JPS64426B2 - - Google Patents

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Publication number
JPS64426B2
JPS64426B2 JP55021529A JP2152980A JPS64426B2 JP S64426 B2 JPS64426 B2 JP S64426B2 JP 55021529 A JP55021529 A JP 55021529A JP 2152980 A JP2152980 A JP 2152980A JP S64426 B2 JPS64426 B2 JP S64426B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
parts
weight
acrylate
copolymer
crosslinking
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired
Application number
JP55021529A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JPS55116762A (en
Inventor
Boon Pendaagurasu Junia Danieru
Etsuchi Andorusu Junia Miruton
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
3M Co
Original Assignee
Minnesota Mining and Manufacturing Co
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Minnesota Mining and Manufacturing Co filed Critical Minnesota Mining and Manufacturing Co
Publication of JPS55116762A publication Critical patent/JPS55116762A/en
Publication of JPS64426B2 publication Critical patent/JPS64426B2/ja
Granted legal-status Critical Current

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Description

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

典形的な磁気記録用基材は重合体バインダー中
に含まれる磁化可能の粒子の層を持つ支持部材を
有している。磁化可能の層を適用するために、バ
インダーは通常有機溶剤に溶解されるが、該溶剤
はもし揮発後に回収されないならば大気を汚染す
る。有機溶剤の回収は爆発と火災の危険を伴う。 係る問題はアメリカ国特許第3023123号、同第
3795539号及び同第3901816号明細書に記載される
もののような水を媒体とするバインダー(water
―borne binder)によつて最低に抑えられる。
これらの特許のうち、アメリカ国特許第3901816
号だけが架橋性の水を媒体とするバインダーを開
示している。その架橋は磁気記録テープの、完全
に満足な耐ブロツキング性及び耐摩耗性のような
物理的性質を得るために必要であると現在考えら
れている。 本発明者は水を媒体とするバインダーを使用し
ている磁気記録用テープが市場に出ているのは知
らない。 本発明は水から適用される架橋したバインダー
中に含まれる磁化可能の粒子の被覆を有する磁気
記録用媒体で、商業的に実用可能な最初のものと
考えられる該磁気記録用基材に関する。この被覆
を適用する際に使用される水を媒体とするラテツ
クス(water―borne latex)は自己架橋性であ
るが、しかしこのラテツクス及び磁化可能な粒子
を有するその分散液は両方共市場において普通の
環境温度で貯蔵及び輸送することができる。水媒
体ラテツクス中に分散された磁化可能な粒子は有
機溶剤を媒体とするバインダー(organic―
solvent―borne binder)と少なくとも同程度に
便利に、且つ経済的に塗被することができる。ラ
テツクスのための原料物質は妥当な値段で商業的
に容易に入手できる。その被覆の摩擦とブロツキ
ングに対する抵抗性は極めて優れている。又、驚
く程平滑な記録表面も容易に得ることができる。
更に、広く使用されている二軸配向ポリエチレン
テレフタレートフイルムの支持体を使用するとき
は、水媒体ラテツクスの被覆の物理的性質は溶剤
媒体の被覆以上に相当改良されている。それは溶
剤媒体被覆の場合、支持体フイルムから有機溶剤
によつて抽出される低分子量成分がマイグレーシ
ヨンを起こし、記録層の表面上に結晶化し得るか
らである。水媒体ラテツクスは係るポリエチレン
テレフタレートフイルム支持体からの低分子量成
分の抽出傾向をほとんど示さないか、又は全く示
さない。 磁気記録用基材の被覆において一般に使用され
ている、カーボンブラツク及び酸化アルミニウム
のような非磁化性粒子も本発明の水媒体ラテツク
ス中に効果的に分散される。 水媒体ラテツクス中の、安定な塗被可能な無機
粒子を含む分散液は新規であると考えられる。こ
のラテツクスは次の単量体 (1) 100重量部の、アルキル基中に1〜8個の炭
素原子を有するアルキルアクリレート及び/又
はアルキルメタアクリレート又はアルキル基中
に平均8個までの炭素原子を有するアルキルア
クリレート及び/又はアルキルメタアクリレー
トの混合物と (2) 1〜20部のアクリル酸、メタアクリル酸及
び/又はイタコン酸と (3) 1〜15部のグリシジルアクリレート及び/又
はグリシジルメタアクリレート との自己架橋性共重合体を含む。磁気記録用基材
の被覆の製造は前記水媒体ラテツクス中に無機粒
子を分散し、得られた分散液を支持部材に塗被
し、そして得られた被覆を加熱、乾燥する各工程
を含む。前記ラテツクスの共重合体は被覆の乾燥
工程中に架橋する。前記共重合体の単量体は該共
重合体が被覆中で架橋した後−5〜60℃の二次ガ
ラス転位温度Tgを持つように選ばれる。 架橋はラテツクスの乳化重合中に始まるときが
あり、又ラテツクスが高温にさらされるようなと
きは望ましくない程度に進行することがある。こ
れを避けるためには、単量体を50〜60℃で共重合
するのが好ましい。これ以上反応の証拠がなくな
つたとき、単量体の実質的に完全な転化を保証す
るために追加の重合開始剤を添加し、続いて60〜
80℃で約1時間加熱することもできる。 2部以下の共重合可能な酸又は2部以下のグリ
シジルアクリレート及び/又はグリシジルメタア
クリレートを使用して前記共重合体を製造すると
き、該共重合体は被覆の乾燥時にその架橋が不適
当なことがあり得、そのため追加の架橋剤を用い
るのが望ましいこともある。 約11〜13部以上のグリシジルアクリレート及
び/又はグリシジルメタアクリレートの使用は酸
化鉄粒子との混合、特に鉄粒子との混合において
水媒体ラテツクスの安定性に関して問題が出てく
ることがあり得るが、その他の量では水媒体ラテ
ツクスに無機粒子との混合の前後のいずれにおい
ても該ラテツクスを普通の貯蔵温度において数カ
月間有効、安定に保持することが期待できる。5
〜10部の量が好ましい。 約16〜18部以上の共重合可能な酸の使用は水媒
体ラテツクスの製造と取扱いに困難をもたらすこ
とがあり得る。最もよい結果は10〜15部のアクリ
ル酸及び/又はメタアクリル酸で達成された。 好品質の被覆はアルキルアクリレートとしてア
クリル酸メチル、アクリル酸エチル及びアクリル
酸n―ブチルを使用して、好ましくはテープの性
質を最適にするためにこれらアルキルアクリレー
トの2種を混合使用して得られた。アクリル酸イ
ソブチル、アクリル酸t―ブチル及びアクリル酸
プロピル類も上記アルキルアクリレートと同じよ
うに有効であるが、アクリル酸プロピルは入手が
容易でない。アルキルメタアクリレートはアルキ
ルアクリレートの場合より高いTgを与える傾向
があり、脆くなる傾向がでてくる。従つて、メタ
アクリレートはアクリレートと共に使用するとき
だけ好ましい。 Tgが大幅に異なる2種の共重合体を混合する
ことによつて、得られる磁気記録テープは温度変
化に伴う性能変化が小さいということが経験さ
れ、信じられている。係る混合物を使用すると
き、一方の共重合体の被覆中で架橋した後のTg
は、もし他方の共重合体の架橋後のTgが比較的
高く、例えば約40〜60℃であるならば、実質的に
−5℃より低い、例えば約−20〜−50℃程度の低
い温度である。このような低Tg値と高Tg値の共
重合体の混合物は極めて良好な耐ブロツキング性
を示すテープを与えた。 アルキルアクリレート及び/又はアルキルメタ
アクリレートはその約50重量%までをアクリロニ
トリルで置換することができ、そしてこの置換は
靭性、従つて耐摩耗性を改良する傾向がある。ア
クリロニトリルの置換量は10〜40%が好ましい。
メタアクリロニトリルも又有効である。しかしな
がら、アクリロニトリル及びメタアクリロニトリ
ルの毒性はテープを作る作業員を保護するために
装置に余分の費用をかけることになる。 もう1つの好ましい共重合可能な単量体は2―
