DE1946554B2 - Schichtmagnetogrammtraeger - Google Patents

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft verbesserte Schichtmagnetogrammträger und insbesondere Magnetbänder mit verbesserter Korrosionsbeständigkeit. Alterungsbeständigkeit und Abriebfestigkeit.

Die Beanspruchung von Magnetbändern auf Magnetbandgeräten erfolgt oft über viele Stunden bei sehr unterschiedlichen klimatischen Bedingungen, z. B. im Hochgebirge bei Einwirkung starker UV-Bectrahlung. bei hoher Luftfeuchtigkeit und höheren Temperaturen oder auch bei Temperaturen unterhalb des Gefrierpunktes. Auch wird manchmal das mit einem Magnetband belegte Gerät längere Zeit unter ungünstigen klimatischen Verhältnissen aufbewahrt, wobei ein Auftreten von Korrosionserscheinungen an den bandführenden Teilen sehr nachteilig wäre. Dies ist jedoch besonders bei Verwendung von den häufig verwendeten chlorhaltigen Bindemitteln infolge der Korrosion von Metallteilen leicht möglich.

Es wird ferner gefordert, daß moderne Magnetogrammträger keine Alterung der Magnetschicht beim Lagern an der Luft zeigen, wie sie bei Einwirkung von Ozon-angereicherter Luft leicht nachgewiesen werden kann. Schließlich sollen die Magnetogrammträger wenig Ablagerungen an den bandführenden Teilen des Geräts und gleichzeitig eine gute Gleitfähigkeit aufweisen.

Es ist bekannt, Magnetschichtengleitmittel zuzusetzen, wie Wachs. Vaseline, Fettsäureester oder Fettsäureamide und Paraffin. Wie in der deutschen Auslegeschrift 12 78 513 angegeben wird, neigen viele der bekannten Gleitmittel, wie die Fettsäureester, leicht zum Ausschwitzen und verursachen eine unerwünschte Klebrigkeit auf der Schicht. Zusätze von Fettsäureestern, wie von Stearylstearat, geben auch elektroakustisch unbefriedigende Ergebnisse. Diese Zusätze neigen zudem, wie auch der Zusatz von Fettsäuren, wie 77-Stearinsäure, oder von Gemischen von Fettsäureamiden und Paraffin zu Ablagerungen an den bandführenden Teilen.

Es wurde nun gefunden, daß Schichtmagnetogrammträger aus einer nicht magnetisierbaren Unterlage und einer damit haftfest verbundenen, zur magnetischen Aufzeichnung dienenden Schicht aus in einem Bindemittel und gegebenenfalls Zusatzstoffen dispergierten feinteiligen Magnetpigment, besonders vorteilhaft sind und eine verbesserte Abriebfestigkeit, Alterungsbeständigkeit und Korrosionsbeständigkeit aufweisen, wenn die zur Aufzeichnung dienende Schicht 2 bis 10 Gew.-%, bezogen auf das Trockengewicht der Magnetschicht, einer bei Raumtemperatur flüssigen Mischung von überwiegend isomerisierten Fettsäuren, die mindestens zu 95 Gew.-°/o aus 12 bis 18 C-Atomen bestehen und die mindestens 40 Gew.-% isomerisierte Fettsäure mit 18 C-Atomen aufweisen, als Zusatzstoff enthält.

Die erfindungsgemäß zugesetzte, bei Raumtemperatür flüssige Mischung von überwiegend und bevorzugt zu mindestens 80% isomerisierten Fettsäuren, die mindestens 95 Gew.-%, bevorzugt 97 bis 98 Gew.-%, 12 bis 18 C-Atome enthalten, soll mindestens zu 40 Gew.-%. bevorzugt zu 50 bis 80 Gew.-% aus isomerisierter. d. h. verzweigter Fettsäure mit 18 C-Atomen bestehen. Eine sehr geeignete Mischung von überwiegend isomerisierten Fettsäuren besteht aus etwa 1 bis 3 Gew.-% C 12-Fettsäure. 6 bis 15 Gew.-% Q 14-Fettsäure, 12 bis 20Gew.-% C 16-Fettsäure. 50 bis 80 Gew.-%. mindestens zu 99% verzweigter C 18-Fettsäure und etwa 1 bis 3 Gew.-% an höheren Fettsäuren. Sie ist bei Raumtemperatur. z.B. bei 10 bss 27°C eine Flüssigkeit. Bevorzugt ist die Verwendung von einfach methylierten Fettsäuren, wie von Iso-Stearinsäure als isomerisierte C 18-Fettsäure, wenn auch stärker verzweigte Fettsäuren ebenfalls geeignet sind. Der Anteil geradkettiger Fettsäuren soll im Gespmtgemisch 20 Gew. % und bevorzugt 15 Gew.-% nicht übersteigen.

