DE2405222C2

DE2405222C2 - Verfahren und Vorrichtung zum Herstellen eines magnetischen Aufzeichnungsbandes

Info

Publication number: DE2405222C2
Application number: DE2405222A
Authority: DE
Inventors: Shigetaka Sendai Miyagi Higuchi; Isao Ishibashi; Tatsuo Tagajoshi Miyagi Shimizu; Masashi Somezawa
Original assignee: Sony Corp
Current assignee: Sony Corp
Priority date: 1973-02-03
Filing date: 1974-02-04
Publication date: 1983-11-24
Also published as: GB1437316A; JPS49104611A; CA991914A; IT1002826B; NL181239C; FR2216639A1; DE2405222A1; JPS5217404B2; US4100326A; FR2216639B1; NL181239B; NL7401533A

Description

fii
id,

konstruktiven Aufwand ein magnetisches Aufzeichnungsband ohne Oberflächenunregeimäßigkeiten herzustellen.

Vorzugsweise weist die bei der betreffenden Vorrichtung verwendete elastische Oberfläche eine Shore-D-Härte zwischen etwa 70° und 85° auf. Dies bringt den Vorteil einer besonders wirksam arbeitenden Vorrichtung mit sich.

Anhand der Zeichnung wird die Erfindung nachstehend an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert.

In der einzigen Zeichnung sind zwei Walzen 11,12 gezeigt, durch die ein Abschnitt eines ein Aufzeichnungsband 13 darstellenden streifenformigen Materials hindurchgeführt wird. Die Zeichnung dient dabei nur zu Illustrationszwecken; sie zeigt nicht die tatsächliche Größe der Elemente. Die Walze 12 ist aus Stahl und mit einem Achszapfen 14 versehen, der mit geeigneten Mitteln versehen ist, welche die Walze drehen. Die Walze 11 hat eine äußere Schicht bzw. eine elastische Oberfläche 16 aus Polyurethan, die eine Welle 17 aus Eisen oder Stahl umgibt Mittels üblicher Mittel wird in Richtung der Pfeile 18 und 19 ein Druck auf die Oberflächen der Walzen 11 und 12 ausgeübt, so daß die Walzen auf die gegenüberliegenden Flächen des zu walzenden

ίο Materials 13 drücken.

Einer der Parameter, der bei der Herstellung einer befriedigend arbeitenden Polyurethan-Walze wichtig ist, ist die Oberflächenhärte. Im folgenden Beispiel werden Testergebnisse von Polyurethan-Walzen mit unter-

IS schiedlicher Härte angegeben.

Beispiel 1

Für jeden Test wurde eine Polyurethan-Walze durch Aufwickeln einer 10 mm dicken Polyurethan-Schicht auf einen Eisenkern mit einem Durchmesser von 290 mm hergestellt. Das Polyurethan hatte bei den verschiedenen Rollen eine Shore-Härte von 60°, 65°, 70°, 75° und 85°. In jedem Fall wurde die Oberfläche der Walze poliert. Ein magnetisches Aufzeichnungsband, im folgenden kurz Magnetband genannt, für eine Videoaufzeichnung wurde zwischen je einer der Polyurethanwalzen und einer Stahlwalze hindurchgeführt. Die Polyurethanwalze wurde auf einer Temperatur von

Tabelle I

60⁰C gehalten. Auf das Magnetband wurde von den beiden Walzen ein Druck von 250 kg/cm ausgeübt. Das Magnetband wurde durch die "Walzen mit einer Geschwindigkeit von 60 m/min hindurchgeführt.

