DD281045A1 - MAGNETIC SIGNAL MEMORY - Google Patents

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DD281045A1
DD281045A1 DD32720589A DD32720589A DD281045A1 DD 281045 A1 DD281045 A1 DD 281045A1 DD 32720589 A DD32720589 A DD 32720589A DD 32720589 A DD32720589 A DD 32720589A DD 281045 A1 DD281045 A1 DD 281045A1
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DD
German Democratic Republic
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magnetic
weight
organic solvent
volatile organic
polyurethane
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DD32720589A
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German (de)
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Anita Boehme
Rainer Schwuchow
Wolfgang Neumann
Klaus Stopperka
Christina Schwarz
Ute Weisflog
Karin Schulz
Andreas Ludwig
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Dessau Magnetbandfab
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Abstract

Es werden magnetische Signalspeicher, bestehend aus einem nichtmagnetischen Traegermaterial und einer darauf befindlichen magnetisch aktiven Schicht, die im wesentlichen aus einem ferromagnetischen Pigment und einem polymeren Bindemittelgemisch besteht, derart geschaffen, dass das Bindemittelgemisch zusammengesetzt ist ausA 60-30 Gewichtsprozent eines in einem fluechtigen organischen Loesungsmittel geloesten, amorphen Loesungspolyurethans mit einer dynamischen Glasuebergangstemperatur von 15 bis 25C undB5-14 Gewichtsprozent eines in einem fluechtigen organischen Loesungsmittel geloesten feuchtigkeitshaertenden 1-Komponenten-Polyurethanpraepolymers mit einem Gehalt an endstaendigen Isocyanatgruppen von 1,5-6,5%, bevorzugt 3-5%, undC30-60 Gewichtsprozent eines in einem fluechtigen organischen Loesungsmittel loeslichen Vinylformal-Vinylacetat-Vinylalkohol-Mischpolymerisates mit einer dynamischen Glasuebergangstemperatur von 80-100C.Magnetic latches comprised of a nonmagnetic carrier material and a magnetically active layer thereon consisting essentially of a ferromagnetic pigment and a polymeric binder mixture are provided such that the binder mixture is composed of A 60-30% by weight of a volatile organic solvent dissolved, amorphous solution polyurethane having a glass transition temperature of 15-25 ° C and B5-14% by weight of a 1-part moisture-curing polyurethane prepolymer dissolved in a volatile organic solvent and containing 1.5-6.5% terminal isocyanate groups, preferably 3-5% , and C30-60 weight percent of a vinyl formal-vinyl acetate-vinyl alcohol copolymer soluble in a volatile organic solvent having a glass transition dynamic temperature of 80-100C.

Description

Anwendungsgebiet der ErfindungField of application of the invention

Die Erfindung betrifft magnetische Signalspeicher für die Speicherung von Ton- und Videosignalen sowie von Daten in digitaler und analoger Form, bestehend aus einem nichtmagnetischen Trägermaterial und einer darauf befindlichen, magnetisierbaren Schicht, in der feinstverteilte magnetische Pigmente in zumeist auf spezielle Anwendungsfälle abgestimmten Polymerkombinationen als organischer Bindemittelmatrix eingebettet sind.The invention relates to magnetic signal storage for the storage of audio and video signals and data in digital and analog form, consisting of a non-magnetic support material and a magnetizable layer located thereon, in the finely divided magnetic pigments in mostly tailored to specific applications polymer combinations as an organic binder matrix are embedded.

Charakteristik des bekannten Standes der TechnikCharacteristic of the known state of the art

Magnetische Aufzeichnungsschichten, welche extremen mechanische, thermischen und klimatischen Belastungen ausgesetzt sind, worden bekannterweise aus Dispersionen feinstverteiltor Magnetpigmente auf der Basis von Polyurethanen als polymeren Bindemittel hergestellt.Magnetic recording layers which are subjected to extreme mechanical, thermal and climatic stresses have been known to be prepared from dispersions finely dispersed or based on polyurethanes as polymeric binders.

Bevorzugte Bindemittel führen zu Aufzeichnungsschichten, die sich durch hohe Flexibilität und Elastizität, eine gute thermische und klimatische Beständigkeit sowie eine hohe Oberflächenhärte auszeichnen.Preferred binders lead to recording layers which are characterized by high flexibility and elasticity, good thermal and climatic resistance and high surface hardness.

Bekannt ist die Verwendung von elastomeren Polyurethanen als Bindemittel für Magnetschichten. Entsprechende Systeme werden z. B. in DE-OS 1106959, US PS 2899411, DD PS 234515, DE OS 2753694 beschrieben. Diese Polyurethane haben sich jedoch als alleiniges Bindemittel für Magnetschichten nicht einführen können, da sie zu Magnetschichten führen, die die an sie üblicherweise gestellten Anforderungen nur in ganz speziellen Anwendungsfällen hinreichend erfüllen.The use of elastomeric polyurethanes as binders for magnetic layers is known. Corresponding systems are z. For example, described in DE-OS 1106959, US PS 2899411, DD PS 234515, DE OS 2753694. However, these polyurethanes have not been able to introduce themselves as sole binders for magnetic layers, since they lead to magnetic layers which adequately meet the requirements normally placed on them only in very specific applications.

