DE2149711B2

DE2149711B2 - Magnetischer Aufzeichnungsträger

Info

Publication number: DE2149711B2
Application number: DE2149711A
Authority: DE
Inventors: Goro Akashi; Yasuyuki Yamada
Original assignee: Fuji Photo Film Co Ltd
Current assignee: Fujifilm Holdings Corp
Priority date: 1970-10-05
Filing date: 1971-10-05
Publication date: 1974-03-21
Also published as: DE2149711C3; GB1363448A; DE2149711A1; US3821025A

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen Aufzeichnungsträger, bestehend aus einem Träger und einer Magnetschicht, welche aus einem feinzerteilten Pulver eines ferromagnetischen Materials, dispergiert in einem Binder, besteht.

Die üblichen magnetischen Aufzeichnungsträger werden durch überziehen einer Unterlage einer Kunststoffolie, beispielsweise aus Polyäthylenterephthalat. Cellt.losediacetat, Cellulosetriacetat oder Polyvinylchlorid. mit einer Dispersion von feinzerteilten Pulvern aus ferromagnetischem Material in einer Lösung eines synthetischen Harzes und Trocknen des Überzuges hergestellt. Beispiele für synthetische Harze umfassen Vinylchlorid-Vinylacetat-Copolymere. Polybutylacry- _₁₀ lat. Nitrocellulose, Cellulosepropionat, Celluloseacetatbutycat, Äthylcellulos Polyvinylacetat, Styrol-Butadien-Copolymere, Vinylfluoridharze, Vinylidenchloridcopolymere, Butadien-Acrylnitril-Copolymere, chloriertes Polypropylen, Polyvinylbutyral, chlorierte Vinylchioridharze, Vinylacetat-Äthylen-Copolymere, Phenolharze, Epoxyharze, Polyamidharze, Polyurethanharze, Polyesterharze, Polyätherharze, Melaminformaldehydharze, Harnstoff-Formaldehydharze. Alkydharze, Acrylharze, Siliconharze oder modifizierte Produkte hiervon, und diese Harze können entweder allein oder in Kombination von zwei oder mehreren verwendet werden.

Diese üblichen magnetischen Aufzeichnungsträger zeigen eine schlechte thermische Stabilität, und Magnetbänder, die aus einem Polyäthylenterephthalatträger und einem der vorstehend angegebenen Binder bestehen, wie sie jetzt allgemein verwendet werden, können höchstens Temperaturen von 90¹³C aushalten. In den letzten Jahren wurde es erforderlich, die magnetische Aufzeichnung bei hohen Temperaturen bei der Raumerforschung oder der industriellen Metrologie auszuführen, und die Entwicklung von magnetischen Aufzeichnungsmedien von hoher thermischer Stabilität wurde erforderlich.

Es sind magnetische Aufzeichnungsträger bekannt (vgl. USA.-Patentschrift 3 499 789), die einen inerten Träger mit einem darauf aufgebrachten überzug umfassen, wobei der überzug Magnetteilchen, dispergiert in einem polymeren Bindemittel, umfal.it. Dieses Bindemittel besteht aus dem Reaktionsprodukt aus einem Polyvinylacetalpolymeren und einem Polymerisat mit endständiger Imingruppe, wobei das auf Imin endigende Polymerisat ein Molekulargewicht von wenigstens etwa 1000 aufweist urn', aus der Gruppe von Poly-(alkylenäther)-glykolen und linearen Polyestern mit endständigen Dihydroxy-Gruppen gewählt ist. wobei in den letzteren die endständigen aktiven Wasserstoffatome durch einen einen 1minring enthaltenden Rest ersetzt sind.

Dieses bekannte Bindemittel besitzt eine gute Stabilität bei Raumtemperatur, wohingegen jedoch die Stabilität bei hohen Temperaturen noch unbefriedigend ist.