ヒドロキシエチルアクリレートである。25重量%
までのアルキルアクリレート及び/又はアルキル
メタアクリレートを置換、使用するとき、記録層
の摩擦特性を改良する傾向がある。2―ヒドロキ
シエチルメタアクリレート及び2―ヒドロキシプ
ロピルアクリレート、並びに同メタアクリレート
も又容易に入手でき、同じ有益な効果を持つ。 塩化ビニル、酢酸ビニル、ブタジエン、スチレ
ン、イソプレン、ジアリルフタレート及びアクリ
ルアミドのような他の共重合可能な単量体も又著
しく変化した性質を与えないような限定された量
で用いることができる。平均分子量が400〜750の
ポリエチレングリコールのメタアクリル酸エステ
ルも結果に観察できるような違いなしに約12重量
%までのアルキルアクリレート及び/又は同メタ
アクリレートを置換、使用できた。 無機粒子の水媒体ラテツクス中分散液は有機溶
剤を媒体とする被覆と同じようにして適用するこ
とができる。この分散液は自己増粘性で、脱泡剤
の必要なしに稠密な、均一な被覆を与える。 共重合体の架橋はラテツクスの乾燥の結果とし
て実質的に完結する傾向がある。架橋が不完全で
ある程度によつては、架橋は最終テープのロール
の室温における貯蔵中に徐々に進行するが、それ
は最終テープの該ロールを60〜70℃のような昇温
下に約2週間さらすことによつて加速することが
できる。グリシジルアクリレート又はグリシジル
メタアクリレート及び共重合可能な酸が上記の範
囲内にある限りは、共重合体はその架橋は高過ぎ
るようにはならないだろう。 磁化可能な被覆が乾燥されるとすぐに第二の水
媒体ラテツクスの被覆は下層の被覆を損傷する危
険なしに適用することができる。 水媒体ラテツクスの共重合体の粒径は良好な凝
集を保証するために0.25μm以下であるのが好ま
しい。 次の調製例において、部は全て重量で与えられ
ている。 水媒体ラテツクス A 混合ケツトル中で窒素下において次のプレミツ
クスを調製した。 重量部 脱イオン水 400 乳化剤 16 アクリル酸n―ブチル 100 アクリル酸メチル 180 2―ヒドロキシエチルアクリレート 56 メタアクリル酸 40 グリシジルメタアクリレート 24 t―ドデシルメルカプタン 0.2 ガラスライニングした重合反応容器に窒素下で
200部の前記プレミツクスと400部の水を仕込ん
だ。これを撹拌し、35℃まで加熱し、そして0.32
部の過硫酸カリウムと0.24部の異性重亜硫酸ナト
リウムを仕込んだ。発熱が温度を60℃まで上昇さ
せたら、そこで該バツチを55℃まで冷却し、そし
て温度を55℃と60℃の間に保持する速度(約10
部/分)で残りにプレミツクスを添加した。プレ
ミツクスを全部添加したとき、0.08部の過硫酸カ
リウムと0.04部の異性重亜硫酸ナトリウムを仕込
み、そしてそのバツチを70℃において1時間加熱
し、次いで冷却及び過した。得られた水媒体ラ
テツクスAは33.6%の固形分、4.8のPH及び0.15
g/dlのジメチルホルムアミド中で1.2dl/gの
固有粘度を有していた。このラテツクスは0.1%
以下の未反応単量体を含有していた。 ジメチルホルムアミド中でのゲル膨潤試験はラ
テツクスAの共重合体は自己架橋性であることを
示した。この共重合体の計算によるTgは4℃で
あつた。 水媒体ラテツクス B 混合ケツトル中で窒素下において次のプレミツ
クスを調製した。 重量部 アクリル酸エチル 144 アクリロニトリル 40 アクリル酸 10 グリシジルメタアクリレート 6 t―ドデシルメルカプタン 0.1 窒素下において、100部の上記プレミツクスを
400部の脱イオン水及び8部の乳化剤と共に重合
反応容器に仕込んだ。撹拌及び30℃に加熱後、
0.4部の過硫酸カリウム、0.134部の異性重亜硫酸
ナトリウム及び0.001部の硫酸第一鉄5水和物を
加えた。66〜70℃まで発熱後、このバツチを50℃
まで冷却し、残りのプレミツクスを加え、そして
温度を65〜70℃まで上昇させた。このバツチを水
蒸気蒸留して未反応単量体を除去し、冷却及び
過した。得られた水媒体ラテツクスBは38%の固
形分、3.4のPH及び0.15g/dlのメチルエチルケ
トン中で1.4dl/gの固有粘度を有していた。こ
のラテツクスは0.5%以下の未反応単量体を含有
していた。 ラテツクスAについてと同様にゲル膨潤試験す
ると、ラテツクスBの共重合体は自己架橋性であ
ることを示した。この共重合体の計算によるTg
は3℃であつた。 水蒸気蒸留を行わず、そして次の単量体を使用
した点を除いて水媒体ラテツクスBと同じ方法で
追加の水媒体ラテツクスを調製した。
A typical magnetic recording substrate has a support member having a layer of magnetizable particles contained in a polymeric binder. To apply the magnetizable layer, the binder is usually dissolved in an organic solvent, which pollutes the atmosphere if it is not recovered after volatilization. Recovery of organic solvents involves explosion and fire hazards. This issue is discussed in U.S. Patent No. 3023123 and U.S. Patent No.
3795539 and 3901816;
-borne binder).
Among these patents, US Patent No. 3901816
No. only discloses a crosslinkable water-borne binder. It is currently believed that crosslinking is necessary to obtain completely satisfactory physical properties such as blocking and abrasion resistance of magnetic recording tape. The inventor is not aware of any magnetic recording tape on the market that uses a water-based binder. The present invention relates to what is believed to be the first commercially viable magnetic recording medium having a coating of magnetizable particles contained in a cross-linked binder applied from water. The water-borne latex used in applying this coating is self-crosslinking, but both this latex and its dispersion with magnetizable particles are common in the market. Can be stored and transported at ambient temperature. Magnetizable particles dispersed in an aqueous latex are coated with an organic solvent-based binder.
It can be applied at least as conveniently and economically as a solvent-borne binder. Raw materials for latex are readily available commercially at reasonable prices. The resistance of the coating to abrasion and blocking is very good. Furthermore, surprisingly smooth recording surfaces can be easily obtained.
