DE2119569C

DE2119569C - Process for the production of magnetogram carriers

Info

Publication number: DE2119569C
Application number: DE19712119569
Authority: DE
Inventors: Hermann Stntzmger Heinz Dipl Ing Hartmann Job Werner Dr 6700 Ludwigshafen FaIk Roland Dr Balz Werner Dr 7601 Willstatt Roller
Original assignee: Badische Anilin and Sodafabrik AG
Current assignee: BASF SE
Filing date: 1971-04-22
Publication date: 1972-12-28

Description

gebenenfalLs Zusätzen, mit Viskositäten von etwa 100 bis 500 Centipoise.There may be additives, with viscosities from about 100 to 500 centipoise.

Das wirksame Scherkraftgefälle (r) in dyn/cm berechnet sich als Produkt aus Viskosität (/y in dyn. s/cm²) und Schergeschwindigkeit (r in cm/sec) nach der Formel τ η · ν (dyn/cm).The effective shear force gradient (r) in dyn / cm is calculated as the product of viscosity (/ y in dyn. S / cm ² ) and shear rate (r in cm / sec) according to the formula τ η · ν (dyn / cm).

Als nichtmagnetischen und nichtmagnetisierbaren Träger lassen sidv die üblichen starren und flexiblen Trägermaterialicn verwenden, insbesondere Folie» aus linearen Polyestern, wie Polyäthylenterephthalat.As a non-magnetic and non-magnetizable carrier, sidv leave the usual rigid and flexible Use carrier materials, especially film made of linear polyesters such as polyethylene terephthalate.

Für die Beschichtung des Trägers werden Beschichtungsmaschinen verwendet, bei denen beispielsweise über ein Gießsystem, ein sogenannter Messergießer oder Gießlineal, die Dispersion gleichmäßig auf die Unterlage aufgegossen werden.Coating machines are used to coat the carrier used in which, for example, a pouring system, a so-called knife pourer or pouring ruler, the dispersion evenly be poured onto the base.

Anschließend passiert der Magnetogramrriräger zur Erzielung der magnetischen Ausrichtung in einem Zustand, in dem die einzelnen magnetisierbaien Teilchen noch beweglich sind, ein möglichst homogenes Magnetfeld. Hierbei bleuen sich die nadelförmigen Teilchen in Richtung des einwirkenden Magnetfeldes ein, wobei die bevorzugte magnetische Ausrichtung in der Laufrichtung des Bandes erfolgt.Then the magnetogram carrier passes to achieve the magnetic alignment in a state in which the individual magnetizable particles are still mobile, a magnetic field that is as homogeneous as possible. Here the needle-shaped ones turn blue Particles in the direction of the applied magnetic field, the preferred magnetic orientation in the direction of travel of the belt.

In einer beispielhaften und bevorzugten Ausführungsform wird die erfindungsgemäße Vorbehandlung der magnetischen Beschichlungsmischung dadurch erzielt, daß man eine viskose flüssige Dispersion aus Magnetpulver, organischem Bindemittel und Lösungsmitteln kontinuierlich durch ein Rohr leitet, in dem ein oder mehrere Rührer mit gezackten Rührscheiben, sogenannten Dissolverscheiben, sehr schnell rotieren. Bei einem Rohr mit 65 mm Innendurchmesser, in dem sich eine Dissolverscheibe von 50 mm Durchmesser dreht, wird Jie erfindungsgemäße Scherkraftbeanspruchung beispielsweise bei Umdrehungszahlen von mehr als 1800 U/min und vorzugsweise mehr als 2900 U/min erfüllt.In an exemplary and preferred embodiment the pretreatment of the magnetic coating mixture according to the invention is thereby achieved achieved that a viscous liquid dispersion of magnetic powder, organic binder and solvents passes continuously through a pipe in which one or more stirrers with serrated stirring discs, so-called dissolver disks, rotate very quickly. For a pipe with an inner diameter of 65 mm, in which a dissolver disk of 50 mm diameter rotates, the shear force according to the invention is applied for example at speeds of more than 1800 rpm and preferably more than 2900 rpm met.

