DD278888A1

DD278888A1 - MAGNETIC RECORDING MATERIAL

Info

Publication number: DD278888A1
Application number: DD32407788A
Authority: DD
Inventors: Karin Schulz; Klaus Stopperka; Volker Krueger; Anita Boehme; Wolfgang Neumann; Horst Liebchen; Falk Zander
Original assignee: Dessau Magnetbandfab
Priority date: 1988-12-27
Filing date: 1988-12-27
Publication date: 1990-05-16

Abstract

Es wird ein magnetisches Aufzeichnungsmaterial fuer die Speicherung von Ton- und Videosignalen sowie von Daten in digitaler und analoger Form, bestehend aus einem nichtmagnetischen Traegermaterial und einer haftfest damit verbundenen Magnetschicht, die im wesentlichen aus einem ferromagnetischen Pigment und einem Polyurethan enthaltenden Gemisch besteht, derart geschaffen, dass das Bindemittelgemisch zusammengestellt ist aus: A 50-70 Gew.-% eines chlorierten Suspensionspolyvinylchlorids, das nach der Loesungschlorierung hergestellt wird undB30-50 Gew.-% eines linearen Polyurethanelastomeren, welches nach dem Loesungspolymerverfahren durch Reaktion eiens Ethylenglykol oder Ethylenmischglykol-Adipinsaeurepolyesters, einem Isomerengemisch von Toluylendiisocyanat 2,4 und Toluylendiisocyanat 2,6 und einem aliphatischen Diol mit 2-8 C-Atomen erhalten wird undC0-20 Gew.-% Polyisocyanat, bezogen auf die Gesamtbindemittelmenge, mit 6-60 C-Atomen.There is provided a magnetic recording material for the storage of sound and video signals as well as data in digital and analog form, consisting of a non-magnetic carrier material and an adherently bonded magnetic layer consisting essentially of a ferromagnetic pigment and a polyurethane-containing mixture in that the binder mixture is composed of: A 50-70% by weight of a chlorinated suspension polyvinyl chloride prepared after solution leaching and B30-50% by weight of a linear polyurethane elastomer prepared by the solution polymer method by reaction of ethylene glycol or ethylene mixed glycol adipic acid polyester, an isomer mixture of tolylene diisocyanate 2,4 and tolylene diisocyanate 2,6 and an aliphatic diol having 2-8 carbon atoms and C0-20 wt .-% polyisocyanate, based on the total binder amount, with 6-60 C-atoms.

Description

Field of application of the invention

Die Erfindung betrifft magnetisches Aufzeichnungsmaterial für die Speicherung von Ton- und Videosignalen sowie von Daten in digitaler und analoger Form, bestehend aus einem nichtmagnetischen und nichtmagnetisierbaren Träger und einer darauf befindlichen magnetisierbarer! Schicht, in der feinstverteilte magnetische Pigmente in speziellen Bindemittelsystemen vorliegen.The invention relates to magnetic recording material for the storage of sound and video signals as well as data in digital and analog form, consisting of a non-magnetic and non-magnetizable carrier and a magnetizable thereon! Layer in which very finely divided magnetic pigments are present in special binder systems.

Characteristic of the known state of the art

Es ist bekannt, daß magnetische Aufzeichnungsträger, die hohen mechanischen und extremen klimatischen Bedingungen ausgesetzt sind, aus Dispersionen feinstverteilter magnetischer Pigmente in Bindemitteln auf Basis von Polyurethanelastomeren oder Abmischungen von Polymerbindemitteln mit Polyurethanelastomeren bestehen.It is known that magnetic recording media which are exposed to high mechanical and extreme climatic conditions consist of dispersions of very finely divided magnetic pigments in binders based on polyurethane elastomers or blends of polymer binders with polyurethane elastomers.