Furthermore, when using the widely used biaxially oriented polyethylene terephthalate film support, the physical properties of waterborne latex coatings are considerably improved over solventborne latex coatings. This is because, in the case of solvent-mediated coating, low molecular weight components extracted from the support film by the organic solvent can migrate and crystallize on the surface of the recording layer. Aqueous latexes exhibit little or no tendency to extract low molecular weight components from such polyethylene terephthalate film supports. Non-magnetic particles such as carbon black and aluminum oxide, which are commonly used in coating magnetic recording substrates, are also effectively dispersed in the aqueous latex of the present invention. Dispersions containing stable, coatable inorganic particles in aqueous latexes are believed to be new. This latex contains the following monomers (1) 100 parts by weight of alkyl acrylates and/or alkyl methacrylates having from 1 to 8 carbon atoms in the alkyl group or an average of up to 8 carbon atoms in the alkyl group. (2) 1 to 20 parts of acrylic acid, methacrylic acid and/or itaconic acid and (3) 1 to 15 parts of glycidyl acrylate and/or glycidyl methacrylate. Contains a self-crosslinking copolymer. The production of a coating for a magnetic recording substrate includes the steps of dispersing inorganic particles in the aqueous latex, coating the resulting dispersion on a support member, and heating and drying the resulting coating. The copolymer of the latex crosslinks during the drying process of the coating. The monomers of the copolymer are selected such that the copolymer has a secondary glass transition temperature Tg of -5 to 60 DEG C. after crosslinking in the coating. Crosslinking may begin during emulsion polymerization of the latex and may proceed to an undesirable extent when the latex is exposed to high temperatures. In order to avoid this, it is preferable to copolymerize the monomers at 50 to 60°C. When there is no further evidence of reaction, add additional initiator to ensure substantially complete conversion of monomer, followed by
It can also be heated at 80°C for about 1 hour. When preparing the copolymer using less than 2 parts of copolymerizable acid or less than 2 parts of glycidyl acrylate and/or glycidyl methacrylate, the copolymer may be unsuitably crosslinked during drying of the coating. It may therefore be desirable to use additional crosslinking agents. The use of more than about 11 to 13 parts of glycidyl acrylate and/or glycidyl methacrylate can create problems with the stability of the aqueous latex when mixed with iron oxide particles, especially when mixed with iron particles. Other amounts can be expected to maintain the aqueous latex effectively and stably for several months at normal storage temperatures, both before and after mixing with the inorganic particles. 5
Amounts of ~10 parts are preferred. The use of more than about 16 to 18 parts of copolymerizable acid can create difficulties in manufacturing and handling the aqueous latex. Best results were achieved with 10-15 parts of acrylic acid and/or methacrylic acid. Good quality coatings are obtained using methyl acrylate, ethyl acrylate and n-butyl acrylate as alkyl acrylates, preferably by using a mixture of two of these alkyl acrylates to optimize the properties of the tape. Ta. Isobutyl acrylate, t-butyl acrylate and propyl acrylate are also effective as the alkyl acrylates mentioned above, but propyl acrylate is not easily available. Alkyl methacrylates tend to give a higher Tg than alkyl acrylates and tend to be brittle. Therefore, methacrylates are preferred only when used with acrylates. It has been experienced and believed that by mixing two copolymers with significantly different Tg's, the resulting magnetic recording tape exhibits less change in performance with changes in temperature. When using such mixtures, the Tg after crosslinking in the coating of one copolymer
is substantially lower than -5°C, e.g. as low as about -20 to -50°C, if the other copolymer has a relatively high Tg after crosslinking, e.g. about 40 to 60°C. It is. Blends of such low Tg and high Tg copolymers gave tapes exhibiting very good blocking resistance. Alkyl acrylates and/or alkyl methacrylates can be substituted up to about 50% by weight with acrylonitrile, and this substitution tends to improve toughness and therefore wear resistance. The amount of acrylonitrile substituted is preferably 10 to 40%.