Die genannten Mischungen werden zweckmäßig bei der Herstellung der Magnetschicht in einer Menge von 2 bis 10 Gew.-%, bevorzugt 3bis8Gew.-%.bezogen auf das Trockengewicht der Magnetschicht, zugesetzt. Sehr bewährt hat sich ein Verhältnis von 9 bis 10 Gewichtsteilen Magnetpigment, insbesondere Eisen-(Ill)oxid zu etwa 3 Gewichtsteilen Bindemittel und etwa 0,5 bis 1,2 Gewichtsteilen des erfindungsgemäß zugesetzten Fettsäuregemischs.

Vorteilhaft hat sich erwiesen, bei der Herstellung der zur Aufzeichnung geeigneten Magnetschicht in den üblichen Maschinen das Magnetpigment mit dem Bindemittel zusammen mit einer für die Einstellung einer günstigen Viskosität ausreichenden Menge eines organischen Lösungsmittels und dem erfindungsgemäß verwandten Fettsäuregemisch zu dispergieren. Nach dem Dispergieren kann die Dispersion des Magnetpigments in an sich üblicher Art mit einer Beschichlungsmaschine auf eine nicht magnetisierbare Unterlage bzw. einen entsprechenden Träger aufgetragen werden.
Vorteilhaft ist es, das Auftragen der Dispersion auf den Träger mit der Anwendung eines richtigen Magnetfeldes zur Erzielung einer magnetischen Vorzugsrichtung im Band derart zu koppeln, daß die Richtwirkung vor dem Abtrocknen der Dispersion zur Wirkung kommt. Als organische Lösungsmittel eignen sich für die Herstellung der Dispersionen die hierfür bekannten organischen Lösungsmittel, insbesondere aromatische Kohlenwasserstoffe, wie Benzol, Toluol oder Xylol, Alkohole, wie Propanol oder Butanol, Ketone, wie Aceton oder Methylethylketon, Äther, wie Tetrahydrofuran, und Gemische solcher Lösungsmittel sowie andere für Lackbindemittel übliche Lösungsmittel und Lösungsmittelgemische.
Als Magnetpigment wird bevorzugt feinteiliges

ti,
is-

"stäbchenförmiges Gamma-Eisen(III)-oxid mit einer durchschnittlichen Teilchengröße von 0,1 bis 2 μ und insbesondere von 0,1 bis 0,9 μ verwendet Als Magnetpigmente sind ferner für diese erfindungsgemäßen "Schichtmagnetogrammträger würfelförmiges Gamma-Eisen(III)-oxid, die für diesen Zweck bekannten feinteiligen Metallegierungen von Schwermetallen, insbesondere von Eisen, Kobalt und/oder Nickel, sowie ferromagnetische Chromdioxid geeignet

Als weitere Zusatzstoffe können den Dispersionen zur Herstellung der Magnetschichten auch weitere Füllstoffe bzw. Pigmente, wie Ruß, Graphit, Quarzmehl und/oder nicht magnetisierbare Pul"er auf Silikatbasis, in an sich bekannter Weise zugesetzt werden, doch sollte die Menge dieser Zusätze zweckmäßig nicht 12 Gewichtsprozent, bevorzugt nicht 8 Gew.-%, bezogen auf das Trockengewicht der Magnetschicht, überschreiten.

Als Bindemittel für die Dispersion des feinteiligen Magnetpigments können die für die Herstellung von Magnetschichten bekannten, mit den genannten Fettsäuregemischen weitgehend verträglichen Bindemittel verwendet werden, wie in alkoholischen Lösungsmitteln lösliche Mischpolyamide. Polyurethane bzw. Mischungen von Polyisocyanaten und höhermolekularen Polyhydroxylverbindungen und insbesondere Vinylchlorid-Polymerisate mit überwiegenden Mengen an Vinylchlorid-Molekülbausteinen, z. B. Polyvinylchlorid oder Vinylchlorid-Copolymerisate mit Comonomeren. wie Vinylester von Monocarbonsäuren mit 2 bis 9 C-Atomen. Estern von aliphatischen Alkoholen mit 1 bis 9 C-Atomen, und äthylenisch ungesättigten Carbonsäuren mit 3 bis 5 C-Atomen, wie Acrylsäure. Methacrylsäure oder Maleinsäure, oder diesen Carbonsäuren selbst, sowie hydroxylgruppenhaltige Vinylchlorid-Copolymerisate. die durch partielle Verseifung von Vinylchlorid-Vinvlester-Copolymerisaten oder direkte Copolymerisation von Vinylchlorid mit hydroxylgruppenhaltigen Monomeren, wie Allylalkohol oder 4-Hydroxybutyl- oder 2-Hvdroxyäthyl(meth)acrylat hergestellt werden können. Vinylchlorid-Copolymerisate der genannten Arten sind für die erfindungsgemäßen Magnetogrammträger als Bindemittel für die Magnetschicht besonders geeignet.