Bindemittelsysteme, die eine hohe Flexibilität und Elastizität der magnetischen Speicherschicht garantieren und bei hoher Dehnung eine gute Abriebfestigkeit besitzen, sind bevorzugt Polyurethanelastomere enthaltende Bindemittelsysteme. Bekannt ist die Verwendung von Polyesterurethanen als polymere Bindemittel, beschrieben in DE OS 1106959 und in der US-Patentschrift 2899411.Binder systems which guarantee high flexibility and elasticity of the magnetic storage layer and have good abrasion resistance at high elongation are preferably binder systems containing polyurethane elastomers. The use of polyester urethanes as polymeric binders is known, described in DE OS 1106959 and in US Pat. No. 2,899,411.

Als Alleinbindemittelkomponente erreichen diese Polyesteruretharie nicht die von Magnetschichten geforderten Oberflächenhärten und führen zudem zu einer unbefriedigenden Ausrichtung der Magnetpartikel beim Durchlaufen eines Magnetfeldes.As a sole binder component, these polyester urethanies do not achieve the surface hardnesses required by magnetic layers and, moreover, lead to an unsatisfactory alignment of the magnetic particles when passing through a magnetic field.

Bekannt ist der Einsatz von chlorierten polymeren Bindemittelkomponenten, jedoch erreichen die Magnetschichten unvertretbare Oberflächenhärten, wenn solche Polymere als Alleinbindemittel eingesetzt werden.The use of chlorinated polymeric binder components is known, but the magnetic layers reach unacceptable surface hardness when such polymers are used as sole binders.

In der DE AS Nr. 1282700 wird die Kombination von Polyurethanen mit Vinylchlorid-Vinylacetat beschrieben. Die Kombination von Vinylchlorid-Acrylsäureester-Copolymerisaten mit Polyurethanolastomeren wird in DE OS 2255802 beschrieben.DE AS No. 1282700 describes the combination of polyurethanes with vinyl chloride-vinyl acetate. The combination of vinyl chloride-acrylic ester copolymers with polyurethane elastomers is described in DE OS 2255802.

Ohne Zugabe von Vernetzern erweisen sich solcherart hergestellte Aufzeichnungsmaterialien als nicht klimastabü.Without the addition of crosslinkers, such prepared recording materials prove to be non-climatic.

Object of the invention

Mit der Anwendung der erfindungsgemäßen Bindemittelkombination wird der Einsatz kostengünstiger, leicht verarbeitbarer Lösungsmitte! sowie die Ablösung von Importrohstoffen erreicht.With the application of the binder combination according to the invention, the use of cost-effective, easy to process Lösungsmitte! and the replacement of imported raw materials.

Ebenso ergibt sich eine Erhöhung des Gebrauchswertes hinsichtlich des Abriebverhaltens.Likewise, there is an increase in the use value with regard to the abrasion behavior.

Explanation of the essence of the invention

Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist, für magnetische Aufzeichnungsmaterialien solche Bindemittelkombinationen zu finden, die gegenüber bekannten, vergleichbaren magnetischen Aufzeichnungsträgern ausgezeichnete mechanische und speichertechnische Eigenschaften der magnetisch aktiven Schicht garantieren und die in kostengünstigen Lösungsmitteln rückstandsfrei löslich sind.The present invention is to find for magnetic recording materials such binder combinations that guarantee excellent mechanical and storage properties of the magnetically active layer compared to known, comparable magnetic recording media and which are soluble in residue-free solvents in inexpensive solvents.