Methacrylonitrile is also effective. However, the toxicity of acrylonitrile and methacrylonitrile imposes additional costs on equipment to protect the workers making the tape. Another preferred copolymerizable monomer is 2-
Hydroxyethyl acrylate. 25% by weight
When substituted with alkyl acrylates and/or alkyl methacrylates, there is a tendency to improve the friction properties of the recording layer. 2-Hydroxyethyl methacrylate and 2-hydroxypropyl acrylate and the same methacrylates are also readily available and have the same beneficial effects. Other copolymerizable monomers such as vinyl chloride, vinyl acetate, butadiene, styrene, isoprene, diallyl phthalate and acrylamide can also be used in limited amounts so as not to provide significantly altered properties. Methacrylic acid esters of polyethylene glycol having an average molecular weight of 400 to 750 could also be used to replace up to about 12% by weight of alkyl acrylates and/or methacrylates without observable differences in the results. Dispersions of inorganic particles in aqueous latexes can be applied in the same manner as organic solvent-based coatings. This dispersion is self-thickening and gives a dense, uniform coating without the need for defoamers. Crosslinking of the copolymer tends to be substantially complete as a result of drying of the latex. Depending on the extent to which the crosslinking is incomplete, crosslinking will proceed gradually during storage of the roll of finished tape at room temperature, which may occur if the roll of finished tape is kept at an elevated temperature, such as 60-70°C, for about two weeks. It can be accelerated by exposure. As long as the glycidyl acrylate or glycidyl methacrylate and the copolymerizable acid are within the above ranges, the copolymer will not become too highly crosslinked. As soon as the magnetizable coating is dry, a second aqueous latex coating can be applied without risk of damaging the underlying coating. The particle size of the copolymer in the aqueous latex is preferably less than 0.25 μm to ensure good agglomeration. In the following Preparations, all parts are given by weight. Aqueous Latex A The following premixes were prepared under nitrogen in a mixing kettle. Parts by weight Deionized water 400 Emulsifier 16 n-butyl acrylate 100 Methyl acrylate 180 2-hydroxyethyl acrylate 56 Methacrylic acid 40 Glycidyl methacrylate 24 t-dodecyl mercaptan 0.2 In a glass-lined polymerization reaction vessel under nitrogen
200 parts of the premix and 400 parts of water were charged. This was stirred, heated to 35°C, and 0.32
1 part of potassium persulfate and 0.24 part of isomeric sodium bisulfite were charged. Once the exotherm raises the temperature to 60°C, the batch is then cooled to 55°C and the temperature maintained between 55°C and 60°C at a rate of approximately 10°C.
Premix was added to the remainder at a rate of 50%/min). When all the premixes were added, 0.08 parts of potassium persulfate and 0.04 parts of isomeric sodium bisulfite were charged and the batch was heated at 70°C for 1 hour, then cooled and filtered. The resulting aqueous latex A had a solids content of 33.6%, a pH of 4.8 and a pH of 0.15.
It had an intrinsic viscosity of 1.2 dl/g in dimethylformamide of g/dl. This latex is 0.1%
It contained the following unreacted monomers. Gel swelling tests in dimethylformamide showed that the latex A copolymer was self-crosslinking. The calculated Tg of this copolymer was 4°C. Aqueous Latex B The following premixes were prepared in a mixing kettle under nitrogen. Parts by weight Ethyl acrylate 144 Acrylonitrile 40 Acrylic acid 10 Glycidyl methacrylate 6 T-dodecyl mercaptan 0.1 Under nitrogen, 100 parts of the above premix were added.
A polymerization reaction vessel was charged with 400 parts of deionized water and 8 parts of emulsifier. After stirring and heating to 30℃,
0.4 part potassium persulfate, 0.134 part isomeric sodium bisulfite and 0.001 part ferrous sulfate pentahydrate were added. After heating up to 66-70℃, heat this batch to 50℃.
