用于磁性记录介质的粘合剂组合物制造技术

一种用于磁性记录介质的粘合剂组合物包含至少一种具有式Ⅰ结构单元的聚氨酯，或其部分与完全盐、以及磁性或可磁化颜料。（*该技术在2021年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种粘合剂组合物，至少包含具有式Ⅰ结构单元的聚氨酯 其中n为1-10，基团R1在每种情况下相互独立地为分子量至少约1000的聚氨酯、R4-Q-、R4-Q-(X-O-)mX-Q-或R4-O-Y-Q-，其中Q为O、NH、NR2或S,R4为具有2-44碳原子的直链或支链、饱和或不饱和烷基，X为具有2-14个碳原子的未取代或芳族取代的烷基，Y是一种可通过聚合反应、加聚反应或缩聚反应而得到且分子量Mw为150-5000的聚合物，且m为1-300，基团R2相互独立地分别为H或具有1-约20个碳原子的直链或支链、饱和或不饱和脂族烃基、具有4-约20个碳原子的饱和或不饱和、未取代或取代环脂族烃基、或具有6-约20个碳原子的未取代或取代芳脂族烃基、或具有6-18个碳原子的未取代或取代芳族烃基，基团R3为具有2-44个碳原子的直链或支链、饱和或不饱和烷基、或具有6-44个碳原子的饱和或不饱和环烷基，Z为具有8-44个碳原子的直链或支链、饱和或不饱和、未取代或取代烷基、或具有4-44个碳原子的未取代或取代环烷基、具有6-40个碳原子的未取代或取代芳脂族烃基、或一种可通过聚合反应、加聚反应或缩聚反应而得到且分子量Mw为150-5000的聚合物，其中Z作为整体经由合适的官能团连接到分子上，或其部分或完全盐；以及至少一种磁性或可磁化颜料。磁性记录介质广泛用于永久储存信息。通常，磁性记录介质由非磁性基材和至少一粘结其上的可磁化层组成，该层基于聚合物粘合剂和分散其中的磁性颜料。由于不断提高对信息储存和在特定储存介质上相应提高信息密度的需求，磁性记录介质在记录品质和复制以及耐老化性方面正满足越来越高的要求。为了满足这些要求，其中分散有磁性颜料的聚合物粘合剂变得更加重要。正在尝试提高磁性分散体的稳定性以免在磁性层上形成缺陷并提高磁性性能，尤其是残余感应，这样可在磁性层中获得更高的磁性颜料填充密度，这例如可通过降低该层的粘合剂含量并增加颜料含量而实现。但所述方法在分散工艺中分散颜料和获得良好分散体稳定性方面变得复杂。此外，磁性层必须非常柔软，必须具有高回弹性且必须具有高拉伸强度。另外，为了避免输出水平的下降，不断需要降低摩擦系数并提高该磁性层的耐磨性。还必须在高温和高大气湿度下保证这些机械性能。但目前已有技术已知的许多粘合剂不能满足这些要求。在许多情况下，尤其是在甚细分磁性颜料时，颜料的润湿和分散受到不利影响。所有烧结材料都没有在分散工艺中充分分散，或没有适当地防止颜料颗粒的再聚集，导致记录介质的磁性性能不好。因此，过去往往将较少量的低分子量分散剂加入分散体中以帮助分散工艺。但这种低分子量分散剂存在缺点。例如，低分子量分散剂在不利的气候条件，例如高大气湿度和/或高温下容易渗出，导致在记录或重放装置中，在所有磁带传送部件，尤其是在磁头处的沉积。此外，这些沉积物增加摩擦，导致磁性记录介质可能在经过读取或写入装置时堵塞。此外，使用这些分散剂可导致分散体中的相容性问题。由于分散剂具有极性基团，该层的亲水特性极大增加，这在温度和高温下可导致该层膨胀、分散剂和润滑剂渗出、以及其它的机械变化。为了提高聚氨酯粘合剂的分散性能，因此例如提出将极性基团引入这种粘合剂中。例如，EP-A0193084公开将具有其它极性基团的二醇引入聚氨酯。尽管这些粘合剂分散颜料非常好，但它们尤其是在颜料具有高BET值时导致分散体具有非常不利的流变性能，如高流动极限和高粘度。这基本上使得将这些分散体处理和铸塑成磁性层变得复杂。通常，具有离子基团的粘合剂缺少良好的分散性能也归因于，离子基团在从主链去偶时没有足够的柔韧性，因此不利地影响这种粘合剂的分散性能。例如，美国专利5695884描述了一种具有至少一个磺酸根基团的热塑性聚氨酯。该磺酸根基团通过一种含磺酸根的聚酯多元醇而引入聚氨酯，该聚酯多元醇又包含磺酸根基团作为磺基邻苯二甲酸衍生物。在这些聚氨酯中，磺酸根由于键接到刚性邻苯二甲酸部分而仅具有受限迁移性，这造成问题，往往对相应聚氨酯的分散性能产生不利影响。此外，这些磺酸根基团在引入聚氨酯之后直接存在于主链中，因此柔韧性和迁移性也受到限制。此外，具有分散活性的离子基团在这些粘合剂中的含量一般局限于特定上限，否则会产生某些不利影响，降低粘合剂的品质。