DE2162272C3

DE2162272C3 - Verfahren zum Herstellen eines magnetischen Aufzeichnungsbandes

Info

Publication number: DE2162272C3
Application number: DE2162272A
Authority: DE
Inventors: Masaaki Fujiyama; Koshu Odawara Kanagawa Kurokawa
Original assignee: Fuji Photo Film Co Ltd
Current assignee: Fujifilm Holdings Corp
Priority date: 1970-12-15
Filing date: 1971-12-15
Publication date: 1981-06-19
Also published as: CA952771A; US3916039A; JPS4910244B1; DE2162272A1; DE2162272B2; GB1381869A

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Herstellen eines magnetischen Aufzeichnungsbandes, bei welchem ein Magnetband, welches an der Oberfläche einer Trägerschicht eine magnetische Schicht trägt, zwischen einer Metallwalze und einer nichtmetallischen Walze, von denen die Metallwalze mit der magnetischen Schicht in Eingriff tritt, hindurchgeführt und dadurch kalandert wird.

Die Verwendung magnetischer Aufzeichnungsbänder hat sich von Aufzeichnungen verhältnismäßig langer Wellen wie Stimmen, Musik u, dgl, zu Aufzeichnungen kürzerer Wellenlängen erweitert wie Fernsehbilder, Signale für elektronische Rechner u.dgl. Demgemäß

--, wird heutzutage magnetische Aufzeichnungsband hoher Qualität benötigt, um Signale kürzerer Wellenlängen mit höherer Aufzeichnungsdichte aufzuzeichnen.

Die Bedingungen, die notwendig sind, damit solches magnetisches Aufzeichnungsmedium Signale mit kürzein rer Wellenlänge aufzeichnen kann, bestehen darin, daß 1. die Konzentration des magnetischen Materials hoch ist, 2. die Koerzitivkraft ausreichend groß ist und daB 3. die Oberfläche der magnetischen Schicht so glatt wie möglich ist

ι ·. Die erste Bedingung bezieht sich auf die Konzentration des magnetischen Materials in der magnetischen Schicht, und diese wird in Obereinstimmung damit durch das Verhältnis des magnetischen Materials zu einem Bindemittel bestimmt Wenn jedoch der Gehalt an magnetischem Material erhöht wird, wird die magnetische Schicht spröde und sie kann möglicherweise abfallen. Demgemäß besteht natürlich eine Grenze hinsichtlich des Gehalts des magnetischen Materials. Andererseits soll die Konzentration des magnetischen Materials im wesentlichen bis an die Grenze gehen, da es erwünscht ist daß die Wiedergabeempfindlichkeit so hoch wie möglich ist, selbst bei dem normalen magnetischen Aufzeichnungsband. Es ist jedoch in der Praxis sehr schwierig, die Konzentration des magnetisehen Materials über die übliche Konzentration hinaus zu erhöhen.

Die zweite Bedingung betreffend die große Koerzitivkraft des magnetischen Materials kann leicht erfüllt werden, indem andere Arten von Metallelementen wie Kobalt, Nickel, Mangan, Chrom usw. dem magnetischen Material während des Herstellungsverfahrens zugegeben werden. Allgemein ist es jedoch nötwendig, auch die Aufzeichnungsbedingungen zu ändern, wenn die Koerzitivkraft geändert wird. Daher ist es praktisch gesehen sehr nachteilig, die Koerzitivkraft zu ändern. Wenn beispielsweise ein magnetisches Material mit großer Koerzitivkraft von 500 bis 600 Oersted (Oe) verwendet wird anstelle eines magnetischen Materials mit einer Koerzitivkraft von 250 bis 300Oe, wie es allgemein verwendet wird, sollte ein Vorspannmagnetfeld oder ein Eingangspegel (zum Zeitpunkt des Aufzeichnens ohne Vorspannung) vorgesehen werden, welches bzw. welcher zweimal so groß ist wie allgemein üblich. Demgemäß besteht bei gegenwärtig im Handel verfügbaren Aufzeichnungsvorrichtungen naturgemäß eine Begrenzung in dieser Hinsicht

Die dritte Bedingung betreffend die glatte Fläche der magnetischen Schicht kann erfüllt werden durch verschiedene Verfahren, wie sie nachstehend angegeben werden:

1. Die magnetischen Schichten werden aneinander abgerieben, um ihre Flächen zu polieren.

2. Die magnetische Schicht wird mittels einer Stahlbürste oder einer Nylonbürste poliert.

3. Die Oberfläche der magnetischen Schicht wird

mittels einer Kalanderwalze gepreßt
Unter diesen Verfahren wird allgemein das zuletzt genannte Verfahren, bei welchem eine Kalanderwalze verwendet wird, angewendet, da mittels diesem fi'> Verfahren eine vergleichsweise bessere Oberfläche erhalten werden kann.

