DD246396A1

DD246396A1 - METHOD FOR PRODUCING MAGNETOGRAPHY CARRIER

Info

Publication number: DD246396A1
Application number: DD28617086A
Authority: DD
Inventors: Rosemarie Hoffmann; Klaus Stopperka; Wolfgang Neumann; Wilfried Schefter; Ute Weisflog
Original assignee: Dessau Magnetbandfab
Priority date: 1986-01-14
Filing date: 1986-01-14
Publication date: 1987-06-03

Abstract

Die Erfindung betrifft Magnetogrammtraeger fuer die Speicherung von Daten in digitaler und analoger Form, die aus einem nichtmagnetischen Taegermaterial und einer darauf befindlichen aktiven Schicht, die feinteiliges dispergiertes Magnetpigment in einem polymeren Bindemittelsystem enthaelt, bestehen. Der technisch-oekonomische Effekt begruendet sich in der Anwendung einer speziellen Gleitmittelkombination, bestehend aus einem Gemisch eines Triglyzeridesters der hoeheren Fettsaeuren mit einem Gehalt an cis-Dokos-13-ensaeure von 20-40% im Estergemisch und eines Siliconoels, wodurch stabile Laufeigenschaften im anwendungstechnischen Gebrauch bei hohen bzw. niedrigen Band-Kopf-Geschwindigkeiten vorallem in Umgebungen hoher Temperaturen und/oder hoher Luftfeuchte gewaehrleistet sind.The invention relates to magneticogram carriers for the storage of data in digital and analog form, consisting of a non-magnetic Taegermaterial and an active layer thereon, which contains finely divided dispersed magnetic pigment in a polymeric binder system exist. The technical-economic effect is due to the use of a special lubricant combination, consisting of a mixture of triglyceride esters of higher fatty acids with a cis-docos-13-ene acid content of 20-40% in the ester mixture and a silicone oil, resulting in stable running properties in the application Use at high or low belt head speeds, especially in environments of high temperatures and / or high humidity are ensured.

Description

SiSi - O-- O- ηη Si -Si - (GHo)(GHO) II Jljl R₂ R ₂

mit R₁ und R₂ = CH₃, C₆H₅ enthält.with R ₁ and R ₂ = CH ₃ , C ₆ H ₅ contains.

2. Verfahren nach Punkt 1, gekennzeichnet dadurch, daß der Triglyzeridester in einer Menge von 0,5-10% und das Siliconöl von 0,5-10%, bezogen auf das Bindemittel enthalten sind.2. The method according to item 1, characterized in that the triglyceride ester in an amount of 0.5-10% and the silicone oil of 0.5-10%, based on the binder are included.

Field of application of the invention

Die Erfindung betrifft Magnetogrammträger für die Speicherung von Ton- und Videosignalen sowie von Daten in digitaler und analoger Form, bestehend aus einem nichtmagnetischen Schichtträger und einer darauf befindlichen magnetisierbaren Schicht, in der feinst verteilte magnetische Pigmente in Bindemitteln vorliegen.The invention relates to a magnetic carrier for the storage of audio and video signals as well as data in digital and analog form, consisting of a non-magnetic support and a magnetizable layer thereon, in which finely divided magnetic pigments are present in binders.