Im allgemeinen werden bei der Herstellung von flexiblen Magnetogrammträgern unter Verwendung von Bindemitteln auf der Basis von Vinylchlorid-Polymerisaten etwa 2.5 bis 4,5 Gewichtstelle Bindemittel auf etwa 10 bis 13 Gewichtsteile Gamrna-Eisen(IiI)-oxid als Magnetpigment angewandt. Bei Änderung der Art des Bindemittels bzw. Magnetpifrments wird das Verhältnis zueinander entsprechend der Änderung der spezifischen Dichte des Magnetpigmcnts bzw. Bindemittelsangepaßt.

Als nicht magnetisierbare Unterlagen bzw. Träger für die Magnetschicht kommen die dafür bekannten in Frage, bevorzugt flexible Träger, wie folien oder Bänder auf Basis von Polyvinylchlorid oder Polyestern, wie Polyäthylenterephthalat-Folien in den dafür üblichen Stärken. Das Auftragen einer haftvormittelnden Zwischenschicht, z. B. auf Basis eines \1n\l1denchloridcopolymerisats, auf die Unterlage vor Auftragen der Magnetschicht ist möglich und manchrrutl zv\ eckmäßig.

Nach dem Auftragen der Magnetschic nt kann die Magnetschicht mit Vorteil an der Oberfläche vergütet bzw. geglättet und die beschichtete Folie in den zur Herstellung von Magnetogrammträgern üblichen Maschinen in die gewünschte Bandbreite geschnitten werden.

Gegenüber bekannten Magnetogrammträgern ähnlicher Art zeichnen sich die erfindungsgemäßen Magnetogrammträger durch ihre hohe Dauerfestigkeit bzw. erhöhte Lebensdauer und hohe Betriebssicherheit aus, auch bei Klimaschwankungen und bei hoher Luftfeuchtigkeit So konnten erfindungsgemäße Magnetbänder bei mehr als 95% relativer Luftfeuchtigkeit und 40° C bei einem Dauertest von über 5 Tagen betrieben werden, ohne daß an den Bandführungsteilen und den Tonköpfen, die leicht korrodierenden Zinkspritzguß als Einbettungsmaterial enthielten, Korrosionserscheinungen oder Ablagerungen in Form von Schichtabrieb oder derg'eichen auftraten. Bei einem Test bei Raumtemperatur wurden erfindungsgemäße Magnetogrammträger als 760 m Bänder mit 10 kHz-Aufzeichnungen versehen und bei 9,5 cm/sec-Bandgeschwindigkeit mit einer Viertelspur abgefragt, wobei die Bänder 10 Tage lang mittels einer Automatik auf schnelle Rückspülung oder erneuten Durchlauf umgeschaltet wurden. Während des lOtägigen Tests zeigte sich keine über 10% hinausgehende kurzzeitige oder längere Abnahme der Wiedergabespannung und auch nach dem lOtägigen Test waren sämtliche bandführenden Teile der Geräte, wie Tonköpfe. Tonwellen oder Umlenkbolzen so sauber, daß eine Reinigung nicht erforderlich war.

Auch die Wiederholung des Tests in einer Kammer, in der eine starke UV-Lampe für die Ozon-angereicherte Atmosphäre sorgte, ergab keine Hinweise für eine nachteilige Veränderung der erfindungsgemäßen Bänder.

Die erfindungsgemäßen Magnetogrammträger in Bandform zeichnen sich zudem durch eine verbesserte Aufzeichnung hoher Frequenzen aus.

Die in den folgenden Beispielen genannten Teile und Prozente sind, soweit nicht anders angegeben, Gewichtseinheiten. Teile verhalten sich zu Volumenteilen wie Kilogramm zu Liter. Die Dauergebrauchseigenschaften wurden auf verschiedensten handelsüblichen Magnetbandgeräten bei Raumtemperatur und bei 40°C und 95% rel. Luftfeuchtigkeit wie oben angegeben durchgeführt.