Bei diesem Verfahren ist es jedoch notwendig, eine Druckwalze zu haben, die eine vollkommen glatte

Fläche trägt oder aufweist. Dies wird unter Bezugnahme auf die Zeichnung besser verständlich, Fig. 1 ist eine seitliche Schnittansicht, in der ein Beispiel des üblichen Verfahrens des Pressens eines dünnen magnetischen Materials mit glatter Oberfläche dargestellt ist, wobei mit dem Bezugszeichen 1 eine metallische Walze, und mit dem Bezugszeichen 2 eine Fasermaterialwalze bezeichnet sind, die eine aus langen Fasern gebildete Oberfläche hat. Mit dem Bezugszeichen 5 ist eine Magnetschicht bezeichnet, und mit dem Bezugszeichen 6 ist eine Trägerschicht bezeichnet, wobei die Vorbewegungsrichtung mit einem Pfeil 3 bezeichnet ist. Da, wie in F i g. 1 dargestellt, die magnetische Schicht 5 zwischen der Metallwalze 1 und der nichtmetallischen Walze 2 gepreßt wird, muß die Oberfläche der Metallwalze 1 so glatt wie möglich sein. Demgemäß wird bei dem üblichen Verfahren eine Walze 1 verwendet, die eine chromplattierte Oberfläche hat.

In der Praxis besteht jedoch eine Grenze hinsichtlich der Genauigkeit der Glattheit der Oberfläche der erhaltenen magnetischen Schicht Diese Grenze scheint durch die Glaltheit der Oberfläche der nichtrnetaüischen Walze, z. B. einer Faserwalze, beeinflußt zu sein, die mit der Hinterfläche, nämlich der Basisfläche des Magnetbandes in Berührung gebracht wird.

Grundlage der vorliegenden Erfindung sind Untersuchungen bezüglich eines Verfahrens, bei welchem die Glattheit der magnetischen Schicht nicht durch die Glattheit der Faserwalze, d.h. nicht durch die lange Fasern aufweisende Oberfläche der Faserwatee, beeinflußt wird in dem Fall, daß die Oberfläche des Magnetbandes mittels einer harten Walze (Metallwalze) und einer weichen Walze (Faserwalze mit langen Fasern) behandelt wird, wie es oben beschrieben ist.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, das Verfahren der eingangs genannten Art so auszugestalten, daß ein magnetisches Aufzeichnungsband mit verbesserter Oberflächenglätte geschaffen wird. Gelöst wird diese Aufgabe gemäß der Erfindung dadurch, daß ein Magnetband verwendet wird, welches auf der der magnetischen Schicht gegenüberliegenden Seite der Trägerschicht eine rückseitige Schicht aufweist, die in der Lage ist, die Oberflächenrauhigkeit der nichtmetallischen Walze aufzunehmen.

Ein gemäß der Erfindung hergestelltes magnetisches Aufzeichnungsband hat hohe Oberflächenglätte, weil die Rauhheit der Oberfläche der nichtmetallischen Walze von der rückseitigen Schicht der Trägerschicht aufgenommen wird.

Weitere Merkmale der Erfindung sind in weiteren Ansprüchen unter Schutz gestellt.

Die Erfindung wird nachstehend anhand der Zeichnungen beispielsweise erläutert

Fig. J ist eine Seitenansicht eines Beispiels einer üblichen Walzenvorrichtung zum Herstellen eines magnetischen Aufzeichnungsbandes.

Fig.2 ist eine seitliche Schnittansicht einer Ausführungsform der Walzenvorrichtung zum Ausführen des Verfahrens gemäß der vorliegenden Erfindung.

F i g. 3 ist eine in vergrößertem Maßstab gehaltene Seitenansicht, in der ein Teil der Walzenvorrichtung und des durch diese behandelten magnetischen Aufzeichnungsbandes beim Ausführen des Verfahrens zum Herstellen eines magnetischen Aufzeichnungsbandes gemäß der Erfindung dargestellt sind.

F i g. 4 ist eine graphische Darstellung der Beanspruchungsverteilung rund um die Berührungsstelle der Walze, gemessen im Fail Jes üblichen Walzverfahrens.

F i g. 5 ist eine graphische Darstellung der Besnspruchungsverteilung, gemessen wie gemäß F i g. 4 im Fall des Verfahrens gemäß der vorliegenden Erfindung.
In den Fig.2 und 3 sind mit 1 eine Metallwalze und

ϊ mit 2' eine Faserwalze bezeichnet, die in geringein Abstand von der Metallwalze 1 angeordnet ist, damit ein Magnetband zwischen den Walzen 1 und 2' zwecks Kalandern hindurchgehen kann. Das Magnetband weist eine Trägerschicht 6, eine magnetische Schicht 5, die als

in Überzug auf eine Fläche der Trägerschicht 6 aufgebracht ist, und eine rückseitige Schicht 4 der Trägerschicht 6 auf, die auf die andere Fläche der Trägerschicht 6 als Überzug aufgebracht ist

Die magnetische Schicht 5 auf der Trägerschicht 6 wird kalandert, wenn das Band durch den kleinen Zwischenraum zwischen der Faserwalze 2' und der Metallwalze 1 in Richtung des Pfeiles 3 hindurchgeführt wird.