Bei einer weiteren beispielhaften und bevorzugten Ausführungsform wird die Scherbeanspruchung in der viskosen flüssigen Magnetdispersion mittels einer Rührwerk-Kugelmühle erzeugt. Derartige Rührwerk-Kugelmühlen sind unter der Bezeichnung »Attritor« oder »Perlmill« bekannt und werden in den USA.-Patentschriften 2 581 414, 7212 641 und 1837 772 näher beschrieben. Dabei ist es für das Verfahren wünschenswert, daß die Magnetdispersion die Mühle ohne merklichen Gaszutritt passiert, was technisch leicht realisierbar ist. Zur Erzielung der erfindungsgemäßen Scherbeanspruchung wird die Rührwerk-Kugelmühle mit Stahlkugeln oder Kugeln aus anderem Material, beispielsweise Slahlkugeln in der Größe von 0,8 bis 5 mm oder mit körnigem sandarligem Material der Größenordnung 0,5 bis 2 mm, beschickt. Der (Propeller-)Rührer einer Mühle wird mit einer Umdrehungsgeschwindigkeit von mindestens 1000 U/ min betrieben.In a further exemplary and preferred embodiment, the shear stress in the viscous liquid magnetic dispersion produced by means of an agitator ball mill. Such agitator ball mills are known as "Attritor" or "Perlmill" and are used in US patents 2,581,414, 7212,641 and 1,837,772. There it is for the procedure it is desirable that the magnetic dispersion passes through the mill without noticeable admission of gas, which is technical is easy to implement. To achieve the invention Shear stress is applied to the agitator ball mill with steel balls or balls from other things Material, for example steel balls with a size of 0.8 to 5 mm or with granular sandal Material of the order of 0.5 to 2 mm loaded. The (propeller) stirrer of a mill is equipped with a Rotation speed of at least 1000 rpm operated.

Das erlindungsgcmüße Verfahren läßt sich grundsätzlich für alle Arien von Magnetdispersionen verwenden, soweit sie aus einem in einem Bindemittel unter Zusatz eines Lösungsmittels dispergieren! Magnetpigment bestehen.The ingenious process can be basically Use for all arias of magnetic dispersions, insofar as they consist of one in a binder disperse with the addition of a solvent! Magnetic pigment exist.

Bevorzugt werden Magnetdispersionen mit Polyamiden, Polyurethanen oder Polyvinylestern oder Mischungen dieser Stoffe als Bindemittel sowie magnetischen Pulvern mit stäbchenförmigen Teilchen.Magnetic dispersions with polyamides, polyurethanes or polyvinyl esters or are preferred Mixtures of these substances as binders and magnetic powders with rod-shaped particles.

F.ine Verbesserung des durch magnetische Ausrichtung erzielbaren Richtfaktors wird stets erreicht, wenngleich die Größe der Verbesserung je nach der Zusammensetzung der Magnetpigmentdispersion verschieder, groß ausfällt. Parallel hierzu wird stets eine Erhöhung des magnetischen Flusses in der Längsrichtung des Bandes gemessen, die ihrerseits wiederum die Ursache einer Erhöhung der rcmanenten Magnetisierung und Sättigungsmagnetisierung ist. Als Folge davon sind die Aufzeichnungseigenschaften des so hergestellten magnetischen Datenträgers, insbesondere der Audio-, Computer- und Videobänder verbessert, ίο Bedeutsam ist, daß die übrigen Eigenschaften des Magnetogrammträgers durch das erfindungsgemäße Verfahren in keiner Weise negativ beeinflußt werden. Ein weiterer Vorteil besteht in einer verbesserten Oberflächenglätte der Magnetschichten.F. an improvement in magnetic alignment achievable directivity factor is always achieved, although the size of the improvement depends on the Composition of the magnetic pigment dispersion different, turns out big. At the same time, there is always an increase in the magnetic flux in the longitudinal direction of the tape measured, which in turn causes an increase in the residual magnetization and is saturation magnetization. As a result, the recording properties of the so are manufactured magnetic data carriers, especially audio, computer and video tapes, ίο It is important that the other properties of the magnetogram carrier by the invention Procedures are not adversely affected in any way. Another advantage is an improved Surface smoothness of the magnetic layers.