The remaining premix was added and the temperature was increased to 65-70°C. The batch was steam distilled to remove unreacted monomers, cooled and filtered. The resulting aqueous latex B had a solids content of 38%, a pH of 3.4 and an intrinsic viscosity of 1.4 dl/g in methyl ethyl ketone of 0.15 g/dl. This latex contained less than 0.5% unreacted monomer. Gel swelling tests similar to those for Latex A showed that the copolymer of Latex B was self-crosslinking. Calculated Tg of this copolymer
The temperature was 3°C. An additional aqueous latex was prepared in the same manner as Aqueous Latex B, except that no steam distillation was performed and the following monomers were used:

【表】 実施例 1 ミルに5:1のアスペクト比及び0.4μmの平均
長を有する100部の針状γ―Fe2O3粒子、2部の
分散剤、2部の酸化アルミニウム、2部のN,N
―ジメチルアミノエタノール及び117部の脱イオ
ン水を仕込んだ。得られるスラリがよく混ざるま
で混練した後、91.7部(32.43%固形分まで希釈)
の水媒体ラテツクスBと3部の潤滑剤を加えて分
散液を得、これを過、脱泡し、そして二軸配向
したポリエチレンテレフタレートフイルムの支持
部材の上にナイフ塗被した。この湿潤被覆を磁場
を通過させた前記針状粒子を長手方向に配向さ
せ、そして95℃を超えない温度まで炉内で加熱し
て揮発物を駆出した。艷出し後、被覆支持部材を
標準テープ幅に切つた。 この磁化可能の被覆は厚さ9.65μmで、直角度
0.75、Br930ガウス及びHc325エルステツドを有
していた。耐ブロツキング性は優れたものであつ
た。耐ブロツキング性は66℃/80%の相対湿度で
試験した点を除いて、1972年3月17日のGSA―
FSSインテリムフエダラル規格(GSA―FSS
Interim Federal Specification)W―T―
001572、第4.4.8節の操作によつて測定した。こ
の優れた耐ブロツキング性はラテツクスBの共重
合体が架橋したことを示している。このテープは
又ソニーU―マテイツクビデオデツキ(Sony U
―Matic vidio deck)での6.75時間以上のスト
ツプモーシヨン後でもシグナル損失が2.7dBに過
ぎないということで証明されるように優れた耐摩
擦性を示した。 実施例 2 ミルに100部の実施例1の針状γ―Fe2O3粒子、
2部の分散剤、2部のN,N―ジメチルアミノエ
タノール及び120部の脱イオン水を仕込んだ。こ
れらがよく混ざるまで混練した後、75.5部(固形
分33.6%)の水媒体ラテツクスAと3部の潤滑剤
を加えて分散液を得、これを脱泡し、過し、コ
ロナ放電処理した二軸配向ポリエチレンテレフタ
レートフイルムの上にグラビア塗被し、磁気配向
し、乾燥し、艷出しし、そして標準テープ幅に切
つた。 この磁化可能の被覆は厚さ6μm、直角度0.79、
Br1000ガウス及びHc347エルステツドを有して
いた。耐ブロツキング性は実施例1の方法で試験
したとき66℃/80%の相対湿度において優れてい
た。 このテープは市販の最高のオーデオ記録テープ
と少なくとも同等で、又これらテープの多くのも
のよりはるかに良好な耐摩耗性を示した。 実施例 3 水媒体ラテツクスAの一部分を室温において約
1カ月貯蔵した後、針状γ―Fe2O3粒子の分散液
をラテツクスAを73.75部だけ使用した点を除い
て実施例2のようにして調製した。この分散液を
124日間貯蔵した後、実施例2のように塗被した。
得られた磁化可能な被覆は厚さ約7.8μm、直角度
0.77、Br1225ガウス、Hc308エルステツド及び優
れた耐ブロツキング性と耐摩耗性を有していた。
このテープは実施例2のテープと完全に同等の品
質であつた。 実施例 4 水媒体ラテツクスAの代りに30部(固形分33.6
%)の水媒体ラテツクスCと45部(固形分34.1
%)の水媒体ラテツクスDの混合物を使用した点
を除いて実施例2のようにして磁気記録テープを
調製した。 この磁化可能な被覆は厚さ5.4μm、直角度0.77、
Br1175ガウス及びHc322エルステツドを有して
いた。耐ブロツキング性と耐摩耗性は許容し得る
ものであつた。 実施例 5 本実施例の磁化可能な物質は平均長0.3μm、平
均直径0.05μm及び187emu/gの針状微粉鉄粒子
であつた。4オンス(120ml)のクイツキーミル
(Quickie mill)に不活性ふん囲気中で100部の前
記針状微粉鉄、4部の分散剤及び87部の脱イオン
水を仕込んだ。約1時間混練してよく混和した摩
砕ペーストを得た後、ミルを大気に開き、そして
86部の脱イオン水、43部の水媒体ラテツクスA及
び4部の潤滑剤を加え、次いで混練を約1分間再
開して塗被可能の分散液を得た。これを過し、
脱泡し、そして空気プラズマ処理した二軸配向ポ
リエチレンテレフタレートフイルムの上にナイフ
塗被し、磁気配向し、乾燥し、艷出しし、次いで
標準テープ幅に切つた。 この磁化可能の被覆は厚さ3.7μm、直角度0.69、
Br2960ガウス及びHc900エルステツドを有して
いた。耐ブロツキング性と耐摩耗性も優れてい
た。 本実施例のテープにおける針状微粉鉄は
163emu/gを有していた。これは処理中の酸化
率が17%であることを示している。同じオーダー
の酸化率は微粉鉄を溶剤を媒体とするバインダー
調合物中で使用した時に経験される。 実施例 6 塗被前に塗被可能の分散液を空間の90%が空気
で占められているふた付きのガラスジヤーの中で
4日間放置しておいた点を除いて実施例5のよう
にしてテープを調製した。テープ中の針状微粉鉄
は158emu/gを有し、これは追加酸化率が3%
であることを示している。これはこの塗被可能の
分散液は製造時に少なくとも数日間はあまり劣化
させずに備蓄できることを示している。 実施例 7 ミルに100部の導電性カーボンブラツク、20部
の分散剤及び360部の脱イオン水を仕込んだ。よ
く混和するまで混練した後、仕込物をブレードタ
イプのミキサーに移し、そして990部の水媒体ラ
テツクスAと2400部の脱イオン水を加えた。完全
な混合後、これを過し、脱泡し、そしてコロナ
放電処理した二軸配向ポリエチレンテレフタレー
トフイルムの上にグラビア塗被し、次いで乾燥し
て厚さ2μmの導電性下塗り層を得た。この下塗り
層の上に実施例2と同様の磁化可能の被覆を適用
した。得られた磁気記録用テープの試験は前記下
塗り層は静電気の放出に効果があることを示し
た。 水の気化熱が相対的に高いにも係わらず、火災
及び爆発を最少に抑えるために多量の空気を必要
とする通常の溶剤回収系に比較して被覆の乾燥工
程で必要なエネルギーは少ない。水を駆出するた
めに乾燥の最終段階において用いられる熱風は制
限された量の水を吸収するだけであり、従つて更
に加熱して最初の段階で再使用することができ
る。火災又は爆発の危険なしに更に使用するため
にその熱を熱交換で保存することができる。
[Table] Example 1 In a mill, 100 parts of acicular γ-Fe 2 O 3 particles with an aspect ratio of 5:1 and an average length of 0.4 μm, 2 parts of dispersant, 2 parts of aluminum oxide, 2 parts of N,N
-Dimethylaminoethanol and 117 parts deionized water were charged. After kneading the resulting slurry until well mixed, 91.7 parts (diluted to 32.43% solids)
Aqueous latex B and 3 parts of lubricant were added to obtain a dispersion, which was filtered, defoamed, and knife coated onto a support member of biaxially oriented polyethylene terephthalate film. The wet coating was passed through a magnetic field to longitudinally orient the acicular particles and heated in an oven to a temperature not exceeding 95° C. to drive off the volatiles. After unloading, the coated support member was cut to standard tape width. This magnetizable coating is 9.65 μm thick and has a square
0.75, Br930 Gauss and Hc325 Oersted. The blocking resistance was excellent. Blocking resistance was tested at 66°C/80% relative humidity as per GSA-17 March 1972.
