DE2250384A1 - Magnetisches speichermedium - Google Patents

Description

Magnetisches Speichermedium

Die vorliegende Erfindung betrifft ein magnetisches Speichermedium, das als magnetisierbares Pigment CrOp enthält, mit verbesserten mechanischen Gebrauchseigenschaften.

Eine möglichst hohe Speicherdichte zu erreichen, ist das Ziel der Entwicklung bei jedem magnetischen Speichermedium. Dies gelingt mit magnetischen Pigmenten, die in der bindemittelhaltigen Magnetschicht optimal dispergiert sind. Ein solches Pigment ist nadeiförmiges Chromdioxid, das die hochfrequenten Signale beispielsweise einer Bildaufzeichnung mit hoher Dichte speichern kann. Zur Aufzeichnung von Videosignalen verwendet man u.a. das Schrägspurverfahren, bei dem das Magnetband mit einer Umschlingung von 180° über eine feststehende Metalltrommel mit schrägem Schlitz, in dem zwei Magnetköpfe rasch umlaufen, gleitet. Der Bandtransport erfolgt durch Friktion zwischen einer polierten Metallantriebswelle und einer Gummiandruckrolle· Diese Anordnung wird als Capstan-Antrieb bezeichnet. Um den notwedigen Kontakt zwischen Magnetkopf und Magnetband zu gewährleisten, muß das Band unter einer gewissen Spannung gleichmäßig über die Trommelfläche gezogen werden. Diese Spannung resultiert aus der Abwickelbremsung, der Reibung zwischen Magnetschicht und Trommeloberfläche und dem Bandzug. Der Bandtransport ist nur möglich, wenn die Bremskräfte kleiner sind als die Antriebskräfte. Es kommt daher den Reibungseigenschaften der Schicht gegenüber der Trommeloberfläche eine besondere Bedeutmng zu. Erhöht sich beispielsweise die Reibungskraft pro Flächeneinheit nur geringfügig, so vervielfäl-' tigt sich der Reibungswiderstand des Bandes längs der Trommel.

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Dies führt zu Schlupferseheinungen am Capstan-Antrieb, wodurch das Band ungleichmäßig transportiert wird. Dies hat eine fehlerhafte Videoaufzeichnung zur Folge. Im ungünstigen Fall steigt die Reibung längs der Kopftrommel ao weit, daß das Band nicht mehr transportiert werden kann. Ferner zeigt sich, daß herkömmliche magnetisierbare Schichten, die Chromdioxid als magnetisches Pigment enthalten, keine ausreichende Stabilität ihrer Reibungswerte bei Dauerbetrieb aufweisen. Zur Erreichung optimaler speichertechnischer Eigenschaften muß ferner die Empfindlichkeit des Bandes in Aufzelchnungsrlchtung möglichst hoch sein. Ein Maß für diese Ausrichtung der magnetisierbaren Teilchen in der Schicht ist das Verhältnis von Sättigungsremanenz B^ zur Sättigungsmagnetisierung Bg. Dieser Wert beträgt bei Chromdioxidbändern 0,90 bis 0,91. Bei der Herstellung von Magnetbändern wird er nur mit erheblichem technischen Aufwand erreicht, sofern man Dispergatoren wie Lecithin, Polyglycol und deren Derivate verwendet, die sich für Eisenoxid-Dispersionen bewährt haben. Derartige Dispergatoren enthaltende Chromdioxidschichten besitzen keine stabilen Reibungewerte, so daß der Transportmechanismus beim praktischen Einsatz des Bandes häufig gestört wird und eine einwandfreie Aufnahme bzw. Wiedergabe der Signale nicht gewährleistet ist.

Aufgabe der Erfindung ist es daher, Dispergatoren auszuwählen, die die Herstellung von Chromdioxid enthaltenden Schichten mit konstanten Gleichtreibungseigenschaften bei Dauerbetrieb gestatten.

Gegenstand der Erfindung ist ein magnetisches Speichermedium, dessen magnetisierbare Schicht als magnetisierbares Pigment Chromdioxid und als Dispergatoren Alkylarylsulfonsäuren, deren Alkylrest 8-22 C-Atome aufweißt, ggf. im Gemisch mit Mono- und Diestern der Phosphorsäure (primären und sekundären Phosphorsöureestem) enthält.

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Bevorzugte Alkylarylsulfonsäuren sind solche, deren Alky Ires te 8-22 C-Atome enthalten, wie Dodecyl-, Tetrapropylen-, Octadecylbenzol-Sulfonsäure. Als Phosphorsäureester eignen sich die Veresterungsprodukte der Phophorsäure bzw. von Phosphorpentoxid mit höheren Alkoholen, insbesondere solchen, die 8-22 C-Atome enthalten, ferner mit alkoxylierten, insbesondere mit einfach oder mehrfach äthoxylierten Alkylphenolen, deren Alkylreste 6-22 C-Atome enthalten. Für die Herstellung eines Magnetbandes können die üblicherweise verwendeten polymeren Bindemittel, wie Mischpolymerisate aus Vinylchlorid, Vinylacetat, aus Vinyldenchlorid und Acrylnitril, Polyurethane, Epoxide, Acrylharze und dergleichen eingesetzt werden. Die magnetisierbare Schicht kann ebenfalls auf die üblichen Schichtträger aus Folien, Polyäthylenterephthalat, acetylierter Cellulose, Polyvinylchlorid, Polyimid, aus Metall, Papier oder Karton aufgebracht werden. In allen Fällen erhält man bei Einsatz der erfindungsgemäßen Dispergatoren aine wesentliche Verbesserung der Reibungswerte von Chromdioxid enthaltenden Speichermedien bei Dauerbeanspruchung. Im folgenden soll die Erfindung anhand von Beispielen näher erläutert werden.