Eine weitere Möglichkeit besteht in der Abmischung von Polyurethanen mit höhermolekularen Epoxidharzen bzw. Phenoxyharzen (DE OS 1269661).Another possibility is the blending of polyurethanes with higher molecular weight epoxy resins or phenoxy resins (DE OS 1269661).

Andere vorgeschlagene Bindemittelkombinationen sind z. B. Modifizierungen von Polyurethanen mit Vinylidenchlorid-Acrylnitril-Copolymerisaten entsprechend DE OS 2037605 oder mit Polycarbonaten nach DE OS 2114611 sowie mit Polyvinylformalen bzw. Vinylchlorid-Copolymerisaten entsprechend DE OS 3341698.Other proposed binder combinations are for. B. Modifications of polyurethanes with vinylidene chloride-acrylonitrile copolymers according to DE OS 2037605 or with polycarbonates according to DE OS 2114611 and with polyvinyl or vinyl chloride copolymers according to DE OS 3341698.

In den letztgenannten Bindemittelsystemen nimmt das Polyurethan die Funktion der weichen Bindemittelkomponente ein. In der DE OS 2352983 sind darüber hinaus zahlreiche Versuche unternommen worden, Polyurethan-Bindemittelsysteme zu entwickeln, in denen vorteilhaft als zweite, harte Komponente ebenfalls Polyurethane zum Einsatz kommen.In the latter binder systems, the polyurethane takes on the function of the soft binder component. In addition, numerous attempts have been made in DE OS 2352983 to develop polyurethane binder systems in which polyurethanes are also advantageously used as the second, hard component.

Üblicherweise werden die o.g. Bindemittelsysteme-sowohl Polyurethan-Polymer-als auch Polyurethan-Polyurethan-Kombinationen - mit bis zu 20Gew.-% Polyisocyanat, bezogen auf das polymere Bindemittelgemisch, chemisch vernetzt, um eine erhöhte Abriebfestigkeit und Klimastabilität zu erreichen.Usually the o.g. Binder systems-both polyurethane-polymer and polyurethane-polyurethane combinations - with up to 20Gew .-% polyisocyanate, based on the polymeric binder mixture, chemically crosslinked to achieve increased abrasion resistance and climatic stability.

Den gebrauchswarterhöhenden Effekten der Polyisocyanatvernetzung stehen allerdings auch einige negative Aspekte gegenüber. So muß das Polyisocyanat üblicherweise unmittelbar vor dem Beschichtungsprozeß und abgestimmt auf den jeweiligen Pigmentierungsgrad der Dispersion mit hoher Genauigkeit zudosiert werfen. Der Grund dafür liegt in der unmittelbar nach Zugabe beginnenden Isocyanatumsetzung, die in Abhängikeit von den eingesetzten Suspensionsbestandteilen und dem Härtetyp nach einem bestimmten Zeitraum zu einer starken Viskositätserhöhung, im Extremfall zum Gelieren und somit zur Nichtverarbeitbarkeit der Suspension führt (Topfzeit).However, the use-increasing effects of polyisocyanate crosslinking are also offset by some negative aspects. Thus, the polyisocyanate usually has to be metered in with high accuracy immediately before the coating process and adjusted to the respective degree of pigmentation of the dispersion. The reason for this is the isocyanate conversion starting immediately after addition, which, depending on the suspension constituents used and the type of hardening, leads after a certain period of time to a marked increase in viscosity, in extreme cases to gelling and thus to unprocessability of the suspension (pot life).

Die vergleichsweise hohe Reaktivität der gebräuchlichen Isocyanatverbindungen (Isocyanatgehalte von 9-15Gew.-%) mit anderen Suspensionsbestandteilen als dem Bindemittel ermöglicht zudem die Bildung niedermolekularer Reaktionsprodukte, welche unter dem Einfluß extremer Einsatzbedingungen an die Magnetbandoberfläche migrieren und dort ein negatives Laufverhaiten des Finalproduktes bewirken können. Darüber hainaus können diese Rezepturbestandteile ihrer Funktion in der Magnetschicht dann nicht mehr gerecht werden. Weiterhin besteht eine gegebene Reaktionswahrscheinlichkeit der Isocyanatkomponente mit dem System immanentes Wasser zu unerwünschten niedermolekularen Harnstoffverbindungen. Ferner befinden sich in den üblicherweise eingesetzten Systemen bis zu einem bestimmten Zeitpunkt nach der Beschichtung Isocyanat-Restmengen in der magnetisch aktiven Schicht, die vor den nachfolgenden Prozeßstufen der Aufarbeitung und Konfektionierung durch eine spezielle Wärmebehandlung umgesetzt werden müssen.The comparatively high reactivity of the customary isocyanate compounds (isocyanate contents of 9-15% by weight) with suspension components other than the binder also allows the formation of low molecular weight reaction products which migrate under the influence of extreme conditions of use to the magnetic tape surface and can cause a negative run behavior of the final product. In addition, these recipe constituents can no longer do justice to their function in the magnetic layer. Furthermore, a given reaction probability of the isocyanate component with the intrinsic water system results in undesirable low molecular weight urea compounds. Furthermore, in the systems usually used, residual amounts of isocyanate remain in the magnetically active layer until after a certain time after coating, which must be converted by a special heat treatment before the subsequent process stages of work-up and packaging.

