DE1280931B

DE1280931B - Bindemittel fuer ferromagnetische Pulver bei der Herstellung von Magnetogrammtraegern

Info

Publication number: DE1280931B
Application number: DEB71276A
Authority: DE
Inventors: Dr Guenter Becht; Dr Karl Dachs; Dr Werner Senkpiel; Dr Herbert Wagner; Dr Gerhard Werst; Dr Hans Wilhelm
Original assignee: BASF SE
Current assignee: BASF SE
Priority date: 1963-03-23
Filing date: 1963-03-23
Publication date: 1968-10-24
Also published as: US3387995A; BE645581A; NL6402954A; AT244078B; CH450751A

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND

DEUTSCHES

PATENTAMT

AUSLEGESCHRIFT

Int. CL:

Gilb

Deutsche Kl.: 21 al - 37/30

Nummer: 1280 931

Aktenzeichen: P 12 80 931.3-53 (B 71276)

Anmeldetag: 23. März 1963

Auslegetag: 24. Oktober 1968

Die Erfindung betrifft Bindemittel für ferromagnetische Pulver für die Herstellung von schichtförmigen M'agnetogrammträgern aus einer oder mehreren magnetisierbaren Schichten pulverförmiger, magnetisierbarer Stoffe in einem Bindemittel für die Bild-, Impuls- und Schallaufzeichnung.

Es ist bekannt, Magnetogrammträger herzustellen, indem man eine Trägerfolie oder einen Faden aus Kunststoff oder Metall mit einer Dispersion eines magnetisierbaren Stoffes beschichtet, bei der als Bindemittel filmbildende Stoffe, wie Celluloseäther, Celluloseester, Polyvinylchlorid, Polyester, Polyurethane oder in Lösungsmitteln lösliche Mischkondensationsprodukte aus mehreren lineare Polyamide bildenden Komponenten, verwendet werden.

Es hat sich jedoch gezeigt, daß die verwendeten Kunststoffe den technischen Anforderungen, wie Abriebfestigkeit, mechanische und chemische Widerstandsfähigkeit, Temperaturbeständigkeit, Verträglichkeit mit dem magnetisierbaren Stoff und Dimensionsbeständigkeit, nicht immer genügen.

Es wurde nun gefunden, daß man Magnetogrammträger herstellen kann, die diese Nachteile nicht aufweisen, wenn man Lösungen linearer Polyamide oder Mischpolyamide aus — auf die Gesamtgewichtsmenge der Polyamide bezogen — 50 bis 100 Gewichtsprozent lineare Polyamide bildender Komponenten mit 8 bis 20 Kohlenstoffatomen als Bindemittel für ferromagnetische Pulver verwendet.

Polyamide der genannten Art wurden zwar bereits für die Herstellung von Überzügen und Lacken verwendet. Jedoch sind die Anforderungen an ein Bindemittel für ferromagnetische Pulver bei der Herstellung von Magnetogrammträgern sehr speziell, so daß viele für andere Zwecke gut geeignete Bindemittel für die Herstellung von Magnetogrammträgern nicht verwendet werden können. Es war daher überraschend, daß die erfindungsgemäßen Produkte, deren sonstige physikalischen Eigenschaften nicht ungewöhnlich sind und denen üblicher Homo- und Mischpolyamiden entsprechen, so hervorragende Eigenschaften für dieses spezielle Anwendungsgebiet mit sich bringen, wie hohe Abriebfestigkeit und gute Dimensionsbeständigkeit.

Geeignete lineare Polyamide bildende Komponenten mit 8 bis 20 Kohlenstoffatomen sind beispielsweise Capryllactam, Caprinlactam, Laurinlactam, verzweigte, am Kohlenstoff substituierte Lactame: C-Äthyl-e-caprolactam, <p-Äthyl-<p-önanthlactam, die Aminocarbonsäuren dieser Lactame; Gemische oder Salze aus aliphatischen Dicarbonsäuren, die auch verzweigt sein können, wie Korksäure, Azelainsäure,

Bindemittel für ferromagnetische Pulver bei der
Herstellung von Magnetogrammträgern

Anmelder:

Badische Anilin- & Soda-Fabrik

Aktiengesellschaft,

6700 Ludwigshafen

Als Erfinder benannt:

Dr. Werner Senkpiel,

Dr. Karl Dachs,

Dr. Hans Wilhelm,

Dr. Herbert Wagner, 6700 Ludwigshafen;

Dr. Günter Becht, 6720 Speyer;