Die Aufgabe wurde überraschenderweise dadurch gelöst, daß man erfindungsgemäß 50-70 Gew.-% ein nach dem Verfahren der Lösungschlorierung hergestelltes chloriertes Suspensionspolyvinylchlorid mit einer dynamischen Glastemperatur bei 110Hz von 90-120°C und einem Elastizitätsmodul bei 26°C und einer Belastungsfrequenz von 110Hz von 2,5 · 10² bis 3,3 · 10²MPp mit einem Chorgehalt 62-64% als Hauptträger der mechanischen Eigenschaften in eine Bindemittelkombination einbaut. Al «vcichere Zweitkomponente werden 30-50 Gew.-% eines löslichen Polyesterpolyurethanelastomers zugesetzt. Ein solches wei ;heres lösliches Polyesterpolyurethanelastomer wird nach dem Reaktionsmechanismus einer Lösungspci/meraddition hergestellt aus:The object was surprisingly achieved in that according to the invention 50-70 wt .-% prepared by the method of Lösungsschlorierung chlorinated suspension polyvinyl chloride having a dynamic glass transition temperature of 110-100Hz of 90-120 ° C and a modulus of elasticity at 26 ° C and a load frequency of 110Hz from 2.5 · 10 ² to 3.3 · 10 ² MPp with a choral content of 62-64% as the main carrier of the mechanical properties in a binder combination. As an alternative to the second component, 30-50% by weight of a soluble polyester polyurethane elastomer is added. Such a white soluble polyester polyurethane elastomer is prepared by the reaction mechanism of solution addition of:

1. 3,9-4.1 Mol eines Mischglykol-Adipinsäure- oder Ethylenglykol-Adipinsäure-Polyesterols mit einem mittleren Molekulargewicht von 2000, einer Hydroxylzahl von 56, einer Säurezahl 1 und1. 3.9-4.1 moles of a mixed glycol adipic acid or ethylene glycol adipic acid polyesterol having an average molecular weight of 2,000, a hydroxyl number of 56, an acid number 1 and

2. 5,5 Mol eins Ijomerengemisches von Toluylendiisocyanat 2,4 und Toluylendiisocyanat 2,6 im Gewichtsverhältnis 80/20 und2. 5.5 mol of a Ijomerengemisches of toluene diisocyanate 2.4 and toluylene diisocyanate 2.6 in the weight ratio 80/20 and

3. 1,5-1,6MoI eines linearen aliphatischen Diols mit 4-6 Kohlenstoffatomen und3. 1.5-1.6 moles of a linear aliphatic diol having 4-6 carbon atoms and

4. Dichlorethan als Lösungsmittel in der Menge bis die Viskosität 300mPas und der Feststoffgehalt 26-29 Gew.-% bei Reaktionstemperaturen 400⁰K eingestellt sind.4. Dichloroethane as solvent in the amount until the viscosity 300mPas and the solids content 26-29 wt .-% at reaction temperatures 400 ⁰ K are set.

Dieses in Lösung hergestellte Polyesterurethan besitzt eine ausgezeichnete Stabilität in seinem Theologischen Verhalten, beweist sich als gel- und trübungsfreie Lösung und hat im allgemeinenThis polyester urethane prepared in solution has excellent stability in its Theological behavior, proves to be a gel and haze-free solution and has in general

- eine dynamische Glastemperatur bei 110Hz zwischen -35° bis -23°C und- a dynamic glass temperature at 110Hz between -35 ° to -23 ° C and

- einen Elastizitätsmodul bei einer Beanspruchungsfrequenz von 11O⁰C(T = 26°C) von 0,09 · 10² bis 0,1 · 10²MPa- A modulus of elasticity at a stress frequency of 11O ⁰ C (T = 26 ° C) of 0.09 · 10 ² to 0.1 · 10 ² MPa

Der in diesem Polyesterurethan enthaltene Katalysator Dibutylzinnlaurylat zeigt eine hervorragende katalysierende Wirkung bei der Vernetzung der Magnetschicht.The catalyst dibutyltin laurylate contained in this polyester urethane shows an excellent catalyzing effect in the crosslinking of the magnetic layer.

