DE1907054A1

DE1907054A1 - Magnetische Aufzeichnungsmedien

Info

Publication number: DE1907054A1
Application number: DE19691907054
Authority: DE
Inventors: Goro Akashi; Yasuyuki Yamada
Original assignee: Fuji Photo Film Co Ltd
Current assignee: Fujifilm Holdings Corp
Priority date: 1968-02-12
Filing date: 1969-02-12
Publication date: 1969-09-11
Also published as: GB1244108A; US3597273A; DE1907054C3; DE1907054B2

Description

P&IBNTANWKllB

DR. E. WIEGAND DIPL-ING. W. NiEMANN ! α U / U O

DR. M. KOHLEK DSPL-ING. C. GERNHARDT

MÖNCHEN HAMBURG

l2.Feb."S59

TELEFON, S5S47« 8000 MÜNCHEN IS,

TELEGRAMME· KARPATENT NUSSSAUMSTRASSE 10

¥ 14 124/69 - Ko/H

Pu j i Shashin PiIm Kabushiki Kaisha
Kanagawa_s Japan

Magnetische Aufseiehnungsmedien

Die Erfindung "befaßt sich mit magnetischen Aufzeichnungsmedien und betrifft insbesondere eine Masse für einen Binder, worin magnetisierbare Teilchen dispergiert
sind, für magnetische Aufzeichnungsmedien mit ausgezeichneter Qberflächenglattheit, Abnützungs- oder Abriebsbeständigkeit und Dauerhaftigkeit bei der Bewegung, welche bevorzugt als Band zur Aufzeichnung von Pernsehsignalen oder magnetisches Aufzeichnungsband für einen Computer
verwendet, wird.

Bei den üblicherweise eingesetzten magnetischen
Aufzeichnungsmedien₉ beispielsweise Tonbändern und Bändern zur Aufzeichnung von Pernsehsignalen sind magnetisierbare Teilchen auf einem Pilmträger aus einem synthetischen Harz, beispielsweise Polyethylenterephthalat,
Cellulosediacetat, Cellulosetriacetat oder Polyvinylchlorid mittels eines Binders aufgezogen, beispielsweise Vinylchlorid-Yinylacetat, wie die von der Union Carbide Corporation hergestellten Vinylits-Harze_s Polybutylacrylat oder Polymethylmetha crylat. Jedoch zeigeridiese Binder einige

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Nachteileί da sie zur Hauptaache aus eines sehen Harz bestehen. D.h., diese Binder werden leicfet im organischen Lösungsmitteln, wie Estern uM letonsn_E gelöst, werden durch aromatische Kohlenwasserstoffe Hch angegriffen und haben keine zur Verwendung in artigen Medien ausreichende Dauerhaftigkeit _P W0na siam Temperatur- und Peuehtigkeitsabnängigkeit da sämtliche Bestandteile keine dreidiae&sioaale struktur ale chemischen Aufbau aufweisen.» lsi län<£@m cc Aufzeichnung von Pernsehsignales, bz«_o ¥iäe©"bM^t©rji Bändern für elektronische Computer tritt häufig eine Abnützung oder ein Abstreifen der sehen Aufseichnungsschicht dieses Mediuins auf sind ei® fallerecheinung aufgrund der dadurch erzeugten ergibt ernsthafte fehler» Barüberhinaus ist dl© mittelbeständigkeit schlecht» und es treten Erscheinungen aufgrund von Änderungen der femperatisr der feuchtigkeit auf·

Im Hinblick auf die Lösung der bei den bekanntssi magnetischen Aufgeichnungsmedien auftretenSen₉ 7orstetiesii aufgeführten Probleme wurde nun gefunden₉ ü&B eine die aus einem Copolyaeren aus Vinylchlorid und einem Epoxyharz und einem Polyiaocyaaat besteht, güsstlg als derartiger Binder verwendet werden kann.

Eine Hauptaufgabe der Erfindung besteht in Aufaeichnungamedien mit ausgezeichneter Dauerhaftigkeit und OberflächengXattheit.

Insbesondere ergeben sich aufgrund d@r Erfindung oagnetische Aufzeichnungsmedien» die aus rnluom Sr einer darauf ausgebildeten magnetlelerbareiE ϋ@Μ@Μ ass BÄgnetiaierbaren in einem Binder diepe£gl©^u@@

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bestehenden Schicht bestehen, wobei der Binder aus einem Copalyiaeren aus Tinyiehlorid und Vinylacetat, einem Bpoxyhars und einem Polyisocyanat aufgebaut ist.