FSS Interim Federal Standard (GSA-FSS)
Interim Federal Specification)WT-
001572, determined by the procedure of Section 4.4.8. This excellent blocking resistance indicates that the latex B copolymer was crosslinked. This tape is also used on the Sony U-Mateik video deck.
-Matic vidio deck) showed excellent abrasion resistance, as evidenced by a signal loss of only 2.7dB even after more than 6.75 hours of stop motion. Example 2 100 parts of acicular γ-Fe 2 O 3 particles of Example 1 in a mill;
Charged were 2 parts dispersant, 2 parts N,N-dimethylaminoethanol, and 120 parts deionized water. After kneading these until well mixed, 75.5 parts (solid content 33.6%) of aqueous latex A and 3 parts of lubricant were added to obtain a dispersion, which was then defoamed, filtered, and corona discharge treated. Gravure coated onto axially oriented polyethylene terephthalate film, magnetically oriented, dried, elongated, and cut to standard tape width. This magnetizable coating has a thickness of 6 μm, a squareness of 0.79,
It had Br1000 Gauss and Hc347 Oersted. Blocking resistance was excellent at 66°C/80% relative humidity when tested according to the method of Example 1. This tape exhibited abrasion resistance that was at least as good as the best audio recording tapes on the market, and much better than many of these tapes. Example 3 After storing a portion of aqueous latex A at room temperature for approximately one month, a dispersion of acicular γ-Fe 2 O 3 particles was prepared as in example 2 except that only 73.75 parts of latex A were used. It was prepared using This dispersion
After storage for 124 days, it was coated as in Example 2.
The resulting magnetizable coating is approximately 7.8 μm thick and square
0.77, Br1225 Gauss, Hc308 Oersted, and had excellent blocking and abrasion resistance.
This tape was completely equivalent in quality to the tape of Example 2. Example 4 Instead of aqueous latex A, 30 parts (solid content 33.6
%) of aqueous latex C and 45 parts (solids content 34.1
A magnetic recording tape was prepared as in Example 2, except that a mixture of aqueous latex D of 1.0%) was used. This magnetizable coating has a thickness of 5.4 μm, a squareness of 0.77,
It had Br1175 Gauss and Hc322 Oersted. Blocking resistance and abrasion resistance were acceptable. Example 5 The magnetizable material of this example was acicular fine iron particles with an average length of 0.3 μm, an average diameter of 0.05 μm, and 187 emu/g. A 4 ounce (120 ml) Quickie mill was charged in an inert atmosphere with 100 parts of the acicular fine iron powder, 4 parts of dispersant, and 87 parts of deionized water. After kneading for about 1 hour to obtain a well-mixed ground paste, the mill was opened to the atmosphere and
86 parts of deionized water, 43 parts of Aqueous Latex A, and 4 parts of lubricant were added, then kneading was resumed for about 1 minute to obtain a coatable dispersion. After this,
Degassed and air plasma treated biaxially oriented polyethylene terephthalate film was knife coated, magnetically oriented, dried, stripped and then cut to standard tape widths. This magnetizable coating has a thickness of 3.7 μm, a squareness of 0.69,
It had Br2960 Gauss and Hc900 Oersted. It also had excellent blocking resistance and abrasion resistance. The acicular fine powder iron in the tape of this example is
It had 163 emu/g. This indicates an oxidation rate of 17% during treatment. Oxidation rates on the same order of magnitude are experienced when finely divided iron is used in solvent-borne binder formulations. Example 6 As in Example 5, except that before coating the coatable dispersion was left in a covered glass jar with 90% air space for 4 days. A tape was prepared. The acicular fine powder iron in the tape has 158 emu/g, which has an additional oxidation rate of 3%.
It shows that. This indicates that this coatable dispersion can be stored during production for at least several days without significant deterioration. Example 7 A mill was charged with 100 parts conductive carbon black, 20 parts dispersant, and 360 parts deionized water. After kneading until well mixed, the charge was transferred to a blade type mixer and 990 parts of aqueous latex A and 2400 parts of deionized water were added. After thorough mixing, it was filtered, defoamed and gravure coated onto a corona discharge treated biaxially oriented polyethylene terephthalate film and then dried to obtain a 2 μm thick conductive subbing layer. A magnetizable coating similar to Example 2 was applied over this subbing layer. Testing of the resulting magnetic recording tape showed that the subbing layer was effective in dissipating static electricity. Despite the relatively high heat of vaporization of water, the coating drying process requires less energy than conventional solvent recovery systems, which require large amounts of air to minimize fires and explosions. The hot air used in the final stage of drying to drive out the water only absorbs a limited amount of water and can therefore be further heated and reused in the first stage. That heat can be stored in a heat exchanger for further use without risk of fire or explosion.

