DE2149711C3

DE2149711C3 - Magnetischer Aufzeichnungsträger

Info

Publication number: DE2149711C3
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: 1975-01-23
Also published as: DE2149711B2; GB1363448A; DE2149711A1; US3821025A

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen Aufzeichnungsträger, beslehend aus einem Träger und einer Magnetschicht, welche aus einem feinzerteilten Pulver eines ferrumagnetischen Materials, dispergiert in einem 20 g Binder, besteht.

Die üblichen magnetischen Aufzeichnungsträger werden durch überziehen einer Unterlage einer Kunststoffolie, beispielsweise aus Polyäthylenterephthalat, Cellulosediacetat, Cellulosetriacetat oder Polyvinyl- i.s chlorid, mit einer Dispersion von feinzertcilten Pulvern aus ferromagnetischem Material in einer Lösungeines synthetischen Harzes und Trocknen des Überzuges hergestellt. Beispiele für synthetische Harze umfassen Vinyichlorid-Vinylacctat-Copolymerc, Polybutylacrylat. Nitrocellulose, Cellulosepropional, Cclluloseacetatbutyrat, Äthylcellulose, Polyvinylacetat, Styrol-Butadien-Copolymere, Vinylfluoridharze, Vinylidenchloridcopolymere, Butadien-Acrylnitril-Copolymere, chloriertes Polypropylen, Polyvinylbutyral, chlorierte Vinylchloiidharze, 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 90 C 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. umfaLU. 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 u;ij aus der Gruppe von Poly-(alkylenäther)-glykolen und linearen Polyestern mit endständigen Dihydro.w-Cjrupp.ii iiewählt ist. wobei in den letzteren die endständigen aktiven Wasserstoffalome durch einen einen Innnring enthaltenden Rest ersetzt sind.

Dieses bekannte Bindemittel besitzt eine yn'c 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 für ein magnetisches Aufzeichnungsmaterial erf. i_Ulerlichen 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 feinzertcilten Pulver eines ferro magnetischen Materials, dispergiert in einem Binder. besteht, ist gemäß der Erfindung als Binder ein PoIyamid-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-Harzcn sind im Handel erhältlich und können in gewünschter Weise im Rahmen der Erfindung eingesetzt werden. Im allgemeinen werden die Polyamid-Imide in folgender Weise hergestellt.

Herstcllungsbeispiel 1
Herstellung des Polymeren der nachstehenden Formel

H,N—R-NH₂

HOOC

N-R-

Herstellungsbeispiel 2

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

Schemuli*-'^{11 ε|}ΐ^ο|Ρ'^{llics wic}

f)

CH₃CNHRNHCCh., 1 2 (/ j

coon

O 0

!! Il
., CNRNC f

/ Il H .

A Y

O + 2CH₁COOH

Herstellungsheispiel 3

Weiterhin ist ein Verfahren /ur Herstellung von Pol\amid-lmiden durch Herstellung aromatischer Diamine. Hie Amidbindungen enthalten, und Umsetzung der erhaltenen Diaminderivute mit Pyromellithsäureanhydrid entsprechend der folgenden Reaktionsgleichung bekannt:

ClOC

COCI H₁N

NH,

Isophthaloylehloiu m-Phenvlendiamin

11, N

NlICO

COMI NH,

Pyromellithsäureanhydrid

HN

NHCO CONH NIICO CO

HOOC COOH

Polyamidsäure (Pohaminsäiirel

NHCO

CONH

O O

;; Π

ί " 11

ο ο

Polvamid-lmid

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

-CH₂-<-

Ii

CONH

+

-CONHH

C—Ο—';' '---0-C- -■■ N-/ V-CHv-/ V CONH

— Ν

O Il	O Ii	'"' Ii V	O Η	'J	O	-()	— CON H-	ι	H
Il C C Il	π C		Il C I		C / \ N C Ii			- N -
I O					I₁ O		O
	C j;						C	N -
	O	N				/ ^N		H
							C
						O

Polyamid-lmid-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 vorstellend als Beispie'·; angegebenen Polyamid-Imide begrenzt. Jedoch haben diejenigen Polyamid-Imide. die günstige Eigenschaften als Binder im Rahmen der !Erfindung besitzen, ein Molekulargewicht von !0000 bis 60000.

Als Lösungsmittel zur Auflösung des Polyamidimide können polare Lösungsmittel, wie Dimethylacetamid oder N-Mcthylpyrrolidon 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 /ur Herstellung der magnetischen Aufzeichnungsträger verwendeten ferremagnctischen feinen Pulver sind feine Pulver von ;-Fc₂O₃, Fc₁O₄, kobalthaltige -Fe₂O,. kobalthaltige Fe₃O₄, Zn^Fe₁₁ .„ O · Fe₂O,. CrO₂. Fe-Co-Ni-Legierungen, Fe-Co-Cu-Legierungen oder Co-Ni-Lcgierungen als Beispiele.

