JPH0632866A - 熱可塑性ポリウレタン - Google Patents

熱可塑性ポリウレタン

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JPH0632866A
JPH0632866A JP4192154A JP19215492A JPH0632866A JP H0632866 A JPH0632866 A JP H0632866A JP 4192154 A JP4192154 A JP 4192154A JP 19215492 A JP19215492 A JP 19215492A JP H0632866 A JPH0632866 A JP H0632866A
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JP
Japan
Prior art keywords
thermoplastic polyurethane
acid
diisocyanate
polyurethane resin
metal sulfonate
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Pending
Application number
JP4192154A
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English (en)
Inventor
Futoshi Ishimaru
太 石丸
Satoshi Nakamura
智 中村
Hiroshi Imagawa
容 今川
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.)
Toyobo Co Ltd
Original Assignee
Toyobo Co Ltd
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Publication date
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Priority to JP4192154A priority Critical patent/JPH0632866A/ja
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 本発明は、微粒子状磁性粒子の分散性に優れ
た磁気記録媒体用結合剤に有用な熱可塑性ポリウレタン
を提供するにある。 【構成】 スルホン酸金属塩基をポリマーあたり10〜
1000当量/106g有し、且つ該ポリマーの200℃
における溶融粘度が1000ポイズ以上、20000ポ
イズ以下の熱可塑性ポリウレタン。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、微粒子状磁性粒子の分
散性に優れた磁気記録媒体用結合剤等に有用な熱可塑性
ポリウレタンに関する。
【0002】
【従来の技術】従来から磁気記録媒体用結合剤として
は、エチルセルローズ、ニトロセルローズ、ポリ塩化ビ
ニリデン樹脂、塩化ビニル−酢酸ビニル共重合体、スチ
レン−ブタジエン共重合体、ポリメタアクリル酸メチル
樹脂、塩化ビニリデン−メタアクリル酸メチル共重合
体、ポリウレタン樹脂、エポキシ樹脂、ポリエステル樹
脂などが使用されてきた。
【0003】しかしコンピューター用データーテープ、
フロッピーディスクおよびビデオテープのような高性能
を要求される用途には性能的には十分なものとはいえな
いのが現状である.特に近年、ビデオテープ用途におい
てはハイグレード化が加速しており、鮮明な音、画像を
記録再生するため高密度記録が可能な磁気記録媒体が要
望されている。
【0004】高密度化の方策として、磁性粉の微粒子
化、高磁力化が図られるとともに、磁性層中における磁
性粉の充填密度を増大させる傾向が強くなってきてい
る。ところが、前述のような磁性粉の微粒子化による比
表面積の増大や高磁力化による凝集力の増大に伴い、前
述のような従来の結合剤では、磁性粉の分散機能が十分
でなく、その分散機能をリン酸化合物等の分散剤に委ね
られていたが、結合剤に分散剤を配合した系では、長期
使用の場合にブリードの発生等、磁性層の耐久性に悪影
響が表れる。
【0005】上述した問題点を解決するために、結合剤
にスルホン酸基、水酸基、カルボキシル基、リン酸基等
の親水性極性基を導入し、磁性粉との親和力を向上させ
た高い分散機能を有する結合剤が提案されている。(特
公昭58−41565号公報、特開昭57−92422
号公報、同59−30235号公報、同59−1546
33号公報、同60−15473号公報、同60−20