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1 磁気記録用基材の被覆を作るのに適した、水
媒体ラテツクス中における安定かつ塗被可能な無
機粒子を含む分散液であつて、該分散液が次の単
量体 (イ) 100重量部の、アルキル基中に1〜8個の炭
素原子を有するアルキルアクリレート及びアル
キルメタアクリレートの少なくとも1種と、 (ロ) 約1〜20重量部のアクリル酸、メタアクリル
酸及びイタコン酸の少なくとも1種と、 (ハ) 約1〜15重量部のグリシジルアクリレート及
びグリシジルメタアクリレートの少なくとも1
種 との自己架橋性共重合体を含み、前記単量体は共
重合体が架橋後に−5〜60℃のTgを有するよう
に選ばれていることを特徴とする前記分散液。 2 前記単量体(イ)がアクリル酸メチル、アクリル
酸エチル及びアクリル酸n―ブチルから選ばれる
特許請求の範囲第1項に記載の分散液。 3 前記単量体(ロ)及び(ハ)が5〜15部のアクリル酸
及びメタアクリル酸の少なくとも1種と3〜8部
のグリシジルアクリレート及びグリシジルメタア
クリレートの少なくとも1種とを含んでいる特許
請求の範囲第1項に記載の分散液。 4 前記無機粒子が磁化可能である特許請求の範
囲第1項に記載の分散液。 5 磁気記録用基材の被覆を作るのに適した、水
媒体ラテツクス中における安定かつ塗被可能な無
機粒子を含む分散液であつて、該分散液が次の単
量体 (イ) 100重量部の、アルキル基中に1〜8個の炭
素原子を有するアルキルアクリレート及びアル
キルメタアクリレートの少なくとも1種と、 (ロ) 約1〜20重量部のアクリル酸、メタアクリル
酸及びイタコン酸の少なくとも1種と、 (ハ) 約1〜15重量部のグリシジルアクリレート及
びグリシジルメタアクリレートの少なくとも1
種 との自己架橋性共重合体を含み、前記アルキルア
クリレート及びアルキルメタアクリレートの約50
重量%までがアクリロニトリル及びメタアクリロ
ニトリルの少なくとも1種で置換され、及び前記
単量体は共重合体が架橋後に−5〜60℃のTgを
有するように選ばれていることを特徴とする前記
分散液。 6 前記単量体(イ)がアクリル酸メチル、アクリル
酸エチル及びアクリル酸n―ブチルから選ばれる
特許請求の範囲第5項に記載の分散液。 7 前記単量体(ロ)及び(ハ)が5〜15部のアクリル酸
及びメタアクリル酸の少なくとも1種と3〜8部
のグリシジルアクリレート及びグリシジルメタア
クリレートの少なくとも1種とを含んでいる特許
請求の範囲第5項に記載の分散液。 8 前記無機粒子が磁化可能である特許請求の範
囲第5項に記載の分散液。 9 磁気記録用基材の被覆を作るのに適した、水
媒体ラテツクス中における安定かつ塗被可能な無
機粒子を含む分散液であつて、該分散液が次の単
量体 (イ) 100重量部の、アルキル基中に1〜8個の炭
素原子を有するアルキルアクリレート及びアル
キルメタアクリレートの少なくとも1種と、 (ロ) 約1〜20重量部のアクリル酸、メタアクリル
酸及びイタコン酸の少なくとも1種と、 (ハ) 約1〜15重量部のグリシジルアクリレート及
びグリシジルメタアクリレートの少なくとも1
種 との自己架橋性共重合体を含み、前記アルキルア
クリレート及びアルキルメタアクリレートの約25
重量%までが2―ヒドロキシエチルアクリレート
で置換され、及び前記単量体は共重合体が架橋後
に−5〜60℃のTgを有するように選ばれている
ことを特徴とする前記分散液。 10 前記単量体(イ)がアクリル酸メチル、アクリ
ル酸エチル及びアクリル酸n―ブチルから選ばれ
る特許請求の範囲第9項に記載の分散液。 11 前記単量体(ロ)及び(ハ)が5〜15部のアクリル
酸及びメタアクリル酸の少なくとも1種と3〜8
部のグリシジルアクリレート及びグリシジルメタ
アクリレートの少なくとも1種とを含んでいる特
許請求の範囲第9項に記載の分散液。 12 前記無機粒子が磁化可能である特許請求の
範囲第9項に記載の分散液。 13 磁気記録用基材の被覆を作るのに適した、
水媒体ラテツクス中における安定かつ塗被可能な
無機粒子を含む分散液であつて、該分散液が次の
単量体 (イ) 100重量部の、アルキル基中に1〜8個の炭
素原子を有するアルキルアクリレート及びアル
キルメタアクリレートの少なくとも1種と、 (ロ) 約1〜20重量部のアクリル酸、メタアクリル
酸及びイタコン酸の少なくとも1種と、 (ハ) 約1〜15重量部のグリシジルアクリレート及
びグリシジルメタアクリレートの少なくとも1
種 との自己架橋性共重合体(第一の共重合体)を含
み、前記単量体は第一の共重合体が架橋後に−5
〜60℃のTgを有するように選ばれており、及び
前記ラテツクスが、自己架橋後に−5〜−50℃の
Tgを持つように選ばれた前記(イ)〜(ハ)の単量体を
共重合した第二の自己架橋性共重合体を更に含ん
でいることを特徴とする前記分散液。 14 第一の共重合体が架橋後に40〜60℃のTg
を持ち、又前記第二の共重合体が架橋後に−20〜
−50℃のTgを持つている特許請求の範囲第13
項に記載の分散液。 15 前記単量体(イ)がアクリル酸メチル、アクリ
ル酸エチル及びアクリル酸n―ブチルから選ばれ
る特許請求の範囲第13項に記載の分散液。 16 前記単量体(ロ)及び(ハ)が5〜15部のアクリル
酸及びメタアクリル酸の少なくとも1種と3〜8
部のグリシジルアクリレート及びグリシジルメタ
アクリレートの少なくとも1種とを含んでいる特
許請求の範囲第13項に記載の分散液。 17 前記無機粒子が磁化可能である特許請求の
範囲第13項に記載の分散液。
[Scope of Claims] 1. A dispersion containing stable and coatable inorganic particles in an aqueous latex suitable for making a coating for a magnetic recording substrate, the dispersion comprising the following monomers: (a) 100 parts by weight of at least one of alkyl acrylates and alkyl methacrylates having 1 to 8 carbon atoms in the alkyl group, and (b) about 1 to 20 parts by weight of acrylic acid or methacrylic acid. and at least one of itaconic acid, and (c) about 1 to 15 parts by weight of at least one of glycidyl acrylate and glycidyl methacrylate.