Ziel der ErfindungObject of the invention

Ziel der Erfindung ist es, für magnetische Aufzeichnungsträger, die ein feinverteiltes, feinteilige3 magnetisches Pigment mit einem hohen Pigmentierungsgrad in der magnetisch aktiven Schicht enthalten, spezielle, auf Polyurethan als Hauptkompononte basierende, Bindemittelsysteme zu finden, die gegenüber bekannten vergleichbaren magnetischen Aufzeichnungsträgern mindestens eine gleichwertige Abriebbeständigkeit, sehr gute mechanische und thermische Beständigkeit der magnetisch aktiven Schicht im Dauerbetrieb sowie die mit einer chemischen Vernetzung verbundenen zusätzlichen positiven Eigenschaften des Finalproduktes wie Beständigkeit gegenüber Lösungsmitteln und extremen klimatischen Belastungen bei gleichzeitig hoher Topfzeit der Suspension aufweisen und weiterhin in kostengünstigen, technologisch leicht zu verarbeitenden Lösungsmitteln wie 1,2-Dichlorethan oder Gemischen aus 1,2-Dichlorethan mit Cyclohexanon löslich sind.The object of the invention is to find, for magnetic recording media containing a finely divided, finely divided 3 magnetic pigment with a high degree of pigmentation in the magnetically active layer, special, based on polyurethane as the main binder systems, which compared to known comparable magnetic recording media at least an equivalent abrasion resistance , very good mechanical and thermal stability of the magnetically active layer in continuous operation and associated with a chemical crosslinking additional positive properties of the final product such as resistance to solvents and extreme climatic loads with high pot life of the suspension and continue in cost-effective, technologically easy to process solvents such as 1,2-dichloroethane or mixtures of 1,2-dichloroethane are soluble with cyclohexanone.

Darlegung des Wesens der ErfindungExplanation of the essence of the invention

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, solche polymeren Bindemittelsysteme zu finden, die gegenüber bekannten, vergleichbaren magnetischen Aufzeichnungsträgern mindestens eine gleichwertige Abriebbeständigkeit, sehr gute mechanische und thermische Beständigkeit der magnetisch aktiven Schicht im Dauerbetrieb sowie die mit einer chemischen Vernetzung verbundenen zusätzlichen positiven Eigenschaften des Finalproduktes, wie Beständigkeit gegenüber Lösungsmitteln und extremen klimatischen Belastungen bei gleichzeitig hoher Topfzeit der Suspension aufweisen und weiterhin in kostengünstigen, technologisch leicht zu verarbeitenden Lösungsmitteln wie 1,2-Dichlorethan oder Gemischen aus 1,2-Dichlorethan mit Cycloh3xanon löslich sind.The invention has for its object to find such polymeric binder systems, compared to known, comparable magnetic recording media at least one equivalent abrasion resistance, very good mechanical and thermal resistance of the magnetically active layer in continuous operation and associated with a chemical crosslinking additional positive properties of the final product, such as resistance to solvents and extreme climatic stress with high pot life of the suspension and continue to be soluble in inexpensive, technologically easy to process solvents such as 1,2-dichloroethane or mixtures of 1,2-dichloroethane with Cycloh3xanon.

Es wurde überraschenderweise gefunden, daß magnetische Signalspeicher, basierend auf einem nichtmagnetischen Trägermaterial und einer darauf aufgebrachten magnetisch aktiven Schicht, welche im wesentlichen aus einer fein dispergiertes, feinteiliges magnetisches Pigment enthaltenden Bindemittelkombination auf Polyurethanbasis besteht, solche verbesserten Eigenschaften aufweisen, wenn die Bindemittelkombination erfindungsgemäß aus 60-30Gew.-% eines in einem flüchtigen organischen Lösungsmittel gelösten, amorphen Lösungspolyurethans mit einer dynamischen Glasübergangstemperatur von -150C bis -250C 5-14Gew.-% eines in einem flüchtigen organischen Lösungsmittel gelösten feuchtigkeitshärtenden 1-Komponenten-Polyurethanpräpolymeres mit einem Gehalt an endständigen Isocyanatgruppen von 1,5-6,5%, und 30-60Gew.-% einos in einem flüchtigen orgaischen Lösungsmittel löslichen Vinylformal-Vinylacetat-Vinylalkohol-Mischpolymerisates mit einer dynamischen Glasübergangstemperatur von 80-100 0C be steht, wobei das amorphe Lösungspolyurethan eine dynamische Glasübergangstemperatur von -150C bis -250C, einem komplexen dynamischen Elastizitätsmodul bei Raumtemperatur von 0,09 · 10* bis 0,1.102MPa und einer Mikrohärte nach Vickers von 0,5-1,5MPa und der feuchtigkeitshärtende 1-Komponenten-Polyurethanpräpolymer einen Gehalt an endständigen Isocyanatgruppen von 3-5% als weiche Bindemittelkomponente und das Vinylformal-Vinylacetat-Vinylalkohol-Mischpolymerisat eine Reißspannung von 50-70MPa (nach TGL 25267), eine Reißdehnung von 2-4% (nach TGL 25267) einen komplexen danamischen Elastizitätsmodul bei Raumtemperatur von 20 · 102 bis 30 · 101MPa sowie einer Vickershärte von 100-130MPa als harte Komponente aufweisen.Surprisingly, it has been found that magnetic signal memories, based on a non-magnetic carrier material and a magnetically active layer applied thereon, which consists essentially of a finely dispersed, finely divided, polyurethane-based binder combination containing magnetic pigment, have such improved properties, if the binder combination according to the invention from 60 -30Gew .-% of a solute in a volatile organic solvent, amorphous polyurethane solution having a dynamic glass transition temperature of -15 0 C to -25 0 C 5-14Gew .-% of a solute in a volatile organic solvent, moisture-curing 1-component polyurethane prepolymer with a Content of terminal isocyanate groups of 1.5-6.5%, and 30-60% by weight in a volatile organic solvent-soluble vinylformal-vinylacetate-vinyl alcohol copolymer having a dynamic glass transition temperature r is 80-100 0 C be, wherein the amorphous solution of polyurethane, a dynamic glass transition temperature of -15 0 C to -25 0 C, a complex dynamic modulus of elasticity at room temperature of 0.09 · 10 * to 0.1.10 2 MPa and a microhardness according to Vickers of 0.5-1.5 MPa and the moisture-curing 1-component polyurethane prepolymer a content of terminal isocyanate groups of 3-5% as a soft binder component and the vinyl formal-vinyl acetate-vinyl alcohol copolymer a breaking stress of 50-70 MPa (according to TGL 25267 ), an elongation at break of 2-4% (according to TGL 25267) have a complex modulus of elasticity at room temperature of 20 × 10 2 to 30 × 10 1 MPa and a Vickers hardness of 100-130 MPa as the hard component.

