JPS6358869B2 - - Google Patents

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JPS6358869B2
JPS6358869B2 JP58010908A JP1090883A JPS6358869B2 JP S6358869 B2 JPS6358869 B2 JP S6358869B2 JP 58010908 A JP58010908 A JP 58010908A JP 1090883 A JP1090883 A JP 1090883A JP S6358869 B2 JPS6358869 B2 JP S6358869B2
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JP
Japan
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epoxy
modified polyurethane
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groups
magnetic
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JP58010908A
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Description

【発明の詳細な説明】 本発明は磁性塗料組成物に関する。 磁気記録用磁性材料としては最近、益々高性能
なものが要求されている。この目的のためには磁
性粉末の改良も重要であるが、磁性粉末をテープ
等の支持体上に塗着するときに使用するバインダ
ーも重要な因子の一つである。 一般に磁気テープ等を製造する際に表面被覆用
樹脂として柔軟性に富み強靭な塗膜を与えるポリ
ウレタン樹脂が用いられることが多い。しかし従
来のポリウレタンは磁性粉末の分散能が低く、こ
れを補うために分散剤として大豆レシチン等が使
用されるが、長期使用の際にブリードの発生等の
悪影響が表われる。斯かる分散性を向上させるた
めにニトロセルロース、ポリビニルブチラール、
塩ビ/酢ビ/ビニルアルコール共重合体等の分散
性の良い樹脂の併用も行われているが、この場合
には耐摩耗性、柔軟性に劣る欠点があつた。 このような欠点の解消を目的として各種の研究
が行われ、例えば(1)特開昭51−44902号、(2)同51
−44903号、(3)同55―139634号、(4)同55−139636
号、(5)同56−68925号、(6)〜(9)同56−101643〜
101646号等に記載された磁気記録体が知られてい
る。しかし例えば(1),(2)ではOH基を含有しない
ウレタン変性エポキシ樹脂が使用され、また(3)〜
(9)ではOH基を有するウレタン樹脂が使用されて
いるが、これらはエポキシ樹脂で変性されたもの
ではなく、そのOH基の数も通常は1〜5個程度
のものであり、分散性の改良はある程度達成され
ているものの尚不十分であり、また耐加水分解
性、耐熱性等に劣る欠点を有している。 本発明の目的は磁性粉の分散性を著しく向上せ
しめた磁性塗料組成物を提供することにある。 本発明の目的は更に耐加水分解性、耐熱性、フ
イルム硬度、他の樹脂との相溶性等に著しく優れ
た磁性塗料組成物を提供することにある。 本発明はビスフエノール系エポキシ樹脂変性ポ
リウレタン樹脂のエポキシ基をアミン類及び/又
はカルボン酸類をエポキシ基に対して1倍当量以
下用いて開環させてOH基を生成せしめた、分子
鎖中にOH基を0.1meq/g以上含有する官能基数
が3以上の変性ポリウレタン樹脂、磁性粉及び多
官能性ポリイソシアネート化合物を主成分とする
磁性塗料組成物に係る。 本発明においては分子鎖中にOH基を0.1meq/
g以上有し官能基数(分子中のOH基の数)が3
以上である変性ポリウレタン樹脂を使用すること
により、多数のOH基の存在とエポキシ樹脂のビ
スフエノール骨格の存在との相乗効果により、優
れた磁性粉の分散性の向上と同時に、耐加水分解
性、耐熱性、フイルム硬度、他樹脂との相溶性等
において著しい改善が達成された。 以下本発明の構成につき詳しく述べる。 本発明の分子鎖中にOH基を含有する官能基数
が3以上の変性ポリウレタン樹脂はポリオール、
イソシアネート化合物、ビスフエノール系エポキ
シ樹脂を用いて公知の方法でウレタン化反応を行
い、次いでアミン類又はカルボン酸類と反応させ
ることにより得られる。この場合鎖延長剤を使用
することも任意である。変性ポリウレタン樹脂に
おけるOH基の含有量は0.1meq/g以上が好まし
く、官能基数は3以上、特に6以上がより好まし
い。尚、ここで例えばOH基含有量が0.2meq/g
とは、ポリマーの分子量が3万であれば0.2×
10-3×30000=6となり、6個のOH基が存在す
る。 本発明において上記ポリオールとしては各種の
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
テルポリオールの具体例としてはポリエチレンア
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、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
ングリコール、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―45 HT)、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、1種
又は2種以上を用いることができる。 本発明において用いられるイソシアネート化合
物は、ポリウレタン化学において公知のいかなる
ポリイソシアネートであつてもよく、例えばヘキ
サメチレンジイソシアネート(HDI)、イソホロ
ンジイソシアネート(IPDI)、4,4′―ジシクロ
ヘキシルメタンジイソシアネート(HMDI)、
2,4―トリレンジイソシアネート(2,4―
TDI)、2,6―トリレンジイソシアネート(2,
6―TDI)、4,4′―ジフエニルメタンジイソシ
アネート(MDI)、カーボジイミド変性MDI、ポ
リメチレンポリフエニルポリイソシアネート
(PAPI)、オルトトルイジンジイソシアネート
(TODI)、ナフチレンジイソシアネート(NDI)、
キシリレンジイソシアネート(XDI)、リジンジ
イソシアネート(LDI)などが挙げられ、1種又
は2種以上を用いることができる。 エポキシ樹脂としてはビスフエノールタイプの
エポキシ樹脂が使用され、特に下記の式で示され
るエポキシ樹脂が好適である。 (R1,R2はそれぞれ水素又はメチル基、nは
0.1以上の数を示す) 本発明においては上記のように分子両末端にそ
れぞれエポキシ基を有し、分子鎖中にエポキシ基
を有しないエポキシ樹脂が好適に使用され、具体
例を商品名で示すと、例えばエピコート828,
834,1001,1002,1003,1004,1007,1009(以上
シエル化学製)等を挙げることができる。n(平
均値)は0.1以上の数であり、好ましくは1以上
の数である。 鎖伸長剤としては、例えば分子量500以下の2