Zur Verbesserung der mechanischen Eigenschaften kann dem erfindungsgemäßen Bindemittelsystem noch Polyisocyanat in der Menge von bis zu 20 Gew.-%, bezogen auf den Gesamtbindemittelanteil, zugegeben werden. Das Mischen der erfindungsgemäßen Bindemittelbestandteile erfolgt in gelöster Form während der Herstellung der magnetischen Dispersion unter Verwendung von ferro- und ferrimagnetischen Pigmenten zu magnetischem Aufzeichnungsmaterial in üblicher Weise.To improve the mechanical properties, it is also possible to add polyisocyanate in an amount of up to 20% by weight, based on the total binder content, to the binder system according to the invention. The mixing of the binder components according to the invention takes place in dissolved form during the preparation of the magnetic dispersion using ferromagnetic and ferrimagnetic pigments to magnetic recording material in the usual manner.

Geeignete magnetische Pigmente sin dy-Fe₂O3, Co dotiertes Eisenoxid, Chromdioxid und Bariumhexaferrit sowie Eisenpulver oder Eisenlegierungspulver.Suitable magnetic pigments are sin dy-Fe ₂ O ₃ , Co doped iron oxide, chromium dioxide and barium hexaferrite, as well as iron powder or iron alloy powder.

In der Vo'dispergierphase wird einer bestimmten Menge Lösungsmittel Pigment, Dispergierhilfsmittel, Gleitmittel, Antistatika und ein Teil des Bindemittels zugegeben.In the Vo'dispergierphase pigment, dispersants, lubricants, antistatic agents and a part of the binder is added to a certain amount of solvent.

Die Mischung wird in geeigneten Dispergieraggregaten bis zu einer gewünschten Pigmerifeinheit dispergiert. Die Zugabe des restlichen Bindemittels erfolgt techologisch nach einem vorgeschriebenen Reglement. Die magnetische Dispersion wird filtriert und mittels bekanntem Auftragsverfahren auf ein nichtmagnetisierbares Trägermaterial aufgetragen. Geeignete Träyermaterialien sind u.a. Folien aus Polyethylenterephthalat, Polyimid, Polyvinylchlorid oder Cellulosetriacetat.The mixture is dispersed in suitable dispersing units to a desired pigment purity. The addition of the remaining binder is technologically according to a prescribed regulation. The magnetic dispersion is filtered and applied by means of a known application method to a non-magnetizable carrier material. Suitable carrier materials are i.a. Polyethylene terephthalate, polyimide, polyvinyl chloride or cellulose triacetate films.

Nach dem Auftragen der magnetischen Dispersion auf die Folie wird mittels eines Magnetfeldes das Pigment in eine Vorzugsrichtung gebracht, die magnetisch aktive Schicht anschließend bei Temperaturen von 303-373⁰K getrocknet und durch eine Druck-Hitze-Behandlung zwischen geheizten und polierten Stp'.iwalzen verdichtet und geglättet. Danach werden die beschichteten Folien durch Schneiden oder Stanzen in die gewünschte Anwendungsform gebracht.After application of the magnetic dispersion to the film, the pigment is brought into a preferred direction by means of a magnetic field, the magnetically active layer subsequently dried at temperatures of 303-373 ⁰ K and by a pressure-heat treatment between heated and polished Stp'.iwalzen compacted and smoothed. Thereafter, the coated films are brought by cutting or punching in the desired application form.

Ausführungsbeispiel 1Embodiment 1

In einer Rührwerkskugelmühle wird eine Mischung aus:In a stirred ball mill, a mixture of:

- 32,1 Gew.-Teilen Dichlorethan- 32.1 parts by weight of dichloroethane

- 10,0 Gew.-Teilen Y-Fe₂O₃ 10.0 parts by weight of Y-Fe ₂ O ₃

- 0,39 Gew.-Teilen eines organischen Phosphorsäureestergemisches- 0.39 parts by weight of an organic phosphoric acid ester mixture

- 0,365 Gew.-Teilen einer ungesättigten Fettsäure- 0.365 parts by weight of an unsaturated fatty acid

- 0,95 Gew.-Teilen eines Antistatikums- 0.95 parts by weight of an antistatic agent

