磁性顆粒顏料的表面改性的製作方法

2023-12-11 00:05:32 2

專利名稱：：磁性顆粒顏料的表面改性的製作方法
技術領域：
：本發明涉及適用於作為磁性記錄介質的磁性顏料的表面改性。具體地說，本發明涉及改善具有高飽和磁化強度(saturationmagnetization)和高表面積磁性顏料的分散性。磁性記錄介質常包括在粘合劑(通常為聚合物樹脂)中的磁性顏料。這種介質常使用具有高飽和磁化強度(＞140emu/g)和矯頑磁力(＞2000Oe)的高級磁性顏料。另外，為增加單位面積記錄介質的存儲容量，減小了針形顆粒的長度或六邊形顆粒的直徑，將顏料的表面積增加至超過45m2/g。高表面積使得顏料難以分散。可通過例如減少非磁性材料(如粘合劑、潤滑劑、分散劑等)的用量來增加介質中磁性顏料的用量以改善磁性性能。但是這種改善必須使介質的物理和機械性能不遭受太大的損失。例如，介質必須含有足夠量的粘合劑以保持機械強度和壽命。同樣，如果減少分散劑的量，則應注意提供相同的或更好的分散性能以應付增大的分散磁性顆粒的困難。在磁性介質中的粘合劑體系必須將極小的磁性顆粒保持在固定的位置上；從而使顆粒能隨後進行磁化和去磁，並由此可在長時間暴露於寬範圍的環境和機械應力過程中給予強烈的已調磁信號。因此，粘合劑體系必須具有高的拉伸強度、高的柔性和韌性模量。較好的是，粘合劑具有促進顏料溼潤和分散的化學性能。通常，通過選擇與顏料表面互相強烈配合併對分散後的磁性顆粒具有穩定性的合適的分散劑使顏料獲得良好的溼潤。朝較高顏料含量(超過磁性層的75重量％)和較高顏料表面積的移動表明需要使用較高量的分散劑和相對較低量的粘合劑。為了克服高顏料含量和增加分散劑含量之間的矛盾，開發了同時具有形成耐久粘合劑基質和分散顏料作用的自溼潤聚合物(即含有「分散」基團的多官能粘合劑)。這種聚合物減少了用於分散顆粒的低分子量分散劑的用量。特別使用含有極性部分(如羧酸、磺酸、磷酸、季銨基團)的聚合物以改善粘合劑與顏料表面的親和力。良好的顏料和粘合劑之間的粘性和良好的粘合劑的機械性能使形成的介質具有優良的機械和磁性能。然而，磁性顏料技術的進展需要進一步溼潤和改進顏料表面以幫助自溼潤聚合物更均勻地分散磁性顏料。單獨使用自溼潤粘合劑不能獲得要求的高級金屬顆粒顏料的分散性能。以前，顏料的表面處理包括使用偶合劑，如矽烷類、鈦酸酯類；或螯合劑，如鋁金屬配合物；常在顏料的製造步驟中使用，以製成預處理過的顏料。顏料的表面處理披露在美國專利5,064,687、5,176,955和5,318,838中，這些專利描述了用芳香磷酸、膦酸或磺酸處理具有鐵磁性能力的磁性記錄介質並將其分散在氯乙烯共聚物中。一種較好的表面改性劑的例子是苯基膦酸。需要改善磁性顏料的分散性能。本發明提供一種表面吸附有一種或多種下式芳烷基膦酸的磁性顏料(Ar)n-R-PO3H2(I)其中，Ar代表芳基，R代表具有1-6個碳原子的脂族基團，n是1或更大的整數。本發明的另一個方面是提供一種磁記錄介質，它包括帶有一層磁性顏料在聚合物粘合劑中的分散液塗層的非磁性支承體，所述顏料表面上吸附有一種或多種式(I)芳烷基膦酸。與使用苯基膦酸作為改性劑相比，可驚奇地發現上面定義的芳烷基膦酸改性劑可使磁性顆粒顏料的性能改善。