Dr. Gerhard Werst, 6730 Neustadt

Sebacinsäure, Dodecandicarbonsäure, «-Äthylkorksäure, oder anderen verzweigten Dicarbonsäuren, wie «,«'-Diäthyladipinsäure, oder bevorzugt, ω,ω'-Octan- bzw. Nonandicarbonsäuren, die als Substituenten höhere aliphatische Kohlenwasserstoffreste mit 9 bzwi 8 Kohlenstoffatomen in fortlaufender Kette enthalten und die beispielsweise gemäß dem Verfahren der deutschen Patentschrift 1006 849 hergestellt sein können und deren Gemisch im folgenden als Heptadecandicarbonsäure bezeichnet wird, oder aromatischen Dicarbonsäuren, wie Isophthalsäure, und Diaminen, wie Octamethylendiamin, Nonamethylendiamin, Decamethylendiamin, die auch wie die Dicarbonsäuren aliphatische oder aromatische Reste tragen können, z. B. m-Xylylendiamin, 4,4'-Diaminodicyclohexylmethan. Die genannten Verbindungen können untereinander gemischt oder im Gemisch mit anderen lineare Polyamide bildenden Komponenten, wie Caprolactam; Adipinsäure, Pentamethylendiamin, Hexamethylendiamin, sowie deren C-substituierten Derivaten oder Salzen oder Gemischen aus der letztgenannten Dicarbonsäure und den Diaminen verwendet werden.

Die Dispersion, die den magnetisierbaren Stoff und die erfindungsgemäß verwendeten gelösten Polyamide enthält, wird vorzugsweise in bekannter Weise hergestellt, indem man das ferromagnetische Material mit Lösungsmittel und Bindemittel homogenisiert;

z. B. in einer Kugelmühle.

Das Verhältnis ferromagnetischer Stoff zu Bindemittel ist innerhalb weiter Grenzen, etwa zwischen

809 628/1534

2:1 und 5:1, bevorzugt zwischen 3:1 und 4:1, variierbar.

Geeignete ferromagnetische Stoffe sind: Magnetit, nadeiförmiges Eisenoxyd (7-Fe₂O₃) oder metallische Stoffe, wie Eisenpulver.

Als Lösungsmittel eignen sich die für Polyamide bekannten Lösungsmittel bzw. ihre Gemische mit Quellmitteln und Nichtlösungsmitteln, z. B. aliphatische Alkohole, wie Methanol, Äthanol, Propanol, Isopropanol. n-Butanol, Isobutanol; araliphatische Alkohole, wie Benzylalkohol, oder Gemische davon mit Wasser, aromatischen und aliphatischen Kohlenwasserstoffen, Estern, Ketonen, Glykoläthern, Äthernitrilen, die aus zwei oder drei der genannten Verbindungen bestehen können, z. B. Alkohole mit Wasser, Aromaten, Wasser und Alkohole, wie Benzol—Methanol—Wasser.

Die Art des verwendeten Lösungsmittels oder des Lösungsmittelgemisches hängt jeweils von der Art des erfindungsgemäß verwendeten Mischpolyamids ab.

Geeignete Trägerfolien für die magnetisierbare Schicht sind beispielsweise Polyesterfolien, Polyvinylchlorid, Cellulosetriacetat.

Die magnetisierbare Schicht wird auf die Trägerfolie nach bekannten Verfahren aufgebracht. So kann man die ferromagnetische Schicht beispielsweise durch Auftragen mit Hilfe von Walzen oder Gießen der Dispersion mit der Trägerfolie verbinden.

Die gute Verträglichkeit der erfindungsgemäß verwendeten Bindemittel mit dem magnetisierbaren Material, beispielsweise mit nadeiförmigem Eisenoxyd, macht es möglich, die magnetisierbaren Teilchen gleichmäßig ohne Veränderung ihrer magnetischen Eigenschaften zu verteilen.

Außerdem besitzen solche magnetisierbaren Schichten eine hohe Oberflächenglätte bei gleichmäßig hoher Pigmentdichte ("Gramm Eisenoxydteilchen je Kubikzentimeter).

Hiermit verbunden, hat ein mit einer solchen Schicht hergestellter Magnetogrammträger einen außerordentlich niedrigen Abschliff der Aufnahme- und Wiedergabeköpfe. Die Lebensdauer der Magnetköpfe beträgt bei Verwendung von schichtf örmigen Magnetogrammträgern mit Bindemitteln gemäß der Erfindung gegenüber den bekannten Magnetogrammträgern mehr als das Fünffache. Nachstehend wird der Abschliff eines mit einem Bindemittel gemäß der Erfindung hergestellten Magnetogrammträgers mit dem verglichen, den Magnetogrammträger besitzen, die aus bekannten Bindemitteln hergestellt worden sind.