Eine Ausbildungsform zur Hera teilung der magnetischem Aiifzeicihnung3meäien gemäß der Erfindung besteht darin^ daß ausreichend asagnetisierbare Teilchen in einer Lösung des Copolymeren und des Epoxyharzes₉ die mit einem üösiiiigsmittel gelöst sind, dispergiert werden ₉. unmittelbar Tor dem Aufziehen Merzu ein Polyisocyanat zur Herstellung der überzugslSsung zugesetzt wird, die Überzugslösung auf einem träger, beispielsweise eine Kunststoffolie, ein Metallblech oder eine Metallfolie aufgezogen wird und dann getrocknet wird* Selbstverständlich let die Erfindung nie&t hierauf beschränkt, da sowohl das Torstehende Miseh-Terfahren als auch irgendein anderes gewünschtenfalls angewandt werden kann.

Bezüglich des erfindungsgemäß einzusetzenden Copolymere^ ist eine große Yielsahl hiervon bekannt. Zur Erläutertuag und zur praktischen Ausführung der Erfindung werden diese Materialien nun beschrieben. Die typischsten sind eine Reihe von Yinylite-Materialien, die von der Union Carbide Corporation hergestellt werden, und die ale internationaler Standard für die Zusammensetzung von Cοpolymeren dieser Art anzusehen sind. Vinylite gibt es in einigen Arten, die in der folgenden Tabelle hinsichtlich der Zusammensetzung zusammengefaßt sind:

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"⁴" 190705/.

Vinylite Vinylchlorid Vinylacetat Polymeriaations-(Gew.-?6) (Gew.-?6) grad

VYLF	87	13	160	5	500 Maleinsäure)
VYIiH	07	13	450	86 13 450 Kaleinsäuxeanhydrid)
VYKS	90	10	800	91 25 ;*. -COGH-Gruppen der
VYDR	95	5	1550
YYHV/	96,5	3,
VMCH (efctflUlt 1 i
VAGH (enthält 2,3

Unter Anvfendung derartiger Massen der Vinylite-Materialien als Standard stellt eine Anzahl lirmen auf der Kelt derartige Copolymerisate her, beispielsweise Eslec A, welches der Zusammensetzung von Vinylite VAGH entspricht, Eslee C der Sekisai Chemical Co., Ltd., welches der Zusammensetzung von Vinylite VYHH entspricht, Geori der Pirn» B.I*. Goodrich Chemical Co. und der Japan Geon Co., Ltd..

Im Eahmen der lirfinduug enthalten die bevoreugteeten Copolymer en 20 ^c/> oder weniger Vinylacetat. Copolymere, die mehr Vinylacetat enthalten,sind zur Verwendung als Beatandteil des Binders für die magnetieierbare Schicht nicht geeignet, da sie einen derartig niedrigen Erweichungspunkt oesiteen, so daß sich eine Verschlechterung der Dauerhaftigkeit ergibt. Andererseits ergeben Copolymere, die nur eine sehr geringe Menge Vinylacetat enthalten oder die praktisch aus Polyvinylchlorid bestehen, nur sehr wenig flexible magnetisierbar Schichten, so daß mindestens 3 Gew.-Jb Vinylacetat in dem Copolyaeren enthalten sein Bussen.

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Die im Rahmen der Erfindung einsetzbaren Epoxyharze können durch Kondensation von Epichlorhydrin mit Bisphenol A, eines durch Umsetzung eines mehrwertigen Phenols, wie Bisphenol A, erhaltenen Kondensationsproduktes mit Äthylenoxyd oder Fropylenoxyd in Gegenwart eines alkalischen oder sauren Katalysators, einer durch Dimerisierung einer ungesättigten Pettsäure, wie Linolensäure, erhaltenen zweibasischen Säure, einem Folyalkylenglykol, wie Polyäthylenglykol oder Polypropylenglykol, Novolaeharzen, Bisphenol P, Tetrachlorbisphenol A, Diphenolsäure, Butadien, Bisphenol S, Bisphenol T und Peressigsäure hergestellt werden. Derartige Epoxyharze sind im Handel erhältlich und tragen Bezeichnungen wie Epikote (Shell Chemical Co.)» Araldite (Ciba Ltd.)* DER (Dow Chemical), ERL (UCC Plastics Co.): und ADK Ep (Asahi Denka Co., Japan) . Das für derartige Epoxyharze erforderliche Gewicht je Epoxyäquivalent liegt vorzugsweise im Bereich von 130 his 330. Palls das Gewicht je Epoxyäquivalent mehr als 330 beträgt, ist das Epoxyharz bei normaler Temperatur fest, häufig kaum in Lösungemitteln löslich und gibt keinen glatten Überzug, selbst wenn es sich in einem Lösungsmittel löst, während, falls das Gewicht weniger als 130 beträgt, die Dauerhaftigkeit des Überzuges verschlechtert wird, da das Molekulargewicht zu niedrig ist.