本發明的再一個方面是提供一種磁性記錄介質的製造方法，包括使用足夠的溶劑將磁性顏料和式(I)化合物混合成光滑的磁性淤漿，用一種或多種粘合劑樹脂和溶劑的溶液稀釋淤漿，至生成一定百分比的固體以便作進一步處理(如砂磨(sandmilling))，處理所述分散液並將得到的分散液塗覆在基片上。圖1顯示不同表面改性劑製得的介質的矯頑磁力變化。圖2顯示不同表面改性劑製得的介質的光澤變化。圖3顯示不同表面改性劑製得的介質的矩形比(squareness)變化。用於本發明的較好的改性劑是式(I)化合物，其中Ar是苯基或取代苯基，R是1-2個碳原子的脂族基團，n是1或2。表面改性劑必須含有至少一個芳香環和一個膦酸基團，膦酸基團和芳香環被至少一個碳原子所隔開。因此合適的物質包括苯乙基膦酸(1)、二苯甲基膦酸(2)、苄基膦酸(3)、及其取代的衍生物，如4-硝基苄基膦酸(4)、3-甲氧基苄基膦酸(5)、4-甲氧基苄基膦酸(6)、4-叔丁基苄基膦酸(7)、4-甲硫基苄基膦酸(8)、4-甲磺醯基苄基膦酸(9)、4-三氟甲基苄基膦酸(10)、2，3-二氟苄基膦酸(11)和2，3，4，5，6-五氟苄基膦酸(12)。非磁性支承體可以是剛性或柔性的。合適的剛性材料的例子包括鋁、玻璃等。柔性支承體是較好的，如塑料膜，特別是聚酯膜如聚對苯二甲酸乙二醇酯(PET)或聚萘二甲酸乙二醇酯(poly(ethylenenaphthalate))(PEN)，厚度常為3-20mm，較好為4.5-6.5mm。在支承體的一個或兩個主表面上塗覆本發明磁性顏料的分散液。如果支承體僅有一個主表面用磁性顏料分散液塗覆，則另一個主表面最好塗覆有非磁性顏料在聚合物粘合劑中的分散液。合適的非磁性顏料包括氧化鋁和炭黑，它們用於使磁性記錄元件具有適當的摩擦和抗靜電性能。在另一種結構中，在支承體的相同一側塗覆兩層或多層塗層，其中至少一層塗層包括本發明磁性顏料的分散液。如果兩層所述塗層都包括磁性顏料的分散液，則在各層中的磁性顏料可具有相同或不同的矯頑磁力。如果所述塗層中僅有一層包括磁性顏料的分散液，則其餘的塗層最好包括非磁性顆粒(如氧化鋁、二氧化鈦、α-氧化鐵或炭黑)的分散液。在這種結構(稱為雙層結構)的較好的實例中，支承體承帶著非磁性顏料在聚合物粘合劑中的分散液的光滑塗層，在該層上塗覆本發明磁性顏料分散液的薄塗層。雙層結構描述在例如IEEETransactionsonMagnetics，vol.29(6)，3607-3612(1993)中，並已知具有優良的記錄性能。在本領域中已知作為粘合劑用於磁性記錄介質的任何聚合物都可用作本發明磁性記錄介質的粘合劑。較好的是，粘合劑形成化學交聯的網絡(如通過輻照固化或通過側接的羥基與多官能異氰酸酯交聯劑反應)，或者憑藉鏈的糾纏和微觀分相(microphaseseparation)使之性能相似於交聯的網絡，如美國專利5,487,951中披露的星形嵌段共聚物粘合劑的情況那樣。較好的粘合劑包括「硬」和「軟」樹脂的混合物。軟樹脂常包括由一種或多種多元醇類和一種或多種聚異氰酸酯類反應生成的聚氨酯主鏈，硬樹脂的例子包括氯乙烯、乙酸乙烯酯、苯乙烯、丙烯腈、丙烯酸酯和甲基丙烯酸酯等的聚合物或共聚物。已知作為粘合劑用於磁性記錄介質的其它樹脂包括苯氧基樹脂、環氧樹脂和聚酯。粘合劑最好包括能溼潤顏料顆粒並有助於將其分散的側接的極性基團。