〜6官能性のポリオール及び分子量500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。適当な鎖伸長剤としては例えば、 (a) エチレングリコール、ジエチレングリコー
ル、1,2―プロピレングリコール、ジプロピ
レングリコール、1,4―ブタンジオール、
2,3―ブタンジオール、1,3―プロピレン
グリコール、1,6―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、メタキシリレングリコール、パラキ
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500以下のポリオール類などが挙げら
れる。 エポキシ変性ポリウレタン樹脂は上記各成分を
用いて合成されるが、その際通常NCO Indexと
して約0.7〜1.2、好ましくは約0.9〜1.1の範囲で
反応させるのが良い。本発明のエポキシ樹脂変性
ポリウレタン樹脂の基本構造は通常のポリウレタ
ン樹脂と比較して説明すると以下のようである。
即ちポリオールをP、ポリイソシアネートをI、
鎖伸長剤をS、エポキシ樹脂をEとすると、一般
のポリウレタン樹脂の基本構造は ―P―I―P―I―S―I―P―I―S― 等であるのに対し、本発明のエポキシ樹脂変性ポ
リウレタン樹脂の基本構造は ―P―I―E―I―P―I―S―I―P―I―
E―I 等である。 本発明では上記のエポキシ変性ポリウレタン樹
脂のエポキシ基を更にアミン類及び/又はカルボ
ン酸類と反応させることにより開環させてOH基
を生成せしめた変性ポリウレタン樹脂が使用され
る。 アミン類としては第2級アミノ基含有化合物が
好ましく、例えばジエチルアミン、ジプロピルア
ミン、ジブチルアミン等のジアルキルアミン類、
N―メチルエタノールアミン、N―ブチルエタノ
ールアミン、ジエタノールアミン、ジプロパノー
ルアミン等のアルカノールアミン類、またカルボ
ン酸類としては酢酸、プロピオン酸、ステアリン
酸、コハク酸、アジピン酸、マレイン酸、安息香
酸、フタル酸、フエニル酢酸、ヒドロキシ酢酸
(グリコール酸)、乳酸、2,2―ジメチロールプ
ロピオン酸、9,10,12,13―テトラオキシオク
タデカン酸、無水酢酸、無水コハク酸、無水マレ
イン酸、無水フタル酸等を挙げることができる。
これらのアミン類及びカルボン酸類は単独で或い
は両者の併用において用いることができる。 本発明の上記開環反応においてはエポキシ基を
全部開環させるのが好ましいが、勿論1部のエポ
キシ基を残存させても良く、通常エポキシ基に対
してアミン類及び/又はカルボン酸類を約1倍当
量以下、好ましくは約0.2〜1倍当量使用するの
が良い。反応は通常約20〜180℃、好ましくは約
100〜150℃で行うのが良い。 本発明の上記開環後の変性ポリウレタン樹脂は
分子中に多数のOH基を有し磁性粉の分散能が極
めて良好である。OH基の数は通常3個以上が好
ましく、一般に6〜30個、特に好ましくは10〜20
個のOH基を有するのが良い。上記開環後のOH
基は、イソシアネート基が上記重合中に全て反応
して残存していないので、これ以上反応しない。
ただし磁性粉末分散後、架橋剤として多官能性イ
ソシアネート化合物を添加すれば反応硬化する。 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。磁性粉末の配合量はポリマー100ωt部に対
し約50〜2000ωt部とするのが好ましい。 本発明における多官能性イソシアネート化合物
としては官能基数が2以上のポリイソシアネート
を用いることができる。好適な具体例としては、
前記エポキシ変性ポリウレタン樹脂の製造に使用
し得る各種のイソシアネート化合物及びトリメチ
ロールプロパンとTDIから得られる3官能のイソ
シアネート(商品名 デスモジユールL、西ドイ
ツ、バイエル社)、同様バイエル社の3官能のイ
ソシアネート(商品名 デスモジユールN75、同
R、同H等)、ポリメリツクポリイソシアネート
(PPI)等を挙げることができる。 本発明の磁性塗料組成物は上記変性ウレタン樹
脂、磁性粉末及び多官能性イソシアネート化合物
を混合することにより得られる。磁性塗料組成物
におけるNCO Indexは通常約0.9〜1.5の範囲が適
当であるが、磁性粉末及びその他の添加物の保有
する活性水素を考慮する場合には更に高くするの
が好ましい。 本発明ではその目的を損わない範囲で、塩化ビ
ニル系樹脂、塩化ビニリデン系樹脂、塩ビ/酢
ビ/ビニルアルコール共重合樹脂(UCC社製、
VAGH等)、ニトロセルロース、ポリビニルブチ
ラール樹脂、ポリエステル系樹脂、アルキツド樹
脂、エポキシ樹脂、アクリロニトリル―ブタジエ
ンゴム等の樹脂を配合することができる。また本
発明では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を加えてもよい。 本発明の磁性塗料組成物は上記の各成分を各種
の方法により混合すれば製造でき、例えばミキ
サ、ロールミル、ボールミル、サンドミル、高速
インペラー等を使用するのが好ましい。特に多官
能性イソシアネート化合物は十分に分散させた後
に加えるとポツトライフが長くなり好ましい。ま
た本発明のエポキシ変性ポリウレタン樹脂の製造
時、その開環反応時、上記磁性塗料組成物の製造
時等には溶媒を使用することが好ましく、好適な
溶媒としてはアセトン、メチルエチルケトン、メ
チルイソブチルケトン、シクロヘキサノン等のケ
トン類、ベンゼン、トルエン、キシレン等の芳香
族炭化水素類、酢酸エチル、酢酸ブチル等のエス
テル類、メチルセロソルブアセテート、エチルセ
ロソルブアセテート、3―メトキシブチルアセテ
ート、エチレングリコールジアセテート、ジメチ
ルホルムアミド、ジメチルアセトアミド等を挙げ
ることができる。 本発明の磁性塗料組成物はテープ、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
の磁性塗料組成物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。塗布後は
必要により磁性粉末を配向させる処理を施した
後、乾燥する。乾燥温度は通常約20〜100℃程度
で、乾燥時間は約5分以上、好ましくは約5分〜
24時間程度とするのが良い。乾燥後は通常50〜
140℃で約1分〜2時間程度キユアリングするの
が好ましい。また必要により表面平滑化加工を施
したり、所望の形状に裁断することができる。 以下に本発明の実施例、比較例及び試験例を挙
げて詳しく説明する。尚、単に部及び%とあるの
は重量部及び重量%を示す。 実施例 1 温度計、スターラー、窒素ガス導入管及び冷却
器を備えた2のセパラブルフラスコに バイロンRV―200L 280g(0.14 モル) ポリカプロラクトンジオール 120g(0.06モル) (分子量2000) エピコート1001 36g(0.04 モル) MDI 76.6g(0.306モル) シクロヘキサノン 156g を秤取し80℃で2時間反応させる。次いでシクロ
ヘキサノン1057g及び1,6―ヘキサンジオール
7.1g(0.06モル)を加え、更に80℃で3時間反
応させてエポキシ変性ポリウレタン溶液を得る。 このエポキシ変性ポリウレタン溶液600gとジ