Beispiele für Träger, die im Rahmen der !Erfindung »erwendet werden können, umfassen MctallplaUcn. beispielsweise aus Aluminium oder rostfreiem Stahl. Clas, thermisch stabilen Polyesterharzen. Cellulosetriacetat, Polyimidharz.cn oder Polyamid-Imid-Harlen. Polyamid-lmid-l Iar/e können ebenfalls als I rager lur Anwendung gelangen.

Diese bekannten fcrromagnetischcn feinen Pulver ©der Träger sind hinsichtlich der vorliegenden !Erfindung nicht besonders begren/l. Im Rahmen der »orlicgcndcn lErfiauung ergab es sieh, dall selbst Ivcnn ein Träger von beträchtlich schlechter thermi-■clicr Stabilität verwendet wird, die Anwenduni! der spezifischen Polyamid-Imid-Harzeals Binder magnetische Aufzeichnungsmaterialien mit beträchtlich verbesserter thermischer Stabilität ergibt.

Die folgenden Beispiele dienen zur weiteren Irläuterung der !Erfindung.

Beispiel 1

f ic»n.-h

Feines ;--l'e_:O,-Pulver .

Graphit

Polvamid-lmid-Harz*) .
Dimclhvlacclamid

40(1

PoUiiniid-lmid-Har/ der lormel
O

Il c

. ClI. N :

;t

t¹

mti¹ I arblösuni! mn Müemlcii liigcnschi'ilcn:

Nichlflü':'.l^es M.iicrial

Viskiisiiäl bei "5 C

Il

C N O

V) >. 1 Vl hi- 1

l Poise

Die Masse rnil der vorstehenden Zusammensetzung wurde in einer Kugelmühle behandelt und das Polyamid-lmid-Harz gelöst und in der Harzlösung das feine ;·-1-C₂O₁-Pulver und Graphit einheitlich dispcrgicrt. Die erhaltene Dispersion wurde einheitlich auf eine Folie aus dem gleichen Polyamid-Imid-Har/ wie vorstehend, die eine Grundierschicht von 0.2 y Stärke aufwies, zu einer Trockenstärke von 10 ·> aufgezogen und bei ISO Cgetrocknet. Das überzogene Produkt wurde zu Bandform geschnitten und ergab die magnetischen Auf/eichnungsbiinder

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

Zum Vergleich wurde ein magnetisches Auf/eiehiiungsband unter Anwendung einer Polyäthylenterephthalafolie als Träger und eines Polyurethanharzts 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 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:

Ctewichlsleilc

Feines Fe₃O₄-Pulver 300

Feines Rußpulver 28

Polyamid-Imid-Harz*) 400

Dimethylacetamid 350

Dimethylformamid 150

)	'olyamid	-Imid-Harz	der Formel	H
•		O Ij	C - N
		C / \ "\	O
	-CR- <(	V- N I I! -'■' \ \/
		C Il
		t! O

rote F'arblösung mit folgenden Eigenschaften:

Nichtflüchtiges Material JO * 1%

Viskosität bei 25 C 300 bis 7(X) Poise

Lösungsmittel Dimethylacetamid

Das dabei erhaltene magnetische Aufzeichnungsband wurde dem Laufversuch während 28 Stunden bei 20O⁰C 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 Aufzeichnungsband unter Anwendung eines Vinylchlorid-Vinylacetat-Copolymeren als Binder hergestellt. Dieses magnetische Aufzeichnungsband erwies sich als wertlos, da die magnetische Schicht beträchtlich erweicht wurde.

Beispiel 3

Das Verfahren nach Beispiel I wurde wiederholt,

jedoch eine Masse mit der folgenden Zusammensctzung an Stelle der Masse nach Beispiel I verwendet:

Ocwiditsleile

Feines Fe-Co-Ni-Legicrungspulvcr 300

Siliconö! 5

Polyamid-Imid-Harz 100

Feines Graphitpulver
ihd

Dimethylacetamid 6(X)

Diese Masse wurde auf eine AluminiumplaUc 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 unter Anwendung eines Epoxyharzes als Binder hergestellt worden war. Es zeigt sich hieraus, daß hinsichtlich der Abriebsbeständigkeit das magnetische Aufzeichnungsmaterial gemäß der Erfindung gegenüber den üblichen magnetischen Aufzeichnungsmaterialien deutlich überlegen ist.

Beispiel 4

(iewichtsteilc

5-Fc₂Oj 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 250⁰C während 30 Minuten getrocknet. Das Produkt wurde dann bei 280⁰C während 30 Minuten v.ärmebehandelt und dann zu einer Breite von 2,54 cm zur Bildung des Magnetbandes geschlitzt. Das erhaltene Magnetband wurde einem Beständigkeitsversuch ir einem Elektroofen bei 230⁰C unterworfen und dabe festgestellt, daß am Ende von 48 Stunden sich keinerle Änderung zeigte.

Claims

2 14971 I Patentansprüche:

1. Magnetischer Aufzeichnungsträger, bestehend aus einem Träger und einer Magnetschicht, welche aus einem feinzerteiltcn 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 PoIyamid-Imid-Harz ein Molekulargewicht von 10000 bis 60000 besitzt.

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