DE1929376B2 - Magnettonmaterial - Google Patents

Description

jeweils als weiteres Metall Tellur, Antimon, Eisen Verfahren zur »^^""^./'""^^f ™n2a_R£ oder Platin enthält *5 zeichnungstragers beschrieben, wobei als terromagm-

oder Platin entnait. ^^ Material Magnetit, elementares Eisen, gegebe

nenfalls unter Zusatz einer weiteren Komponente, ζ. Β

Zinkoxyd, verwendet wird.

In der österreichischen Patentschrift 183 573 ist ein

Die Erfindung bezieht sich auf ein Magnetton- 30 Verfahren zum Herstellen von Majgogrjmmträgenj material mit einer auf einem Schichtträger aufgebrach- beschneben wobei jJ^S'« werde! d£ ten magnetischen Aufzeichnungsschicht aus einem in magnet.s.erbare /f "⁰^f* ^™^}!^,^^beneinem Bindemittel dispergierten ferromagnetischen ^^η*^χ«™^ηά^™ΖΓ?^^™Ζ*ο^ Pulver mit einer ersten Komponente aus einem Pulver gruppen des periodischen ^U Tnd/oder KuSer aus ferromagnetische·!, Eisenoxyd bzw. Chromoxyd, 35 Chrom. Nickel, Mangan, Kobalt und/oder Kupfer das ein weiteres Metall enthält. enthalten. ,„„_tc-hrift 1 lQfi 214 sind

Die bisher bekannten Magnettonmaterialien um- In der britischer, ^{Pa e}f ^.ft M96 ²^^sl"^d

auf einen Filmträger aus einem synthetischen Harz, friedensteilend. Schaffune von

z. B. Polyäthylenterephthalat oder Cellulosediacetat, Aufgabe der Erfindung ist dieί Schaffung von

oder auf einem Träger aus einem nichtmagnetischen Magnettonmatenal.en mit «^J^SJS Ϊ3

Metall, z. B. Aluminium oder Messing, und Trocknen 45 Flußdichte einem |^uten

⁰SSa ^{BÜd i tii} SÄS^i

rnagnetisierbares Pulver ein Eisenoxyd enthielt, hoch- 50 gelöst, daß es eine zweite

stens etwa 1350 Gauß auf Grund der Natur des Pulver eines '^^

Fffisrszss^ ^{der Bm}-^{Wert von} =3S£ =^eGtß A

^Y D&TJZ ^Gzu?ücSühren, daß wenn das Komponenten in einem ^hongsverhaUn,s^m B,

magnetisierbare Pulver mit einem Bindemittel zur 55 reich von 9:1 bis 3:7, bezogen auf Oew_ICnt, vor

Bildung einer magnetisierbaren Schicht gemischt wird handen sind. p;_Q(»_nr(v_VH können ζ Β

und der Anteil des magnetisierbaren Pulvers auf hoch- ^A1^^ferro^^gA fJrnXnetische Snoxydi

stens 26 Volumprozent der magnetisierbaren Schicht y-FeA und Fe₃O₄ sowie ^f^™J"f'^.^gjj

beschränkt wird, um der magnetisierbaren Schicht eine verwendet werden, die durch Zusatz von

ausreichende mechanische Festigkeit zu erteilen, der 60 N,ckel oder Zink *u d wen ^5"°^

Anteil des magnetisierbaren Pulvers in der magnetisier- wurden. Als ferromagnet«sches V

baren Schicht (Beladungsdichte) klein ist und demge- ferromagnet.sches Chromd.oxydI und'

maß das Verhalten des magnetisierbaren Materials wendet werden, die durch ^^

selbst abgeschwächt wird. mon, Eisen oder P atm, ζ. B. CrO₂

Außerdem ist der Einfluß von Blaslöchern, die von 6₅ CrO_? (Fe, Pt), ehalten wurde. _ischei