エタノールアミン0.76gを150℃で3時間反応さ
せた。ガスクロマトグラフイーによりジエタノー
ルアミンは検出されなかつた。得られた変性ポリ
ウレタン溶液は固形分30%で粘度は280mPa・
s/25℃、OH基を0.12meq/g(OH基数4.9)
有していた。 上記変性ポリウレタン溶液100部、磁性粉(γ
―フエライト)100g、デスモジユールL、4部
及びメチルエチルケトン100部をボールミルに入
れ24時間混練して磁性塗料組成物を得た。 実施例 2 ジエタノールアミンを1.64g使用した以外は実
施例1と同様にして粘度270mPa・s/25℃、
OH基含量0.26meq/g(OH基数7.7)の変性ポ
リウレタン溶液を製造し、以下実施例1と同様に
して磁性塗料組成物を得た。 実施例 3 ジエタノールアミンを2.85g使用した以外は実
施例1と同様にして粘度270mPa・s/25℃、
OH基含量0.45meq/g(OH基数11.5)の変性ポ
リウレタン溶液を製造し、以下実施例1と同様に
して磁性塗料組成物を得た。 実施例 4 ジエタノールアミンの代りに2,2―ジメチロ
ールプロピオン酸0.97gを使用した以外は実施例
1と同様にして粘度280mPa・s/25℃、OH基
含量0.45meq/g(OH基数11.5)の変性ポリウ
レタン溶液を製造し、以下実施例1と同様にして
磁性塗料組成物を得た。 実施例 5 実施例1と同様のフラスコに バイロンRV―200L 231g(0.116モル) デスモフエン2020E 132g(0.066モル) (分子量2000) エピコート1001 74.3g(0.083モル) MDI 41.3g(0.165モル) IPDI 33.0g(0.149モル) シクロヘキサノン 155g を秤取し100℃で3時間反応させる。次いでシク
ロヘキサノン1053g及び1,6―ヘキサンジオー
ル5.9g(0.050モル)を加え、更に100℃で4時
間反応させてエポキシ変性ポリウレタン溶液を得
る。 このエポキシ変性ポリウレタン溶液600gとジ
エタノールアミン6.0gを150℃で3時間反応させ
て粘度310mPa・s/25℃、OH基含量0.96meq/
g(OH基数22.0)の変性ポリウレタン溶液を製
造し、以下実施例1と同様にして磁性塗料組成物
を得た。 比較例 1 実施例1の開環前のエポキシ変性ポリウレタン
溶液を使用した以外は実施例1と同様にして磁性
塗料組成物を得た。 比較例 2 実施例1の開環前のエポキシ変性ポリウレタン
溶液600gにジエタノールアミン0.76gを加える
が、加熱反応を行わずに得た溶液を使用した以外
は実施例1と同様にして磁性塗料組成物を得た。 比較例 3 実施例5の開環前のエポキシ変性ポリウレタン
溶液を使用した以外は実施例5と同様にして磁性
塗料組成物を得た。 比較例 4 バイロンRV―200L 280g(0.14モル) ポリカプロラクトンジオール 120g(0.06モル) (分子量2000) MDI 65g(0.26モル) とシクロヘキサノン142gの混合物を80℃で2時
間反応させる。次いでシクロヘキサノン960g及
び1,6―ヘキサンジオール7.1g(0.06モル)
を加えて80℃で3時間反応させて、固形分30%、
粘度520mPa・s/25℃のポリウレタン溶液を得
る。 このポリウレタン溶液を使用した以外は実施例
1と同様にして磁性塗料組成物を得た。 比較例 5 バイロンRV―200L、ポリカプロラクトンジオ
ール及びMDIを比較例4と同量使用し、これら
とシクロヘキサノン141gの混合物を80℃で2時
間反応させる。次いでシクロヘキサノン957g及
びグリセリン5.5g(0.06モル)を加えて80℃で
3時間反応させて、固形分30%、粘度500mPa・
s/25℃、OH基含量0.13meq/g(OH基数5.4)
のポリウレタン溶液を得る。 このポリウレタン溶液を使用した以外は実施例
1と同様にして磁性塗料組成物を得た。 比較例 6 実施例1の開環前のエポキシ変性ポリウレタン
溶液600gとN―メチルエタノールアミン0.54g
を実施例1と同様に反応させて、固形分30%、粘
度300mPa・s/25℃、OH基含量0.08meq/g
(OH基数3.6)の変性ポリウレタン溶液を用いた
以外は実施例1と同様にして磁性塗料組成物を得
た。 試験例 1 得られた磁性塗料を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て室温で2時間乾燥
後、100℃のオーブン中で20時間加熱乾燥して磁
性塗膜を得た。 磁性塗料の分散性を調べるために磁性塗膜の表
面光沢度をグロスメーター(東洋精機S―60)に
より測定した。分散性が良い程、光沢性も良い。 また磁性塗膜の強度を調べるために塗膜を70
℃,95%RHに調節した恒温恒湿槽内に2週間載
置して加湿した後に硬度2Hの鉛筆により引掻テ
ストを行つた。評価は◎傷がつかない、△傷がつ
く、×ははがれるとした。尚、加湿試験前の試料
はいずれも◎であつた。 結果を第1表に示す。 【表】
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention relates to magnetic coating compositions. Recently, magnetic materials for magnetic recording are required to have increasingly high performance. For this purpose, it is important to improve the magnetic powder, but the binder used when applying the magnetic powder onto a support such as a tape is also an important factor. In general, when manufacturing magnetic tapes and the like, polyurethane resins are often used as surface coating resins, which provide a highly flexible and tough coating film. However, conventional polyurethane has a low ability to disperse magnetic powder, and to compensate for this, soybean lecithin or the like is used as a dispersant, but adverse effects such as bleeding occur during long-term use. To improve such dispersibility, nitrocellulose, polyvinyl butyral,