315号公報、同62−1110号公報等)これらの
内、スルホン酸基を含有する結合剤が最も磁性粉の分散
性が優れており、有望である。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
スルホン酸基を含有する結合剤は高価であり、また一般
的には公知の有機溶剤を反応媒体とした溶液重合によっ
て製造される。そのためその製品形状は液体状(ワニス
状)であり、有効成分である固形分は製品の一部にすぎ
ない。そのため製品を輸送する場合、その輸送コストは
高くなり、また可燃性の有機溶剤を共存したかたちで輸
送するため安全上の問題もある。また実質上、溶液重合
に用いた反応溶媒が磁性塗料の溶剤となるため、磁気記
録媒体製造時の溶剤回収装置に適応した溶剤を反応溶媒
に使用しなければならず、個々の装置ごとに溶媒を変更
して結合剤を製造することは困難である。
【0007】以上の理由により、固体状の磁気記録媒体
用の結合剤が望まれており、本発明者等はある特定の熱
可塑性ポリウレタンが固体状の磁気記録媒体用の結合剤
として有望であることを見出だし、本発明に至った。
【0008】
【課題を解決するための手段】即ち本発明は、スルホン
酸金属塩基をポリマーあたり10〜1000当量/10
6g有し、且つ該ポリマーの200℃における溶融粘度が
1000ポイズ以上、20000ポイズ以下の熱可塑性
ポリウレタンである。
【0009】本発明における熱可塑性ポリウレタン樹脂
はポリマー当りスルホン酸金属塩基を10〜1000当
量/106g含有すればよい。ポリマー当りのスルホン酸
金属塩基が10当量/106g未満であると磁性粒子の分
散が悪くなり、高い充填性を得ることができない。また
ポリマー当りのスルホン酸金属塩基が1000当量/1
6gを越えると熱可塑性ポリウレタン樹脂の溶剤溶解性
が不良となり、実用性に欠けたものとなる。
【0010】本発明における熱可塑性ポリウレタン樹脂
は高分子ジオール、低分子ジオールおよびポリイソシア
ネートとの反応によって得られるものであり、いずれの
成分がスルホン酸金属塩基を含有してもよいが、好まし
くは高分子ジオールの一部あるいは全部がスルホン酸金
属塩基を有するものがよい。本発明の熱可塑性ポリウレ
タンを得るためには、上記したように高分子ジオール
(スルホン酸金属塩基含有体であることが好ましい。)
と低分子ジオール、およびポリイソシアネートを反応性
成分の主成分とすることが好ましい。低分子ジオールと
しては下記する、グリコール成分として例示したものが
あるが、特に1,4ブタンジオール、1,6−ヘキサン
ジオール、ネオペンチルグリコール、1,3−プロパン
ジオール、1,5−ペンタンジオール等である。
【0011】またスルホン酸金属塩基を有する高分子ジ
オールとしては、特に、スルホン酸金属塩基を有するポ
リエステルポリオールが望ましい。スルホン酸金属塩基
を有するポリエステルポリオールはスルホン酸金属塩基
を有しないカルボン酸成分、グリコール成分およびスル
ホン酸金属塩基を有するジカルボン酸成分からなる。
【0012】スルホン酸金属塩基を有しないカルボン酸
成分としては、テレフタル酸、イソフタル酸、オルソフ
タル酸、1,5−ナフタル酸などの芳香族ジカルボン
酸、p−オキシ安息香酸、p−(ヒドロキシエトキシ)
安息香酸などの芳香族オキシカルボン酸、コハク酸、ア
ジピン酸、アゼライン酸、セバシン酸、ドデカンジカル
ボン酸などの脂肪族ジカルボン酸、トリメリット酸、ト
リメシン酸、ピロメリット酸などのトリおよびテトラカ
ルボン酸などが挙げられる。
【0013】グリコール成分としては、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、1,4−ブタンジオール、1,5−ペンタンジオー
ル、3−メチル−1,5−ペンタンジオール、1,6−
ヘキサンジオール、ネオペンチルグリコール、ジエチレ
ングリコール、ジプロピレングリコール、2,2,4−
トリメチル−1,3−ペンタンジオ−ルネ1,4−シク
ロヘキサンジメタノール、ビスフェノールAのエチレン
オキシド付加物およびプロピレンオキシド付加物、水素
化ビスフェノールAのエチレンオキシド付加物およびプ
ロピレンオキシド付加物などがある。またトリメチロー
ルエタン、トリメチロールプロパン、グリセリン、ペン
タエリスリトールなどのトリおよびテトラオールを併用
してもよい。
【0014】スルホン酸金属塩基を含有するジカルボン
酸成分としては、5−ナトリウムスルホイソフタル酸、
5−カリウムスルホイソフタル酸、2−ナトリウムスル
ホテレフタル酸、2−カリウムスルホテレフタル酸など
がある。これらのスルホン酸金属塩基を含有するジカル
ボン酸成分の共重合量は全カルボン酸成分に対して0.