適用於本目的的基團包括羧酸、磺酸、磷酸和膦酸(及其相應的鹽)、季銨鹽、磷酸酯和膦酸酯。當粘合劑包括硬和軟樹脂的混合物時，硬和軟組分中的一種(最好兩種都)包括側接的極性溼潤基團。最好的粘合劑包括具有氨基甲基膦酸酯溼潤基團的聚氨酯樹脂(參見美國專利5,491,029)，最好混有帶季銨溼潤基團的乙烯聚合物硬樹脂(參見美國專利5,491,029)或混有包括多個側接的腈基、多個側接的羥基和至少一個側接的分散基團的非滷化乙烯聚合物硬樹脂(參見美國專利5,501,903)。磁性顏料可選自各種細分的鐵磁性材料，包括γ-氧化鐵、鈷改性的氧化鐵、二氧化鉻、六鐵酸鋇、六鐵酸鍶和主要由鐵磁材料(如鐵)組成的金屬顆粒。用於本發明的較好的顏料是具有鹼性表面pH值(即7.0或更大)、表面積至少為45m2/g的鐵磁性金屬細顆粒。鐵磁性金屬細顆粒的金屬含量較好至少為75重量％，所述含有的金屬中至少80重量％是一種或多種鐵磁金屬或合金狀的，如鐵、鈷、鎳或其合金型混合物。在本領域中有關的鐵磁金屬顆粒顏料是眾所周知的，並可市售購得。在本發明實踐中，在表面改性劑的存在下以高的顏料體積濃度(如＞約15％)將細分的顆粒狀固體與足夠量的溶劑有效地混合，形成細膩的磁性淤漿。表面改性劑的用量常是顏料的0.5-5.0重量％，較好為1.0-4.0重量％。隨後用一種或多種粘合劑樹脂和補充的溶劑組成的溶液緩慢地稀釋淤漿至一定重量百分比的固體以便進行進一步處理(如球磨、砂磨、射流衝擊等)。如本領域中已知的那樣，可在分散液砂磨過程中在塗覆前加入其它組分，如磁頭清潔劑、抗靜電劑、交聯劑、殺菌劑和潤滑劑。除顏料分散液(dispersion)的製備外，可用常規的方法製造本發明磁性記錄介質。因此，常用例如輥塗、縫模塗布、凹槽輥塗布方法將分散液塗覆在連續的卷材基片上。塗覆前，可向分散液中加入交聯劑，如多官能異氰酸酯。塗覆的卷材穿過一系列永久或螺線管磁體和乾燥烘箱以校正磁性顏料並乾燥和固化塗層。如果粘合劑包括不飽和基團，則可採用電子束(E-beam)或輻照固化以交聯塗層，並且可在塗覆前向分散液中加入多官能不飽和單體以幫助該步驟的進行。如果要在基片的同一面上或相反的兩面塗覆兩層或多層塗層，則所述塗層可同時施塗或依次施塗。乾燥和固化後，塗覆的卷材常用砑光機砑光，隨後用常規的方法(如縱割和衝切)將其轉化成最終製品(如磁帶或磁碟)。在一個較好的實例中，本發明磁記錄介質是磁帶，在其一個表面上有一層含有經表面處理過的、在粘合劑混合物中的本發明磁性顏料的磁性層，在基片的相反一面上有一層含有在交聯粘合劑中的導電性顆粒的非磁性層，所述交聯粘合劑含有硬和軟粘合劑組分。在其它應用(如軟磁碟或雙磁性層磁帶)中，本發明的磁性層可存在於基襯膜兩個主表面上，或兩層或多層重疊層存在於基襯的一個或兩個主表面上。用於下列實施例的磁性顏料是固有粉末矯頑磁力為21650e、在10kOe飽和磁化強度為146.8emu/g、表面積51.5m2/g並且pH值為9.4的市售金屬顏料。在這些實驗中使用的現有技術的苯基膦酸表面改性劑購自AldrichChemicalCompany。芳烷基膦酸表面改性劑(1)-(12)通過酸解相應的二乙酯或二甲酯製得，例外是4-叔丁基苄基膦酸(7)由二甲酯與三甲基碘甲矽烷反應製得。苄基膦酸二乙酯是市售的試樣(購自AldrichChemicalCo.)