Luftblasen, die in der magnetisierbaren Schicht einge- Die zweite .^Ko™PP"^ J^./^Ĺ ■^

schlossen werden, wenn eine Überzugsflüssigkeit einer Material«, das m Verm chung mtit der_d«»ten Korn

magnetisierbaren Zusammensetzung auf einen Träger ponente gemäß der Erfindung verwendet wird unc

einen Bm-Wert von wenigstens 10000 Gauß aufweist, Bindemittels und 100 g eines nadelartigen ^-Fe₂O₃-unifaßt Fe, Fe-Co-Legierungen, Fe-Co-Ni-Legierun- Materials wurden einer Dispergier- und Mischbehandgen mit Nickelgehalten, die 83% nicht übersteigen, lung in einer Kugelmühle während 4 Tagen und 4 Fe-Ni-Legierungen, Co-Ni-Legierungen mit Nickel- Nächten unter Verwendung von Äthylacetat als Digehalten, die 70% nicht übersteigen, und Legierungen, 5 spergiermedium unterworfen, und die sich ergebende die durch Zusatz von Cu, Cr, Mn, Zn oder einem Suspension wurde auf einen 24 Mikron dicken Polyähnlichen Metall zu derartigen Legierungen zur Vcr- äthylenterephthalatfilm so aufgebracht, um einen besserung von deren magnetischen Eigenschaften er- trockentn Überzugsfilm mit einer Dicke von 10 Mikron halten wurden. _zu erhalten, worauf getrocknet wuide. Das über-

An Hand von Untersuchungen wurde festgestellt, io zogene Band wurde mit einer Glättrolle behandelt

daß das Pulver der jeweiligen Gruppen aus einer und in Bänder geschnitten, um ein Magnettonband

Mischung von zwei oder mehreren magnetisierbaren zu erhalten. Materialien der gleichen Gruppe bestehen kann und Obgleich die Oberflächeneigenschaften des so erhal-

daß es mit Bezug auf die magnetische Aufzeichnung tenen Magnettonbandes sehr gut waren, wie dies durch

zweckmäßiger ist, daß die zu mischenden magneti- 15 eine Rauhigkeit von durchschnittlich weniger als etwa

sierbaren Materialien in der Koerzitivkraft überein- 0,2 Mikron angezeigt wurde, war die Beladungsdichte

stimmen. Zwecks Obereinstimmung der Koerzitiv- in Angaben der gesättigten magnetischen Flußdichte

kraft wird den jeweiligen magnetisiVbaren Materialien von 1340 Gauß in der gleichen Größenordnung wie

Co, Mn. Te, Cr, Cu, Be oder ein anderes Metali als bei den bisherigen Produkten, so daß das Band zur Verunreinigung zugegeben und selbst in diesen Fällen ao Verwendung als Magnettonmaterial von hoher Emp-

wurde gefunden, daß der erwartete Effekt gemäß der findlichkeit ungeeignet war. Erfindung überhaupt nicht verlorengeht.

Zur Herstellung des Magnettonmaterials gemäß der Vergleichsbeispiel 3 Erfindung wird eine Mischung von der Komponente In diesem Beispiel wurde das Bindemittel ausgedes ferromagnetischen Pulvers, wie vorstehend be- 25 tauscht, um die Beladungsdichte des magnetisierbaren schrieben, und der Komponente 2 des ferromagne- Pulvers zu verbessern. Dabei wurde bei diesem Veraschen Pulvers, wie vorstehend angegeben, im Verhält- such die Wirkung eines Epoxyharzes, Acrylharzes, nis von der ersteren zur letzteren im Bereich von 9:1 Celluloseharzes oder eines ähnlichen Bindemittels und bis 3:7 auf Gewichtsbasis in einer magnetischen Auf- eines Dispergiermittels (zur Verbesserung der Dispeizeichnungsschicht dispergiert. 30 gierung von magnetischem Staub, das kein Dispergier-

Die Erfindung wird nachstehend an Hand von Ver- medium war), z. B. Poly-(oxyäthylen)-alkyläther, PoIy-

gleichsbeispielen und Beispielen näher erläutert. (oxyäthylen)-alkylester, Sorbitfettsäureester, kationi-