example 1

Eine Magnetdispersion wird nach folgendem Rezept hergestellt:
70Og stäbchenförmiges Gamma-Eisen(llI)-oxidA magnetic dispersion is made according to the following recipe:
70Og rod-shaped gamma iron (III) oxide

mit schwach alkalischer Oberfläche,
35 g Farbruß,
24,5 g Stearinsäure sowiewith a weakly alkaline surface,
35 g carbon black,
24.5 g of stearic acid as well

560 g einer 25%igen Lösung eines Polyamides aus 80 Gewichtsteilen Capryl-Lactani und 20 Ge560 g of a 25% solution of a polyamide from 80 parts by weight of Capryl-Lactani and 20 Ge

wichtsteilen Heptadecandicarbonsäure-Diamino-Dicyclohexylmethan in einer Mischung aus gleichen Gewichtsteilen Toluol und Propanol,parts by weight of heptadecanedicarboxylic acid diamino-dicyclohexylmethane in a mixture of equal parts by weight of toluene and propanol,

58 g einer 60°/₀igen Lösung eines Umsetzungsproduktes aus 1 Mol Phenol und 1,65 Mol Formaldehyd in n-Butanol sowie
770 g einer Mischung aus gleichen Gewichtsteilen58 g of a 60 ° / ₀ solution of a reaction product of 1 mole of phenol and 1.65 moles of formaldehyde in n-butanol, and
770 g of a mixture of equal parts by weight

Toluol und PropanolToluene and propanol

werden 72 Stunden in einer Zylindertopfmühlc mit 6 I Fassungsinhalt mit 8000 g 6-mni-Stahlkugeln dispergiert. Die Dispersion wird unter Druck durch einen 5-Mikron-Papierfilter filtriert. Die Beschichtung derare dispersed for 72 hours in a cylinder pot mill with a capacity of 6 l with 8000 g of 6 mm steel balls. The dispersion is pressure filtered through a 5 micron paper filter. The coating of the

Polyester-Trägerfolie erfolgt mittels eines Linealgießers. Die magnetische Ausrichtung wird erreicht durch Vorbeifahren der beschichteten Folie an den Backen eines starken Permanentmagneten. Bevor die Dispersion in das Gießwerkzeug eingeleitet wird, durchströmt sie ein /ylinderförmiges Rührgefäß 1 (vgl. Fig. la und F i g. 1 b) von 6,5 cm Innendurchmesser und 7 cm Länge, in dem unter Luftabschluß eine Welle 2 rotiert. An der Weile befindet sich eine Dissolverscheibe 3, die am Rande sägezahnförmige Zacken trägt. Die Scheibe hat einen Durchmesser von 5 cm. Die Magnetdispersion Hießt durch den Zulaufslutzen 4 zu und bei 5 ab. Das Rührgefäß ist mit einem Deckel, auf demeine Dichtung 6 luifsil/t, abgedichtet.Polyester carrier film is made using a ruler. Magnetic alignment is achieved by driving the coated film past the jaws of a strong permanent magnet. Before the Dispersion is introduced into the casting tool, it flows through a cylinder-shaped stirred vessel 1 (See. Fig. La and F i g. 1 b) of 6.5 cm inside diameter and 7 cm length, in the exclusion of air a shaft 2 rotates. At the while there is a dissolver disk 3, which is sawtooth-shaped at the edge Zigzags. The disc has a diameter of 5 cm. The magnetic dispersion runs through the inlet port 4 closed and at 5 off. The mixing vessel is provided with a lid on which a seal 6 luifsil / t, sealed.

Die Durchflußmenge betrügt /wischen 100 und 400 ml pro Minute. Dieses Riihrsyslem läßt sich mit verschiedenen Geschwindigkeiten betreiben. In 1·' i g. 2 sind die bei verschiedenen Riihrgeschwindigkeilcn erhaltenen Richtfakloren {Rl·') aufgetragen.The flow rate is / between 100 and 400 ml per minute. This stirring system can be operated at different speeds. In 1 · 'i g. 2 the directional factors (Rl · ') obtained at different stirring speeds are plotted.