，而其它二乙酯或二甲酯由相應的芳烷基滷化物分別與亞磷酸三乙酯或亞磷酸三甲酯反應(Arbuzov反應)製得。合成例1-3說明了這種製備技術。合成例1如下製得苄基膦酸將200.40g(878mmol)苄基膦酸二乙酯與350ml蒸餾水和350ml濃鹽酸(約12M)混合。在氮氣氛中將生成的懸浮液加熱回流20小時，得到無色透明的溶液。從該溶液中蒸出130ml水性餾出物。冷卻殘餘物，形成的濃稠的白色淤漿就在原處用冰浴冷卻。隨後將淤漿在真空下濾幹，由於其在水中相當高的溶解度而沒有洗滌。在120℃在真空下將溼潤的固體乾燥過夜。得到123.37g(82％產率)產物。合成例2合成二苯甲基膦酸如下製得二苯甲基膦酸在氮氣氛中將308.93g(1.25mol)二苯基溴甲烷(AldrichChemicalCompany)和240.93g(1.45mol)亞磷酸三乙酯(AldrichChemicalCompany)混合，緩慢地加熱並將溫度保持在160℃的同時在4小時內蒸餾除去溴乙烷副產品。向粗產物中加入750ml濃鹽酸(約12M)和250ml蒸餾水，將混合物在氮氣氛中回流2天(約40小時)。冷卻多泡沫的混合物並隨後過濾之。接著用水洗滌生成的固體，以除去殘留的鹽酸，隨後用汽油(沸點60-80℃)洗滌，以除去烴副產品，如1，1，2，2-四苯基乙烷。接著將固體在真空中在120℃乾燥。得到250.06g(81％產率)產物。合成例3合成4-叔丁基苄基膦酸在氬氣氛中將4-叔丁基溴甲苯(19.16g，84mmol)和亞磷酸三甲酯(10.46g，84mmol)在120℃加熱6小時，隨後再加入10.46g亞磷酸三甲酯並再繼續加熱16小時。蒸去甲基膦酸二甲酯副產品，留下所要的淺黃色油狀物4-叔丁基苄基膦酸二甲酯(20.6g，80mmol)。在氮氣氛中向該產物在無水乙腈(220ml)中的溶液中加入碘化鈉(25.6g，170mmol)和三甲矽烷基氯(22ml，170mmol)。立即有沉澱生成，在室溫攪拌30分鐘後，加入10ml乙醇並再持續攪拌30分鐘。蒸去溶劑後，使殘餘物在乙酸乙酯和水之間分配，除去水相。用2MNaOH萃取有機層，用乙醚洗滌鹼萃取液，用10MHCl將其酸化至pH為1，隨後用乙酸乙酯萃取(3×100ml)。蒸發經乾燥的萃取液，得到所要的淺黃色固態的酸(12.6g)。磁性顏料表面改性的標準處理方法(用於實施例1-3)將磁性顏料(225g)和表面改性劑加入雙行星齒輪預混合器(DoublePlanetaryPremixer)(LDM-1型，購自CharlesRossSonCompany)中並在氮氣氛中用低轉速(500rpm)攪拌20分鐘以使改性劑在整體顏料中徹底地混勻。隨後向顏料和改性劑粉末中加入甲基乙基酮∶環己酮∶甲苯為3∶1∶1的混合物，形成顏料和表面改性劑一起佔總體積16％的混合物。隨後在普通大氣環境下用高轉速(1500rpm)有效地將該混合物混合40分鐘，得到細膩的有光澤的磁性淤漿。在該方法的這一初始步驟以後，在20分鐘內在高轉速(1500rpm)下用一溶液緩慢地稀釋淤漿，所述溶液包括自溼潤的、膦酸酯化的聚氨酯軟樹脂A(按照美國專利5,501,903的實施例2製得)和自溼潤的、苯乙烯/丙烯腈硬樹脂(硬樹脂B)(按照美國專利5,501,903的實施例1製得)以及由甲基乙基酮∶環己酮∶甲苯為3∶1∶1的混合物組成的溶劑。