5モル%以上、望ましくは1〜50モルである。
【0015】上記スルホン酸金属塩基を含有する高分子
ジオールは1種または2種以上であってもよい。またス
ルホン酸金属塩基を有しない高分子ジオール、たとえば
通常のポリエステルジオール、ポリエーテルジオール、
ポリカーボネートジオール、ヒマシ油の誘導体、トール
油の誘導体、その他の含水酸基化合物と併用してもよ
い。
【0016】本発明の熱可塑性ポリウレタン樹脂に使用
されるポリイソシアネートとしては、4,4’−ジフェ
ニルメタンジイソシアネート、2,4−トリレンジイソ
シアネート、2,6−トリレンジイソシアネート、p−
フェニレンジイソシアネート、ジフェニルメタンジイソ
シアネート、m−フェニレンジイソシアネート、ヘキサ
メチレンジイソシアネ−ト、テトラメチレンジイソシア
ネート、3,3’−ジメトキシ−4,4’−ビフェニレ
ンジイソシアネート、2,4−ナフタレンジイソシアネ
ート、3,3’−ジメチルー4,4−ビフェニレンジイ
ソシアネート、4,4’−ジフェニレンジイソシアネー
ト、4、4’−ジイソシアネート−ジフェニルエーテ
ル、1,5−ナフタレンジイソシアネート、p−キシレ
ンジイソシアネート、m−キシレンジイソシアネート、
1,3−ジイソシアネートメチルシクロヘキサン、1,
4−ジイソシアネートメチルシクロヘキサン、4,4’
−ジイソシアネートジシクロヘキサン、4,4’−ジイ
ソシアネートジシクロヘキシルメタン、イソホロンジイ
ソシアネート等が挙げられるが、必要により2,4,
4’−トリイソシアネート−ジフェニル、ベンゼントリ
イソシアネート等を少量使用することもできる。
【0017】本発明における熱可塑性ポリウレタン樹脂
の200℃における溶融粘度は1000ポイズ以上、2
0000ポイズ以下でなければならない。溶融粘度が1
000ポイズ未満の場合、溶剤に溶解し、ワニス状にし
た場合、磁性粒子の分散性に優れているが、樹脂の塗膜
形成能が不十分となり、耐久性と表面滑性の点で性能が
低下する。一方、溶融粘度が20000ポイズを越える
場合、分散性が低下するとともに、塗料粘度も高くなり
磁性塗料製造上、混合、移送、塗布工程において問題が
発生する恐れがあり、実用的ではない。
【0018】本発明における熱可塑性ポリウレタン樹脂
の製造方法は、公知の方法例えば、全原料を急速混合
し、混合物をコンベアーベルト状で加熱、重合を行なう
塊状重合法、単軸あるいは多軸押出機により混練りしな
がら重合する溶融重合法等を用いることができる。また
この際の望ましい配合率はポリイソシアネートのNCO
基/高分子ジオールと低分子ジオールの全OH基=0.