_w IUk 11 ^scne quarternäre Ammoniumsalze, Alkylpyridinium-

vergleichsbeisp.el 1 _{sa|ze 0(Jer anionjsche} Alkylphosphate, Alkyisulfate

28 g von einem Polyvinylchloridacetat, 9 g Dibutyl- 35 oder ein ähnlicher Zusatz, mit Bezug auf ><-Fe_aO₃ oder phthalat und 1 g Rizinusöl als Bestandteile eines ein magnetisches Material der Legierungsart unterBindemittels und 100 g eines magnetischen Fe-Co-Ni- sucht. Jedoch war im Fall eines magnetisierbaren Legierungspulvers mit mittleren Abmessungen von Materials der Legierungsart die Oberflächenrauhig-0,6 · 0,1 · 0,1 (Mikron) wurden einer Dispergier- und keit des sich ergebenden Aufzeichnungsmaterials in der Mischbehandlung in einer Kugelmühle während 4 40 Größenordnung von etwa 1,3 Mikron, und im Fall von Tagen und 4 Nächten unter Verwendung von Äthyl- y-Fe_a0, war die gesättigte magnetische Flußdichte se acetat und Dispergiermedium unterworfen, und die niedrig wie 1350 bis 1370 Gauß, wobei beide Matesich ergebende Suspension wurde auf einen Poly- rialien als Magnettonmaterialien von hoher Empfindäthylenterephthalatfilm mit einer Dicke von 24 Mikron lichkeit im Bereich von kurzen Wellenlängen ungeaufgebracht, um einen trockenen Überzugsfilm mii 45 eignet waren, einer Dicke von 5 Mikron zu erhalten, worauf ge- 1 trocknet wurde. Der überzogene Film wurde dann Beispiel 1 mittels einer Glättrolle behandelt und in Bänder ge- 28 g eines Polyvinylchloridacetats, 9 g Dibutylschnitten, um ein Magnettonband zu erhalten. phthalat und 1 g Rizinusöl als Komponenten eines Wenn das so erhaltene Magnettonband einer Be- 50 Bindemittels und 42 g eines nadeiförmigen Pulvers von Stimmung der gesättigten magnetischen Flußdichte y-Fe₄O₃ mit den Abmessungen von durchschnittlich unterworfen wurde, um die Beladungsdichten des 0,7 · 0,14 · 0,14 (Mikron) und 58 g eines magnetisiermagnetisierbaren Pulvers in der magnetisierbaren baren Pulvers einer Fe-Co-Ni-Legierung mit den AbSchicht anzuzeigen, wurde ein Bm-Wert von 3470 messungen von duichschnittlich 0,6 · 0,1 · 0,1 (Mikron) Gauß erhalten, der, verglichen mit demjenigen eines 55 wurden zusammen mit Äthylacetat einer Dispergie-Magnettonbandes, das unter Verwendung eines magne- rungsbehandlung in einer Kugelmühle während 4 Tagen tisierbaren Pulvers der Eisenoxydart hergestellt worden und 4 Nächten unterworfen, und die sich ergebende war, wesentlich verbessert war. Jedoch war entspre- Suspension wurden auf einen 24 Mikron dicken PoIychend einer mikroskopischen Untersuchung die Ober- äthylenterephthalatfilm in einem Ausmaß, um einen fläche des Bandes sehr rauh, und der Grad der Rauhig- 60 trockenen Überzugsfilm einer Dicke von S Mikron zu keit betrug im Mittel etwa 1,6 Mikron, und demgemäß erhalten, aufgebracht und getrocknet. Der überzogene konnte das Band nicht als Magnetband oder Tonband Film wurde dann mittels einer Glättrolle behandelt zum Aufzeichnen von kurzen Wellenlängen verwendet und in Bänder geschnitten, um ein Magnettonband zu werden. erhalten.

,,,..,..,. 65 Wenn die Beladungsdichte des magnetisierbaren

Vergleichsbeispiel 2 _{Pulvers jn} <,_{er magn}etisierbaren Schicht des Magnet-

28 g eines Polyvinylchloridacetats, 9 g Dibutyl- tonbandes in Angaben der gesättigten magnetischen

phthalat und 1 g Rizinusöl als Komponenten eines Flußdichte bestimmt wurde, zeigte das Band eine hohe

Beladungsdichte von 2460 Gauß, und die Oberflächencharakteristik des Bandes war, ausgedrückt als Oberflächenrauhigkeit, im Mittel etwa 0,2 Mikron. Es wurde daher ein Magnettonband mit einer ausgeglichenen Beladungsdichte und Oberflächencharakteristik erhalten.