Example 2

Der Versuch von Beispiel 1 wird mit 4K00 U/min wiederholt, jedoch mit der Abänderung, dal) das zylindrische Rohr, in dem der Rührer rotiert, am Hingang und am Ausgang mit je einem Masehendrahl abgeschlossen wird und der Inhalt des Rohres mit 0,75 kg l-nim-Stahlkiigcln gefüllt wird. Man crh.ilThe experiment of Example 1 is carried out at 4K00 rpm repeated, but with the modification that the cylindrical tube in which the stirrer rotates is at the entrance and at the exit with a mass jet each and the contents of the pipe with 0.75 kg of 1-nim steel balls is filled. One crh.il

einen Richlfaktoi von 1,78. Ohne Scherbcanspruclumg und bei sonst gleichen Verfahren beträgt der Riehlfaktor nur 1,51. Dies wirkt sich in einer deutlichen Verbesserung des cr/iclharcn Signalpegcls und Signal-Raiisch-Vcrhältnisses aus.a rich factor of 1.78. Without the Scherbcanspruclumg and with otherwise the same procedures, the Riehl factor is only 1.51. This has a significant impact Improvement of the cr / ic signal level and signal-Raiisch ratio out.

Example 3

Eine Magnetdispersion wird nach folgendem Rezept hergestellt:A magnetic dispersion is made according to the following recipe:

700 g släbchcnförmigcs Ganima-nisen(lll)-oxid700 g slab-shaped Ganima-nisen (III) oxide

mit schwach saurer Oberfläche,
42 g Farbruß,with a weakly acidic surface,
42 g carbon black,

7 g Sojalccithin sowie7 g soy lecithin as well

H)OOg einer 20%igcn Lösung eines Polyester-Polyurcll1an-liar7.es, das durch Umsetzung von p,p' - Diphcnylmclhandiisocyanal, Adipinsäure und IJiilandiol hergestellt wurde in Tetrahydrofuran, und
700 g TetrahydrofuranH) 100 g of a 20% solution of a polyester-polyuric-lanic acid which was prepared by reacting p, p'-diphenyl methylene diisocyanal, adipic acid and ijilanediol in tetrahydrofuran, and
700 g of tetrahydrofuran

werden 96 Stunden in einer Zylinderlopfmühle mit 6 1 Fassungsinhall mit 8000 g 8-mm-Stahlkugeln dispergiert. Wie im Beispiel 1 beschrieben, wird nach Filiration mittels Linealgießer auf Polyesterfolie von 25 Mikron zu einer Trockenlilmdickc von 12 Mikron aufgetragen. Das im Beispiel 1 beschriebene Rührgefäß mit Dissolverschcibc wird benutzt. Bei nicht rotierender Rührscheibe erhält man einen Richtfaktor von 1,6, der bei 4800 U/min auf 1,84 verbessert wird. Gleichzeitig geht dabei die mittlere Obcrfiächenrauhigkeit der so heigeslelllen Magnetschicht von 0,32 Mikron ohne Rühren auf 0,21 Mikron mit Schcrbcanspriichung zurück.are dispersed for 96 hours in a cylinder punch mill with a capacity of 6 l with 8000 g of 8 mm steel balls. As described in Example 1, after filtration, a ruler is applied to polyester film from 25 microns applied to a dry film thickness of 12 microns. The stirred vessel described in Example 1 with dissolver cibc is used. A guideline factor is obtained when the agitator disc is not rotating from 1.6 which is improved to 1.84 at 4800 rpm. At the same time, the mean surface roughness goes the so bright magnetic layer of 0.32 microns without stirring to 0.21 micron with scrubbing spray.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen1 sheet of drawings