Die Messung des komplexen dynamischen Elastizitätsmoduls erfolgte mit dem Viskoelastometer Rheovibron DDV Il C der Firma Toyo Baldwin bei einer Belasttmgsfrequenz von 110Hz.The measurement of the complex dynamic modulus of elasticity was carried out with the viscoelastometer Rheovibron DDV Il C from Toyo Baldwin at a load frequency of 110 Hz.

Die erfindungsgemäße Polyurethanbindemittelkomponente A gemäß Anspruch 1 wird in an sich bekannter Weise nach dem Lösungspolymerisationsverfehren hergestellt. Zur Herstellung des gelösten amorphen Polyesterpolyurethans werden lineare Ethylenglykoladipinate, welche endständige Hydroxylgruppen am weisen, mit aromatischen Diisocyanaten und einem aliphatischen Diol mit 2-8C-Atomen als Kettenverlängorer umgesetztThe polyurethane binder component A of the invention according to claim 1 is prepared in a conventional manner after the Lösungspolymerisationsverfehren. To prepare the dissolved amorphous polyester polyurethane, linear ethylene glycol adipinates having terminal hydroxyl groups are reacted with aromatic diisocyanates and an aliphatic diol having 2-8C atoms as chain extenders

Ein beispielsweise geeignetes amorphes Polyesterpolyurethan hatte folgende Eigenschaften: An example suitable amorphous polyester polyurethane had the following properties:

dynamische Gasübergangstemperatur: -240Cdynamic glass transition temperature: -24 0 C

komplexer dynamischer E-Modul: 0,09- 102MPaComplex dynamic modulus of elasticity: 0.09-10 2 MPa

Mikrohärte (Vickers): 0,7MPaMicrohardness (Vickers): 0.7MPa Die Viskosität einer 15Gew.-%igen Lösung in 1,2-Dichlorethan beträgt 945mPa · s.The viscosity of a 15 wt .-% solution in 1,2-dichloroethane is 945mPa · s.

Die Herstellung des feuchtigkeitshSrtenden 1-Komponenten-Polyurethanpräpolymers B gemäß Anspruch 1 erfolgt durch Reaktion eines aus Adipinsäure, Dimethylolpropan und einem verzweigtkettigen aliphatischen Diol mit 3-7 C-Atomen hergestellten Polyesteralkohols (Molekulargewicht 700-800) mit einem cycloaliphatischen oder aromatischen Diisocyanat unter Zusatz eines Katalysators. Für ein beispielsweise geeignetes derartiges Präpolymer wurde ein Isocyanatgehalt von 3,4% ermittelt.The preparation of the moisturizing 1-component polyurethane prepolymer B according to claim 1 takes place by reaction of a polyester alcohol (molecular weight 700-800) prepared from adipic acid, dimethylolpropane and a branched-chain aliphatic diol having 3-7 C atoms with a cycloaliphatic or aromatic diisocyanate with addition of a catalyst. For example, a suitable such prepolymer an isocyanate content of 3.4% was determined.

Die harte Polyvinylformal-Bindemittelkomponente C gemäß Anspruch 1 enthält 5-7Gew.-% Vinylalkohol sowie 11-13Gew.-% Vinylacetat und wird durch gleichzeitige Hydrolyse und Acetalisierung von Polyvinylesters hergestellt. Ein beispielsweise geeignetes hartes Vinylformal-Vinylacetat-Vinylalkohol-Mischpolymerisat hatte folgende Eigenschaften:The rigid polyvinyl formal binder component C according to claim 1 contains 5-7% by weight of vinyl alcohol and 11-13% by weight of vinyl acetate and is prepared by simultaneous hydrolysis and acetalization of polyvinyl ester. An example of a suitable hard vinyl formaldehyde vinyl acetate-vinyl alcohol copolymer had the following properties:

Reißspannung:Yield stress: 66,6MPa66,6MPa Reißdehnung:Elongation at break: 3%3% Mikrohärte (Vickers):Microhardness (Vickers): 119MPa119MPa komplexer dynamischermore complex dynamic E-Modul:Modulus of elasticity: 29,0-102MPa29.0-10 2 MPa