Beispiel 2

28 g eines Polyvinylchloridacetats, 9 g Dibutylphthalat und 1 g Rizinusöl als Komponenten eines Bindemittels und 40 g von CrO₂-Staub mit den Abmessungen von durchschnittlich 0,65 · 0,1 0,1 (Mikron) und 60 g eines magnetisierbaren Pulvers einer Fc-CoNi-Ligierung mit den Abmessungen von durchschnittlich 0.6 · 0,1 · 0,1 (Mikron) wurden einem Dispergieren und Mischen in einer Kugelmühle während 4 Tagen und 4 Nächten unterworfen, und die sich ergebende Suspension wurde auf einen 24 Mikron dicken Polyäthylenterephthalatfilm in einem Ausmaß, um einen trockenen Überzugsfilm von einer Dicke von 5 Mikron zu ergeben, aufgebracht und getrocknet. Der so überzogene Film wurde dann mit einer Glättkalandcrrolle behandelt und in Bänder geschnitten, um ein Magnettonband zu erhalten. Die Beladungsdichte des magnetisierbaren Pulvers in dem so erhaltenen Magnettonband betrug, ausgedrückt als gesättigte magnetische Flußdichte, ein solches Ausmaß wie 2640 Gauß. und die Oberflächenrauhigkeit betrug 0,25 Mikron, so daß dieses Bandmaterial zur Verwendung als Magnettonmaterial für ein Aufzeichnen von hoher Dichte sehr geeignet war.

Betspiel 3

28 g Cellulosenitrat, 9 g Dibutylphthalat und 1 g Rizinusöl als Komponenten eines Bindemittels und insgesamt 100 g eines nadelartigen γ-Fe₂O₃-PuIvers mit den Abmessungen von durchschnittlich 0.5 · 0,08 ■ 0,08 {Mikron) und ein« magnetisierbaren Pulvers einer Fe-Co-Ni-Legierung mit den Abmessungen von durchschnittlich 0.4 · 0,07 ■ 0.07 (Mikron) wurden einem Dispergieren und Mischen in einer Kugelmühle während 4 Tagen und 4 Nächten unterworfen, und die sich ergebende Suspension wurde auf einen 24 Mikron dicken Polyäthylenterephthalatfilm in einem Ausmaß, um einen trockenen überzogenen Film mit einer Dicke von 5 Mikron zu ergeben, aufgebracht und getrocknet. Der so überzogene Film wurde dann mittels einer Glättrolle behandelt und in Bänder geschnitten, um ein Magnettonband zu erhalten.

Mit Bezug auf die Zeichnung stellen die Fig. 1 und 2 graphische Darstellungen dar, die die Beziehungen zwischen der Zusammensetzung des in dem Magnettonmaterial verwendeten magnetisierbaren Pulvers und der Oberflächencharakteristik der gesättigten magnetischen Flußdichte und der Empfindlichkeit gegenüber einem Signal einer Wellenlänge von 3 Mikron der magnetisierbaren Schicht anzeigen.

In Fig. I sind die gemessenen Werte der gesättigten magnetischen Flußdichten von den so erhaltenen Magnettonbändern angezeigt.

Auf der Abszisse ist das Verhältnis von ^-Fe₂O₃-Staub und Fe-Co-Ni-Legierungsstaub in dem magnetischen Staub aufgetragen, wobei das linke Ende 100 g }'-Fe₂O₃-Pu!ver auf 100 g des gesamten magnetisierbaren Pulvers und das rechte Ende 100 g des Legierungspulvers entsprechen, und auf der Ordinatenachse ist auf der linken Seite (A) die gesättigte magnetische Flußdichte in Gauß und (B) die Empfindlichkeit gegenüber einem Signal mit einer Wellenlänge von 3 Mirkon in dB und auf der rechten Seite die Oberflächencharakteristik in Mikron aufgetragen. In Fig. I zeigt die Kurve/* ( —Linie) die gesättigte magnetische Flußdichte der Magnettonbänder, die Kurve B

( Linie) die Empfindlichkeit und die Kurve C

( Linie) die Oberflächencharakteristik. Aus den

in Fig. I dargestellten einzelnen Kurven ist folgendes ersichtlich: Die Kurve A zeigt, daß die gesättigte