- 0,05 Gew.-Teilen eines Antioxydationsmittels- 0.05 parts by weight of an antioxidant

- 1,25 Gew.-Teilen eines Lösungspolyurethans und- 1.25 parts by weight of a solution of polyurethane and

- 1,88 Gew.-Teilen eines chlorierten Suspensionspolyvinylchlorids- 1.88 parts by weight of a chlorinated suspension polyvinyl chloride

dispergiert und anschließend filtriert. Vor der Verarbeitung kann eine Zugabe von 0,34 Gew.-Teilen eines Polyisocyanates erfolgen. Diese Dispersion wird auf eine 36μηι Polyethylenterephthalatfolie aufgetragen. Die durch Trocknen und Kalandrieren erreichte Schicht weist eine Dicke von 8pm auf.dispersed and then filtered. Before processing, an addition of 0.34 parts by weight of a polyisocyanate can take place. This dispersion is applied to a 36μηι polyethylene terephthalate film. The layer reached by drying and calendering has a thickness of 8pm.

Das Material wird auf eine Breite von 12,65mm geschnitten. Zur Bestimmung der mechanischen Beständigkeit erfolgt eine Prüfung auf Verschleißfestigkeit durch Vergleich des Ausgangspegels zum Pegelabfall nach vorgeschriebener Belastungsdauer des Bandes und wurde gegen ein handelsübliches Computerband {Computerband Typ 430, Magnetbandfabrik Dessau) guter Qualität vergleichend betrachtet. Nach 100000 Kopfpassagen zeigte das Band mit der erfindungsgemäßen Bindemittelkombination im Gegensatz zum herkömmlichen Computerband eine wesentlich verminderte Ausbildung von Schleifspuren.The material is cut to a width of 12.65mm. To determine the mechanical resistance is a test for wear resistance by comparison of the output level to the level drop according to the prescribed load duration of the tape and was compared to a commercial computer tape {computer tape type 430, magnetic tape factory Dessau) comparatively good quality. After 100,000 head passages, the band with the binder combination according to the invention, in contrast to the conventional computer tape showed a significantly reduced formation of grinding marks.

Claims

1. A magnetic recording material, consisting of a non-magnetic support material and a magnetically adhered thereto associated magnetic layer, prepared from a dispersion of finely divided magnetic pigments in a polyurethane-containing binder mixture, characterized in that the binder mixture of

A 50-70% by weight of a chlorinated suspension polyvinyl chloride prepared after solution leaching and

B 30-50 wt .-% of a linear polyurethane elastomer, which is obtained by the solution polymer method by reaction of an ethylene glycol or ethylene mixed glycol adipic acid polyester, a mixture of isomers of toluylene diisocyanate 2.4 and toluene diisocyanate 2.6 and an aliphatic diol having 2-8 C-atoms and

C 0-20 wt .-% polyisocyanate, based on the total binder amount, with 6-50 carbon atoms.

2. A magnetic recording medium according to claim 1, characterized in that the components of the ethylene mixed glycol ethylene glycol and 1,4-butanediol and the mixing ratio is 3: 7 to 7: 3 molar proportions.

3. Magnetic recording material according to claim 1, characterized in that the linear polyurethane soluble elastomer at a measuring frequency of 110 Hz, a dynamic glass transition temperature between -35 ⁰ C to -23 ⁰ C and a complex modulus of elasticity (T = 26 ⁰ C) of 0.09 · 10 ² MPa to 0.1 × 10 ² MPa.

4. A magnetic recording medium according to claim 1, characterized in that the chlorinated Suspensionspolyvinylchlorid having a modulus of elasticity (T = 26 ° C) of 25 x 10 ² to 33 x 10 ² MPa and a dynamic glass temperature of 90-120 ⁰ C 110Hz.

5. Magnetic recording material according to claim 1 and 4, characterized in that the chlorine content of the chlorinated suspension polyvinyl chloride is 50-70%.