Aufgabe der Erfindung ist daher die Schaffung eines magnetischen Aufzeichnungsträgers, der die Tür ein magnetisches Aufzeichnungsmaterial erforderlichen physikalischen Eigenschaften bei Temperaturen oberhalb von 200'C und während kurzer Gebrauchszeiträume sogar bei Temperaturen oberhalb 400° C beibehalten kann.

Bei einem magnetischen Aufzeichnungsträger, bestehend aus einem Träger und einer Magnetschicht, welche aus einem feinzerteilten Pulver eines ferromagnetischen Materials, dispergiert in einem Binder, besteht, ist gemäß der Erfindung als Binder ein Polyamid-Imid-Harz eingesetzt.

Das als Binder gemäß der Erfindung verwendete Polyamid-Imid-Harz besteht aus einem Polymeren mit einer Struktur, bei der eine Amidgruppe in die Hauptkette eines Polyimide eingeführt ist. Zahlreiche Arten von Polyamid-Imid-Harzen sind im Handel erhältlich undkönneningewünschterWeiseimRahmen der Erfindung eingesetzt werden. Im allgemeinen werden die Polyamid-Imide in folgender Weise hergestellt.

Herstellungsbeispiel 1
Herstellung des Polymeren der nachstehenden Formel

H₂N-R-NH₂ +

HOOC

N—R

Herstellungsbeispiel 2

Weiterhin ist ein Verfahren zur Herstellung von Polyamid-Imiden durch Herstellung von Tetracarbonsäureanhydriden aus Diacetyldiaminen und Trimellitsäureanhydrid und Polymerisation derselben mit Diaminen bekannt.

!49 71 1

Schemalisch erfolgt dies wie folgt:

COOH

Ü 0

i| I

CHjCNHRNHCCH, +20

;i Ii "

H H

ii

₂CHjCOOH

Hersteliungsbeispiel 3

Weiterhin ist ein Verfahren zur Herstellung von Poiyamid-Imiden durch Herstellung aromatischer Diamine, die Amidbindungen enthalten, und Umsetzung der erhaltenen Diaminderivate mit Pyromellitsäureanhydrid entsprechend der folgenden Reaktionsgleichung bekannt:

ClOC COCI

YY

Isophthaloylchlorid
H₁N

H,N

NH₁

+ 2

NHCO

CONH m-PhenvIendiamin

NH-,

Pvromellithsäureanhvdrid

NHCO

'C!

Polyamidsäure (Polyaminsäure)

NHCO

CONH HOOC O O

! _t w -ν;' Υ I^

ο ο

Polyamid-Imid

Polyamid-Imid-Harze der folgenden Strukturen sind ebenfalls bekannt:

Il c

CONH

Il ο

CONH

COOH

+ 2H,O

Il c

γ v-c—o--< Λ. ) Ii

¹O

-N

O
C

Il ο

2 !	ο	49	7	I 1
	C (			ο Ij
				Il C
ii 0		1 ι	\|! \	C Il
			Il O
	O ίί
	Ii C	\ \ N
ν··	C H
	Il O

Ν—f ^v—CH-,

-CONH

^C_n

Il ο

"Ν—<'■

O H

P i

C-N-

O H

Polyamid-Imid-Harze sind allgemein als thermisch stabile Polymere bekannt, und sämtliche Polyamidimide, die einen zähen Film bilden können, können im Rahmen der Erfindung verwendet werden. Die Erfindung ist insofern nicht auf die vorstehend als Beispiele angegebenen Polyamid-Imide begrenzt. Jedoch haben diejenigen Polyamid-Imide, die günstige Eigenschaften als Binder im Rahmen der Erfindung besitzen, ein Molekulargewicht von 10000 bis 60000.

Als Lösungsmittel zur Auflösung des Polyamid-Imids können polare Lösungsmittel, wie Dimethylacetamid oder N-Methylpyrrolidon verwendet werden.

Die Herstellung der magnetischen Aufzeichnungsträger gemäß der Erfindung unter Anwendung dieser Materialien kann in völlig der gleichen Weise wie im Fall der Anwendung der üblichen Binder ausgeführt werden.