Characteristic of the known technical solutions

Bei der Berührung eines Magnetbandes mit seinen Kontaktpartnern, beispielsweiseim Kontakt mit Magnetköpfen, Bandführungen, werden Wechselwirkungskräfte wirksam, zu deren Überwindung äußere Tangentialkräfte erforderlich sind, d.h. im Betriebsprozeß der Magnetbänder tritt das Phänomen der Reibung auf. Ist der Kontakt bewegt, läuft also das Band mit konstanter Geschwindigkeit, so ist die sogenannte Gleitreibungskraft wirksam. Ist speziell die Relativgeschwindigkeit von Band und Magnetkopfspiegel Null, der Kontakt also nicht bewegt, so ist die Haftreibungskraft wirksam. Das Laufverhalten der Mangetbänder wird von diesen Reibungskräften mitbestimmt. Die Reibung hängt u.a. von der Struktur, wozu die Rauhigkeit zu rechnen ist, den Materialeigenschaften der beiden kontaktierenden Oberflächen, von der Kraft mit der das Band an seinen Kontaktpartner gedrückt wird, von der Verweilzeit des Bandes am jeweiligen Kontaktpartner und auch von der Temperatur ab. (Prüfung hochpolymerer Werkstoffe, S. 168, VEB Deutscher Verlag für Grundstoffindustrie, Leipzig 1977) Infolgedessen ist es notwendig, daß der magnetische bandförmige Aufzeichnungsträger einen niedrigen Reibungskoeffizienten sowie ausgeglichene und stabile Laufeigenschaften hinsichtlich der Lager- und Klimabeständigkeit, der Verschleißfestigkeit und des geringen Abriebes zu gewährleisten sind. Wenn jedoch das Magnetband läuft, wird zuweilen ein wechselndes Haften und Rutschen an der Kontaktstelle zwischen der magnetischen Auflageschicht und den Magnetköpfen, Bandführungen oder Andruckrollen beobachtet. Das führt zu einem ungleichmäßigen Bewegungsablauf, hervorgerufen durch örtlich unterschiedliche Gleitreibungskoeffizienten, der in der Technik als „stick-slip"-Effekt bekannt ist. Wenn sich dieses wechselnde Haften und Rutschen allmählich verstärkt, kommt es zu Längsvibrationen des Bandes. Solche Haft-Gleit-Vibrationen sind bei Magnetbändern in erster Linie für das als Quietschen bekannte Phänomen verantwortlich. Im Zuge der Ausweitung des Anwendungsbereiches für magnetische Datenträger in Richtung hoher Aufzeichnungsdichten wurden Magnetbänder, beispielsweise Tonkassettenbänder entwickelt, die einen Einsatz für hohe Kopiergeschwindigkeiten (z.B. 150 cm/s) und für niedrige Laufgeschwindigkeiten (z.B.4,75cm/s) genügen, bzw. häufig dünnere Bänder (mit einer Dicke von 6 bis 18μ,ητι) zum Einsatz kommen. Um bei diesen Magnetbändern stabile Laufeigenschaften zu gewährleisten, wird herkömmlicherweise in dem magnetischen Beschichtungsmaterial zusätzlich zu einem Bindemittel ein Gleitmittel eingesetzt. Eine Vielzahl von Gleitmitteln wurden für den Einsatz in Magnetbändern vorgeschlagen, von denen beispielsweise als flüssige oder pastöse Gleitmittel bevorzugt Ölsäure, Silikonöle, höhere Kohlenwasserstoffe (DE-OS 1298560) oder auch solche, in denen ein Teil der Wasserstoffatome durch Fluor oder Chlor und Fluor substituiert wurden, zum Einsatz kommen. Weiterhin werden Propylendiamine, Acetate (DE-OS 1 278514) sowie Gemische aus Mineralölen und Fettsäureamiden oder Gemische aus Silikonöl und fluorhaltigen Silikonen eingesetzt. Auch feste organische Gleitmittel, wie höhere Monoalkohole, Stearinsäure, Fettsäureamide nach der DE-OS 1232206 Metallsalze langkettiger Fettsäuren oder höhere Fettsäureester (DE-OS 1 221282) sowie PTFE-Pulver (DE-OS 1 269660) oder anorganische Feststoffe mit Schmiereigenschaften, z. B. Molybdändisulfid nach DE-OS 1083561, Wolframdisulfid nach DE-OS 1 297671, Graphit oder Talkum sind bekannt. Keines dieser Gleitmittel kann jedoch vollständig dem Magnetband eine ausreichende Gleitwirkung verleihen. Insbesondere sind diese Gleitmittel nicht in der Lage, die Reibung zwischen Band und Führungselementen so zu verringern, daß stabile Läufeigenschaften im anwendungstechnischen Gebrauch des Bandes bei hohen Band-Kopf-Geschwindigkeiten und bei niedrigenUpon contact of a magnetic tape with its contact partners, for example in contact with magnetic heads, tape guides, interaction forces are acted upon which are required to overcome external tangential forces, i. In the operating process of the magnetic tapes, the phenomenon of friction occurs. If the contact is moved, that is, the belt is running at a constant speed, the so-called sliding friction force is effective. Specifically, if the relative velocity of tape and magnetic head mirror is zero, so the contact is not moved, the static friction force is effective. The running behavior of the Mangetbänder is determined by these frictional forces. The friction depends i.a. of the structure, to which the roughness is to be expected, the material properties of the two contacting surfaces, the force with which the band is pressed against its contact partner, the residence time of the band at the respective contact partner and also the temperature. As a result, it is necessary for the magnetic tape-shaped recording medium to have a low friction coefficient as well as balanced and stable running properties in terms of storage and climatic resistance, wear resistance and low abrasion ensure. However, when the magnetic tape is running, an alternating sticking and slipping is sometimes observed at the contact point between the magnetic plating layer and the magnetic heads, tape guides or pinch rollers. This leads to an uneven movement caused by locally different coefficients of sliding friction, known in the art as a "stick-slip" effect. As this shifting sticking and slipping gradually increases, longitudinal vibration of the belt occurs. Magnetic tape vibration is primarily responsible for the phenomenon known as squeaking As magnetic media has been extended to high recording densities, magnetic tapes, such as audio cassette tapes, have been developed for use at high copy speeds (eg 150 cm / s) and for high speed recording low running speeds (eg 4.75 cm / s) or frequently thinner tapes (with a thickness of 6 to 18 μ, ητι) are used to ensure stable running properties in these magnetic tapes is conventionally in the magnetic coating material in addition to aBinder used a lubricant. A variety of lubricants have been proposed for use in magnetic tapes, of which, for example, as a liquid or pasty lubricant preferably oleic acid, silicone oils, higher hydrocarbons (DE-OS 1298560) or even in which a part of the hydrogen atoms substituted by fluorine or chlorine and fluorine were used. Furthermore, propylene diamines, acetates (DE-OS 1 278514) and mixtures of mineral oils and fatty acid amides or mixtures of silicone oil and fluorine-containing silicones are used. Also, solid organic lubricants, such as higher monoalcohols, stearic acid, fatty acid amides according to DE-OS 1232206 metal salts of long-chain fatty acids or higher fatty acid esters (DE-OS 1 221282) and PTFE powder (DE-OS 1 269660) or inorganic solids with lubricating properties, eg. B. molybdenum disulfide according to DE-OS 1083561, tungsten disulfide according to DE-OS 1 297671, graphite or talcum are known. However, none of these lubricants can fully impart sufficient lubricity to the magnetic tape. In particular, these lubricants are not able to reduce the friction between the belt and guide elements so that stable running properties in the application of the tape at high tape head speeds and at low