Resins with good dispersibility such as vinyl chloride/vinyl acetate/vinyl alcohol copolymers have also been used in combination, but this has the drawback of poor abrasion resistance and flexibility. Various studies have been carried out with the aim of resolving these shortcomings, such as (1) Japanese Patent Application Laid-open No. 51-44902, (2) Japanese Patent Publication No. 51-44902,
No. -44903, (3) No. 55-139634, (4) No. 55-139636
No., (5) No. 56-68925, (6) to (9) No. 56-101643 to
Magnetic recording bodies described in No. 101646 and the like are known. However, for example, (1) and (2) use urethane-modified epoxy resins that do not contain OH groups, and (3)
In (9), urethane resins with OH groups are used, but these are not modified with epoxy resins, and the number of OH groups is usually about 1 to 5, resulting in poor dispersibility. Although improvements have been made to some extent, they are still insufficient, and they still have drawbacks such as poor hydrolysis resistance and heat resistance. An object of the present invention is to provide a magnetic coating composition in which the dispersibility of magnetic powder is significantly improved. A further object of the present invention is to provide a magnetic coating composition that has excellent hydrolysis resistance, heat resistance, film hardness, compatibility with other resins, and the like. In the present invention, the epoxy group of a bisphenol-based epoxy resin-modified polyurethane resin is ring-opened using amines and/or carboxylic acids in an amount equal to or less than 1 times the epoxy group to generate an OH group in the molecular chain. The present invention relates to a magnetic coating composition whose main components are a modified polyurethane resin containing 0.1 meq/g or more of functional groups and a functional group number of 3 or more, magnetic powder, and a polyfunctional polyisocyanate compound. In the present invention, the OH group is added to the molecular chain by 0.1meq/
g or more and the number of functional groups (number of OH groups in the molecule) is 3
By using the above-mentioned modified polyurethane resin, due to the synergistic effect of the presence of many OH groups and the presence of the bisphenol skeleton of the epoxy resin, it is possible to improve the dispersibility of magnetic powder, and at the same time improve hydrolysis resistance. Significant improvements were achieved in heat resistance, film hardness, compatibility with other resins, etc. The structure of the present invention will be described in detail below. The modified polyurethane resin having 3 or more functional groups containing OH groups in the molecular chain of the present invention is a polyol,
It is obtained by carrying out a urethanization reaction by a known method using an isocyanate compound and a bisphenol-based epoxy resin, and then reacting with amines or carboxylic acids. In this case it is also optional to use chain extenders. The content of OH groups in the modified polyurethane resin is preferably 0.1 meq/g or more, and the number of functional groups is preferably 3 or more, particularly 6 or more. Here, for example, if the OH group content is 0.2meq/g
If the molecular weight of the polymer is 30,000, then 0.2×