所述不利影响可包括，例如出现桥接絮凝且粘合剂的亲水特性急剧增加，这表现为对大气湿度的敏感性较大且粘合剂在湿环境中膨胀。通常，将离子基团加入聚氨酯粘合剂也是成问题的，因为用于制备聚氨酯粘合剂的起始原料通常仅溶于水或含水溶剂混合物。但在含水环境中制备的这些聚氨酯粘合剂具有在制备磁性记录介质时非所需的残余水含量，或必须通过昂贵的方法来去除存在于聚氨酯粘合剂中的水。例如，DE-A4039749公开将离子基团引入聚氨酯粘合剂。其中叙述，可溶于醚或酮并在链端具有无OH的脲基且分子量为30000-200000的支化聚氨酯适用作磁性记录介质中的粘合剂。但在该粘合剂的情况下，成问题的是，其中所述化合物可能没有任何嵌段结构。DE-C3407563描述将磺基引入聚加合物或缩聚物中。这时，将具有两个OH基团的端不饱和二醇通过酸式亚硫酸盐加成反应而转化成端磺酸根。该磺酸根随后通过两个OH基团而整合例如，成聚氨酯。这样可以避免磺酸根基团直接连接到主链上的刚性骨架上的缺点，但所述方法以及由此得到的化合物同样有许多缺点。例如，酸式亚硫酸盐加成反应发生在含水环境中，这是不利的。如果在该环境中使用较憎水的二醇以进行酸式亚硫酸盐加成反应，那么反应产物一般难以分离。在这些反应中，因此往往使用亲水化合物，例如描述于出版物的聚醚。尽管这些磺化聚醚可随后引入聚合物中，但一方面，它们不能有助于主链变柔软，另一方面，由于合成时的反应条件，它们仅能在窄限度内改变带磺酸根的侧链的亲水特性。此外，亲水基团增加了该粘合剂的吸水性，这在它用于磁性记录介质时特别不好。DE-B1954090描述了一种制备2-(氨基丙酰氨基)烷磺酸盐的方法以及它们作为阴离子组分在制备聚氨酯分散体中的应用。在所述物质的情况下，缺点在于，只可能通过氨基而引入聚氨酯中。但所得聚氨酯在塑料基质中用作分散固体时有许多不利的性能。此外，所述化合物仅能在水相中处理。这是一个严重的缺点，尤其是在相应化合物要求无水时。因此，需要用于磁性记录介质的粘合剂组合物易于制备，具有优异的分散性能，尽可能无水，且可通过特定的化学改性而简单控制记录介质的物理性能。本专利技术的一个目的是提供用于制备这种磁性记录介质的粘合剂组合物、以及这种磁性记录介质本身。我们已经发现，该目的通过一种粘合剂组合物而实现，它包含至少一种具有式Ⅰ结构单元的聚氨酯 或其部分或完全盐。因此，本专利技术涉及一种粘合剂组合物，至少包含一种具有式Ⅰ结构单元的聚氨酯 其中n为1-10，基团R1在每种情况下相互独立地为分子量至少约1000的聚氨酯、R4-Q-、R4-Q-(X-O-)mX-Q-或R4-O-Y-Q-，其中Q为O、NH、NR2或S,R4为具有2-44碳原子的直链或支链、饱和或不饱和烷基，X为具有2-14个碳原子的未取代或芳族取代的烷基，Y是一种可通过聚合反应、加聚反应或缩聚反应而得到且分子量Mw为150-5000的聚合物，且m为1-300，基团R2相互独本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种粘合剂组合物，至少包含具有式Ⅰ结构单元的聚氨酯：＊＊＊ （Ⅰ），其中ｎ为１－１０，基团Ｒ↑［１］在每种情况下相互独立地为分子量至少约１０００的聚氨酯、Ｒ↑［４］－Ｑ－、Ｒ↑［４］－Ｑ－（Ｘ－Ｏ－）↓［ｍ］Ｘ－Ｑ－或Ｒ↑［４］－Ｏ －Ｙ－Ｑ－，其中Ｑ为Ｏ、ＮＨ、ＮＲ↑［２］或Ｓ，Ｒ↑［４］为具有２－４４碳原子的直链或支链、饱和或不饱和烷基，Ｘ为具有２－１４个碳原子的未取代或芳族取代的烷基，Ｙ是一种可通过聚合反应、加聚反应或缩聚反应而得到且分子量Ｍｗ为１５０－５０００的聚合物，且ｍ为１－３００，基团Ｒ↑［２］相互独立地分别为Ｈ或具有１－约２０个碳原子的直链或支链、饱和或不饱和脂族烃基、具有４－约２０个碳原子的饱和或不饱和、未取代或取代环脂族烃基、或具有６－约２０个碳原子的未取代或取代芳脂族烃基、或具有６－１８个碳原子的未取代或取代芳族烃基，基团Ｒ↑［３］为具有２－４４个碳原子的直链或支链、饱和或不饱和烷基、或具有６－４４个碳原子的饱和或不饱和环烷基，Ｚ为具有８－４４个碳原子的直链或支链、饱和或不饱和、未取代或取代烷基、或具有４－４４个碳原子的未取代或取代环烷基、具有６－４０个碳原子的未取代或取代芳脂族烃基、或一种可通过聚合反应、加聚反应或缩聚反应而得到且分子量Ｍｗ为１５０－５０００的聚合物，其中Ｚ作为整体经由合适的官能团连接到分子上，或其部分或完全盐；以及至少一种磁性或可磁化颜料。...

