by various methods using the above-mentioned components. For example, a method in which an NCO-terminated prepolymer is synthesized from an organic polyisocyanate (A), a polyol (B), and a compound (C), and then a chain extender (D) and/or (E) is reacted;
A method of synthesizing an NCO-terminated prepolymer from (A) and (B), and (D) and/or (E), and then reacting (C),
Examples include a method in which NCO-terminated prepolymers are synthesized from (A) and (B), and (A) and (C), respectively, and then (D) and/or (E) are added and reacted. Furthermore, a chain extender (F) can optionally be added at the same time as (D) and/or (E), if necessary. In the present invention, the ratio of each component can be appropriately determined from a wide range depending on the desired polyurethane, but it is usually within a range where the chemical equivalent ratio of NCO groups to active hydrogen groups is about 0.9 to 1.4, preferably about 0.95 to 1.2. The reaction is usually about 30 to 130
℃, preferably about 40 to 120℃. In the unsaturated polyurethane resin of the present invention, the concentration of carboxyl groups is 0.25 meq/g or more, and the concentration of sulfonic acid metal bases is 0.05 meq/g or more, especially in order to sufficiently disperse the ferromagnetic powder. If the concentration is less than this, aggregated magnetic powder tends to remain in the magnetic paint, and when formed into a magnetic paint film, it has poor smoothness and cannot exhibit sufficient magnetic properties. Various types of magnetic powder can be used in the present invention, including iron, chromium, nickel, cobalt, alloys thereof, oxides thereof, and modified products thereof. Specific examples of oxides include γ-
Fe 2 O 3 , ferrite, magnetite, CrO 2 , etc.
Examples of modified products include cobalt-doped γ-Fe 2 O 3 and cobalt-doped Fe 2 O 3 .
Examples include a bertholide compound of Fe 3 O 4 . It is also possible to use magnetic powders having various surface areas, and particularly when using ferromagnetic powders with a specific surface area of 30 m 2 /g or more determined from the amount of nitrogen adsorbed by the BET method, excellent magnetic properties can be obtained. The amount of magnetic powder blended is preferably about 50 to 2000 parts by weight per 100 parts by weight of the unsaturated polyurethane resin. In the present invention, the unsaturated polyurethane resin can be synthesized without a solvent, in the presence of an organic solvent, or in the presence of an ethylenically unsaturated compound used as a crosslinking agent, which will be described later. Examples of organic solvents include ketones such as acetone and methyl ethyl ketone, esters such as ethyl acetate and methyl propionate, ethers such as dioxane and cellosolve acetate, and dimethylformamide and dimethyl sulfoxide. In the present invention, other compounds can be mixed within a range that does not impair the purpose. Specific examples of these compounds include unsaturated polyester resins, saturated polyester resins, epoxy resins, and (meth)
Esters with acrylic acid, polyurethane resins, diallyl phthalate resins, ketone resins, alkyd resins, phenolic resins, rosin-modified phenolic resins, rosin esters, maleic acid-modified rosin esters, urea resins, melamine resins, polyamide resins, styrene (meth) ) Acrylic acid copolymers or their esters, poly(meth)acrylates, C 5-9 petroleum resins, hydrogenated petroleum resins, polybutadiene, natural or synthetic rubber, polyethylene,
Examples include polypropylene, ethylene-vinyl acetate copolymer resin, polyvinyl alcohol, and wax. Further, these known compounds can be added before or during the reaction as long as they do not interfere with the synthesis of the unsaturated polyurethane resin of the present invention. In the present invention, an ethylenically unsaturated compound can be used as a crosslinking agent if necessary when curing the unsaturated polyurethane resin. Various known compounds can be used as the ethylenically unsaturated compound, but representative examples include styrene, vinyltoluene, chlorostyrene, t-butylstyrene, α-methylstyrene, divinylbenzene, acrylic acid, and methacrylic acid. , methyl, ethyl, isopropyl, n-butyl, t-butyl, α-ethylhexyl, n-nonyl, n-decyl, lauryl, stearyl ester of acrylic acid or methacrylate, n-butoxyethyl acrylic acid or methacrylate, Cyclohexyl, phenoxyethyl, tetrahydrofurfuryl, glycidyl, allyl, benzyl, tribromophenyl, 2,3-dichloropropyl, 3-chloro-2