Laufgeschwindigkeiten für einen gleichmäßigen Bandtransport sorgen und ein Quietschen des Bandes in einer Umgebung verhindern, wo hohe Temperaturen und hohe Luftfeuchten herrschen, d.h. beispielsweise Temperaturen von 35 ⁰C bis 6O⁰C und relative Luftfeuchtigkeiten von 70-95%. Diese Umgebungsbedingungen würden einem Tropenklima von 35⁰C und 95% relativer Luftfeuchte entsprechen. In dem DD-WP 228918 wurde der Einsatz eines Triglyceridesters höherer Fettsäuren mit einem Gehalt an cis-Dokos-13-ensäure von 20-40% im Estergemisch beschrieben. Dadurch wurden bereits günstige Laufeigenschaften erreicht, die jedoch speziell in Umgebungen mit hohen Temperaturen und/oder hoher Luftfeuchte weiter verbessert werden können.Run speeds provide a uniform tape transport and prevent squeaking of the tape in an environment where high temperatures and high humidities prevail, ie, for example, temperatures of 35 ⁰ C to 60 ⁰ C and relative humidities of 70-95%. These environmental conditions would correspond to a tropical climate of 35 ^° C. and 95% relative humidity. DD-WP 228918 describes the use of a triglyceride ester of higher fatty acids with a cis-docos-13-enoic acid content of 20-40% in the ester mixture. As a result, favorable running properties have already been achieved, which, however, can be further improved especially in environments with high temperatures and / or high air humidity.