ίο magnetische Flußdichte im wesentlichen proportional zu der Zunahme des Gehalts an dem magnetisierbaren Legierungsmaterial in dem magnetisierbaren Pulver ansteigt, wobei jedoch in dem Fall, bei welchem das magnetisierbar Pulver aus dem magnetisierbaren Legierungspulver allein besteht, die magnetische Flußdichte etwas niedriger als der erwartete Wert ist. Dies ist wahrscheinlich auf die Abnahme des scheinbaren Wertes auf Grund der Agglomerierung von Teilchen des magnetisierbaren Legierungspulvers zurückzuführen.

Aus Kurve C ist ersichtlich, daß die Oberflächencharakteristik plötzlich schlecht wird, wenn der Gehalt an dem magnetisierbaren Legierungspulver 70 Gewichtsprozent übersteigt, und aus Kurve B ist ersichtlieh, daß die Empfindlichkeit des Magnettonbandes gegenüber einem Signal von einer Wellenlänge von 3 Mikron verbessert wird, wenn etwa IO bis 70 Gewichtsprozent des magnetisierbaren Pulvers aus dem magnetisierbaren Legierungspulver bestehen.

Beispiel 4

Eine Suspension eines CrO₂-Pulvers mit den Abmessungen von durchschnittlich 0,47 · 0,07 · 0,07 (Mikron) und eines magnetischen Fe-Co-Legierungspulvers mit den Abmessungen von durchschnittlich Teilchengröße in einer Zusammensetzung, die durch Zusatz von 1 g Lecithin zu einem Bindemittel mit der gleichen Zusammensetzung, wie im Beispiel 3 angegeben, hergestellt worden war, wurde einem Dispergieren und Mischen in einer Kugelmühle während 4 Tagen und 4 Nächten unterworfen, und die sich ergebende Suspension wurde auf einen 24 Mikron dicken PoIyäthylenterephthalatfilm in einem Ausmaß, um einen trockenen Überzugsfilm mit einer Dicke von 5 Mikron zu erhalten, aufgebracht und getrocknet. Der überzogene Film wurde dann einer Glanz- oder Glättbehandlung unterworfen und in Bänder geschnitten, um ein Magnettonband zu erhalten. Die Eigenschaften des so erhaltenen Magnettonbandes sind in Fig. 2 entsprechend wie im Beispiel 3 angezeigt. Die graphische Darstellung von Fig. 2 entspricht derjenigen von Fig. 1. Aus Fig. 2 ist ersichtlich, daß während die gesättigte magnetische Flußdichte im Verhältnis zu dem Gehalt an magnetisierbarem Legierungspulver in dem magnetisierbaren Pulver ansteigt, die Oberflächencharakteristik plötzlich schlecht wird, wenn der Gehalt an dem magnetisierbaren Legierungspulver 70 Gewichtsprozent übersteigt. Demgemäß ist in den Fällen, bei welchen eine Kombination von CrOj-Staub und

einem magnetisierbaren Legierungspulver, wie in diesem Beispiel beschrieben, verwendet wird, der erwartete Vorteil gemäß der Erfindung bei einem Gehalt an dem magnetisierbaren Legierungspulver im Bereich von bis zu 70 Gewichtsprozent erhältlich.

Beispiel 5

Magnettonmaterialien wurden unter Auswahl eines Fe₃O₁-Staubs aus der Gruppe (1) und von verschiede-

nen magnetisierbarer! Legierungspulvern aus der Gruppe (2) als magnetisierbares Pulver und unter Verwendung der gleichen Bindemittclzusammcnsctzung, wie im Beispiel I, hergestellt, und die charakteristischen Eigenschaften der sich ergebenden Magnettonmaterialien wurden bestimmt. Die erhaltenen Ergebnisse zeigten, daß die Beladungsdichte des Magnet körpers im Verhältnis zu der Menge des zugegebenen magnetisierbaren Legierungspulvers, während die Oberflächen charakteristik noch nicht schlecht wurde, wenn die Menge an dem magnetisierbaren Legierungspulver 70 Gewichtsprozent überstieg, zunahm.