Die Viskosität einer 15Gew.-%igen Lösung in 1,2-Dichlorethan beträgt 1376MPa · s.The viscosity of a 15% by weight solution in 1,2-dichloroethane is 1376MPa · s. Das Mischen der Bindemittelbestandteile erfolgt gewöhnlich während der Herstellung der magnetischen Dispersion. DieThe mixing of the binder components usually occurs during the preparation of the magnetic dispersion. The

nachfolgende Verarbeitung der erfindungsgemäßen Bindemittelkombination erfolgt in gelöster Form unter Verwendung vonferro- und ferrimagnetischen Pigmenten und geeigneten Zusatzstoffen zu magnetischen Signalspeichern in bekannter Weise.subsequent processing of the binder combination according to the invention takes place in dissolved form using ferromagnetic and ferrimagnetic pigments and suitable additives to form magnetic latches in a known manner.

Geeignete magnetische Pigmenge sind nadeiförmiges Y-Fe2O3, Co-dotiertes Eisenoxid, Chromdioxid, Bariumferrit, EisenpulverSuitable amounts of magnetic pigment are acicular Y-Fe 2 O 3 , Co-doped iron oxide, chromium dioxide, barium ferrite, iron powder

oder Eisenlegierungspulver. Die Teilchengröße beträgt 0,1-1 pm.or iron alloy powder. The particle size is 0.1-1 pm.

Nach einer Vordispergierung des magnetischen Pigmentes unter Zugabo von Dispergierhilfsmittel, Lösungsmittel undAfter a predispersion of the magnetic pigment with addition of dispersing agent, solvent and Teilmengen Bindemittellösung wird die Mischung unter Zugabe der Restmenge an Bindemittellösung, Gleitmittel undAliquots of binder solution, the mixture with the addition of the remaining amount of binder solution, lubricant and Antistatika in geeigneten Dispergieraggregaten bis zur gewünschten Mahlfeinheit dispergiert. Anschließend wird dieAntistatic agents dispersed in suitable dispersing units to the desired fineness. Subsequently, the

magnetische Dispersion filtriert und mittels eines geeingeten Antragsverfahrens auf ein unmagnetisierbares Trägermaterialaufgetragen. Geeignete Trflgermaterialien sind u.a. Folien aus Polyethylenterephthalat, Polyimid, Polyvinylchlorid oderfiltered magnetic dispersion and applied by means of an appropriate application process on a non-magnetizable carrier material. Suitable carrier materials are i.a. Films of polyethylene terephthalate, polyimide, polyvinyl chloride or

Celluloseacetat. Die Dicke der Folie beträgt 6-75 pm.Cellulose acetate. The thickness of the film is 6-75 pm. Nach dem Auftragen der magnetischen Dispersion auf das unmagnetisierbare Trägermaterial wird das Pigment mittels einesAfter applying the magnetic dispersion to the non-magnetizable carrier material, the pigment is applied by means of a Magnetfeldes in einer Vorzugsrichtung orientiert, die magnetisch aktive Schicht anschließend bei Temperaturen von 303 K bisMagnetic field oriented in a preferred direction, the magnetically active layer then at temperatures of 303 K to

383 K getrocknet und durch eine Kalandriereinrichtung /wischen geheizten und polierten Stahlwalzen verdichtet und geglättet.Dried 383 K and compacted by a calender / wiping heated and polished steel rollers and smoothed.

Danach werden die beschichteten Folien durch Schneiden oder Stanzen in die gewünschte Anwendungsform gebracht. DieThereafter, the coated films are brought by cutting or punching in the desired application form. The

erfindungsgemäß beschriebene Bindemittelkombination zeichnet sich gegenüber bekannten, mit Polyisocyanat chemischreaktiv vernetzten Schichtzusammensetzungen durch eine Reihe von Vorteilen aus:The binder combination described according to the invention has a number of advantages over known layer compositions chemically crosslinked with polyisocyanate by a number of advantages:

Durch den Einsatz einer im Vergleich zu herkömmlichen Vernetzern niedrigerfunktionellen Bindemittelkomponente B gemäßBy using a binder component B of lower functionality in comparison to conventional crosslinkers Anspruch 1 wird zusätzlich zu der dem System eigenen chemischen Vernetzung eine vom Polyurethan-Grundgerüst desClaim 1, in addition to the system's own chemical crosslinking of the polyurethane backbone of

feuchtigkeitshärter.den 1-Komponenten-Polyurethanpräpolymers ausgehende physikalische Vernetzung übermoisture curing agent. physical crosslinking starting from the 1-component polyurethane prepolymer

Kettenverschlaufungen und -verhakungen bzw. Wasserstoffbrückenbindungen bewirkt und dadurch ein Effekt erzielt, derKettenverschlaufungen and -haken hooks or hydrogen bonds and thereby achieves an effect that

bezüglich Abriebfestigkeit, Elastizität und Klimabeständigkeit dem mit Polyisocyanat chemisch reaktiv vernetzter Systemevergleichbar ist.in terms of abrasion resistance, elasticity and climatic resistance comparable to the chemically reactively crosslinked with polyisocyanate systems.