Die im Rahmen der Erfindung zur Herstellung der magnetischen Aufzeichnungsträger verwendeten ferromagnetisch«! feinen Pulver sind feine Pulver von J-Fe₂Oj, Fe₃O₄, kobalthaltige --Fe₂O₃, kobalthaltige Fe₃O₄, Zn_xFe,, -_x) ο · Fe₂O₃, CrO₂, Fe-Co-Ni-Legierungen, Fe-Co-Cu-Legierungen oder Co-Ni-Legierungen als Beispiele.

Beispiele für Träger, die im Rahmen der Erfindung verwendet werden können, umfassen Metallplatten, beispielsweise aus Aluminium oder rostfreiem Stahl, Glas, thermisch stabilen Polyesterharzen, Cellulosetriacetat, Polyimidharzen oder Polyamid-Imid-Harzen. Polyamid-Imid-Harze können ebenfalls als Träger zur Anwendung gelangen.

Diese bekannten ferromagnetischen feinen Pulver oder Träger sind hinsichtlich der vorliegenden Erfindung nicht besonders begrenzt. Im Rahmen der vorliegenden Erfindung ergab es sich, daß, selbst wenn ein Träger von beträchtlich schlechter thermischer Stabilität verwendet wird, die Anwendung der

spezifischen Polyamid-Imid-Harze als Binder magnetische Aufzeichnungsmaterialicn mit beträchtlich verbesserter thermischer Stabilität ergibt.

Die folgenden Beispiele dienen zur weiteren Erläuterung der Erfindung.

Beispiel 1

CicwichlMcilc

Feines -/-Fe-,O,-Pulver 300

Graphit ...*..'. 28

Polyamid-Imid-Harz*) 400

Dimethylacetamid 600

*l Polyamid-Imid-Har?: der Formel

O {!	c-	H \ I
Il C		-N-
C J
Il O

rote Farblösnng mit folgenden Eigenschaften:

Nichtflüchtiges Material 30 ± I 'V₀

Viskosität bei 25 C 50 bis 100 Poisc

Lösungsmittel Dimethylacetamid

Die Mast.j mit der vorstehenden Zusammensetzung wurde in einer Kugelmühle behandelt und das PoIy-

fto amid-Imid-Harz gelöst und in der Harzlösung das feine -/-Fe₂O₃-PuIvCr und Graphit einheitlich dispergiert. Die erhaltene Dispersion wurde einheit'ich auf eine Folie aus dem gleichen Polyamid-Imid-Harz wie vorstehend, die eine Grundierschicht von 0,2 μ

fts Stärke aufwies, zu einer Trockenstärke von 10 μ aufgezogen und bei 180°C getrocknet. Das überzogene Produkt wurde zu Bandform geschnitten und ergab die magnetischen Aufzeichnungsbänder.

Das Band wurde in einem Bandaufzeichnungsgerät befestigt und 3 Minuten bei 40O⁰C und dann kontinuierlich während 25 Stunden bei 200"¹C laufen gelassen. Das Band behielt seine Eigenschaften bei.

Zum Vergleich wurde ein magnetisches Aufzeichnungsband unter Anwendung einer Polyiithylcnterephthalafölie als Träger und eines Polyurethanharzes als Binder hergestellt. Der Laufversuch wurde unter den gleichen Bedingungen ausgeführt und dabei festgestellt, daß das Band auf Grund der hohen Temperaturen seine Form verlor.