5〜1.5、好ましくは0.8〜1.2である。
【0019】また,本発明における熱可塑性ポリウレタ
ン樹脂の製造において、必要に応じて触媒を使用でき
る。触媒としては例えば、トリエチルアミン、トリエチ
レンジアミン等の含窒素化合物、ジブチル錫ジラウリレ
ート、オクチル酸錫等の有機金属化合物等が挙げられ
る。
【0020】また、本発明における熱可塑性ポリウレタ
ン樹脂はペレット状、フレーク状、シート状等所望の形
状で使用できるが、塗料製造工程おける溶剤への溶解性
を考慮すると、樹脂の比表面積が広く、溶解が容易なペ
レット状が望ましい。
【0021】本発明における熱可塑性ポリウレタン樹脂
は必要に応じてジブチルフタレート、トリフェニルホス
フェートのような可塑剤、ジオクチルスルホ−ナトリウ
ムサクシエート、t−ブチルフェノール−ポリエチレン
エーテル、エチルナフタレン−スルホン酸ソーダジラウ
リルサクシネートステアリン酸亜鉛、大豆油レシチン、
シリコーンオイル等の潤滑剤や種々の帯電防止剤、置換
ベンゾトリアゾール類等の紫外線吸収剤、フェノール誘
導体等の酸化防止剤、およびカルボジイミド類等の加水
分解防止剤等を添加することもできる。
【0022】本発明に係るポリウレタンを磁気記録媒体
の結合剤として用いるときは、本発明の熱可塑性ポリウ
レタン樹脂とともに、通常用いられている他のポリウレ
タン樹脂や、塩化ビニル−酢酸ビニル共重合体、エチル
セルローズ、ニトロセルロース等の纎維素系樹脂、ポリ
エステル樹脂、エポキシ樹脂、フェノキシ樹脂、アクリ
ロニトリル−ブタジエン共重合体等の熱硬化性樹脂また
は反応型樹脂および不飽和プレポリマー、例えばウレタ
ンアクリルタイプ、ポリエステルアクリルタイプ、また
は多官能モノマーとして、ウレタンアクリルタイプ、リ
ン酸エステルアクリルタイプ、アリールタイプ等の電子
線または紫外線硬化型樹脂を併用することができる。
【0023】このとき使用される微粉未磁性粒子として
は、スピネル構造を有するγ−Fe23 、CrO2 、コ
バルトフェライト(CoO,Fe23 )、コバルト吸着
酸化鉄、強磁性Fe−Co−Ni系合金等が挙げること
ができる。
【0024】本発明に係る熱可塑性ポリウレタン樹脂
は、磁気記録媒体用結合剤以外に塗料、接着剤、シーリ
ング剤、防水剤、床材、人工皮革、繊維処理剤、弾性繊
維、クッション材、シート、ベルト、フィルム、ロー
ル、ギアー、ソリッドタイヤ、防伸材、チューブ、パッ
キング材、靴底等に利用することができる。
【0025】
【実施例】以下、実施例および比較例によって本発明を
具体的に説明するが、本発明はこれら実施例に限られる
ものではない。尚、実施例および比較例における「部」
は特に断りのない限り「重量部」である。また熱可塑性
ポリウレタン樹脂の溶融粘度は島津製作所製高化式フロ
ーテスターCFT−500Cを用いて、荷重:50kg
/cm2 、ダイサイズφ1mm×100mmで200℃
で測定した。
【0026】(1)スルホン酸金属塩基含有ポリエステ
ルポリオールの合成例 温度計、攪拌機、溜出用コンデンサーを具備した反応容
器中に、アジピン酸を497部、5−ナトリウムスルホ
イソフタル酸31部、1,6−ヘキサンジオール578
部、ネオペンチルグリコール218部、テトラブチルチ
タネート0.02部を仕込み、180〜230℃で5時
間エステル化反応を実施し、次いで反応系を30分かけ
て5mmHgまで減圧し、この間240℃まで昇温し
た。さらに0.3mmHg、240℃で重縮合反応を1
0分間行なった。得られたポリエステルのOH価は5
7.2mgKOH/g で数平均分子量は1960であった。
【0027】(2)磁性粉の分散性評価 熱可塑性ポリウレタン樹脂 12部 ビニライトVAGH(UCC社製) 18部 Co含有γ−Fe23 120部 メチルエチルケトン 90部 トルエン 90部 シクロヘキサノン 90部
【0028】上記組成の混合物を、ペイントシェーカー
を用いて5時間混練りした後、更にコロネート−L(日
本ポリウレタン製)を12部添加し、更に30分混合し
た。得られた磁性塗料を厚さ50μmのポリエチレンテ
レフタレートフィルム上に50μmのギャップのドクタ
ーブレードを用いて塗布し、溶剤を乾燥除去した。得ら
れた磁性塗膜の表面光沢を測定し、分散性を評価した。
【0029】実施例1 乾燥窒素導入口および攪拌機を具備した反応容器にスル
ホン酸金属塩基含有ポリオール50部、ポリライトOD
−X−688(大日本インキ化学製)50部、ネオペン
チルグリコール(NPG)6部、1,6−ヘキサンジオ
ール(HD)2部を添加し、150℃で攪拌した。混合
液が均一融液になったら80℃まで降温し、4,4’−
ジフェニルメタンジイソシアネート(MDI)を29.