Ein weiterer Vorteil ist die Tatsache, daß das feuchtigkeitshärtendo Bindemittel B gemäß Anspruch 1, welches über denAnother advantage is the fact that the moisture-curing binder B according to claim 1, which over the

gesamten Dispergierprozeß im System enthalten ist, die in der Suspension üblicherweise vorhandenen Wasserspuren bindet.Whole dispersing process is contained in the system, which binds in the suspension usually present traces of water.

Dadurch wird speziell in Chromdioxidformulierungen die unerwünschte Disproportionierung des vierwertigen Chromes zuAs a result, especially in chromium dioxide formulations, the undesired disproportionation of tetravalent chromium is added

unmagnetischen und oxidierend wirkenden Chromverbindungen unterdrückt. Überraschenderweise besteht in denerfindungsgemäßen Systemen dadurch keine Neigung zum Gelieren, wodurch wesentlich längere Standzeiten dersuppressed non-magnetic and oxidizing chromium compounds. Surprisingly, there is no tendency for gelling in the systems according to the invention, resulting in significantly longer service lives of the gels

Suspensionen gegenüber konventionell vernetzten Varianten realisiert werden können.Suspensions compared to conventionally crosslinked variants can be realized. Darüber hinaus kann auch in Systemen auf Basis anderer magnetischer Pigmente eine wesentlich längere Topfzeit derIn addition, in systems based on other magnetic pigments, a much longer pot life of the Suspension erreicht werden.Suspension can be achieved. Die erfindungsgemäß beschriebene Bindemittelkombination zeichnet sich gegenüber bekannten, relativ vt motztenThe binder combination described according to the invention is notable in comparison with known, relatively small particles Schichtzusammensetzungen weiterhin durch eine vereinfachte technologische Verarbeiibarkeit, durch die Löslichkeit inLayer compositions continue by a simplified technological Verbarrabbarkeit, by the solubility in

kostengünstigen Lösungsmitteln wie 1,2-Dichlorethan oder Gemischen aus 1,2-Dichlorethan und Cyclohexan sowie durch diemit einer chemischen Vernetzung verbundenen zusätzlichen positiven Eigenschaften des Finalproduktes wie Beständigkeitgegenüber Lösungsmitteln und extremen klimatischen Belastungen bei gleichzeitig erhöhter Topfzeit der Suspension aus.inexpensive solvents such as 1,2-dichloroethane or mixtures of 1,2-dichloroethane and cyclohexane and by the associated with a chemical crosslinking additional positive properties of the final product such as resistance to solvents and extreme climatic loads with increased pot life of the suspension.

Hervorzuheben ist die ausgezeichnete Einsetzbarkeit des erfindungsgemäßen Bindemittelsystems für Audiobänder, die imWorth noting is the excellent applicability of the binder system according to the invention for audio tapes, which in the Schnellkopierprozeß verarbeitet werden.Quick copy process to be processed. Die in den nachfolgend angegebenen Beispielen genannten Teile beziehen sich auf das Gewicht.The parts mentioned in the examples given below are by weight. AusführungsbelsplelAusführungsbelsplel Eine Mischung ausA mix of

100 Teilen nadeiförmigem Chromdioxid100 parts of acicular chromium dioxide

3 Teilen eines sauren Alkylarylethoxyphosphates3 parts of an acidic alkylarylethoxyphosphate

0,85 Teilen eines Methylphenylpolysiloxans0.85 parts of a methylphenylpolysiloxane

0,10 Teilen eines Alkylstearates0.10 parts of an alkyl stearate

21,04 Teilen der erfindungsgemäßen Bindemittelkombination bestehend aus21.04 parts of the binder combination according to the invention consisting of

• 9,15 Teilen eines amorphen Lösungspolyurethans9.15 parts of an amorphous solution polyurethane

• 2,74 Teilen eines feuchtigkeitshärtenden 1-Komponenten-Polyurethanpräpolymers2.74 parts of a 1-part moisture-curing polyurethane prepolymer

• 9,15 Teilen eines Vinylformal-Vinylacetat-Vinyl-alkohol-Mischpolymerisates 291 Teilen 1,2-Dichlorethan9.15 parts of a vinyl formal-vinyl acetate-vinyl alcohol copolymer 291 parts 1,2-dichloroethane

wird in einer Rührwerkskugelmühle dispergiert und anschließend filtriert. Danach wird die Dispersion auf eine 11 pm starke Polyethylenterephthalat-Folie aufgetragen.is dispersed in a stirred ball mill and then filtered. The dispersion is then applied to an 11 μm thick polyethylene terephthalate film.

Nach dem Trocknen und Kalandrieren besitzt die magnetisch aktive Schicht eine Dicke von 4,5pm. Das Material wird auf eine Breite von 3,81 mm geschnitten.After drying and calendering, the magnetically active layer has a thickness of 4.5 pm. The material is cut to a width of 3.81 mm.