Beispiele

162 g nadeiförmiges CrO₂ wird mit einer Lösung aus folgenden Komponenten vermischt: 4,0 g eines Gemisches aus Mono- und Diphophorsäureestern des Qctanols mit der Bezeichnung OCP, hergestellt und vertrieben von der Firma Chemische Werke München Otto Bärlocher, 4,2 g Dodecylbenzolsulfonsäure, 30,0 g eines Polyätherurethans, unter der Bezeichnung Estane 5714 von der Firma Goodrich Ghemical Co. vertrieben, 7,2 g eines hydroxyI-gruppenhaltigen Mischpolymerisats aus Vinylchlorid und Vinylacetat, vertrieben mit der Bezeichnung Vinylite VAGH von der Firma Union Carbide, und 455 ml Tetrahydrofuran. Die Mischung wird in einer 1 1-Sandmühle mit Hilfe von jeweils 500 g Glaskugeln mit einem Durchmesser von 1 - 3 mm ausreichend dispergiert. Vor Beguß wird noch 1,5 g eines teilpolymeren, isobutylierten Melaminformaldehydharzes, Cymel 255/10, Hersteller American Cyanamid, sowie 1,2 g p-Toluolsulfonsäure zugesetzt

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und die Mischung nach einem üblichen Verfahren auf den Schichtträger aus Polyäthylenglycolterephthalat aufgetragen und kurz vor dem Trocknen einem Magnetfeld ausgesetzt.

Diese und andere Rezepturen für die Herstellung von Magnetschichten mit Chromdioxid als Pigment sind aus Gründen der . Übersichtlichkeit in der nachfolgenden Tabelle zusammengefaßt. Darin beziehen sich die Beispiele 1-8 auf Schichten mit den erfindungsgemäßen Dispergatoren, während die Beispiele 9-12 Vergleichszwecken dienen.

Erläuterungen zur Tabelle

1. OCP besteht aus einem Gemisch aus primärem und sekundärem Phosphorsäureester des Octanols, Hersteller Chemische Werke München Otto Bärlocher.

2. LAP besteht aus einem Gemisch aus primärem und sekundärem Phosphorsäureester des Laurylalkohols, Hersteller Chemische Werke München Otto Bärlocher.

3. BW 5337 besteht aus einem Gemisch aus primären und sekundärem Phosphorsäureester des 2-Äthylhexanols, Hersteller

Chemische Werke Hüls, Deutschland

4. BW 5336 besteht aus einem Gemisch aus primärem und sekundärem Phosphorsäureester von Alkoholen mit 20 - 22 Kohlenetoffatomen, Hersteller Chemische Werke Hüls, Deutschland.

5. AS-3-Säure besteht aus Dodecylbenzolsulfonsäure, Hersteller Chemische Werke Hüls, Deutschland.

6. TPS besteht aus Tetrapropylenbenzolsulfonsäure, Hersteller Chemische Werke Hüls, Deutschland.

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7. RM 710, genaue Bezeichnung ^Gafac RM 710, besteht aus einem Gemisch von primären und sekundären Phosphorsäureestern äthoxylierten Alkylphenols, Hersteller General Aniline and PiIm Corp., USA.

8. lecithin aus Eiern, reinst, Hersteller Firma Merck, Deutschland.

9.^vs'Bstand 5714, Polyätherurethan, Hersteller Goodrich Chemi cal Co., USA.

10. ®Vinylite VAGH, Mischpolymerisat aus 91 Gew. $> Vinylchlo rid, 3 Gew. $> Vinylacetat und 5,9 Gew. # Vinylalkohol, Hersteller Union Carbide, USA.

11. (fypioloform F, Mischpolymerisat aus 5 Gew. i» Vinylalkohol, 12 Gew. $> Vinylacetat und 3 Gew. ?6 Vinylformal, Hersteller Wacker Chemie, Deutschland.
Vinnol B5/48A, hydroxylgruppenhaltiges Mischpolymerisat aus Vinylalkohol und Vinylacetat, Hersteller Wacker Chemie, Deutschland.

13.^Saran F 310, Mischpolymerisat aus Vinylidenchlorid und Acrylnitril, Hersteller Dow Chemical Corp., USA.

H.wCymel 255/10, teilpolymerisiertes, isobutyliertes MeIa minformaldehydharz, Hersteller American Cyanamid, USA.

15.viVDesmodur L, polyfunktionelles Isocyanat auf der Basis von 3 Mol. Toluylendiisocyanat und 1 Mol, Trimethylolpropan, Hersteller Bayer AG, Deutschland.