Object of the invention

Das Ziel der vorliegenden Erfindung besteht darin, einen Magnetogrammträger, der frei von den genannten Quietsch-Phänomenen bei gleichzeitig ausgeglichenen und stabilen Laufeigenschaften auch in Umgebungen mit hohen Temperaturen und/oder Luftfeuchtigkeit ist, zu schaffen.The object of the present invention is to provide a magnetogram carrier which is free of said squeaking phenomena while maintaining balanced and stable running characteristics even in high temperature and / or humidity environments.

Explanation of the essence of the invention

Aufgabe der Erfindung ist es, einen magnetischen Aufzeichnungsträger mit verbesserten Laufeigenschaften auch in Umgebungen mit hohen Temperaturen und/oder hoher Luftfeuchtigkeit herzustellen. Die Aufgabe wurde überraschenderweise dadurch gelöst, daß bei der Herstellung eines Magnetogrammträgers als Gleitmittel ein Gemisch eines Triglyzeridesters der höheren Fettsäuren mit einem Gehalt an cis-Dokos-13-ensäure von 20-40% im Estergemisch und eines Silikonöls der allgemeinen FormelThe object of the invention is to produce a magnetic recording medium with improved running properties even in environments with high temperatures and / or high humidity. The object was surprisingly achieved in that in the preparation of a Magnetogrammträgers as a lubricant, a mixture of a triglyceride ester of higher fatty acids containing cis-docos-13-enoic acid of 20-40% in the ester mixture and a silicone oil of the general formula

- Si - 0 -- Si - 0- Si - 0 - Si - 0

Si (GH₃)₃ ηSi (GH ₃ ) ₃ η

mit Ri und R₂ = CH₃, C₆H₅ with Ri and R ₂ = CH ₃ , C ₆ H ₅

eingesetzt wird. Derauf diese Art hergestellte Magnetogrammträger zeichnet sich durch ausgezeichnetes Gleitverhalten und keinerlei Vibrationserscheinungen aus.is used. The magnetogram carrier produced in this way is characterized by excellent sliding behavior and no vibration phenomena.

Die Anwendung von Siliconölen als Gleitmittel in Magnetogrammträgern ist auf Grund der hohen Wärme- und Kälte- sowie chemischen Beständigkeit günstig. Allerdings werden die beim alleinigen Einsatz von Siliconölen anfänglich erzielten guten Laufeigenschaften schnell infolge der Unverträglichkeit des Siliconöls mit dem Bindemittel und der damit verbundenen Migration des Gleitmittels an die Bandoberfläche zunichte gemacht. Durch die Kombination eines Triglyzeridesters der höheren Fettsäuren mit einem Gehalt an cis-Dokos-13-ensäure von 20-40% im Estergemisch und eines Siliconöls werden diese Nachteile unterbunden und Magnetogrammträger mit verbesserten Laufeigenschaften erhalten.The use of silicone oils as lubricants in Magnetogrammträgern is favorable due to the high heat and cold and chemical resistance. However, the good running properties initially achieved with the sole use of silicone oils are quickly nullified due to the incompatibility of the silicone oil with the binder and the associated migration of the lubricant to the strip surface. By combining a triglyceride ester of higher fatty acids containing 20-40% of cis-docos-13-enoic acid in the ester mixture and a silicone oil, these disadvantages are eliminated and magnetogram carriers having improved running properties are obtained.