Vergleichsbeispiel 1Comparative Example 1 Es wird wie im Ausführungsbeispiel 1 verfahren ohne Verwendung eines feuchtigkeitshärtenden 1-Komponenton-The procedure is as in Example 1 without the use of a moisture-curing 1-component tone Polyurethanpräpolymers.Polyurethane prepolymer. Unmittelbar vor der Beschichtung werden der Suspension 3,0 Teile einer 67gew.-%igen Lösung eines Reaktionsproduktes ausImmediately before the coating, 3.0 parts of a 67% strength by weight solution of a reaction product are discharged from the suspension Toluylendiisocyanat -2,4/2,6, Trimethylolpropan und Diethylenglykol zugesetzt.Toluene diisocyanate -2,4 / 2,6, trimethylolpropane and diethylene glycol added. Nach Homogenisierung wird weiter wie im Ausführungsbeispiel 1 verfahren.After homogenization, the procedure is as in Example 1. Die Ergebnisse der Prüfung der nach Ausführungsbeispiel 1 und Vergleichsbeispiel 1 hergestellten Bänder sind nachfolgendThe results of the test of the tapes made according to Embodiment 1 and Comparative Example 1 are as follows

wiedergegeben.played.

Die speichertechnischen Eigenschaften wurden bei einer Bandgeschwindigkeit von 4,75cm/s gegen das IEC Il-VergleichsbandThe storage properties were at a belt speed of 4.75 cm / s against the IEC II comparison belt BASF S 4592 A gemessen.BASF S 4592 A measured. Die Schnellkopierfähigkeit wird anhand der Verzerrungen von bei 64facher Kopiergeschwindigkoit auf handelsüblichenThe fast copy capability is based on the distortions of 64facher Kopiergeschwindigkoit on commercial Kopiergeräten aufgezeichneten Rechteckimpulsen bewertet. Zur Beurteilung der Abriebfestigkeit wird die Pegeländerung einesCopiers recorded recorded rectangular pulses. To evaluate the abrasion resistance, the level change of a

10kHz-Signals vor und nach 100 Echtdurchläufen auf einem Kassettentonbandgerät gemessen. Zulässig ist eine Pegeländerungvon ±1,4 dB.10kHz signal measured before and after 100 real passes on a cassette tape recorder. Permitted is a level change of ± 1.4 dB.

Das Verkleben wird bewertet, indem ein 1 m langes Bandstück unter einer Belastung von 50g auf einen Glasstab von 10mmBonding is evaluated by placing a 1 meter long piece of tape under a load of 50g on a glass rod of 10mm Durchmesser aufgewickelt wird.Diameter is wound up. Das Ende wird mit Klebeband befestigt. Anschließend erfolgt eine 9stündige Lagerung bei 700C und 95-97 % relativer Feuchte.The end is taped. This is followed by 9 hours storage at 70 0 C and 95-97% relative humidity. Der Test gilt als bestanden, wenn sich das Untersuchungsmaterial nach dem Lösen des Klebebandes abwickeln läßt, ohno daßThe test is considered to have passed if the test material can be unwound after dissolving the tape, without doing so Schichtablösungen auftreten.Layer detachments occur. Die Suspensionsviskosität wird mit einem Rotationsviskosimeter Rheotest 2 bei einem Schergefälle von 48,6 s" und einerThe suspension viscosity is measured using a Rheotest 2 rotational viscometer at a shear rate of 48.6 sec Temperatur von 2O0C gemessen.Temperature of 2O 0 C measured. Testergebnisse der VersuchsmaterialienTest results of the experimental materials

Ausführungsexecution Vergleichscomparison beispiel 1example 1 beispiel 1example 1 Viskosität der FinaldispersionViscosity of final dispersion bei D, = 48,6 s"' zum Zeitpunkt t = 0at D, = 48.6 s "'at time t = 0 (mPa-s)(MPa-s) 743743 789789 Viskositätsänderungviscosity change der Finaldispersionthe final dispersion nach 12 h Standzeitafter 12 hours of service +9%+ 9% +98%+ 98% Koerzitivkraft (kA/m)Coercive force (kA / m) 45,245.2 44,644.6 remanenter magnetischer Fluß (mT)remanent magnetic flux (mT) 87,387.3 85,785.7 Rechteckigkeitsquareness 0,920.92 0,910.91 MOL(dB)MOL (dB) +4,4+4.4 +4,0+4.0 SOL (dB)SOL (dB) -7,2-7.2 -7,9-7.9 Bias/Noise(dB)Bias / Noise (dB) 57,357.3 57,057.0 SchnellkopiurtestSchnellkopiurtest bestandenpassed bestandenpassed Verklebenstick bestandenpassed bestandenpassed Abriebfestigkeit ohneAbrasion resistance without Klimabelastung (dB)Climate load (dB) -0,4-0.4 -0.4-0.4 Abi iebfestigkeit nach KlimabelastungAbi iebfestigkeit after climate load 14 d, 35 0C, 92 % rel. Feuchte (dB)14 d, 35 ° C, 92% rel. Humidity (dB) -0.6-0.6 -0,7-0.7

Die Ergebnisse der Vergleichsuntersuchungen zeigen, daß das erfindungsgemäße Bandmaterial in seinenThe results of the comparative tests show that the strip material according to the invention in its

anwendungstechnischen Eigenschaften mindestens denen entspricht, die auf Basis von konventionell mit Isocyanat vernetztenperformance properties at least equivalent to those based on conventional isocyanate crosslinked

Bindemittelkorrbinationen hergestellt wurden.Binder combinations were made. Eine wesentliche Verbesserung stellt die für den technologischen Prozeß vorteilhafte hohe Viskositätsstabilität der imA significant improvement is the advantageous for the technological process high viscosity stability of the Ausführungsbeispiel 1 beschriebenen Dispersion dar.Embodiment 1 described dispersion. In den magnetischen Eigenschaften widerspiegelt sich der beschriebene positive Aspekt der Verzögerung derIn the magnetic properties, the described positive aspect of the delay of the Disproportionierung des Chromdioxids während des Dispergierprozesses.Disproportionation of the chromium dioxide during the dispersion process.