形成的分散液中磁性顏料的重量佔固態物質總重量的75％，固態物質的總百分數(乾物質與溼的分散液的重量比)為38％。隨後在轉移至水平砂磨機(DispermatSL-603型)前在雙行星齒輪預混合器中以1500rpm將分散液再混合40分鐘。該最後的研磨過程至少進行8小時，得到細膩的均勻分散的磁性顏料。周期性地將分散液試樣從砂磨機中取出並用刮刀塗布在聚酯基片上。刮刀塗布後立即將顆粒拉過一組磁性相斥的永久磁體(長度方向磁場為1.1kOe)使之按磁性排齊。在常溫常壓條件下乾燥後，評價每個塗層的表面光澤和磁容量特性。按照ASTM標準對Rhopoint光澤儀進行校正後，以45°角，垂直於磁帶表面，進行表面光澤測量。使用3000Oe峰場，以50HzLDJB-H計測定整體磁(bulkmagnetic)特性，如矯頑磁力(Hc)和矩形比(Sq)實施例1(比較例)在金屬顆粒上的各種苯基膦酸-雙行星齒輪預混合處理效果的砂磨比較使用標準處理方法進行一系列實驗以研究表面改性劑苯基膦酸在整體分散性能方面的影響。使用2.250g、4.500g、6.750g和9.000g不同量的改性劑(分別對應於1％、2％、3％和4％(相對於顏料重量)表面改性劑含量)進行四個實驗。這些實驗的結果列於表1。表1作為苯基膦酸含量的函數的粘度、45°光澤和整體磁參數的變苯基膦酸粘度(cps)45°光澤矯頑磁力(Oe)Sq1.0％2.0％3.0％4.0％64.360.055.759.7115.2114.6115.0114.518541878190518790.6130.6260.6390.634實施例2在金屬顆粒上的各種苄基膦酸-雙行星齒輪預混合處理效果的砂磨比較本實施例包括用苄基膦酸代替苯基膦酸(實施例1)進行的一系列實驗。分散方法(混合和研磨)採用前面所述的方法。在本實施例中，通過加入2％和3％(分別為4.500g和6.750g)水平的苄基膦酸進行兩組實驗。這些實驗的結果列於表2。表2作為苄基膦酸含量的函數的粘度、45°光澤和整體磁參數的變化實施例3在金屬顆粒上的各種二苯甲基膦酸-雙行星齒輪預混合處理效果的砂磨比較本實施例包括使用二苯甲基膦酸進行的實驗。如前面那樣，使用標準方法進行一系列實驗，其中改性劑的量為1％、1.5％、2％、2.5％和3％(相當於分別加入2.250g、3.375g、4.500g、5.625g和6.750g)。這些實驗的結果列於表3。表3作為二苯甲基膦酸含量的函數的粘度、45°光澤和整體磁參數的變化實施例4(比較例)在金屬顆粒上的在樹脂B的存在下的2.0％苯基膦酸-雙行星齒輪預混合處理本比較例用於研究如美國專利5,064,687、5,176,955和5,318,838所述的方法和膦酸基改性劑的用途。按照本發明的實施例，通過在硬樹脂的存在下加入表面改性劑並與磁性顏料進行雙行星齒輪混合進行比較實驗。將磁性顏料(225g)加入雙行星齒輪預混合器(LDM-1型，購自CharlesRossSonCompany)中並在氮氣氛中用低轉速(500rpm)攪拌20分鐘。隨後向顏料中加入由4.500g苯基膦酸、樹脂B和甲基乙基酮∶環己酮∶甲苯為3∶1∶1的混合溶劑組成的溶液，使顏料/表面改性劑體積佔顏料、表面改性劑、粘合劑和溶劑總體積16％。