Claims

11 22

It has no attempts and suggested solutions

Patent claims: missing to improve the richness factor. For example has shown that improved directional

l ·. A process for the production of magnetofactors for the magnetic mixture is obtained if gram carriers are coated with a pigment dispersion from a non-magnetic carrier. However, this measure can only be carried out up to a certain degree, followed by a magnetic alignment of the degrees, since in the case of an excessively high viscosity, magnetizable particles poured through or flow limit, the magnetic particles are no longer finely guided, characterized in that they are dispersed sufficiently. If the flow is increased further to limit the liquid magnetic pigment dispersion, errors in the surface shear stress in the form of a suction uniformity occur due to the technology immediately before the coating process. The magnetic layers get a speed of at least 480 [cm / sec] with a stripe or other surface defects.
Shear rate gradients of at least 15 Experience has shown that with a 680 fcm / sec per cm or s " ¹ ] subject. that the liquid magnetic pigment factors are obtained if the viscosity is chosen to be as high as dispersion immediately prior to the pre-coating process, by using as little solvent as possible in the course of a shear stress in the form of a 20 ] with, for example, a liquid magnetic dispersion with a shear rate gradient of more than 55 percent by weight solvent and subjected to 1100 [see ■■] delivers this mixture in a certain coating

arrangement has a guideline factor of 1.5, so lets

25 the guideline factor under the same conditions

increase to 1.65 if the batch is only dispersed with 50 percent by weight solvent.

The invention relates to a method of production. It has now been found that the directivity of magnelogram carriers from a non-magnetic magnetic data carrier can be seen to improve significantly , with subsequent carriers made of a non-magnetic carrier, and a magnetic alignment of the poured-on particles, which can be magnetized with a viscous liquid magnetic pigment, is carried out. The manufacture of magnetogram carriers is then generally carried out magnetic alignment of the cast magneti in such a way that a magnetic pigment dispersion is applied to the liquid or flexible carrier material immediately before the coating dispersion. By drying or curing a shear stress, the liquid applied shear rate of at least 480 [cm / sec] dispersion results in a firmly adhering dry magnetic layer. with a shear rate gradient (Scherge-Such planar magnetic data carriers 40 speed gradient) of at least 680 [cm / sec per] are very often used in tape form. cm or sec subjected to ^{1 J.}

As a rule, after the coating device, the method according to the invention contains the teaching, which is also surprisingly magnetic before drying, that improved directional factors are provided which can produce the needle-shaped by moving the viscous, liquid, magnetizable particles in the desired size Aligns magnel pigment dispersion immediately before the direction of the marking. The magnetic layering process and the subsequent magnetic dispersion is immediately after application to the table alignment of a high shear stress sheet-like carrier material through a magnetic field with a shear rate ν of at least one permanent or electromagnet through 480 [cm / sec] and a shear rate level. The mostly needle -shaped or rod-shaped 50 served vjs of at least 680 [see ¹ ], whereby particles of the magnetic powder are hereby preferentially deviated as 1/5 in FIG. 3 are defined in more detail. Due to the magnetic alignment in FIG. 3 denotes the outer circle C a is on the finished magnetic foil in the direction of the cylindrical stirring vessel with a rotating magnetic orientation a higher magnetic disk or a rotating cylinder 5. From the constant flow as in the direction perpendicular da / u shear rate ν [cm / sec] or the circumferential dimension. The ratio of these two variables is the speed of the surface point P on which, as a guide factor, a measure for the magnetic rotating disk 5 results up to the direction of the inner wall. of the stirred vessel on the distance s [cm] a hench-thru the alignment will improve the 60 speed gradient v / s [cm / sec per cm or see ']. Magnetization properties of the tape achieved. The magnetic pigment dispersion is preferably subjected to magnetic alignability, inter alia, from a shear rate of over 750 [cm / sec] depending on the magnel pigment used and a shear rate gradient above the composition of the viscous liquid 1100 [s ¹ ].

Magnel pigment dispersion, in particular the vcr- 65 This is a known manner

If binders as well as solvents and dispersed highly viscous liquid magnetic pigment dispersions

gicrhilfsmiltel, and the physical properties sions on the basis of fine, rod or

the pigment dispersion, such as viscosity, yield point, etc., needle-shaped, magnetic pigment, binder and