Die erfindungsgemäß verwendeten Polyamide besitzen weiterhin eine hohe Abriebfestigkeit, die den bisher verwendeten Bindemitteln deutlich überlegen ist.

In der nachstehenden Tabelle sind Abriebwerte bekannter Bindemittel dem Abriebwert eines Bindemittels gemäß der Erfindung gegenübergestellt:

Bindemittel

Polyvinylchlorid

Mischpolymerisat auf der Basis von
Vinylchlorid—Vinylacetat im Verhältnis 1:1

Mischpolymerisat auf der Basis von
Styrol—Acrylnitril im Verhältnis
78:22

Polyurethanharz

Bindemittel gemäß der Erfindung
(Beispiel 1)

Abrieb (μ)

1,4

Bindemittel	Kopfabschliff (mg/1000 m Band)
Bindemittel gemäß der Erfindung Polyurethan Polyvinylchlorid	0,06 bis 0,07 0,11 0,23

Der Abschliff von Aufnahme- und Wiedergabekopf wird nach folgendem Verfahren bestimmt: An einem runden Metallplättchen aus einer Nickel-Eisen-Legierung wird eine 20 m lange Bandschleife als Magnetogrammträger mit einem Andruck von 60 g bei konstanter Bandgeschwindigkeit vorbeigeführt. Der Abschliff des Plättchens wird bestimmt, indem man mikroskopisch die Länge der Sehne an der Abriebstelle mißt und daraus die Gewichtsabnahme errechnet.

1,1

1,0

0,8 bis 0,9

0,6 bis 0,7

Die Abriebfestigkeit wird nach folgendem Verfahren bestimmt: Ein bandförmiger Magnetogramm-

»5 träger läuft mit einer bestimmten Magnetisierung an einer definiert augerauhten Fläche unter bestimmtem Andruck vorbei. Die Abnahme der Schichtstärke des Bandes wird durch eine elektroakustische Messung des Abfalls der Empfindlichkeit bestimmt.

Die Haftfähigkeit des erfindungsgemäß verwendeten Bindemittels auf Trägerfolien, z. B. aus Polyvinylchlorid, Acetylcellulose oder Polyester auf der Basis von Terephthalsäure und Äthylenglykol, kann durch Verwendung eines Haftvermittlers aus in Lösungsmitteln löslichen Polyestern verbessert werden. Als Haftvermittler eignen sich besonders Polykondensate mit einem K-Wert von 30 bis 40 aus Terephthalsäure, Isophthalsäure und Äthylenglykol. Das Auftragen des Haftvermittlers geschieht in bekannter Weise mit Hilfe von Walzen.

Bei mehreren übereinanderliegenden magnetisierbaren Schichten brauchen, ohne daß die Qualität leidet, nur in der mit den Aufnahme- und Wiedergabeköpfen in Berührung kommenden Schicht Bindemittel gemäß der Erfindung verwendet zu werden. Die in den Beispielen genannten Teile sind Gewichtsteile.

Beispiel 1

6 Teile nadeiförmiges Eisenoxyd (7-Fe₂O₃) mit einer Teilchengröße von 0,8 bis 1μ und mit einer Koerzitivkraft von 300 Oe werden mit einer Lösung von 2,3 Teilen eines Kondensationsproduktes aus einem Gemisch von 80 Teilen eines Salzes aus Heptadecandicarbonsäure und 4,4'-Diaminodicyclohexylmethan und 20 Teilen Capryllactam (K-Wert 50, gemessen nach Fikentscher, Cellulosechemie, 13 [1952], S. 58), 15 Teilen eines Gemisches von 90 Volumteilen Äthanol und 10 Volumteilen Benzol unter Zusatz von 0,1 Teil eines Emulgatorgemisches, bestehend aus Triäthanolmonoaminoölsäureester und den entsprechenden Di- und Triestern, homogenisiert. Die Dispersion wird auf eine 20 μ starke Polyesterfolie (auf der Basis von Terephthalsäure und Äthylenglykol) in bekannter Weise bei gleichzeitiger Einwirkung eines Magnetfeldes aufgetragen. Die Dicke der trockenen Magnetogrammträgerschicht auf der Polyesterfolie beträgt 12 μ. Der Eisenoxydgehalt

beträgt etwa 1,55 g/cm³. Der Schichtabrieb der Magnetköpfe beträgt 0,68 μ, ihr Abschliff 0,067 mg.