Beispiel 3

Das Verfahren nach Beispiel 1 wurde wiederholt, jedoch eine Masse mit der folgenden Zusammensetzung an Stelle der Masse nach Beispiel 1 verwendet:

Gcwichlslcile

Feines Fe-Co-Ni-Legierungspulver 300

Siliconöl 5

Polyamid-Imicl-Harz 100

Feines Graphitpulver .. 20

Dimethylacetamid 600

Beispiel 2

Das Verfahren nach Beispiel 1 wurde wiederholt, jedoch wurde eine Masse mit der folgenden Zusammensetzung an Stelle der im Beispiel 1 verwendeten Masse eingesetzt:

Gewich IMeile

Feines Fc₃O₄-Pulver 300

Feines Rüßpulver 28

Polyamid-Imid-Harz«) 400

Dimethylacetamid 350

Dimethylformamid 150

·) Polyamid-Imid-Hari der Formel

rote Farblösung mil folgenden Eigenschaften:

Nichlflüchtiges Material 30 ± I %

Viskosität bei 25 C 300 bis 7(X) Poise Lösungsmittel Dimethylacetamid

Das dabei erhaltene magnetische Aufzeichnungsband wurde dem Laufversuch während 28 Stunden bei 200⁰C unterzogen und dabei festgestellt, daß es ausreichend die Eigenschaften eines magnetischen Aufzeichnungsmaterials beibehielt und sich sehr zäh gegen eine Reibungsschädigung auf Grund des Magnetkopfes erwies.

Als Vergleichsprobe wurde ein magnetisches Aufzeichnungsbanu unter Anwendung eines Vinylchlorid-Vinylacetat-Copolymeren als Binder hergestellt. Dieses magnetische Aufzeichnungsband erwies sich als wertlos, da die magnetische Schicht beträchtlich erweicht wurde.

Diese Masse wurde auf eine Aluminiumplatte als Unterlage als überzug aufgebracht und auf diese Weise eine Magnetscheibe hergestellt. Die magnetische Scheibe wurde einem Wärmebeständigkeitsversuch in einem elektrischen Ofen bei 200°C unterzogen, jedoch wurde keine Änderung der Oberfläche der Scheibe beobachtet. Falls eine hohe Belastung auf den Magnetkopf ausgeübt wurde und die magnetische Oberflächenschicht der Scheibe gerieben wurde, betrug die Abnutzung der Oberfläche 0,2 μ am Ende eines Zeitraums von 100 Stunden.

Andererseits war die Abnutzung 2,2 μ im Fall einer Magnetscheibe, die unteir Anwendung eines Epoxyharz* » als Binder hergestellt worden war. Es zeigt sich hieraus, daß hinsichtlich der Abriebsbeständigkeit das magnetische Aufzeichnungsmaterial gemäß der

jo Erfindung gegenüber den üblichen magnetischen Aufzcichnungsmaterialien deutlich überlegen ist.

Beispiel 4 Gcwichtstcilc

J-Fe₂Oi 300

Siliconöl 2

Fluoröl 3

Polyamid-Imid-Harz 150

Dimethylacetamid 400

Dimethylformamid 150

Die vorstehende Masse wurde in einer Kugelmühle behandelt und die Uberzugslösung erhalten. Die Uberzugslösung wurde auf ein Glasfasergewebe von hoher Zugfestigkeit aufgetragen und bei 25O°C während 30 Minuten getrocknet. Das Produkt wurde dann bei 280° C während 30 Minuten wärmebehandelt und dann zu einer Breite von 2.54 cm zur Bildung des Magnetbandes geschlitzt. Da^ erhaltene Magnetband wurde einem Beständigkeitsversuch in einem Elektroofen bei 230⁰C unterworfen und dabei festgestellt, daß am Ende von 48 Stunden sich keinerlei Änderung zeigte.

409 512'387

Claims

Patentansprüche:

1. Magnetischer Aufzeichnungsträger, bestehend aus einem Träger und einer Magnetschicht, weiche aus einem feinzerteilten Pulver eines ferromagnetischen Materials, dispergiert in einem Binder, besteht, dadurch gekennzeichnet, daß als Binder ein Polyamid-Imid-Harz eingesetzt ist.

2. Magnetischer Aufzeichnungsträger nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Polyamid-Imid-Harz ein Molekulargewicht von 10000 bis 60000 besitzt.