7部添加し、1分間急速混合した。得られた混合液をテ
フロン製バット上に流し込み、190℃で1時間、窒素
を吹き込んだイナートオーブン内で重合した後、更に8
0℃で24時間ポストキュアーを行なった。得られた熱
可塑性ポリウレタン樹脂のスルホン酸金属塩基含有量は
47当量/106gであり、200℃おける溶融粘度は2
000ポイズであった。またこの熱可塑性ポリウレタン
樹脂を用いた磁性塗膜の表面光沢は92であった。
【0030】実施例2〜5 原料の仕込量を表1のごとく変更した他は実施例1と同
様な方法で熱可塑性ポリウレタン樹脂を得た。得られた
熱可塑性ポリウレタン樹脂のスルホン酸金属塩基含有量
および200℃における溶融粘度は第1表に示すごとく
であった。またこれらの熱可塑性ポリウレタン樹脂を用
いた磁性塗膜の表面光沢は表2に示すごとくであり、い
ずれも良好な結果を得た。
【表1】 表1における添数字は下記を示す。 1)大日本インキ化学製ポリライトOD−X−688
(Mn=2000) 2)ネオペンチルグリコール 3)1,6−ヘキサンジオール 4)4,4’−ジフェニルメタンジイソシアネート
【0031】
【表2】 比較例1 高分子ジオールとしてポリライトOD−X−688のみ
用い、仕込量を第1表のごとく変更した他は実施例1と
同様な方法でスルホン酸金属塩基を含有しない熱可塑性
ポリウレタン樹脂を得た。得られた熱可塑性ポリウレタ
ン樹脂の200℃における溶融粘度は1800ポイズで
あった。またこの熱可塑性ポリウレタン樹脂を用いた磁
性塗膜の表面光沢は26であった。
【0032】比較例2 原料の仕込量を表1のごとく変更した他は実施例1と同
様な方法で熱可塑性ポリウレタン樹脂を得た。得られた
熱可塑性ポリウレタン樹脂のスルホン酸金属塩基含有量
は47と当量/106gであり、200℃における溶融粘
度は30000ポイズであった。またこの熱可塑性ポリ
ウレタン樹脂を用いた磁性塗膜の表面光沢は60であっ
た。
【0033】
【発明の効果】本発明における熱可塑性ポリウレタン樹
脂を使用することにより、低コストで磁性粒子の分散性
に優れた磁気記録媒体用結合剤を得ることが可能とな
り、その結果、低コストで高密度磁気記録媒体を得るこ
とができ、産業に寄与するところ大である。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 スルホン酸金属塩基をポリマ−あたり1
    0〜1000当量/106g有し、且つ該ポリマーの20
    0℃における溶融粘度が1000ポイズ以上、2000
    0ポイズ以下の熱可塑性ポリウレタン。
JP4192154A 1992-07-20 1992-07-20 熱可塑性ポリウレタン Pending JPH0632866A (ja)

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Application Number Priority Date Filing Date Title
JP4192154A JPH0632866A (ja) 1992-07-20 1992-07-20 熱可塑性ポリウレタン

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JP4192154A JPH0632866A (ja) 1992-07-20 1992-07-20 熱可塑性ポリウレタン

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ID=16286600

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6382759B2 (en) 1996-03-27 2002-05-07 Canon Kabushiki Kaisha Ink jet recording method and recording apparatus using same

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