-Hydroxypropyl, N,N-dimethylaminoethyl, N,N-diethylaminoethyl, N-t
-butylaminoethyl ester, etc., ethylene glycol mono(meth)acrylate, propylene glycol mono(meth)acrylate, diethylene glycol mono(meth)acrylate, dipropylene glycol mono(meth)acrylate, with a molecular weight (hereinafter referred to as MW) of 200 to 1000 Polyethylene glycol mono(meth)acrylate, MW200
~1000 polyethylene glycol monomethyl ether mono(meth)acrylate, MW200~1000
polypropylene glycol mono(meth)acrylate, polypropylene glycol monomethyl ether mono(meth)acrylate with MW200-1000, polyethylene glycol monoethyl ether mono(meth)acrylate with MW200-1000,
MW200-1000 polypropylene glycol monoethyl ether mono(meth)acrylate, ethylene glycol di(meth)acrylate, propylene glycol di(meth)acrylate, 1,3
-propanediol di(meth)acrylate,
1,4-butanediol di(meth)acrylate, neopentyl glycol di(meth)acrylate, 1,6-hexanediol di(meth)acrylate, polyethylene glycol di(meth)acrylate, polypropylene glycol di(meth)acrylate, glycerin di(meth)acrylate, glycerin tri(meth)acrylate,
trimethylolethane di(meth)acrylate,
Trimethylolethane tri(meth)acrylate, trimethylolpropane tri(meth)acrylate, acrylamide, N,N-dimethylacrylamide, N,N-diethylacrylamide,
Examples include ethylene bisacrylamide, diallyl phthalate, triallyl isocyanurate, dibutyl fumarate, and vinyl acetate. However, when present during the urethanization reaction, the ethylenically unsaturated compounds having active hydrogen among the above should be excluded. Among the above-mentioned crosslinking agents, particularly preferred compounds have the general formula (In the formula, A represents an alkylene group or haloalkylene group having 2 to 4 carbon atoms), and specific examples include ethylene glycol, propylene glycol, 1,3-propanediol, 1,2-butanediol, Examples include monomethacrylates such as 1,3-butanediol and 1,4-butanediol, and 3-chloro-2-hydroxypropyl methacrylate. In the present invention, the ratio of the unsaturated polyurethane resin and the ethylenically unsaturated compound is from 30:70 to 95:5 by weight.
is preferred, and 50:50 to 80:20 is more preferred. For the purpose of stably storing the magnetic paint of the present invention, a known thermal polymerization inhibitor can be added. For example, hydroquinone, mono-tert-butylhydroquinone, 2,5-di-tert-butylhydroquinone, hydroquinone monomethyl ether, catechol, p-tert-butylcatechol,
Examples include benzoquinone, 2,5-di-tert-butylbenzoquinone, 2,5-diphenyl-p-benzoquinone, 2,6-di-tert-butyl-p-cresol, and picric acid. It is desirable that these thermal polymerization inhibitors prevent only the thermal polymerization reaction (dark reaction) without inhibiting the photocuring reaction, so the amount added should be based on the total amount of the unsaturated polyurethane resin and crosslinking agent. It is desirable that the amount is in the range of 0.001 to 2.5% by weight, preferably 0.005 to 1% by weight. Furthermore, in the present invention, commonly used additives such as dispersants, lubricants, abrasives, and antistatic agents can be added as necessary. The magnetic paint of the present invention can be obtained by mixing the above-mentioned components by various known methods, and for example, a mixer, roll mill, ball mill, sand mill, high-speed impeller, etc. can be used. The magnetic paint of the present invention can be applied to tapes, sheets, cards,
It is applied to various types of supports such as disks and drums. The support usually has a thickness of about 5 to 50μ,
It is preferably about 10 to 40μ, and suitable materials include polyesters such as polyethylene terephthalate, polyolefins such as polypropylene, cellulose derivatives such as cellulose acetate, polycarbonate, polyamide, polyimide, polyamideimide, and the like. Various methods can be used to apply the magnetic coating onto the support, such as impregnation coating, air doctor coating, air knife coating, blade coating, reverse roll coating, gravure coating, cast coating, and spray coating. After coating, the coating may be treated to orient the magnetic powder if necessary, or dried if it contains a general organic solvent. The drying temperature is usually approx.