Zweckmäßigerweise beträgt der Anteil des Siliconöls 0,5-10 Gew.-%, der Anteil des Triglyzeridesters 0,5-10 Gew.-%.Conveniently, the proportion of silicone oil is 0.5-10 wt .-%, the proportion of triglyceride 0.5-10 wt .-%.

Als magnetische Pigmente können alle für Magnetogrammträger verwendbaren magnetisierbaren Stoffe wie 7-Fe₂O₃, CrO₂, Co dotiertes 7-Fe₂O₃, Bariumferrit oder Metallpulver eingesetzt werden.Magnetic pigments which can be used are all magnetizable substances which can be used for magnetogram carriers, such as 7-Fe ₂ O ₃ , CrO ₂ , Co-doped 7-Fe ₂ O ₃ , barium ferrite or metal powder.

Als Bindemittel für das magnetische Pigment kommen hauptsächlich polymere Bindemittelgemische zur Anwendung, wobei hochmolekulare Polyesterurethane zusammen mit hydroxylgruppenhaltigen Mischpolymerisaten bevorzugt als Bindemittelbestandteile eingesetzt werden.As binders for the magnetic pigment are mainly polymeric binder mixtures are used, wherein high molecular weight polyester urethanes are preferably used together with hydroxyl-containing copolymers as binder components.

Im folgenden wird die vorliegende Erfindung anhand eines Ausführungsbeispiels erläutert.In the following, the present invention will be explained with reference to an embodiment.

embodiment

In einer Rührwerkskugelmühle werden folgende Stoffe dispergiert:In a stirred ball mill, the following materials are dispersed:

1000 g 7-Fe₂O₃ 1000 g of 7-Fe ₂ O ₃

2 402 g 1,2-Dichlorethan2 402 g of 1,2-dichloroethane

450 g Cyclohexanon450 g of cyclohexanone

5g saurer Alkylphosphorsäureester * 5g acidic alkyl phosphoric acid ester *

110 g Mischpolymerisat aus Vinylacetat, Vinylalkohol und Vinylformal110 g of copolymer of vinyl acetate, vinyl alcohol and vinyl formal

1 370 g 15 Gew.-%ige Lösung eines Polyesterurethans in 8 Volumenteilen 1,2Dichlorethan und 2 Volumenteilen1 370 g of 15% strength by weight solution of a polyester urethane in 8 parts by volume of 1,2-dichloroethane and 2 parts by volume

Cyclohexanoncyclohexanone

3 g 1.4-Dihydroxylbenzen3 g of 1,4-dihydroxylbenzene

12,2g Siliconöl der angegebenen Art12.2 g silicone oil of the specified type

12,2g Triglyzeridester12.2g triglyceride ester

Die Dispersion wird filtriert und mit einem Walzenantragsystem auf eine 12μ,Γη Polyäthylenterephthalatfolie aufgetragen. In einem Magnetfeld wird das 7-Fe₂O₃ in eine Vorzugsrichtung orientiert und anschließend bei steigenden Temperaturen von 303 auf 395 K getrocknet und kalandriert. Die Dicke der Magnetschicht beträgt 4,5/xm. Die beschichtete Bahn wird auf Band der Breite von 3,81 mm aufgeschnitten. Die Austestung der Magnetbänder erfolgte am Frischband und am klimagelagerten Material auf Recordern bei einer Geschwindigkeit von 4,75cm/s und auf Kopierautomaten bei Geschwindigkeiten bis zu 310cm/s.The dispersion is filtered and applied with a roller application system on a 12μ, Γη polyethylene terephthalate film. In a magnetic field, the 7-Fe ₂ O ₃ is oriented in a preferred direction and then dried at temperatures from 303 to 395 K and calendered. The thickness of the magnetic layer is 4.5 / xm. The coated web is cut to 3.81 mm wide tape. The testing of the magnetic tapes was carried out on the fresh tape and on the climate-stored material on recorders at a speed of 4.75 cm / s and on copying machines at speeds up to 310 cm / s.