在該製劑中苯基膦酸的重量相當於佔顏料重量的2％。隨後在普通大氣環境下用高轉速(1500rpm)有效地將該混合物混合40分鐘，得到細膩的有光澤的磁性淤漿。在20分鐘內在高轉速(1500rpm)下用一溶液緩慢地稀釋該淤漿，所述溶液包括自溼潤的、膦酸酯化的聚氨酯軟樹脂A和由甲基乙基酮∶環己酮∶甲苯為3∶1∶1的混合物組成的溶劑。使磁性顏料的重量佔固態物質總重量的75％，固態物質的百分數(乾物質與溼的分散液的重量比)為38％。隨後在轉移至水平砂磨機(DispermatSL-603型)前在雙行星齒輪預混合器中以1500rpm將分散液再混合40分鐘。在水平砂磨機中至少砂磨8小時後，得到細膩的均勻分散的磁性顏料。周期性地將分散液試樣從砂磨機中取出並用刮刀塗布在聚酯基片上。刮刀塗布後立即將顆粒拉過一組磁性相斥的永久磁體(長度方向磁場為1.1kOe)使之按磁性排齊。在常溫常壓條件下乾燥後，評估每個塗層的表面光澤和整體磁特性。表4在苯乙烯/丙烯腈硬樹脂(硬樹脂B)的存在下，佔顏料重量2％的苯基膦酸-雙行星齒輪混合結果的粘度、45°光澤和整體磁性質。附圖1、2和3圖示地比較了矯頑磁力(Hc)、矩形比(Sq)和45°光澤(作為加入分散液中的表面改性劑佔顏料的重量百分數的函數)的不同(表1-4)。就苯基膦酸的數據(實施例1)而言，磁滯回線的測量表明通過增加改性劑的百分數可使Hc和Sq都獲得明顯的改善。數據進一步表明改性劑的加入量存在一個上限或最佳含量，高於該上限的進一步增加苯基膦酸的量並不有利。對本顏料和粘合劑組合物而言，該特定的物料的最佳含量為3％。苄基膦酸的數據也表明存在最佳的改性劑含量。但是，與苯基膦酸相比，磁容量數據和45°光澤數據有了明顯改善。另外，就這種顏料和粘合劑組合物而言，苄基膦酸表面改性劑的最佳百分數為至少3％。與苯基膦酸的磁性能相比，實施例3的二苯甲基膦酸產生的磁性能(Hc和Sq)具有很大的改善。更重要的是對於這種顏料和粘合劑組合物而言，二苯甲基膦酸表面改性劑的最佳百分數不大於2％。與本發明材料的數據相比，使用現有技術中所述的方法在苯乙烯/丙烯腈硬樹脂(硬樹脂B)的存在下雙行星齒輪混合佔顏料重量2％的苯基膦酸表面改性劑的實施例4顯示出始終如一的差的整體磁性能和45°光澤數據。實施例5本實施例對本發明表面改性劑和現有的表面改性劑進行進一步比較。使用與實施例1-3相同的通用步驟和相同的金屬顆粒顏料製備分散液。使用的溶劑是4∶3∶3重量比的甲基乙基酮、四氫呋喃和甲基異丁基酮的混合溶液。各個分散液的固體物質的組分如下(均為重量％)鐵磁性顏料80.00表面改性劑2.40氧化鋁4.00樹脂A5.22樹脂B』3.48肉豆蔻酸1.50硬脂酸丁酯0.80MondurCB2.60樹脂B』系按美國專利5,501,903的實施例1所述的方法製得，但使用稍微不同的成分單體的比例，即72.4％苯乙烯、24.1％丙烯腈、2.5％丙烯酸羥丙酯和1.0％氯化甲基丙烯醯氧乙基三甲基銨(均為重量％)。MondurCB是Mondur公司提供的多官能異氰酸酯交聯劑。所有分散液都是使用Ross雙行星齒輪預混合機預分散金屬顆粒顏料和表面改性劑，並使用NetzschSandmill砂磨機進行研磨製得的。使用平均粒徑為1mm的陶瓷研磨介質。