The temperature is about 20 to 120°C, preferably about 50 to 100°C, and the drying time is about 30 seconds to 10 minutes, preferably about 1 to 5 minutes. Furthermore, if necessary, a surface smoothing treatment can be performed before or after curing, or the material can be cut into a desired shape. The magnetic paint of the present invention can be cured by a known method. For example, when curing with an electron beam, the acceleration voltage is 100 to 1000 KeV, preferably 150 to 1000 KeV.
A cured product can be obtained by irradiating in an inert gas atmosphere using a 300 KeV electron beam irradiation device such that the total absorbed dose is 0.5 to 20 Mrad, preferably 2 to 15 Mrad. In addition, in the present invention, other curing means, such as methods using thermal energy such as infrared rays, high frequency waves, or microwaves, i.e., heating curing methods, curing methods using ultraviolet rays obtained from mercury lamps, xenon lamps, etc., or
A method of curing by irradiating with other radiation such as rays or gamma rays can also be used. In the present invention, when using high-energy ionizing radiation such as electron beams, X-rays, and γ-rays, which have the effect of being absorbed by substances and emitting secondary electrons, it is not necessary to add a polymerization initiator. is also good, but
When curing by heating or ultraviolet rays, it is preferable to add a thermal polymerization initiator or a photopolymerization initiator. Examples of these thermal or photopolymerization initiators include ketone peroxides such as methyl ethyl ketone peroxide and cyclohexanone peroxide, hydroperoxides such as cumene hydroperoxide and tert-butyl peroxide, and di-tert-butyl peroxide. Examples include dialkyl peroxides such as oxide and dicumyl peroxide, peroxy esters such as tert-butyl peroxylaurate and tert-butyl peroxybenzoate, and azo compounds such as azobisisobutyronitrile.
Further, polymerization accelerators such as metal soaps such as cobalt and manganese for the above-mentioned ketone peroxides, or reducing amines for the above-mentioned hydroperoxides can also be used. As described above, the magnetic paint of the present invention is characterized by containing as a binder an unsaturated polyurethane resin containing a hydrophilic carboxyl group and/or a sulfonic acid metal base in its molecular chain, and magnetic powder is added to the resin. The resulting magnetic paint has significantly improved heat resistance, hydrolysis resistance, and abrasion resistance, and is a magnetic material for magnetic recording with excellent magnetic properties and durability. A detailed explanation will be given below with reference to synthesis examples and examples. Note that "parts" or "%" simply means parts by weight or percent by weight. Synthesis example 1 Place TDI (95.5g) in a reactor equipped with a stirring device and
Warmed to °C, Byron RV200L (molecular weight 1860)
A mixed solution of 510.0g, dioxane 325.7g, and dibutyltin dilaurate 0.2g was gradually added dropwise to the solution at 90°C.
The mixture solution of 24.8 g of 2-hydroxyethyl acrylate (HEA) and 1.4 g of hydroquinone was gradually added dropwise to react for about 3 hours.
After reacting for 2.5 hours, a mixed solution of 21.0 g of 2,2-dihydroxymethylpropionic acid (DMPA) and 325.8 g of cyclohexanone is gradually added.
After reacting for about 3 and a half hours, the solid content was 50%, and the solid content was reduced to 50%.
An unsaturated polyurethane resin solution () with a COOH group concentration of 0.24 meq/g was obtained. Synthesis Example 2 An unsaturated polyurethane resin solution () was obtained in the same manner as in Synthesis Example 1 except that 16.6 g of diethylene glycol (DEG) was used instead of DMPA. Examples 1-2 and Comparative Examples 1-2 Using the unsaturated polyurethane resin solutions obtained in the above synthesis examples, the compositions shown in Table 1 were mixed and kneaded in a ball mill for 40 hours to obtain magnetic paints. . Each of the obtained magnetic paints was applied onto a polyester film using a doctor blade, dried in an oven at 80°C for 3 minutes, and then exposed to an accelerating voltage using a curtain beam type electron beam irradiation device.