10 -3 ×30000=6, and there are 6 OH groups. In the present invention, various polyester polyols, polyether polyols, and other polyols can be used as the polyol. Specific examples of polyester polyols include adipate polyols such as polyethylene adipate polyol, polybutylene adipate polyol, and polyethylene propylene adipate polyol, terephthalic acid polyols (e.g., Toyobo Co., Ltd., trade names Vylon RUX, Vylon RV-200L), and polycaprolactone. Specific examples of polyether polyols include polyoxyethylene glycol, polyoxypropylene polyol, polyoxytetramethylene polyol, and the like. In addition, other polyols include polycarbonate polyols (e.g., Bayer AG, West Germany, 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-45 HT), polypentadiene polyol, castor oil polyol, etc., and one type or two or more types can be used. The isocyanate compound used in the present invention may be any polyisocyanate known in polyurethane chemistry, such as hexamethylene diisocyanate (HDI), isophorone diisocyanate (IPDI), 4,4'-dicyclohexylmethane diisocyanate (HMDI),
2,4-tolylene diisocyanate (2,4-
TDI), 2,6-tolylene diisocyanate (2,
6-TDI), 4,4'-diphenylmethane diisocyanate (MDI), carbodiimide-modified MDI, polymethylene polyphenyl polyisocyanate (PAPI), orthotoluidine diisocyanate (TODI), naphthylene diisocyanate (NDI),
Examples include xylylene diisocyanate (XDI) and lysine diisocyanate (LDI), and one type or two or more types can be used. As the epoxy resin, a bisphenol type epoxy resin is used, and an epoxy resin represented by the following formula is particularly suitable. (R 1 and R 2 are each hydrogen or methyl group, n is
In the present invention, as described above, epoxy resins having epoxy groups at both ends of the molecule and having no epoxy groups in the molecular chain are preferably used, and specific examples are shown by trade name. For example, Epicote 828,
Examples include 834, 1001, 1002, 1003, 1004, 1007, and 1009 (manufactured by Ciel Chemical). n (average value) is a number of 0.1 or more, preferably 1 or more. As a chain extender, for example, 2 with a molecular weight of 500 or less
~6-functional polyol and 1 with a molecular weight of 500 or less
Diamines having a primary or secondary terminal amino group are mentioned. Suitable chain extenders include (a) ethylene glycol, diethylene glycol, 1,2-propylene glycol, dipropylene glycol, 1,4-butanediol,
2,3-butanediol, 1,3-propylene glycol, 1,6-hexanediol, glycerin, trimethylolpropane, pentaerythritol, sorbitol, 1,4-cyclohexanediol, 1,4-cyclohexanedimethanol, metaxylylene Polyols such as glycol and paraxylylene 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 and diamines , polyols with a molecular weight of 500 or less obtained by adding propylene oxide and/or ethylene oxide to alkanolamines in any order. Epoxy-modified polyurethane resin is synthesized using each of the above-mentioned components, and in this case, it is usually preferable to react at an NCO index of about 0.7 to 1.2, preferably about 0.9 to 1.1. The basic structure of the epoxy resin-modified polyurethane resin of the present invention is as follows when compared with a normal polyurethane resin.