16. Die Werte ό HR undAGR geben an, um wieviel Prozent sich die Haftreibungswerte (HR) und die Gleitreibungswerte (GR) nach zweistündigem Laufen einer 1/2"-breiten Magnetbandschleife über einen zylindrischen Körper, der mit einem Messingblech bedeckt war, geändert haben. Der Reibungskörper war mit einer

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Parallelogrammführung federnd aufgehängt. Der Bandzug betrug 50 p, die Laufgeschwindigkeit 25 cm/sec. Die Reibung wurde über die elektronische Wandlung der mechanischen Verschiebung des Messingbleches bestimmt.

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I	098	Beispiel	I	Il	III	IV	V	Vl	VII	VIII	"Φ
102	ί ·	CrO2 (g)	162,0	162,0	162,0	162,0	162,0	162,0	162,0	162,0	V
	S · c y*s	Dispergatortyp I	AS-35	TPS6	OCP1	LAP2	BH 5337 3	BW 5336 h	AS-3	AS-3
	^^ * Ca?	D1»pergator-l-nenge (g)	8,2	8,2	4,0	4,0	4,0	4,0	4,0	• 4,0
		Olspergatortyp Il	-		AS-3	TPS	AS-3	TPS	RH 710	RH 510
		Dispergator-11-menge (g)	-	•	4,2	4,2			4,2	*,2
		Bindemittel 1	Estane 5714	Estane §714	Estane 5714 9	Estana 5714	Estane 5714	Estane 5714	Estaae 5714	Estane 5714
	Bindemittel-I-nengs (g) Bindemittel Il	30,0 Vinylite VAGH	30,0 Pioloform F	3O8O Vinylite VAGH10	30,0 Vinylite VAGH	30,0 Vinylite VA6H	30,0 Vinylite VAGH	25,0 Vinnol E5/48A12	25,0 Saran F 31013
	Bindssittel-ll-nenge (g)	7,2	7,2	. 7,2	TS2	7,2	7,2	12,2	" 12,3	IN«) ςη
	Gleitiittelseage (g) Lösemittelsenge (g)	0,8 455 al THF	0,8 300 ml THF 155 al Oichloräthau	455 El THF	455 Bl THF	,455 Hl THF	as 455 ml THF	• 098 455 al THF	0,6 455 is! THF
Härtertyp	es	O	Cyoel 255/10	«a	EB	-	DesBodur L 15
Härtenenge (g)	e»	Ό	1,5	m	•		0,5	-
Katalysator	θ	-	p,Toluol= suifonsäurs	'-	m	B
Katalysatorienge (g)	-		1.2	*		-	«	*
AHR 16 (St)	o 8		0	φ5	φ 10	♦ 7	♦18	♦ 16
A8R16(|)	Φ S	ο 11	φ 18	φ 10		«3	♦ 16	φ 14

ο cc co

BtIspiel	IX	X	Xl	XII	Audio-	AaNtadung	*22	♦ 55
CrO2(fl)	162,0	162,0				♦ 50	♦ 33
Disptrgatortyp I	RH 710 7	Lecithin 8	kom'rzUiie Bin
Dispergator-1-wigt (g)	8,2	8,2	der f Video-
Diipergatortyp Il	-	•
Dittarfitor-ll-eeiifle (g)	*	4*
Bindemittel I	Eetio« 5714	E«t«ne 5714
Bindwrfttel-l-wnge (g)	30,0	35,0
Bindemittel Il	Vinyl1te VAGH	Vianoi Ε5/4ΘΑ
Bindemittel-!!-wagt (g)	7.2	2.*
Gle1ti1tt.lM*3· (g)		0,8
L5tMittaiMige (g)	455 ii THF	455 «1 THF
Hirttrtyp	-	CyMi 255/10
Hirtert«igt (g)	*	0,7
KtUiysttor
Kitilirntontng· (g)
	♦ 120	♦ 80
Δ« 16 (fl	♦ 150	♦ 60

Claims (4)

1. Patentansprüche

   Magnetisches Speichermedium bestehend aus einem Träger mit einer bindemittelhaltigen Schicht, die als magnetisierbares Pigment CrO₂ enthält, dadurch gekennzeichnet, daß die Schicht als Dispergatoren Alkylarylsulfonsäuren, deren Alkylrest 8-22 C-Atome aufweist, allein oder im Gemisch mit Mono- und Diestern der Phosphorsäure mit höheren Alkoholen oder mit alkoxylierten Alkylphenolen enthält.
2. 2. Magnetisches Speichermedium nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Schicht als Dispergator Dodecylhenzolsulfonsäure enthält«
3. 3. Magnetisches Speichermedium nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Schicht als Dispergatoren Dodecylbenzolsulfonsäure und ein GemiBch aus primären und sekundären Phosphorsäureestern athoxylierten Alkylphenols enthält.
4. 4. Magnetisches Speichermedium nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Schicht als Dispergatoren Tetrapropyienbenzolsulfonsäure und ein Gemisch aus primären und sekundären Phosphorsäureestern des Laurylalkohols enthält.

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