The coating film was cured by irradiation at 150 KeV and a beam current of 10 mA to give an irradiation dose of 5 Mrad. After curing, the surface gloss of the magnetic coating film was measured using a gloss meter (Toyo Seiki S-60) in order to examine the dispersibility of the magnetic powder. The better the dispersibility, the better the gloss. In addition, in the table (including Table 2)
PU is an unsaturated polyurethane resin solution, HEMA is hydroxyethyl methacrylate, HPMA is hydroxypropyl methacrylate, and PA is an ester of HEMA and phosphoric acid, including 2-methacryloxyethyl phosphate and di(2-methacryloxyethyl).
A mixture of phosphates, THF-A is tetrahydrofurfuryl acrylate, TMP-tA is trimethylolpropane triacrylate, and MEK is methyl ethyl ketone. In addition, magnetic powder A has a specific surface area of 48 m 2 /g Fe-
Co alloy, B is Co-coated γ-Fe 2 O 3 of 32 m 2 /g,
C indicates γ-Fe 2 O 3 of 22 m 2 /g. In the adhesion test, cellophane tape was adhered to the magnetic coating under a load of 5 kg and then suddenly peeled off, and the degree of peeling was evaluated on a three-grade scale. 〇: Peeling area 0% △: 〃 0 to 25% ×: 〃 25% or more
The weight loss (mg) was measured when the magnetic coating was moved back and forth 100 times.

【表】 合成例 3 攪拌装置付き反応器にMDI(125.0g)を入れ、
80℃に加温しながら、バイロンRUX(分子量
2000)375g、プラクセル210(分子量1000)123.7
g、ジブチルスズジラウレート0.22g、ジオキサ
ン324.4gの混合溶液を徐々に滴下して、90℃で
約3時間反応させ、次にHEA28.2g及びハイド
ロキノン1.4gの混合溶液を滴下し、約2.5時間反
応させた。これにDMPA15.9g、シクロヘキサ
ノン345.0gの混合溶液を徐々に滴下し、約3.5時
間反応させて、固形分50%、固形分中のCOOH
基濃度が0.17meq/gの不飽和ポリウレタン樹脂
()を得た。 合成例 4 攪拌装置付き反応器にMDI(145.2g)を入れ、
80℃に加温しながら、バイロンRV200L(分子量
1860)312.3g、プラクセル220(245.0g)、シク
ロヘキサノン689.3g、MEK353.55g、ジブチル
スズジラウレート0.14gの混合溶液を徐々に滴下
して、90℃で約3時間反応させ、HEA32.7g、
ハイドロキノン1.46gを同様に加えて更に約2.5
時間反応させ、次にDEIS(48.9g)及びジメチル
ホルムアミド135.7gの溶液を徐々に加えて約2
時間反応させて、固形分40%、固形分中のスルホ
ン酸ナトリウム塩基の濃度が、0.17meq/gの不
飽和ポリウレタン樹脂溶液()を得た。 合成例 5 合成例3において、DMPAの代りにDEG(12.6
g)を用いた他は同様にして、不飽和ポリウレタ
ン樹脂溶液()を得た。 実施例3〜5及び比較例3〜5 第2表及び第3表に記載の配合を用いて、実施
例1と同様にして磁性塗料を得た。得られた磁性
塗料の特性を同様にして調べた。
[Table] Synthesis Example 3 Put MDI (125.0g) into a reactor equipped with a stirring device,
Byron RUX (molecular weight
2000) 375g, Plaxel 210 (molecular weight 1000) 123.7
A mixed solution of g, 0.22 g of dibutyltin dilaurate, and 324.4 g of dioxane was gradually added dropwise and allowed to react at 90°C for about 3 hours. Next, a mixed solution of 28.2 g of HEA and 1.4 g of hydroquinone was added dropwise and allowed to react for about 2.5 hours. Ta. A mixed solution of 15.9 g of DMPA and 345.0 g of cyclohexanone was gradually added dropwise to this, and the mixture was reacted for about 3.5 hours to achieve a solid content of 50% and COOH in the solid content.
An unsaturated polyurethane resin () with a group concentration of 0.17 meq/g was obtained. Synthesis Example 4 Put MDI (145.2g) into a reactor equipped with a stirring device,
Byron RV200L (molecular weight
1860) 312.3 g, Plaxel 220 (245.0 g), cyclohexanone 689.3 g, MEK 353.55 g, and dibutyltin dilaurate 0.14 g were gradually added dropwise and reacted at 90°C for about 3 hours to produce 32.7 g of HEA,
Add 1.46g of hydroquinone in the same way and add about 2.5g
After reacting for about 2 hours, a solution of DEIS (48.9 g) and dimethylformamide 135.7 g was gradually added.