Aus den Ergebnissen der vorstehenden Beispiele ist ersichtlich, daß gemäß der Erfindung die gesättigte magnetische Flußdichte einer Fe₂O₃-, Fe₃O₄- oder CrO₂-enthaltenden magnetisierbaren Schicht durch die Verbindung von y-Fe₂O₃, Fe₃O₄ oder CrO₂ mit einem ferromagnetischen Legierungspulver ohne Ausbildung oder Entwicklung irgendeines dem magnetischen Legierungspulver anhaftenden Nachteils verbessert werden kann. Gemäß den Ergebnissen von zahlreichen Untersuchungen, die außter den vorstehend beschriebenen Beispielen ausgeführt wurden, wurde der Vorteil gemäß der Erfindung auch beobachtet, wenn als , magnetische Materialien der Gruppe (I) eine Mischung von V-Fe₂O₃, Fe₃O₄ und CrO₂ verwendet wurde, wobei auch in. diesem Fall festgestellt wurde, daß die Oberflächencharakteristik plötzlich schlecht wurde, wenn die Menge des zugesetzten magnetisierbaren Legierungspulvers 70 Gewichtsprozent überstieg. Ahnliche Ergebnisse wurden bei Verwendung eines anderen oder verschiedenen Bindemittels erhalten.

Das Magnettonmaterial gemäß der Erfindung besitzt die Vorteile, daß die Empfindlichkeit des Magnettonmaterials gemäß der Erfindung um mehrere dB höher ist als diejenige der bisher bekannten Magneltonmaterialien, die unte Verwendung eines magnetisierbaren Materials, das der vorstehend beschriebenen Gruppe (1) angehört, als einziges magnetisierbares Material hergestellt wurden, und daß da der elektrische Widerstand der magnetischen Aufzeichnungsschicht durch die Anwesenheit des magnetisierbaren Lcgierungspulvers ausreichend verringert ist, das Magnettonmaterial gemäß der Erfindung frei von der nachteiligen Wirkung einer statischen elektrischen Aufladung bei der Tonaufzeichnung ist.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

409 509/304

Claims (1)

ι 2 aufgebracht wird und zur Bildung der magnetisier- Patentansprüche· bartn Schicht getrocknet wird, nicht zu vernachlässi- ratemansprucne. &^ ^n das ^^.ρ^,· durch ein Fe3O1-

1. Magnettonmaterial mit einer auf einem Pulver mit ein,em größere η Bm^ ^^ °

Schichtträger aufgebrachten magnetischen Auf- 5 ersetztw.rd, betragt der Bm-Wert des ^s^^e^^bend^

Zeichnungsschicht aus einem in einem Bindemittel Aufnahmematenals höchstens das 1 2fache άes Bm

dispergierten ferromagnetischen Pulver mit einer Wertes eines A^^^^V^^nCrO

ersien Komponente aus einem Pulver aus ferro- magnetisierbar« Pulver enthalt jd ,m FaHjon C^,-

magnetischem Eisenoxyd bzw. Chromoxyd, das Pulver betragt der Bm-Wert lediglich etwa das MTache.

ein weiteres Metall enthält, dadurch ge- ·» Wenn andererseits ^df^^durchein rnagne -

k e η η ζ e i c h η e t, daß es eine zweite Kompo- sierbares Pulver einer Leg'erungsart e^ wird ,st

nente aus einem Pulver eines ferromagnetischen ^^^Ά^^^ΖΆ

Materials mit einer maximalen magnetischen In- stens dem 4lacn^enaesJ^'?;'^ _p , _thält

duktion (Bm-Wert) von wenigstens 10000 Gauß das y-Fe₂O₃ als magnet.sierbares Pulver enthalt er enthält, wobei die beiden Komponenten in einem .5 hältlich. Es war jedoch nicht möglich, Magnetton-

wr 1 u=i*_:„ :— d»™„u .,„„ 0.1 v>!c 1-7 mntprialien mit einer ai

r_arcSSt^hTnien^ AA^

^⁰SiS^SSrial ich Anspruch 1, dadurch sierbaren Schicht) unter Verwendung^nes derart.gen

gekennzeichnet, daß das Pulver des ferromagneti- magnetisieren ^P^«^«SS Sh

^^ldMtIIKbItÄSSS iS^