Bei einer Bandgeschwindigkeit von 38 cm/sec wird nach Rundfunkbedingungen (Pflichtenheft der Arbeitsgemeinschaft der Rundfunkstellen der Bundesrepublik Deutschland) eine Empfindlichkeit von +1,5 db, bezogen auf DIN-Bezugsband 38 (DIN 45513), und eine Klirrdämpfung von 41 db gemessen. Die elektroakustischen Eigenschaften dieser Folien können für spezielle Verwendungszwecke noch weiter verbessert werden, indem man vor dem Aufbringen des Magnetogrammträgers auf die Trägerfolie auf diese einen Haftvermittler, bestehend aus in den dafür bekannten Lösungsmitteln löslichen Polyestern (auf der Basis von Terephthalsäure, Isophthalsäure und Äthylenglykol), aufbringt und die beschichtete Folie satiniert.

Gleich gute Ergebnisse erhält man, wenn erfindungsgemäß Polyamide verwendet werden, die durch Polykondensation eines Gemisches aus (A) 20 Teilen Caprolactam und (B) 80 Teilen eines Salzes aus so Heptadecandicarbonsäure und 4,4'-Diaminodicyclohexylmethan oder aus 20 Teilen Caprolactam, 20 Teilen Capryllactam, 20 Teilen eines Salzes aus Adipinsäure und Hexamethylendiamin und 40 Teilen eines Salzes aus Heptadecandicarbonsäure und 4,4'-Di- as aminodicyclohexylmethan hergestellt worden sind.

Beispiel 2

Aus einer Mischung von 1,2 Teilen nadeiförmigem Eisenoxyd (y-Fe₂O₃) (Teilchengröße etwa 0,8 μ, Koerzitivkraft 290 Oe) und einer Lösung von 0,46 Teilen eines Kondensationsproduktes aus einem Gemisch von 80 Teilen eines Salzes aus Heptadecandicarbonsäure und 4,4'-Diaminodicyclohexylmethan und 20 Teilen Laurinlactam (K-Wert 42) in 3,1 Teilen eines Lösungsmittelgemisches aus 80 Volumteilen n-Butanol und 20 Volumteilen Benzol wird in bekannter Weise eine homogene Dispersion hergestellt. Diese wird auf eine 20 μ starke Polyesterfolie (auf der Basis Terephthalsäure—Äthylenglykol) aufgetragen, wobei gleichzeitig ein Magnetfeld einwirkt. Die Dicke der trockenen Magnetogrammträgerschicht auf der Trägerfolie beträgt 12μ, der Eisenoxydgehalt 1,5 g/cm³. Der Abrieb der Schicht beträgt etwa 0,61 μ und der Abschliff der Magnetköpfe 0,067 mg. Nach Rundfunkbedingungen (Pflichtenheft der Arbeitsgemeinschaft der Rundfunkanstalten der Bundesrepublik Deutschland) wird bei einer Bandgeschwindigkeit von 38 cm/s eine Empfindlichkeit von +2,0 db, bezogen auf DIN-Bezugsband 38 (DIN 45513), und eine Klirrdämpfung von 41,5 db gemessen.

Beispiel 3

Eine 75 μ starke Folie aus Polyvinylchlorid wird mit einer etwa 0,5 μ starken Schicht eines in Methylenchlorid löslichen Polyesters (auf der Basis Terephthalsäure, Isophthalsäure und Äthylenglykol) beschichtet und anschließend mit einer 18 μ starken Schicht einer Dispersion folgender Zusammensetzung versehen (wobei ein Magnetfeld einwirkt): 35 Teile nadeiförmiges Eisenoxyd, 13,4 Teile Polykondensationsprodukt einer Mischung aus 80 Teilen eines Salzes aus Heptadecandicarbonsäure und 4,4'-Diaminodicyclohexylmethan und 20 Teilen Capryllactam, 89,4Teilen Lösungsmittel, bestehend aus 33,3 Volumteilen Äthanol, 33,3 Volumteilen Benzol und 33,3 Volumteilen Butanol sowie 0,35 Teilen Palmitinsäure. Der Kopfabschliff beträgt 0,065 mg, der Abrieb der Schicht beträgt etwa 0,65 μ, der Eisenoxydgehalt (Oxyddichte) 1,4 g/cm³. Bei einer Bandgeschwindigkeit von 19 cm/s wird eine Empfindlichkeit von +1,6 db, bezogen auf DIN-Bezugsband 19 (DIN 45513), und eine Klirrdämpfung von 45 db gemessen.

Claims

Patentanspruch:

Verwendung von Lösungen linearer Polyamide oder Mischpolyamide aus — auf die Gesamtgewichtsmenge der Polyamide bezogen — 50 bis 100 Gewichtsprozent lineare Polyamide bildender Komponenten mit 8 bis 20 Kohlenstoffatomen, als Bindemittel für ferromagnetische Pulver bei der Herstellung von Magnetogrammträgern.

In Betracht gezogene Druckschriften:
Deutsche Auslegeschrift Nr. 1050 053.

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