Als Polyisocyanate ist eine Anzahl verwendbar, beispielsweise aliphatische Diisocyanate, aliphatische Diisocyanate mit cyclischen Gruppen, aromatische Diisocyanate, Naphthallniaocyanate, Biphenylisοcyanate, Di- oder Triphenylmethan-diisocyanate, -triisocyanate oder -tetraisocyanate und dgl.. Typische Beispiele für handelsübliche Produkte sind lolylendiisocyanat, 3»3^f-Bitolylendiisoeyanat,

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Diphenyliaethan-4,4'-diiaocyanat, 3»3'-Dimethyldiphenylmethan-4,4'-diisocyanat, das Dimere des 2,4-Tolylendiisocyanats, Metaphenylendiisocyanat, Triphenylmethan-4»4'₃4^I!~ triisocyanat und Hexametbylendiisocyanat.

Copolymeres und Epoxyharz als Bestandteile des Binders gemäß der Erfindung stehen hinsichtlich der Jfer&g® in solcher Beziehung, daß, wenn die Menge des Copolymere erhöht wird, die Dispersionsfähigkeit der magnetisiarbaren Teilchen erhöht wird, während die Dauerhaftigkeit, beispielsweise Wänaebeständigkeit und Lösungemittelbeständigkeit sich verschlechtern,und, wenn der Anteil des Epoxyharzes erhöht wird, eich die Dauerhaftigkeit erhöht, während die Dispersionsfähigkeit der magnetisierbaren Teilchen sich erniedrigt, so daß keine ausreichende Orientierung der Teilchen aufgrund des magnetischen Peldes zu erzielen ist. Aus den vorstehenden Ausführungen ergibt es sich, daß das Mischverhältnis von Copolymeren und Epoxyharz im Bereich von 2:8 bis 7:3 liegt. Es ist günstig, den zuzusetzenden Anteil des Polyisocyanate entsprechend der Beziehung mit der Menge des Epoxy&arzes zu bestimmen.

Da das Merkmal der vorliegenden Erfindung insbesondere in der Zusammensetzung des Binders liegt, können sämtliche bekannten Materialien als magnetisierbar Teilchen eingesetzt werden. Als derartige Materialien lassen sich verwenden Y-Pe₂O-, Pe*O,, Y-Pe₂O* enthaltendes Co, Pe,O, enthaltendes Co, ^Zn _x ^ye*(-j._x)^ie2°4» C^r0?» CrO₂ enthaltendes Sb oder Te sowie Pe-Co-Ki-, Pe-Co-Cu- und Co-Ni-Legierungen in pulverförmiger Porm. Die Teilchengröße beträgt im allgemeinen etwas weniger als 2 Mikron. Je kleiner die Teilchen sind, desto höher sind die Eigenschaften des erhaltenen magnetischen Aufseichnungsmediums.

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ORIGINAL iNSPECTED

Die folgenden Beispiele, worin die Anteile und Verhältnisse auf das Gewicht bezogen sind, dienen zur w It e ren Erläuterung der Erfindung, ohne sie zu begrenzen.

Beispiel 1

Magnetisierbares Pulver Y-Fe₂O₅ 300 Teile

Copolymeres aus Vinylchlorid und Vinylacetat: Vinylite VYHH (Copolymerisationsverhältnis 87:13, Produkt der Union Carbide Corporation, USA) 25 Teile

Epoxyharz: Epikote 827 (Gewicht je Epoxyäquivalent 175 bis 210, Produkt der Shell Chemical Corporation, USA) 25 Teile

Graphitpulver 15 Teile

Hichtionisches oberflächenaktives

Mittel : Ionet K (Produkt der Sanyo

Chemical Industries Ltd., Japan) 15 Teile

Lecithin 5 Teile

Fluorhaltiges Harzöl (niedrig polymerisiertes Produkt mit sich wiederholenden Einheiten aus -(CF₂-CFCl)-, ölig) 3 Teile