Um einen Vergleich zu erhalten, wurde die Polyurethan-Walze durch eine Walze ersetzt, deren Oberfläche aus Baumwolle bestand. Der mit einem elektronischen Testgerät ausgewertete Vergleich bezüglich des gewalzten Magnetbandes ist nachfolgend in Tabelle 1 wiedergegeben:

	Baumwollwalze	Polyurethan-Walze	75°	Shore-D-Härte	65°	60°
	(Stand der Technik)	85°	890	70°	780	750
Remanente Magnetfluß-Dichte	1030	1050		830
(Gauss)			+0,2		-3,5	-3,8
RFS(db)	0	+1,4	+0,4	-2,1	-1,9	-1,9
*S/N(ab)*	0	+1,2	0	-0,4	-1,0	-1,0
C(db)	0	+0,8	+2,1	-0,5	+0,5	+0,3
C/N (db)	0	+3,3	0,06	+1,5	0,09	0,10
Oberflächenrauhigkeit (μ)	0,120	0,05	0,06

Die in Tabelle I angegebenen Werte wurden durch folgende Messungen ermittelt:

RF-S ist das wiedergegebene Luminanz-Ausgangssignal mit der Frequenz 4,6 MHz,
S/N ist das Signal-Rausch-Verhältnis des Luminanzsignals mit der Frequenz 4,6 MHz,
C ist das wiedergegebene Farbausgangssignal mit der Frequenz 750 kHz,

C/N ist das Signal-Rausch-Verhältnis des Farbsignals mit der Frequenz 750 kHz,
die Oberflächen-Rauhigkeit wurde nach der MultiInterferenz-Methode gemessen.

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Die Testergebnisse der mit einer Baumwollwalze und den Polyurethan-Walzen gewalzten Magnetbänder zeigen bei diesem Beispiel, daß die Polyurethan-Walze ein besseres Signal-Rausch-Verhältnis bezüglich des Farbsignals liefern als die Baumwollwalze. Dies ist darauf zurückzuführen, daß die Oberflächen-Rauhigkeit des mit den Polyurethan-Walzen gewalzten Magnetbandes nur halb so groß war wie diejenige, die durch das Walzen mit der Baumwollwalze erzeugt wurde.

Die Testergebnisse zeigen weiterhin, daß bei Verwendung von Polyurethan-Walzen mit einer Härte von über 75° Shore-D das Luminanzsigna! einen hohen Wert hat. Die mit solchen Walzen behandelten Magnetbänder haben außerdem ein gutes Signal-Rausch-Verhältnis bezüglich des Luminenzsignals und des Farbsignals. Magnetbänder, die mit Polyurethan-Walzen behandelt wurden, welche eine Härte von 85° Shore-D hatten, zeigen eine extrem hohe Qualität.

Es wurden außerdem weitere Tests unternommen, um den Einfluß von Temperatur und Druck der Walzen auf das Magnetband zu bestimmen. Bei diesen Tests wurde herausgefunden, daß bei Temperaturerhöhung die magnetische Schicht flüssig wird, so daß die Effektivität der Oberflächenbehandlung bei gleichem Druck steigt. Wenn die Temperatur jedoch 200⁰C übersteigt, so kann das Basismaterial des Magnetbandes 13 seine Form ändern oder die Magnetschicht weich werden, wodurch die Magnetschicht an der Stahlwalze 12 festklebt. Wenn die Temperatur der Polyurethan-Walze 11 einen Wert von 100⁰C erreicht, wird das Polyurethan 16 weich. Da das Magnetband 13 jedoch zwischen den Walzen 11 und 12 läuft, kann die Temperatur des Poly-

urethane 16 unter 100⁰C gehalten werden, wenn die Temperatur der Stahl walze 12 auf 200⁰C gehalten wird. Das Polyurethan kann dadurch gegen Temperaturerhöhung geschützt werden, daß man kühle Luft auf seine Oberfläche bläst, die dann die Temperatur unter 100⁰C hält.

Wenn die Temperatur geringer als 40⁰C ist, wird der gewünschte Effekt bei der Oberflächenbehandlung des Magnetbandes 13 nicht erreicht.

Durch eine Erhöhung des Druckes in Richtung der Pfeile 18 und 19 wird die Dichte der magnetischen Partikel erhöht. Drücke bis maximal etwa 450 kg/cm bis 500 kg/cm führen zu guten Ergebnissen. Eine Erhöhung des Druckes über 500 kg/cm führt nicht zu einer Verbesserung der Dichte der magnetischen Partikel. Wenn der Druck 500 kg/cm übersteigt, so ist dies schädlich für die Polyurethan-Walze 11. Das Polyurethan 16

zeigt dann die Neigung nach wenigen Betriebsstunden zu brechen.