Claims (4)

Patentansprüche:claims: 1. Magnetische Signalspeicher, bestehend aus einem nichtmagnetischen Trägermaterial und einer darauf befindlichen magnetische aktiven Schicht, die im wesentlichen aus einem ferromagnetischen Pigment und einem polymeren Bindemittelgemisch besteht, gekennzeichnet dadurch, daß das Bindemittelgemisch aus1. A magnetic signal memory, consisting of a non-magnetic support material and a magnetic active layer thereon, which consists essentially of a ferromagnetic pigment and a polymeric binder mixture, characterized in that the binder mixture of A 60-30Gew.-% eines in einem flüchtigen organischen Lösungsmittel gelösten, amorphenA 60-30% by weight of an amorphous one dissolved in a volatile organic solvent Lösungspolyurethans mit einer dynamischen Glasübergangstemperatur von -15 bis -250C und B 5-15Gew.-% eines in einem flüchtigen organischen Lösungsmittel gelösten feuchtigkeitshärtenden 1-Komponenten-Polyurethanpräpolymers mit einem GehaltanPolyurethane solution having a dynamic glass transition temperature of -15 to -25 0 C and B 5-15Gew .-% of a solute in a volatile organic solvent, moisture-curing 1-component polyurethane prepolymer with a Gehaltan endständigen Isocyanatgruppen von 1,5-6,5%, bevorzugt 3-5% und C 30-60Gew.-% eines in einem flüchtigen organischen Lösungsmittel löslichen Vinylformal-Vinylacetat-Vinylalkohol-Mischpolymerisates mit einer dynamischen Glasübergangstemperatur von 80-100% besteht.terminal isocyanate groups of 1.5-6.5%, preferably 3-5% and C 30-60Gew .-% of a soluble in a volatile organic solvent vinyl formaldehyde vinyl acetate-vinyl alcohol copolymer having a dynamic glass transition temperature of 80-100%. 2. Magnetische Signalspeicher nach Anspruch 1, gekennzeichnet dadurch, daß2. Magnetic latch according to claim 1, characterized in that - das amorphe Lösungspolyurethan A gemäß Anspruch 1 ein Polyesterpolyurethan-Elastomers ist, welches nach dem Lösungspolymerisationsverfahren durch Reaktion eines linearen Ethylenglykoladipinates mit einem Isomerengemisch von Toluylendiisocyanat -2,4/2,6 und Kettenverlängerung m't einem aliphatischen Dial mit 2-8 C-Atomen synthetisiert wird undthe amorphous solution polyurethane A according to claim 1 is a polyester polyurethane elastomer which is obtained by the solution polymerization process by reaction of a linear ethylene glycol adipate with a mixture of isomers of toluene diisocyanate -2,4 / 2,6 and chain extension m't an aliphatic dial with 2-8 C Atoms is synthesized and - das feuchtigkeitshärtetidei-Komponenten-Polyurethanpräpolymer B gemäß Anspruch 1 durch Reaktion eines aus Adipinsäure, Trimethylolpropan und einem verzweigtkottigen aliphatischen Diol mit 3-7C-Atomen hergestellten Polyesteralkohols (Molekulargewicht 700-800) mit einem cycloaliphatischen oder aromatischen Diisocyanat unter Einsatz eines Katalysators synthetisiert wird undthe moisture-cured iidi-component polyurethane prepolymer B according to claim 1 is synthesized by reaction of a polyester alcohol (molecular weight 700-800) prepared from adipic acid, trimethylolpropane and a branched-chained aliphatic diol having 3-7C atoms with a cycloaliphatic or aromatic diisocyanate using a catalyst and - das Mischpolymerisat C gemäß Anspruch 1 5-7 Gew.-% Vinylalkohol und 11-13Gew.-% Vinylacetat enthält und durch gleichzeitige Hydrolyse und Acetalisierung von Polyvinylestern hergestellt v/ird.the copolymer C according to claim 1 contains 5-7% by weight of vinyl alcohol and 11-13% by weight of vinyl acetate and is prepared by simultaneous hydrolysis and acetalization of polyvinyl esters. 3. Magnetische Signalspeicher nach Anspruch 1 und 2, gekennzeichnet dadurch, daß die im Bindemittelgemisch enthaltenen Komponenten A, B und C in 1,2-Dichlorethan und Lösungsmittelgemischen aus 1,2-Dichlorethan und Cyclohexanon löslich sind.3. Magnetic signal memory according to claim 1 and 2, characterized in that the components contained in the binder mixture A, B and C in 1,2-dichloroethane and solvent mixtures of 1,2-dichloroethane and cyclohexanone are soluble. 4. Magnetische Signalspeicher nach Anspruch 1 und 2, gekennzeichnet dadurch, daß der in Komponente B synthesebedingt enthaltene Katalysator, welcher z.B. eine Organo-Zinn-Verbindung ist, im System verbleibt.4. Magnetic signal memory according to claim 1 and 2, characterized in that the catalyst contained in component B synthesis-related, which e.g. an organo-tin compound is left in the system.
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EP0486820A3 (en) * 1990-11-01 1992-06-03 BASF Magnetics GmbH Magnetic recording medium

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