DE2461936C3

DE2461936C3 - Schichtmagnetogrammträger

Info

Publication number: DE2461936C3
Application number: DE19742461936
Authority: DE
Inventors: Franz 6700 Ludwigshafen Buettner; Walter 6700 Ludwigshafen Schneider; Heinz Dipl.-Ing. Stritzinger
Original assignee: BASF SE
Current assignee: BASF SE
Priority date: 1974-12-31
Filing date: 1974-12-31
Publication date: 1983-02-24
Also published as: DE2461936B2; GB1528018A; DE2461936A1; JPS5189701A

Description

Die Erfindung betrifft Schichtmagnetogrammträger, bestehend aus einem Trägermaterial und zwei darauf aufgebrachten magnetischen Schichten, die in einem organischen Bindemittel nadeiförmiges magnetisches Material enthalten.

Es sind bereits eine Reihe von Mehrschicht-Magnetogrammträgern bekannt So wurde zur Verbesserung der Frequenzcharakteristik eines Magnetogrammträgers vorgeschlagen, die Magnetschicht in mindestens zwei Schichten aufzuteilen und die magnetischen Eigenschaften der Schichten an den Feldverlauf vor dem Aufzeichnungskopf bezüglich hoher und niederer Frequenzen anzupassen. Dies geschah durch unterschiedliche Verhältnisse von Koerzitivkraft zu Remanenz (US-PS 26 43 130, US-PS 26 91072), durch angepaßte Koerzitivkräfte (US-PS 26 47 954, DE-AS 12 85 005) oder durch eine magnetische Ausrichtung gemäß dem Feldlinienverlauf (US-PS 31 85 775, US-PS 30 52 567, DE-AS 12 79 089).

Auch die Verbesserung der Aufzeichnungsempfindlichkeit wurde durch eine Mehrschichttechnik angestrebt, und zwar durch Erhöhung der Packungsdichte an magnetischem Pigment in der äußeren Schicht (GB-PS 9 97 439). Eine Anpassung der vorgegebenen Lehren für die verbesserte Aufzeichnung von hohen Frequenzen auch bei Aufzeichnungsgeräten mit sehr niedrigen Bandgeschwindigkeiten erbrachte, daß vorteilhaft die Koerzitivkraft der äußeren Schicht in Abhängigkeit von der Schichtdicke gewählt wird (US-PS 37 61 311). Ebenso war bereits bekannt, daß man die mechanischen Eigenschaften eines Magnetbandes, insbesondere der Magnetschicht, verbessern kann, wenn man die obere Schicht entsprechend ausbildet, sei es durch ein besonders abriebfestes Bindemittel (DE-AS 12 80 931), durch ein druckunempfindliches Magnetpigment in der Oberschicht (DE-AS 19 38 006), durch ein Magnetpigment, welches einen geringeren Kopfabrieb verursacht (DE-AS 23 05 247). Das Problem, Magnetpigmente mit besseren Remanenzwerten, jedoch geringerer magnetischer Stabilität bei mechanischer Beanspruchung dennoch benutzen zu können, ist mit Hilfe einer zweiten äußeren Schicht mit stabilem Magnetpigment gelöst worden (US-PS 29 41 901). Des weiteren ist es bekannt, das stärkere Mcdulationsrauschen, das bei mehrschichtigen Magnetbändern durch Unregelmäßigkeiten an der Grenzfläche der Schichten verursacht wird, durch eine besondere Verfahrensweise zu verringern.

Die vorgenannten Maßnahmen verbessern vielfach die Aufzeichnungsqualität, jedoch sind sie nicht dazu geeignet, die Werte für die Kopierdämpfung zu

ίο verbessern. Die Kopierdämpfung stellt das Verhältnis der Ausgangsspannungen einer Nutzaufzeichnung (1 kHz mit Vollaussteuerung bei 38 cm/sec Bandgeschwindigkeit) zu ihrer Kopie dar, welche nach dem Aufwickeln des Magnetbandes auf der benachbarten

is Bandlage nach einer Lagerzeit von 24 Stunden bei Raumtemperatur entsteht Im Zusammenhaang mit den modernen Aufzeichnungs- und Wiedergabegeräten hat es sich als notwendig erwiesen — neben nanderen Parametern — auch die Kopierdämpfungswerte zu

2c verbessern. Rauscharmut und erhöhte Empfindlichkeit bei modernem Magnetband und Gerät lassen selbst schwache Aufzeichnungen, verursacht durch der. Kopiereffekt, störend wirksam werden. Magnetische Materialien mit geringem Kopiereffekt bedürfen besonderer Herstellverfahren und ebenso bei der Einarbeitung in das Bindemittel müssen Vorsichtsmaßnahmen eingehalten werden. Dagegen sind gerade bei der Herstellung von rauscharmen Magnetogrammträgern Anforderungen an das magnetische Material zu stellen, die für die Kopierdämpfungswerte nicht optimal sind.