Derzur Charakterisierung des Laufverhaltens bestimmte Reibungskoeffizient/u.q blieb am Band, welches auf diese Art hergestellt wurde, auch nach Lagerung unter Tropenklima konstant.The coefficient of friction / μ.q determined for characterizing the running behavior remained constant on the belt produced in this way, even after storage under tropical climates.

„Stick-slip"-Effekte, die zu Tonhöhenschwankungen am Band führen können. Quietsch- und Klebeeffekte, sowie Gleitmittelaustritte an der Bandoberfläche wurden auch nach längerer Betriebszeit nicht festgestellt."Stick-slip" effects, which can lead to pitch fluctuations on the belt Squeaking and sticking effects, as well as lubricant leaks on the belt surface were not detected even after a long period of operation.

Nachfolgend wird das erfindungsgemäße Magnetband (Ausführungsbeispiel) mit einem Magnetband ohne den erfindungsgemäßen Zusatz (Vergleichsbeispiel A) und einem dem Stand der Technik entsprechenden handelsüblichen Magnetband (Vergleichsbeispiel B) verglichen.Subsequently, the magnetic tape according to the invention (embodiment) with a magnetic tape without the addition of the invention (Comparative Example A) and a prior art commercially available magnetic tape (Comparative Example B) is compared.

Table 1

Gleitreibungμ_α ATHSin%.10 ² LaufverhaltenSliding friction μ _α ATHSin% .10 ² Running behavior

Frischband n.Tropenklima Frischband n.Tropenklima Frischband n.Tropenkli-Fresh belt n.Tropenklima Frischband n.Tropenklima Frischband n.Tropenkli-

35 ⁰C 95% . 35 ⁰C 95% ma 35 ⁰C 95%35 ⁰ C 95%. 35 ⁰ C 95% ma 35 ⁰ C 95%

RF4Wochen RF4Wochen RF4WochenRF4Wochen RF4Wochen RF4Wochen

Ausführungs beispielExecution example 0,210.21 0,210.21 1,5,3,1,5,3, 66 3,2,0,73,2,0,7 gutWell gutWell Vergleichs beispiel AComparative example A 0,250.25 0,280.28 18,20,18,20, 21,30,21,30, 22,34,19,20,22,34,19,20, Quietschensqueak Quietschen SchwingenSqueaking swinging

Vergleichsbeispiel BComparative Example B

0,230.23

0,250.25

8,10,5,0 12,19,16,8 gut8,10,5,0 12,19,16,8 good

Longitudinal-longitudinal

schwingun-vibrations

gengene

ßG stellt ein nach IEC 6OB gemessener Gleitreibungskoeffizient dar. ßG is a sliding friction coefficient measured according to IEC 6OB.

ATMS ist die prozentuale Abweichung des nach 50 Durchläufen bei einer Laufgeschwindigkeit von 4,75 cm/s gemessenen Pegels eines aufgenommenen Signals von 315Hz. Die Messung erfolgte an 4 Kassetten. Die Ergebnisse der Tabelle verdeutlichen, daß der erfindungsgemäß hergestellte Magnetogrammträger gegenüber den Vergleichsbeispielen überlegene Gebrauchswerteigenschaften besitzt.ATMS is the percentage deviation of the measured signal of 315Hz measured after 50 passes at a running speed of 4.75 cm / s. The measurement was carried out on 4 cassettes. The results of the table illustrate that the magnetogram carrier prepared according to the invention has superior utility value properties over the comparative examples.

Claims

Invention claim:

1 \ A process for the preparation of Magnetogrammträgern consisting of a non-magnetic pad and a magnetic support layer thereon, having dispersed in a polymeric binder mixture finely divided magnetic pigments, characterized in that the magnetic support layer as a lubricant, a mixture of a triglyceride ester of higher fatty acids containing cis-docos-13-enoic acid of 20-40% in the ester mixture and a silicone oil of the general formula