剛在塗覆之前，在研磨的分散液(55重量％MEK溶液)中加入MondurCB交聯劑。在用凹槽輥塗布法將含有炭黑的常規抗靜電塗料施塗至6.5mm厚的PET卷材正面上後，立即用逆凹槽輥塗布法將分散液施塗至該PET卷材的背面。隨後使塗覆的卷材通過一系列永久磁體和烘箱，以使可磁化的顆粒排齊並乾燥和固化塗層。隨後砑光卷材、纏卷並切割成6.35或8.00mm寬的磁帶。最後塗層的厚度為1.5mm(正面)和1.1mm(背面)。使用在3000Oe和60Hz的LDJM-H計測定整體磁性能，結果如下表面改性劑45°光澤BrHc(Oe)Sq苄基膦酸二苯甲基膦酸苯基膦酸1741781772647274532972051197019120.790.760.73三種配方的光澤數據相似，與高質量、光滑的磁帶相一致。儘管含苯基膦酸的配方顯示出最高的Br值(除去外磁場後保留的磁性量)，但是它還顯示出明顯低於本發明的Hc和Sq值。(Hc是逆轉磁性顆粒的磁化方向所需的矯頑磁力的量，Sq是矩形比，或保留的磁化強度與飽和磁化強度之間的比值)。在磁鼓試驗機上用金屬間隙(metal-in-gap)(MIG)記錄磁頭測量切割成6.35mm寬的磁帶的磁性能。在走帶速度6米/秒、數據速度(datarate)75和100千磁通量重複/英寸(kfci，kilo-flux-reversals-per-inch)下進行測量。相對於現有技術的記錄介質，本發明記錄介質得到的輸出信號和信噪比(S/N)數據(db)列於下表本發明介質的性能明顯佔優。實施例6本實施例對本發明表面改性劑和現有的表面改性劑進行進一步比較。使用與實施例1-3和實施例5相同的通常步驟和相同的金屬顆粒顏料製備分散液。使用的溶劑是4∶3∶3重量比的甲基乙基酮、四氫呋喃和甲基異丁基酮的混合溶液。各個分散液的固體物質的組分如下(均為重量％)鐵磁性顏料85.00表面改性劑2.55樹脂A6.57樹脂B』4.38肉豆蔻酸1.50分散液都是使用Ross雙行星齒輪混合機預分散金屬顆粒顏料和表面改性劑，並使用DispermatSL-603水平砂磨機進行研磨製得的細膩均勻的磁性顏料分散液。將分散液試樣用刮刀塗布在聚酯基片上，隨後立即將其拉過一排磁性相斥的永久磁體(長度方向的磁場為1.1kOe)使顆粒按磁性排齊。在常溫和常壓下乾燥後，測量塗層的表面光澤和整體磁特性。在塗覆前還測量每種分散液的粘度。使用三種不同的本發明表面改性劑和現有技術的表面改性劑(苯基膦酸)獲得的結果如下(c)＝用於比較，非本發明的。本發明表面改性劑明顯地使分散液具有較低的粘度，這種粘度使塗層具有優良的光澤和整體磁性能。實施例7本實施例說明與苯基膦酸相比一系列取代的苄基膦酸作為磁性顏料的表面改性劑的優越性。受試化合物配方的製備步驟有些不同於前面實施例所述的步驟，該步驟如下該配方是實施例5所用配方的改進型配方，省去氧化鋁，並將鐵磁性顏料的比例增加至佔固體總重量的85重量％。使用相同於如實施例5所用比例的肉豆蔻酸和硬脂酸丁酯，但加入的表面改性劑的摩爾量不變(每100g顏料0.015摩爾)。為了補償表面改性劑重量的不同，需要相應地調節粘合劑和交聯劑(即樹脂A+樹脂B』+MondurCB)的用量，但這些組分的相互間比例(重量比樹脂A/樹脂B』為3∶2，MondurCB/樹脂A為0.69∶1)保持恆定不變。