Methylisobutylketon 275 Teile

Toluol 275 Teile

Die Bestandteile in der vorstehenden Zusammensetzung wurden einer Kugelmühle zugeführt und ausreichend zur Dispersion der magnetisierbaren Teilchen vermischt und dann hierzu 18 Teile Desmodur L-75 (Polyisocyanat, Produkt der Bayer Co., Deutschland) zugesetzt und einheitlich diepergiert und die erhaltene Überzugslösung auf eine Polyäthylenterephthalatfolle von 25 Mikron Stärke aufgetragen, so daß eine Dicke von 10 Mikron, Trockenbasis, erhalten wurde. Die dabei erhaltene breite überzogene Folie wurde der Bestrahlung mit fernen Infrarotstrahlen zur Härtung des

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Epoxyharzes und des Polyisocyanates unterworfen, zum Zweck der OberflädBnglanzerzeugung dar magnetisierbaren Schicht superkalandriert und dann in einer Breite von etwa 5 cm geschnitten und ein Sand zur Aufzeichnung von Fernsehsignalen erhalten, Huster 1.

Beispiel 2

Magnetisierbar Teilchen Y-Pe₂O, 300 Teile

Copolymeres aus Vinylchlorid und Vinylacetat, das Maleinsäure enthält:
Vinylite VAGH (Copolymerisationsverhältnis 91:3, enthält 2,3 # Maleinsäure als -COOH-Gruppen, Produkt der Union Carbide Corporation, USA) 25 Teile

Lecithin 5 Teile

Nichtionisches oberflächenaktives Mittel:

Ionet K (wie oben) 15 Teile

Fluorhaltiges Harzöl (wie oben) 3 Teile

Methylisobutylketon 225 Teile

Toluol 225 Teile

Die Bestandteile der vorstehenden Masse wurden einheitlich in einer Kugelmühle dispergiert, mit 8 Seilen 2,4-Tolylendiisocyanat einheitlich vermischt und die erhaltene Überzugsmasse auf eine Polyäthylenterephthalatfolie von 25 Mikron Stärke aufgetragen und eine Sicke von 10 Mikron, Trockenbasis, erhalten. Die auf diese Weise hergestellte Überzogene folie wurde bei 90 ⁰C während 12 Stunden zur Härtung von Epoxyharz und Polyisocyanat gehalten, anschließend einer Glanzbehandlung der gebildeten Überzugsachich t unterzogen und zu einer Breite von etwa 12,7 mm geschnitten und ein magnetisches Aufzeichnungsband für einen Computer erhalten, Muster 2.

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ORfGiNAL INSPECTED

Beispiel 3 Magnetlsierbare Teilchen ^e^O, 300 Teile

Copolymeres aus Vinylchlorid und Vinylacetat: Geon 400 χ 110 A (Produkt der Nippon Geon Co., Japan) 30 Teile

Epoxyharz: Epikote 828 (Gewicht je Epoxy-

äquivalent 175 bis 210, Produkt der

Shell Chemical Corporation, USA) 30 Teile Gasruß 13 Teile Nichtionisches oberflächenaktives Mittel

(wie oben) 15 Teile

lecithin 5 Teile

Pluorhaltiges Harzöl (wie oben) 3 Teile Hethylisobutylketon 225 Teile Toluol 225 Teile

Die Bestandteile der vorstehenden Masse wurden in der gleichen Weise wie in Beispiel 1 behandelt und hierzu 15 Teile Desmodur L-75 (wie oben) zugesetzt und einheitlich dispergiert und die erhaltene Überzugsmasse auf eine PoIyäthylenterephthalatfolie von 25 Mikron Stärke aufgezogen, so daß «ine Dicke von 3 Mikron erhalten wurde, worauf getrocknet wurde. Pie dabei erhaltene überzogene Polie wurde einer Superkalandrierung unterworfen, um die ttberzugeschicht zu glänzen und dann zu einer Breite von etwa 6,4 ma geschnitten und das Aufzeichnungsband erhalten, Muster 3·

Sie folgenden Vergleichsbeispiele entsprechen bekannten Bändern und werden zum Vergleich der Eigenschaften der in den vorstehenden erfindungsgemäßen Beispielen hergeetauten magnetischen Aufzeichnungsbänder mit denjenigen der bekannten Bänder gebracht.

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1907UH4

Vergleichabeispiel A

Magnetlsierbare Teilchens Y-Fe₂O,

Vinylchlorid-Vinylacetat-Copolymeres, Vinyl!te YYHH (Produkt der Union Carbide Caporation, USA) Dibutylphthalat
Rizinusöl

Antistatisches Mittel Sansta 1007

(Produkt der Sanyo Chemical Industries Ltd.)

lecithin

Butylacetat

Toluol

300 Teile

125 Teil©

15 teile

8 Seile

10 Teile

5 Teile

450 Teile

150 Teile

Unter Anwendung der Bestandteile der vorstehenden Hasse wurde ein magnetisches Aufzeichnungsband, Muster A, nach den gleichen Verfahren wie in den vorstehenden Beispielen hergestellt.