A self-crosslinking copolymer with a seed, said monomers being selected such that the copolymer has a Tg of -5 to 60°C after crosslinking. 2. The dispersion according to claim 1, wherein the monomer (a) is selected from methyl acrylate, ethyl acrylate, and n-butyl acrylate. 3. A patent in which the monomers (b) and (c) contain 5 to 15 parts of at least one of acrylic acid and methacrylic acid and 3 to 8 parts of at least one of glycidyl acrylate and glycidyl methacrylate. The dispersion according to claim 1. 4. The dispersion according to claim 1, wherein the inorganic particles are magnetizable. 5. A dispersion containing stable and coatable inorganic particles in an aqueous latex suitable for making a coating for a magnetic recording substrate, the dispersion containing 100% by weight of the following monomers (a): (b) about 1 to 20 parts by weight of at least one of alkyl acrylates and alkyl methacrylates having 1 to 8 carbon atoms in the alkyl group; and (b) about 1 to 20 parts by weight of at least one of acrylic acid, methacrylic acid, and itaconic acid. (c) about 1 to 15 parts by weight of at least one of glycidyl acrylate and glycidyl methacrylate.
about 50% of the alkyl acrylates and alkyl methacrylates, including self-crosslinking copolymers with species;
% by weight is substituted with at least one of acrylonitrile and methacrylonitrile, and the monomers are selected such that the copolymer has a Tg of -5 to 60°C after crosslinking. liquid. 6. The dispersion according to claim 5, wherein the monomer (a) is selected from methyl acrylate, ethyl acrylate, and n-butyl acrylate. 7 A patent in which the monomers (b) and (c) contain 5 to 15 parts of at least one of acrylic acid and methacrylic acid and 3 to 8 parts of at least one of glycidyl acrylate and glycidyl methacrylate. The dispersion according to claim 5. 8. The dispersion according to claim 5, wherein the inorganic particles are magnetizable. 9. A dispersion containing stable and coatable inorganic particles in an aqueous latex suitable for making a coating for a magnetic recording substrate, the dispersion containing 100% by weight of the following monomers (a): (b) about 1 to 20 parts by weight of at least one of alkyl acrylates and alkyl methacrylates having 1 to 8 carbon atoms in the alkyl group; and (b) about 1 to 20 parts by weight of at least one of acrylic acid, methacrylic acid, and itaconic acid. (c) about 1 to 15 parts by weight of at least one of glycidyl acrylate and glycidyl methacrylate.
about 25% of the alkyl acrylates and alkyl methacrylates, including self-crosslinkable copolymers with species;
% by weight of 2-hydroxyethyl acrylate, and the monomers are selected such that the copolymer has a Tg of -5 to 60°C after crosslinking. 10. The dispersion according to claim 9, wherein the monomer (a) is selected from methyl acrylate, ethyl acrylate, and n-butyl acrylate. 11 The monomers (b) and (c) are 5 to 15 parts of at least one of acrylic acid and methacrylic acid and 3 to 8
9. The dispersion according to claim 9, which contains at least one of glycidyl acrylate and glycidyl methacrylate. 12. The dispersion according to claim 9, wherein the inorganic particles are magnetizable. 13 Suitable for making coatings for magnetic recording substrates,
A dispersion containing stable and coatable inorganic particles in an aqueous latex, wherein the dispersion contains 100 parts by weight of the following monomer (a) having 1 to 8 carbon atoms in the alkyl group. (b) about 1 to 20 parts by weight of at least one of acrylic acid, methacrylic acid, and itaconic acid; (c) about 1 to 15 parts by weight of glycidyl acrylate; and at least one of glycidyl methacrylate.
a self-crosslinkable copolymer (first copolymer) with a species, said monomer is -5 after crosslinking of the first copolymer.
The latex is selected to have a Tg of ~60°C and the latex has a Tg of -5 to -50°C after self-crosslinking.
The dispersion liquid further comprises a second self-crosslinking copolymer obtained by copolymerizing the monomers (a) to (c) above selected to have a Tg. 14 The first copolymer has a Tg of 40-60℃ after crosslinking.
and the second copolymer has -20 to -20 after crosslinking.
Claim 13 having a Tg of -50°C
The dispersion liquid described in Section. 15. The dispersion according to claim 13, wherein the monomer (a) is selected from methyl acrylate, ethyl acrylate, and n-butyl acrylate. 16 The monomers (b) and (c) are 5 to 15 parts of at least one of acrylic acid and methacrylic acid and 3 to 8
14. The dispersion according to claim 13, which contains at least one of glycidyl acrylate and glycidyl methacrylate. 17. The dispersion according to claim 13, wherein the inorganic particles are magnetizable.
JP2152980A 1979-02-23 1980-02-22 Inorganic particle dispersed aqueous medium dispersion for coating magnetic recording substrate Granted JPS55116762A (en)

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Publication number Priority date Publication date Assignee Title
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