Die Verteilung der Beanspruchungen, die auf die magnetische Schicht 5 ausgeübt werden, wenn das Band zwischen den Walzen 1 und 2' hind!.' ...-hgefuhrt wird, ist derart, wie es in den F i g. 4 und 5 dargestellt ist F i g. 4 zeigt die Beanspruchungsverteilung in dem Fall, daß das Magnetband nicht mit einer rückseitigen Schicht 4 versehen ist bzw. wenn das Magnetband eine rückseitige Schicht aufweist, die nicht elastisch und nicht plastisch ist In diesem Fall wird die Rauhheit der Oberfläche der Faserwalze 2', die aus langen Fasern gebildet ist so auf die magnetische Schicht 5 übertragen,

jo wie sie ist, und demgemäß wird die Oberfläche der magnetischen Schicht rauh.

F i g. 5 zeigt die Beanspruchungsverteilung in dem Fall, in welchem das Magnetband mit einer federnden oder plastischen, d. h. verformbaren rückseitigen

J5 Schicht 4 versehen ist In diesem Fall wird die Rauhheit der Oberfläche der Faserwalze 2' auf die Bandfläche übertragen, jedoch wird die Rauhheit durch Verformung der rückseitigen Schicht 4 aufgenommen, die auf der der magnetischen Schicht 5 gegenüberliegenden

■to Seite der Trägerschicht 6 vorgesehen ist Demgemäß wird auf die magnetische Schicht 5 des Bandes gleichmäßiger Druck übertragen. Auf diese Weise kann ein Magnetband erhalten werden, dessen magnetische Schicht eine glatte Oberfläche hat.

Die Erfindung wird nachstehend, an Hand von Beispielen näher erläutert

Beispiel 1

Kohlenruß wurde mit Urethankautschuk in einem Mischverhältnis von 1 :1 gemischt, und ausreichendes Mischen miteinander zusammen mit einem organischen Lösungsmittel erfolgte mittels einer Kugelmühle. Das Gemisch wurde auf die hintere Fläche eines Magnetband als rückseitige Schicht der Trägerschicht aufgebracht mit einer nach dem Trocknen vorhandenen Dicke von 2,5 μ. Danach wurde das Magnetband in einer Kalandefvorrichtung behandelt, wie sie in Fig.2 dargestellt ist Die auf diese Weise hergestellte Probe wurde mit Nr. 1 bezeichnet.

Beispie! 2

Anstelle des in Beispiel 1 verwendeie'i Kohlenrußes wurde Titanoxyd verwendet, und anstelle des in Beispiel 1 verwendeten Urethankautschuks wurde synthetischer Kautschuk verwendet, und zwar chlorsulfoniertes Polyäthylen (Hyperion). Die auf diese Weise hergestellte Probe wurde mit Nr. 2 bezeichnet.

Beispiel 3

Es wurden KohlcnruB und Äthylenvinylacetatmischpolymerisal verwendet. Die auf diese Weise hergestellte Probe wurde als Nr. 3 bezeichnet.

Beispiel 4

Graphitpulver und thermoplastisches Polyurethanharz (F.lastolan) wurden verwendet. Die auf diese Weise hergestellte Probe wurde mit Nr. 4 bezeichnet.

Obwohl bei den obigen Beispielen Kohlenruß. Titanoxyd und Graphit verwendet wurden, ist im Hinblick auf die gewünschten antistatischen Eigenschaften der KohlenruO die am meisten bevorzugte Substanz. Es ist zu verstehen, daß Titanoxyd und andere anorganische Pigmcnlpartikel verwendet werden können, wenn ihnen ein antistatisches Mittel zugemischt wird. Der Zweck des Zumischens der anorganischen l'igmentparlikei in die kuöschicht hegt in der F.rhohung des Abriebwiderstandes des Bandes, wie es in der Technik bekannt ist.

Die in den obigen Beispielen verwendeten synthetischen Harze haben alle geeignetes Federungsvermögen und sie sind alle in der Lage, die Rauhheit der Oberfläche der Faserwalze 2' zu absorbieren bzw. aufzunehmen.

Alternativ kann die hintere Fläche des Magnetbandes mit zweckentsprechender poröser Ausführung verse hen werden, in welchem Fall dann die poröse Fläche des Bandes die Rauhheit der Oberfläche der Faserwalze 2' aufnimmt. Eis wurden weitere fünf Proben gemäß nachstehender Beschreibung hergestellt, bei denen die in Klammern angegebenen Prozentsätze das Verhältnir. der porösen Fläche zu der Gesamtfläche darstellen.