Vergleichabeispiel B

Magnetisierbar Teilchen: Y-Pe₂O,

Nitrocellulose RS 1/2 (Produkt der Daieel Ltd.)

Dibutylphthalat
Lecithin

Anionisches oberflächenaktives Mittel Sanstat Nr. 6 (Produkt der Sanyo Chemical Industries Ltd.)

Pluorhaltiges Harzöl (wie oben) Butylacetat

Toluol

300 Teile

70 Teile

20 Teile

8 Teile

10 Teile

5 Teile

450 Teile

150 Teile

Unter Anwendung der Bestandteile der vorstehenden Masse wurde das Muster B nach gleichen Verfahren hergestellt.

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190705/,

Magiietiaierbare Teilclien: γ-Εβ.,Ο^ 300 Teile

Polyvinylacetat S-nyl (Produkt dsr

Sekisui Chemical Co., Ltd.) 120 Teile

Lecithin 5 Teile

Antistatisches Mittel Sansta 1007

(Produkt der Sanyo Chemical Industries Ltd·) 10 Teile

Fliiorhaltiges Harzöl (wie oben) 6 Teile

Butylaoetat 450 Teile

Icluol 150 Teile

Unter Verwendung der Bestandteile der vorstehenden !Tasse wurde das Muster C in der gleichen Weise wie in den vorstehenden Beispielen hergestellt.

In Pig. 1 wird eine graphische Sarstellung zum Vergleich der Abnützungsbeständigkeit der magnetischen Aufzeiehnungsmedien, die nach denfvorstehenden Beispielen und Yergleichsbeispielen hergestellt wurden, gebracht, worin die horizontale Koordinate die Abnützungszeit (Einheit: Minute) und die senkrechte Koordinate die abgenützte Menge des Musterbandes (Einheit: Mikron) angibt. Jede Kurve, die die gemessenen Werte angibt, ist in der Zeichnung mit der entsprechenden Bezugszahl versehen.

Wie 3ich aus Fig. 1 ergibt, sind etwa 10 bis 20 Minuten oder mehr erforderlich, um die magnetischen Aufeeichnungsbänder der Erfindung um eine Menge abzunützen, die derjenigen der magnetischen Aufzeichnungsbänder der Vergleiensbeispiele in einer Abnützungszeit von 1 bis 2 Minuten entspricht. Das bedeutet, daß erfindungsgemäß die Glattheit und Abnützungsbeständigkeit der magnetischen Schichten von magnetischen Aufzeichnungsbändern gegenüber den bisherigen Bändern um das mindestens 10-fache verbessert

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wird. Es ergibt sich klar, daß dies auch ein Verhältnis für die Dauerhaftigkeitszeiten von magnetischen Aufzeiehnungsbändern ergibt, so daß die Bedeutung der Erfindung für die Praxis sehr groß ist. Die magnetischen Aufzeichnungsbänder der Erfindung vereinigen die ausgezeichneten Merkmale von Abnützungsbeständigkeit und Oberflächenglattheit und übertreffen darin deutlich die bisherigen Bänder mit gewöhnlichen Bindern.

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Claims

Patentansprüche

1. Magnetisches Aufzeichnungsmedium, bestehend aua einem Träger und einer darauf angebrachten aus in einem Binder dispergieren magnetisierbaren Teilchen bestehenden magnetisierbaren Schicht, dadurch gekennzeichnet, daß der Binder ein Copolymeres aus Vinylchlorid und Vinylacetat, ein Epoxyharz und ein Polyisocyanat enthält.

2. Magnetisches Aufzeichnungsmedium nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Copolymerisationsverhältnis von Vinylchlorid zu Vinylacetat im Copolymeren mehr als 80/20 beträgt.

3. Magnetisches Aufzeichnungsmedium nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Epoxyharz durch Copolymerisation von Bisphenol A und Epichlorhydrin erhalten wurde.

4. Magnetisches Aufzeichnungemedium nach Anspruch 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Polyisocyanat aus Tolylendiisocyanat, 3,3'-Bitolylendiisocyanat, JDiphenylmethan-4,4 *-diisocyanat, 3,3 *Dimethyldiphenylmethan-4»4 *- diisocyanat, Metaphenylendiisocyanat, Triphenyimethan-4,4*,4"-trii8Ocyanat oder Hexamethylendiisocyanat besteht.

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