Beispiel 1

In einer Kugelmühle von 6000 bis 10 000 Volumenteilen Inhalt, gefüllt mit 8000 bis 12 000 Teilen Stahlkugeln werden 900 Teile eines feinteiligen, nadeiförmigen Gamma-Eisenoxids der durchschnittlichen Nadellänge von weniger als 0,8 μ mit 850 Teilen Tetrahydrofuran und 850 Teilen Toluol, in denen 280 Teile eines Copolymerisats mit 91% Vinylchlorid-, 3% Vinylacetat- und 6% Vinylalkohol-Grundeinheiten gelöst sind, unter Zusatz von 75 Teilen eines flüssigen Gemischs aus 2% C 12-Fettsäure, 9% C 14-Fettsäure, 15% C 16-Fettsäure, 72% C 18-Fettsäure und 2% höheren Fettsäuren, das zu etwa 92% aus isomerisierten Fettsäuren besteht, so lange dispergiert, bis eine feine und homogene Oberfläche beim Aufziehen der Dispersion mit einem Handgießer erhalten wird. Die Dispersion wird nach Filtration durch eine Zelluiose-/Asbestfaserschicht auf eine Polyäthylenterephthalat-Trägerfolie aufgetragen und nach Durchlaufen eines Richtfeldes bei etwa 100° C getrocknet. Die fertige Magnetschicht ist 10 μ dick. Die in 6,25 mm Breite geschnittenen Bänder werden den oben beschriebenen Dauertests unterworfen, wobei sie weder nach 5 Tagen bei 40° C und mehr als 95% rel. Luftfeuchtigkeit, noch nach den lOtägigen Tests bei Raumtemperatur Ablagerungen oder Korrosion an den

bandführenden Teilen oder eine andersartige nachteilige Veränderung der Wiedergabequalität zuvor aufgegebener Aufzeichnungen zeigten. Ein Ausschwitzen des zugegebenen Fettsäuregemischs war nicht festzustellen. Die Bänder weisen zudem eine besonders günstige Aufzeichnungsempfindlichkeit kleiner Wellenlängen -auf.

Vergleichsversuche 1 und 2

Es wird wie in Beispiel 1 verfahren, jedoch anstelle des Gemischs isomerisierter Fettsäuren in
Versuch 1: Isopropylmyristinat und in
Versuch 2: Stearylstearat

verwandt. Die damit hergestellten Tonbänder waren gegenüber denen gemäß Beispiel 1 hergestellten deutlich schlechter in der Empfindlichke:c und zeigten eine Verzerrung. Sie neigten zudem zum Schmieren und zeigten deutliche Ablagerungen an den bandführenden Apparateteilen.

Beispiel 2

Es wird wie in Beispiel 1 verfahren, und 900 Teile des gleichen Eisenoxids werden zusammen mit 300 Teilen eines Copolymerisats aus 80% Vinylchlorid, 10% Diäthylmaleinat und 10% Dimethylmaleinat und 28C0 Tei'en eines Gemischs aus gleichen Teilen Tetrahyarofuran und Toluol unter Zusatz von 20 Teilen feinstteiligem Ruß und 100 Teilen des Fettsäuregemischs von Beispiel 1 einige Tage dispergiert Die Herstellung des Magnetogrammträg-ors mit der Dispersion erfolgte wie in Beispiel 1 angegeben. Es werden Ma<*netogrammträger erhalten, die in Bandform dem Dauertest unterworfen, praktisch gleich gute Eigenschaften wie die gemäß Beispiel 1 hergestellten Bänder zeigen.

Vergleichsversuche 3 und 4

Es wird wie in Beispiel 2 verfahren, jedoch anstelle des Gemischs isomerisierter Fettsäuren in
Versuch 3: /j-Stearinsäure
Versuch 4: ein Gemisch von Steannsäureamid mit

verwandt. Die damit hergestellten Tonbänder zeigten gegenüber den erfindungsgemäßen Magnetogrammtragern bei den Dauertests deutliche Ablagerungen an den Tonköpfen und an den Tonwellen, die für Gleichlaufschwankungen und Qualitätsminderungen in besonderem Maße verantwortlich sind.

Claims (2)

Patentansprüche:

1. Schichtmagnetogrammträger aus einer nicht magnetisierbaren Unterlage und einer damit haftfest verbundenen, zur magnetischen Aufzeichnung dienenden Schicht aus in einem Bindemittel und gegebenenfalls Zusatzstoffen dispergierten feimeiiigen Magnetpigment, dadurch gekennzeichnet, daß die zur Aufzeichnung dienende Schicht 2 bis 10 Gewichtsprozent, bezogen auf das Trockengewicht der Magnetschicht einer bei Raumtemperatur flüssigen Mischung von überwiegend isomerisierten Fettsäuren, die mindestens zu 95 Gew.-% ?us Fettsäuren mit 12 bis 18 Kohlenstoffatomen bestehen und die mindestens 40 Gew.-% isomerisierte Fettsäure mit 18 Kohlenstoffatomen aufweisen, als Zusatzstoff enthält.

2. Schichtmagnetogrammträger nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die in der der Aufzeichnung dienenden Schicht enthaltene flüssige Mischung zu mindestens 80 Gew.-% aus isomerisierten, d. h. verzweigten Fettsäuren besteht.