【技术特征摘要】
DE 2000-2-9 10005647.41．一种粘合剂组合物，至少包含具有式Ⅰ结构单元的聚氨酯 其中n为1-10，基团R1在每种情况下相互独立地为分子量至少约1000的聚氨酯、R4-Q-、R4-Q-(X-0-)mX-Q-或R4-O-Y-Q-，其中Q为O、NH、NR2或S,R4为具有2-44碳原子的直链或支链、饱和或不饱和烷基，X为具有2-14个碳原子的未取代或芳族取代的烷基，Y是一种可通过聚合反应、加聚反应或缩聚反应而得到且分子量Mw为150-5000的聚合物，且m为1-300，基团R2相互独立地分别为H或具有1-约20个碳原子的直链或支链、饱和或不饱和脂族烃基、具有4-约20个碳原子的饱和或不饱和、未取代或取代环脂族烃基、或具有6-约20个碳原子的未取代或取代芳脂族烃基、或具有6-18个碳原子的未取代或取代芳族烃基，基团R3为具有2-44个碳原子的直链或支链、饱和或不饱和烷基、或具有6-44个碳原子的饱和或不饱和环烷基，Z为具有8-44个碳原子的直链或支链、饱和或不饱和、未取代或取代烷基、或具有4-44个碳原子的未取代或取代环烷基、具有6-40个碳原子的未取代或取代芳脂族烃基、或一种可通过聚合反应、加聚反应或缩聚反应而得到且分子量Mw为150-5000的聚合物，其中Z作为整体经由合适的官能团连接到分子上，或其部分或完全盐；以及至少一种磁性或可磁化颜料。2．根据权利要求1所要求的粘合剂组合物，其中基团R1相互独立地为分子量至少约1000的聚氨酯、R4-Q-、R4-Q-(X-O-)mX-Q-或R4-O-Y-Q-，其中R4为具有2-44碳原子的直链或支链、饱和或不饱和、未取代或芳族取代的烷基，X为具有2-10个碳原子的直链或支链、饱和或不饱和、未取代或芳族取代的烷基，Y为具有150-5000的分子量Mw的聚酯、聚酰胺、聚碳酸酯、聚氨酯或聚内酯。3．根据权利要求1或2所要求的粘合剂组合物，其中X为CH2-CH2或CH(CH3)-CH2或CH2-CH(CH)或这些基团的无规或嵌段序列。4．根据任何权利要求1-3所要求的粘合剂组合物，其中R4是具有2-6个碳原子的直链或支链饱和烷基。5．根据任何权利要求1-4所要求的粘合剂组合物，其中所述聚氨酯通过将以下物质进行反应而制成A具有至少约2个OH基团且分子量为约500-10000的多元醇、或其两种或多种的混合物，和B分子量低于500的线性脂族二醇，或其两种或多种的混合物，和C具有6-约30个碳原子的聚异氰酸酯、或其两种或多种的混合物，和D具有式Ⅱ的化合物 其中基团R5在每种情况下相互独立地为H、R4-QH、R4-O-(X-O-)mX-QH或R4-O-Y-QH，其中Q为O、NH、NR2或S,R4为具有2-44碳原子的直链或支链、饱和或不饱和烷基，X为具有2-14个碳原子的未取代或芳族取代的烷基，Y是一种可通过聚合反应、加聚反应或缩聚反应而得到且分子量Mw为150-5000的聚合物，且m为1-300，基团R2相互独立地分别为H或具有1-约20个碳原子的直链...

【专利技术属性】
技术研发人员：U希思，B拉瑟尔，A科尔，R克莱斯，R布鲁姆，
申请(专利权)人：EMTEC磁性材料有限公司，
类型：发明
国别省市：DE[德国]