Probe Nr. 5

Ks wurde ein Bindermaterial verwendet zum Binden des Kohlenrußes, welches hauptsächlich aus Zellulosenitrat zusammengesetzt war (17%).

Probe Nr. 6

Als Binder für den Kohlenruß wurde lineares Polyester verwendet (15%).

Probe Nr. 7

Es wurden Titanoxyd und \ inylchloridacetatharz verwendet (18%).

Probe Nr. 8

Ks wurden Graphitpartikel und Harnstoffharze verwendet (20%).

Probe Nr. 9

Ks wurde verwendet ein Band ohne rückseitige Schicht der Trägerschicht.

Die Obcrflächenglatlheit der Proben I bis 4 wurde im Vergleich zu den Bezugsproben 5 bis 9 gemessen. Die Glattheit der Oberfläche des Bandes wurde gemessen durch Licht, welches von der Bandoberfläche in einem Winkel von 45' reflektiert und von einer l.ichtvcrvielfachungsröhre empfangen wurde. |e glatter die Fläche, desto stärker ist das reflektierte Licht und demgemäß desto besser ist die Oberfläeheneigcnschaft des Bandes. Die Ergebnisse der Messungen sind in der nachstehenden Tabelle wiedergegeben.

Tabelle !

Intensität des reflektierten Lichtes (Spitzenwert, abgelesen in der Aufzeichniingseinrichtung in mV)

Probe Nr. I 305

Probe Nr. 2 298

Probe Nr. 3 320

Probe Nr. 4 318

Bezugspiobe 5 290

Bezugsprohe 6 302

Bezugsprooe 7 295

Bezugsprobe 8 294

Bezugsprobe 9 226

Weiterhin kann in dem Fall, daß die obigen Proben zu Videobändern für Rundfunk verarbeitet werden, das Video S/N als eine der elektromagnetischen Umwandlungseigenschaften wie folgt durch Messungen dargc stellt werden:

Tabelle 2

Verhältnis S/N (dB) (das Verhältnis S/N eines Bandes ohne rückseitige Schicht der Trägerschicht, d. h. gemäß Probe 9. erhält den Standardwert 0 dB)

frone INr. ι
Probe Nr. 2
Probe Nr. .3+ 2.4
Probe Nr. 4
Bezugsprobe 5
Bezugsprobe 6
Bezugsprobe 7
Bezugsprobe 8
Bezugsprobe 9

+ 1.8

+ 2.3 + 1.9 + 1.8 + 1.7 + 1.8 0

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Verfahren zum Herstellen eines magnetischen Aufzeichnungsbandes, bei welahem ein Magnetband, welches an der Oberfläche einer Trägerschicht eine magnetische Schicht trägt, zwischen einer Metallwalze und einer nichtmetallischen Walze, von denen die Metallwalze mit der magnetischen Schicht in Eingriff tritt, hindurchgeführt und dadurch kalandert wird, dadurch gekennzeichnet, daß ein Magnetband verwendet wird, welches auf der der magnetischen Schicht gegenüberliegenden Seite der Trägerschicht eine rückseitige Schicht aufweist, die in der Lage ist, die Oberflächenrauhigkeit der nichtmetallischen Walze aufzunehmen.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die rückseitige Schicht der Trägerschicht eine verformbare Schicht ist.

3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, .daß die rückseitige Schicht der Trägerschicht eine poröse Schicht ist.

4. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die verformbare Schicht aus einem Gemisch aus Kohlenruß und Urethankautschuk zusammengesetzt ist

5. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die verformbare Schicht aus Titanoxyd und synthetischem Kautschuk zusammengesetzt ist.

6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der synthetische Kautschuk chlorsulfoniertes Polyethylen ist

7. Verfahren nach Ansprurh 2, dadurch gekennzeichnet, daß die verformbare Schicht aus Kohlenruß und Äthylenvinylacetstmis^polymerisat zusammengesetzt ist.

8. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die verformbare Schicht aus Graphitpartikeln und thermoplastischem Polyurethan zusammengesetzt ist

9. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die poröse Schicht aus Kohlenruß zusammengesetzt ist, der durch ein Bindemittel gebunden ist, welches hauptsächlich aus Zellulosenitrat zusammengesetzt ist

10. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die poröse Schicht aus Kohlenruß und einem Binder zusammengesetzt ist, der hauptsächlich aus linearem Polyester zusammengesetzt ist

11. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die poröse Schicht aus Titanoxyd und Vinylchloridacefatharz zusammengesetzt ist.

12. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die poröse Schicht aus Graphitpartikeln und Harnstoffharz zusammengesetzt ist.