That is, polyol is P, polyisocyanate is I,
If the chain extender is S and the epoxy resin is E, the basic structure of general polyurethane resin is -P-I-P-I-S-I-P-I-S-, etc., but the structure of the present invention is The basic structure of epoxy resin-modified polyurethane resin is -P-I-E-I-P-I-S-I-P-I-
E-I etc. In the present invention, a modified polyurethane resin is used in which the epoxy groups of the above-mentioned epoxy-modified polyurethane resin are further reacted with amines and/or carboxylic acids to open the rings and generate OH groups. The amines are preferably compounds containing secondary amino groups, such as dialkylamines such as diethylamine, dipropylamine, and dibutylamine;
Alkanolamines such as N-methylethanolamine, N-butylethanolamine, diethanolamine, and dipropanolamine, and carboxylic acids such as acetic acid, propionic acid, stearic acid, succinic acid, adipic acid, maleic acid, benzoic acid, and phthalic acid. , phenylacetic acid, hydroxyacetic acid (glycolic acid), lactic acid, 2,2-dimethylolpropionic acid, 9,10,12,13-tetraoxyoctadecanoic acid, acetic anhydride, succinic anhydride, maleic anhydride, phthalic anhydride, etc. can be mentioned.
These amines and carboxylic acids can be used alone or in combination. In the above-mentioned ring-opening reaction of the present invention, it is preferable to open all the epoxy groups, but it is of course possible to leave a part of the epoxy groups, and usually about 1 part of the amines and/or carboxylic acids is added to the epoxy group. It is preferable to use a double equivalent or less, preferably about 0.2 to 1 times equivalent. The reaction is usually carried out at a temperature of about 20-180°C, preferably about
It is best to do it at 100-150℃. The above ring-opened modified polyurethane resin of the present invention has a large number of OH groups in its molecules and has an extremely good ability to disperse magnetic powder. The number of OH groups is usually preferably 3 or more, generally 6 to 30, particularly preferably 10 to 20.
It is preferable to have OH groups. OH after ring opening above
The groups do not react any further because all of the isocyanate groups have reacted during the polymerization and none remain.
However, if a polyfunctional isocyanate compound is added as a crosslinking agent after dispersing the magnetic powder, it will react and harden. 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 . The amount of magnetic powder blended is preferably about 50 to 2000 ωt parts per 100 ωt parts of the polymer. As the polyfunctional isocyanate compound in the present invention, a polyisocyanate having two or more functional groups can be used. As a preferable specific example,
Various isocyanate compounds that can be used in the production of the epoxy-modified polyurethane resin, trifunctional isocyanate obtained from trimethylolpropane and TDI (product name: Desmodyur L, Bayer AG, West Germany), trifunctional isocyanate (product name: Bayer AG), also available from Bayer AG. Desmodule N75, Desmodule R, Desmodule H, etc.), polymeric polyisocyanate (PPI), and the like. The magnetic coating composition of the present invention can be obtained by mixing the modified urethane resin, magnetic powder, and polyfunctional isocyanate compound. The NCO Index of a magnetic coating composition is normally in the range of about 0.9 to 1.5, but it is preferably higher when considering the active hydrogen contained in the magnetic powder and other additives. In the present invention, vinyl chloride resins, vinylidene chloride resins, vinyl chloride/vinyl acetate/vinyl alcohol copolymer resins (manufactured by UCC,
VAGH, etc.), nitrocellulose, polyvinyl butyral resin, polyester resin, alkyd resin, epoxy resin, acrylonitrile-butadiene rubber, and other resins can be blended. In addition, in the present invention, dispersants, lubricants, abrasives,