Betrachtet man das untere Ende der Skala, so stellt man fest, daß das Magnetband nicht befriedigend gewalzt wird, wenn der Druck geringer als etwa 50 kg/ cm ist. Der günstigste Druckbereich liegt zwischen etwa 150 kg/cm bis 300 kg/cm.

Zur Herstellung von Polyurethan gemäß der Erfindung kann Epoxidharz, Polyphenylensulfid-Harz oder Polycarbonat als Polyurethanharz verwendet werden. Dem Polyurethan können verschiedene Materialien, wie beispielsweise Verfestigungsmaterial, Füllstoff, Zusätze zur Verhinderung einer elektrischen Aufladung und Zusätze zur Absorption von ultravioletten Strahlen hinzugefügt werden. Die zuletzt genannten Zusätze können beispielsweise Kohlenstoff oder Kieselsäure-Gel sein.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Verfahren zum Herstellen eines magnetischen Aufzeichnungsbandes, welches aus einem flexiblen nichtmagnetischen Träger besteht, dessen eine Oberfläche mit einer gleichmäßigen magnetischen Schicht aus fein verteilten magnetischen Partikeln überzogen ist, die in einem flexiblen Bindemittel derart dispergiert sind, daß die betreffende magnetische Schicht bei geringer Oberflächenrauhigkeit magnetische Partikel in hoher Dichte aufweist,
wobei das Aufzeichnungsband zwischen einer Metallwalze (12) und einer Walze (11) mit elastischer Oberfläche hindurchgeführt wird, die eine bestimmte Oberflächenhärte aufweist,

wobei durch die Metallwalze (12) die magnetische Schicht und durch die Walze (11) mit elastischer Oberfläche der Träger berührt werden,
wobei die Temperatur der Metallwalze (12) an deren zylindrischer Oberfläche im Bereich von etwa 40⁰C bis 200⁰C liegt

und wobei der Druck zwischen den Walzen (11,12) im Bereich zwischen etwa 50 bis 500 kg/cm liegt, dadurch gekennzeichnet, daß als Walze (11) mit elastischer Oberfläche eine Walze mit einer zylindrischen Oberfläche (16) aus Polyurethan verwendet wird, die eine Shore-D-Härte von mindestens 70° aufweist,

und daß das Aufzeichnungsband (13) zwischen die Metallwalze (12) und die Walze (11) mit elastischer Oberfläche hindurchgeleitet wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß bei einer oberhalb von 100⁰C liegenden Temperatur der Metallwalze (11) die Temperatür der zylindrischen Oberfläche (16) aus Polyurethan der Walze (11) mit elastischer Oberfläche durch Anblasen ihrer zylindrischen Oberfläche (16) mit Kühlluft unter etwa 100⁰C gehalten wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine zylindrische Oberfläche (16) aus Polyurethan mit einer Shore-D-Härte im Bereich von etwa 70° bis 85° verwendet wird.

4. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, mit einer Metallwalze (12) und mit einer Walze (11) mit elatischer Oberfläche, wobei die elastische Oberfläche eine bestimmte Oberflächenhärte aufweist,

wobei die Achsen der beiden Walzen (11,12) parallel zueinander verlaufen, wobei die Metallwalze (12) derart erwärmt ist, daß eine Oberflächentemperatur zwischen etwa 40⁰C und 200⁰C vorhanden ist,

und wobei ein Druck rechtwinklig zu den Achsen der Walzen (11,12) in einer durch die beiden Achsen hindurchverlaufenden Richtung derart ausgeübt ist, daß die Walzen (11,12) unter einem im Bereich von etwa 50 bis 500 kg/cm liegenden Druck aneinander anliegen,

dadurch gekennzeichnet, daß die elastische Oberfläche (16) aus Polyurethan besteht und eine Shore-D-Härte von zumindest 70° aufweist.