The reaction was carried out for a period of time to obtain an unsaturated polyurethane resin solution () having a solid content of 40% and a concentration of sodium sulfonate base in the solid content of 0.17 meq/g. Synthesis Example 5 In Synthesis Example 3, DEG (12.6
An unsaturated polyurethane resin solution () was obtained in the same manner except that g) was used. Examples 3 to 5 and Comparative Examples 3 to 5 Magnetic paints were obtained in the same manner as in Example 1 using the formulations shown in Tables 2 and 3. The properties of the obtained magnetic paint were investigated in the same manner.

【表】【table】

【表】【table】

【表】【table】

【表】【table】

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1 不飽和ポリウレタン樹脂、磁性粉末及び必要
に応じてエチレン性不飽和化合物及び/又は溶剤
を成分とする磁性塗料において、該不飽和ポリウ
レタン樹脂が重合可能な2重結合を持つ末端基を
2ケ以上有し、且つその鎖伸長剤成分の一部又は
全部が、2個以上の活性水素と少なくとも1個の
カルボキシル基を有するポリヒドロキシカルボン
酸及び/又は2個以上の活性水素と少なくとも1
個のスルホン酸金属塩基を有するポリヒドロキシ
スルホン酸金属塩であることを特徴とする磁性塗
料。 2 ポリヒドロキシカルボン酸が、2個の活性水
素と1個のカルボキシル基を有するものである請
求の範囲第1項に記載の磁性塗料。 3 ポリヒドロキシスルホン酸金属塩が、一般式 (R1は炭素数2〜6のアルキレン基、R2は水
素又は炭素数1〜5のアルキル基、R3は有機残
基、Mはアルカリ金属、mは1〜3の数を示す)
で表わされる化合物である請求の範囲第1項に記
載の磁性塗料。 4 不飽和ポリウレタン樹脂が、カルボキシル基
を0.025meq/g以上有する請求の範囲第1項又
は第2項に記載の磁性塗料。 5 不飽和ポリウレタン樹脂が、スルホン酸金属
塩基を0.05meq/g以上有する請求の範囲第1項
又は第3項に記載の磁性塗料。 6 エチレン性不飽和化合物が、下記一般式 (式中Aは炭素数2〜4のアルキレン基又はハ
ロアルキレン基を示す)で表わされる化合物を主
成分とする請求の範囲第1項に記載の磁性塗料。 7 磁性塗料が放射線により硬化するものである
請求の範囲第1項に記載の磁性塗料。
[Claims] 1. A magnetic paint comprising an unsaturated polyurethane resin, a magnetic powder, and optionally an ethylenically unsaturated compound and/or a solvent, in which the unsaturated polyurethane resin has a polymerizable double bond. A polyhydroxycarboxylic acid having two or more terminal groups, and a part or all of its chain extender component has two or more active hydrogens and at least one carboxyl group and/or two or more active hydrogens. and at least 1
A magnetic paint characterized in that it is a polyhydroxysulfonic acid metal salt having sulfonic acid metal bases. 2. The magnetic paint according to claim 1, wherein the polyhydroxycarboxylic acid has two active hydrogens and one carboxyl group. 3 Polyhydroxysulfonic acid metal salt has the general formula (R 1 is an alkylene group having 2 to 6 carbon atoms, R 2 is hydrogen or an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms, R 3 is an organic residue, M is an alkali metal, and m is a number from 1 to 3)
The magnetic paint according to claim 1, which is a compound represented by: 4. The magnetic paint according to claim 1 or 2, wherein the unsaturated polyurethane resin has carboxyl groups of 0.025 meq/g or more. 5. The magnetic paint according to claim 1 or 3, wherein the unsaturated polyurethane resin has a sulfonic acid metal base content of 0.05 meq/g or more. 6 The ethylenically unsaturated compound has the following general formula 2. The magnetic paint according to claim 1, which contains as a main component a compound represented by the formula (wherein A represents an alkylene group or a haloalkylene group having 2 to 4 carbon atoms). 7. The magnetic paint according to claim 1, wherein the magnetic paint is cured by radiation.
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