Additives such as antistatic agents may also be added. The magnetic coating composition of the present invention can be produced by mixing the above-mentioned components by various methods, for example, it is preferable to use a mixer, roll mill, ball mill, sand mill, high-speed impeller, etc. In particular, it is preferable to add the polyfunctional isocyanate compound after it has been sufficiently dispersed, since the pot life will be longer. Further, it is preferable to use a solvent during the production of the epoxy-modified polyurethane resin of the present invention, during its ring-opening reaction, during the production of the magnetic coating composition, etc. Suitable solvents include acetone, methyl ethyl ketone, methyl isobutyl ketone, Ketones such as cyclohexanone, aromatic hydrocarbons such as benzene, toluene, xylene, esters such as ethyl acetate, butyl acetate, methyl cellosolve acetate, ethyl cellosolve acetate, 3-methoxybutyl acetate, ethylene glycol diacetate, dimethyl formamide , dimethylacetamide and the like. The magnetic coating composition of the present invention is applied to supports in various forms such as tapes, sheets, cards, disks, and drums. The support typically has a thickness of about 5 to
50μ, preferably about 10 to 40μ, and materials include polyesters such as polyethylene terephthalate, polyolefins such as polypropylene,
Cellulose derivatives such as cellulose acetate, polycarbonate, polyamide, polyimide, polyamideimide, etc. are preferably used. Various methods can be used to apply the magnetic coating composition onto the support, such as impregnation coating, air doctor coating, air knife coating, blade coating, reverse roll coating, gravure coating, cast coating, spray coating, etc. can. After coating, the magnetic powder is subjected to treatment to orient it if necessary, and then dried. The drying temperature is usually about 20 to 100°C, and the drying time is about 5 minutes or more, preferably about 5 minutes or more.
It is best to set it to about 24 hours. Usually 50 ~ after drying
It is preferable to cure at 140°C for about 1 minute to 2 hours. Further, if necessary, the surface can be smoothed or cut into a desired shape. EXAMPLES The present invention will be described in detail below with reference to Examples, Comparative Examples, and Test Examples. Note that parts and % simply indicate parts by weight and % by weight. Example 1 In two separable flasks equipped with a thermometer, a stirrer, a nitrogen gas inlet tube, and a condenser, 280 g (0.14 mol) of Vylon RV-200L, 120 g (0.06 mol) of polycaprolactone diol (molecular weight 2000), and 36 g (0.04 mol) of Epicoat 1001 were added. Weigh out 76.6 g (mol) MDI (0.306 mol) and 156 g cyclohexanone and react at 80°C for 2 hours. Then 1057g of cyclohexanone and 1,6-hexanediol
7.1 g (0.06 mol) was added and the reaction was further carried out at 80°C for 3 hours to obtain an epoxy-modified polyurethane solution. 600 g of this epoxy-modified polyurethane solution and 0.76 g of diethanolamine were reacted at 150° C. for 3 hours. No diethanolamine was detected by gas chromatography. The obtained modified polyurethane solution had a solid content of 30% and a viscosity of 280 mPa.
s/25℃, OH group 0.12 meq/g (OH group number 4.9)
had. 100 parts of the above modified polyurethane solution, magnetic powder (γ
- Ferrite), 4 parts of Desmodyur L, and 100 parts of methyl ethyl ketone were placed in a ball mill and kneaded for 24 hours to obtain a magnetic coating composition. Example 2 Same as Example 1 except that 1.64g of diethanolamine was used, viscosity 270mPa・s/25℃,
A modified polyurethane solution having an OH group content of 0.26 meq/g (OH group number 7.7) was prepared, and a magnetic coating composition was obtained in the same manner as in Example 1. Example 3 Same as Example 1 except that 2.85g of diethanolamine was used, viscosity 270mPa・s/25℃,
A modified polyurethane solution having an OH group content of 0.45 meq/g (OH group number 11.5) was prepared, and a magnetic coating composition was obtained in the same manner as in Example 1. Example 4 A product with a viscosity of 280 mPa·s/25°C and an OH group content of 0.45 meq/g (number of OH groups 11.5) was prepared in the same manner as in Example 1 except that 0.97 g of 2,2-dimethylolpropionic acid was used instead of diethanolamine. A modified polyurethane solution was produced, and a magnetic coating composition was obtained in the same manner as in Example 1. Example 5 In a flask similar to Example 1, add Vyron RV-200L 231g (0.116 mol) Desmofene 2020E 132g (0.066 mol) (molecular weight 2000) Epicote 1001 74.3g (0.083 mol) MDI 41.3g (0.165 mol) IPDI 33.0g ( 0.149 mol) Weigh out 155 g of cyclohexanone and react at 100°C for 3 hours. Next, 1053 g of cyclohexanone and 5.9 g (0.050 mol) of 1,6-hexanediol were added, and the mixture was further reacted at 100° C. for 4 hours to obtain an epoxy-modified polyurethane solution. 600 g of this epoxy-modified polyurethane solution and 6.0 g of diethanolamine were reacted at 150°C for 3 hours, resulting in a viscosity of 310 mPa・s/25°C and an OH group content of 0.96 meq/