向BrabenderPlasticorderTM捏合裝置(C.W.BrabenderInstrumentsInc.，SouthHackensack，NewJersey，USA)中加入磁性顏料、表面改性劑和足夠量的四氫呋喃形成80重量％固體的分散液。在120rpm混合10分鐘後，加入3∶2(w/w)樹脂A和樹脂B』在甲基乙基酮、四氫呋喃和甲基異丁基酮(重量比4∶3∶3)混合溶劑中的28重量％溶液(相當於所使用粘合劑總量的一半)。繼續進行混合併監測轉矩，直至在測得的轉矩中出現峰值(通常在加入粘合劑1-3分鐘後)，隨後用捏合機將淤漿再混合5分鐘。接著將淤漿轉移至帶有3mm直徑的不鏽鋼球(每16g顏料約200g)的QuickeeTM球磨容罐(BYK-GardnerInc.，SilverSpring，Maryland，USA)中並加入剩餘的在上述混合溶劑中的粘合劑混合物的28重量％溶液。再加入相同的溶劑混合物使固體的總量佔50重量％，隨後在RedDevilTM顏料調理器(BYK-GardenerInc.)中將混合物振搖90分鐘。此時，加入肉豆蔻酸(10.7重量％在甲基乙基酮中)和硬脂酸丁酯(純的)以及MondurCB(55重量％在甲基乙基酮中)和足夠量的溶劑混合物使固體總量佔30重量％。將該混合物再振搖30分鐘，接著如上述實施例那樣進行過濾、塗覆和評估。現有技術的表面改性劑(苯基膦酸)和各種本發明取代的苄基膦酸表面改性劑的45°光澤、矯頑磁力(Oe)和矩形比(Sq)的試驗結果如下c)＝比較，非本發明改性劑。本發明表面改性劑明顯地改進了整體磁性能和光澤數據。權利要求1.一種表面吸附有一種或多種下式芳烷基膦酸的磁性顏料(Ar)n-R-PO3H2(I)其中Ar代表芳基，R代表具有1-6個碳原子的脂族基團，n是1或大於1的整數。2.如權利要求1所述的磁性顏料，其中Ar是苯基，R代表具有1或2個碳原子的脂族基團，n是1或2。3.如權利要求1所述的磁性顏料，其中式(I)化合物選自苯乙基膦酸、苄基膦酸、4-硝基苄基膦酸和二苯甲基膦酸。4.如權利要求1-3中任何一項所述的磁性顏料，其中式(I)化合物的量佔磁性顏料重量的0.5-5重量％。5.一種磁記錄介質，包括帶有含有聚合物粘合劑和權利要求1-4中任何一項所述磁性顏料的磁性層的基片。6.一種組合物的製備方法，包括混合磁性顏料、通式(Ar)n-R-PO3H2的表面改性化合物，其中Ar代表芳基，R代表具有1-6個碳原子的脂族基團，n是1或更大的整數，以及溶劑，以形成細膩的淤漿。7.一種磁記錄介質的製備方法，包括提供一種基片，混合磁性顏料、通式(Ar)n-R-PO3H2的表面改性化合物，其中Ar代表芳基，R代表具有1-6個碳原子的脂族基團，n是1或更大的整數，以及溶劑，以形成細膩的淤漿，向該細膩淤漿中加入聚合物粘合劑和補充用的溶劑以形成預混合的分散液，處理預混合的分散液以形成磁性塗料組合物；將磁性塗料組合物施塗至基片上。全文摘要本發明涉及用於磁性顏料的表面改性劑,具有下列通式:(Ar)文檔編號C09C1/22GK1170151SQ97105528公開日1998年1月14日申請日期1997年6月3日優先權日1996年6月3日發明者P·I·梅奧,C·F·諾曼,I·T·摩根,R·J·D·奈恩申請人:美國3M公司