5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die elastische Oberfläche (16) eine Shore-D-Härte zwischen etwa 70° und 85° aufweist.

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen eines magnetischen Aufzeichnungsbandes, welches aus einem flexiblen nichtmagnetischen Träger besteht, dessen eine Oberfläche mit einer gleichmäßigen magnetischen Schicht aus feinverteilten magnetischen Partikeln überzogen ist, die in einem flexiblen Bindemittel derart dispergiert sind, daß die betreffende magnetische Schicht bei geringer Oberflächenrauhigkeit magnetische Partikel in hoher Dichte aufweist, gemäß dem Oberbegriffdes Anspruchs 1 sowie eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens.

Gattungsgemäß wird die geringe Oberflächenrauhigkeit durch ein Kalandrierungsverfahren erreicht. Während von sogenannten Trockenkalandrierungsverfahren bisher nicht angenommen wurde, daß mit diesen die erwünscht geringe Oberflächenrauhigkeit erreichbar ist, war diese mittels Nabkalandrierungsverfahrens grundsätzlich verbesserbar.

Ein Naßkalandrierungsverfahren gemäß dem Oberbegriffdes Anspruchs 1 zum Herstellen eines Magnetbandes ist aus der US-PS 33 98 011 bekannt. Bei diesem werden Flüssigkeitstropfen auf die Metallwalze abgegeben, während die Walze mit elastischer Oberfläche eine Gummiwalze ist, um die das Magnetband herumgeführt wird. Die verwendete Gummiwalze besitzt eine Shore-A2-Härte von 75° bis 95° entsprechend einer Shore-D-Härte von 20° bis 41°. Abgesehen von der komplizierten Vorgehensweise lassen sich noch nicht die erwünschten geringen Oberflächenrauhigkeiten erreichen.

Es ist daher Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren sowie eine Vorrichtung zum Herstellen eines magnetischen Aufzeichnungsbandes gemäß der eingangs genannten Art dahingehend zu verbessern, daß die Oberflächenrauhigkeit weiter verringert wird. Die Aufgabe wird bei einem Verfahren der eingangs genannten Art durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 1 gelöst.

Die Erfindung bringt nicht nur den Vorteil mit sich, daß auf einfache Weise, also mittels eines Trockenkalandrierungsverfahrens, das ohne Schmiermittel auskommt, ein magnetisches Aufzeichnungsband herstellbar ist, sondern ferner, daß das auf diese Weise hergestellte magnetische Aufzeichnungsband geringere Oberflächenrauhigkeit aufweist als sie bisher erreichbar war.

Es ist zu erwähnen, daß bei der Papierherstellung Kalandrierungsverfahren bekannt sind, bei denen eine Walze mit elastischer Oberfläche verwendet wird, die einen Kunststoff mit einer Shore-D-Härte von mindestens 53° aufweist (vgl. US-PS 32 22 209). Allerdings dient diese Vorgehensweise zum Kalandrieren von beidseitig doppelt beschichteten Papierbahnen zur Verbesserung des Glanzverhältnisses und zur Vermeidung eines zusätzlichen Superkalandrierungsschrittes. Eine Anregung, daß diese Vorgehensweise bei der Herstellung von magnetischen Aufzeichnungsbändern von Vorteil sein könnte, ist jedoch aufgrund der grundsätzlich unterschiedlichen geforderten Eigenschaften der Beschichtung des nichtmagnetischen Trägers nicht gegeben, zumal die Oberflächenrauhigkeit bei den beschichteten Papierbahnen keine Rolle spielt.

Zweckmäßige Weiterbildungen des Verfahrens gemäß der Erfindung ergeben sich aus den Ansprüchen 2 und 3.

Zur Durchführung des Verfahrens gemäß der Erfindung dient eine Vorrichtung gemäß Anspruch 4. Diese Vorrichtung gestattet es, mit einem besonders geringen