A modified polyurethane solution having a weight of 22.0 g (OH group number: 22.0) was prepared, and a magnetic coating composition was obtained in the same manner as in Example 1. Comparative Example 1 A magnetic coating composition was obtained in the same manner as in Example 1 except that the epoxy-modified polyurethane solution before ring opening of Example 1 was used. Comparative Example 2 A magnetic coating composition was prepared in the same manner as in Example 1, except that 0.76 g of diethanolamine was added to 600 g of the epoxy-modified polyurethane solution before ring opening in Example 1, but the solution obtained without performing a heating reaction was used. Obtained. Comparative Example 3 A magnetic coating composition was obtained in the same manner as in Example 5, except that the epoxy-modified polyurethane solution before ring opening of Example 5 was used. Comparative Example 4 A mixture of Vylon RV-200L 280g (0.14mol), polycaprolactone diol 120g (0.06mol) (molecular weight 2000), MDI 65g (0.26mol) and cyclohexanone 142g was reacted at 80°C for 2 hours. Then 960 g of cyclohexanone and 7.1 g (0.06 mol) of 1,6-hexanediol
was added and reacted at 80℃ for 3 hours to reduce the solid content to 30%.
A polyurethane solution with a viscosity of 520 mPa·s/25°C is obtained. A magnetic coating composition was obtained in the same manner as in Example 1 except that this polyurethane solution was used. Comparative Example 5 The same amounts of Vylon RV-200L, polycaprolactone diol and MDI as in Comparative Example 4 were used, and a mixture of these and 141 g of cyclohexanone was reacted at 80°C for 2 hours. Next, 957 g of cyclohexanone and 5.5 g (0.06 mol) of glycerin were added and reacted at 80°C for 3 hours to obtain a solid content of 30% and a viscosity of 500 mPa.
s/25℃, OH group content 0.13meq/g (OH group number 5.4)
A polyurethane solution is obtained. A magnetic coating composition was obtained in the same manner as in Example 1 except that this polyurethane solution was used. Comparative Example 6 600 g of the epoxy-modified polyurethane solution of Example 1 before ring opening and 0.54 g of N-methylethanolamine
were reacted in the same manner as in Example 1, solid content 30%, viscosity 300 mPa・s/25°C, OH group content 0.08 meq/g.
A magnetic coating composition was obtained in the same manner as in Example 1 except that a modified polyurethane solution (OH group number: 3.6) was used. Test Example 1 The obtained magnetic paint was applied onto a polyester film using a doctor blade, dried at room temperature for 2 hours, and then heated and dried in an oven at 100°C for 20 hours to obtain a magnetic coating film. In order to examine the dispersibility of the magnetic coating, the surface gloss of the magnetic coating was measured using a gloss meter (Toyo Seiki S-60). The better the dispersibility, the better the gloss. In addition, in order to examine the strength of the magnetic coating film, the coating film was
After being placed in a constant temperature and humidity chamber adjusted to ℃ and 95% RH for two weeks and humidified, a scratch test was performed using a 2H hardness pencil. The evaluation was ◎ No scratches, △ Scratches, and × Peeling. Note that all samples before the humidification test were rated ◎. The results are shown in Table 1. 【table】

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1 ビスフエノール系エポキシ樹脂変性ポリウレ
タン樹脂のエポキシ基をアミン類及び/又はカル
ボン酸類をエポキシ基に対して1倍当量以下用い
て開環させてOH基を生成せしめた、分子鎖中に
OH基を0.1meq/g以上含有する官能基数が3以
上の変性ポリウレタン樹脂、磁性粉及び多官能性
イソシアネート化合物を主成分とする磁性塗料組
成物。 2 エポキシ樹脂成分が式 (R1,R2はそれぞれ水素又はメチル基、nは
0.1以上の数を示す)で表わされる化合物である
特許請求の範囲第1項記載の組成物。
[Scope of Claims] 1. A molecule in which an OH group is generated by ring-opening the epoxy group of a bisphenol-based epoxy resin-modified polyurethane resin using an amine and/or a carboxylic acid in an amount of 1 or less times the epoxy group. in chains
A magnetic coating composition whose main components are a modified polyurethane resin containing 0.1 meq/g or more of OH groups and a functional group number of 3 or more, magnetic powder, and a polyfunctional isocyanate compound. 2 The epoxy resin component is the formula (R 1 and R 2 are each hydrogen or methyl group, n is
2. The composition according to claim 1, which is a compound represented by the following formula: 0.1 or more.
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