Es bestand daher die Aufgabe, einen Schichtmagnetogrammträger mit zwei magnetischen Schichten zur Verfügung zu stellen, welcher die Vorteile eines mehrschichtigen Magnetbandes auszunutzen gestattet, ohne nur solche Magnetpigmente einsetzen zu können, die den geforderten Kopierdämpfungswerten entsprechen, aber dennoch als Magnetband den hohen Anforderungen hinsichtlich der Kopierdämpfung genügt

«o Es wurde nun gefunden, daß Schichtmagnetogrammträger, bestehend aus einem Trägermaterial und zwei darauf aufgebrachten magnetischen Schichten, die in einem organischen Bindemittel ein nadeiförmiges magnetisches Material enthalten, den gestellten Anforderungen genügen, wenn das magnetische Material in der an der Oberfläche des Magnetogrammträgers befindlichen Magnetschicht eine um mindestens 2 dB geringere Kopierdämpfung aufweist als das magnetische Material in der darunterliegenden Magnetschicht, mit der Maßgabe, dab die Koerzi'wfeldstärken der magnetischen Materialien der einzelnen Schichten gleich sind oder sich um höchstens 20% unterscheiden, wobei die dem Magnetkopf zugewandte Schicht das magnetische Material mit der niedrigeren Koerzitivfeldstärke enthält

In einer besonderen Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Schichtmagnetogrammträger unterscheiden sich die Werte der Kopierdämpfung beider magnetischer Materialien um 2 bis 2,5 dB.

Als geeignete Magnetpigmente werden die an sich bekannten nadeiförmigen Gamma-Eisen(III)oxide verwendet, wobei solche Magnetpigmente mit hohen Kopierdämpfungswerten, z. B. gemäß der DE-OS 22 54 810 hergestellt werden können.

Der durch das Pigment chrakterisierte Kopierdämpfungswert wird nach folgender Vorschrift bestimmt:

In einer 250 Volumenteile fassenden Zylindertopf-Kugelmühle mit Stahlkugeln werden eingewogen:

30,00 Gew.-Teile Magnetpigment

23,92 Gew.-Teile Lösungsmittelgemisch aus

40 Gew.-Teilen Tetrahydrofuran und
60 Gew.-Teilen Toluol
3,30 Gew.-Teile Isostearinsäure

37,85 Gew.-Teile 25%ige Lösung eines OH-Gruppen enthaltenden Copolymeren aus Vinylchlorid und Vinylacetat in obigem Lösungsmittel.

10

Die Magnetmischung wird 4 Tage dispergiert und dann auf eine 15 μιη starke Polyesterfolie zu 10 μπι Trockenfilmdicke aufgetragen. Die Magnetschicht wird in noch flüssigem Zustand über eine Vorrichtung zur magnetischen Orientierung der anisotropen Magnetteil- ι s chen geführt, die derart angeordnet ist, daß die Remanenz längs der Ausrichtung das 1,7fache der Remanenz quer dazu beträgt Die magnetischen und elektroakustischen Messungen erfolgen nach dem Verdichten der Magnetschicht mittels polierter Stahlwalzen (Gegenwalze Polyamid) bei Raumtemperatur unter Druck (Liniendruck !00 kg/cm).

Die erhaltene Magnetfolie wird zu '/« Zoll breiten Magnetbändern geschnitten. Auf ein solches Magnetband wird alle 8 Umdrehungen eines 280-mm-Wickels ein Impuls von 1 kHz bei 32 Muli-Maxwell Vormagnetisierung und 38 cm/sec Geschwindigkeit aufgezeichnet Daraufhin wird das gewickelte Band 24 Stunden bei 24° C gelagert und schließlich über ein 1-kHz-Filter wieder abgespielt Gemessen wird das Verhältnis zwischen Ausgangspegel der Aufzeichnung und dem Pegel des Echos auf dun Nachbarlagen des Wickels.

Die Herstellung des erfindungsgemäßen Magnetogrammträgers geschieht in an sich bexannter Weise. Als nichtmagnetische Trägermatemiien lassen sich die üblichen verwenden, insbesondere Fo.ien aus linearen Polyestern, wie Polyethylenterephthalat. Bei der Auswahl der organischen Bindemittel für das magnetische Material muß auf die mechanischen Eigenschaften der Schicht geachtet werden. So hat es sich für die erfindungsgemäCen Schichtmagnetogrammträger als vorteilhaft erwiesen, wenn die zum Trägermaterial benachbarte Magnetschicht ein Bindemittel mit einer Reißfestigkeit von mindestens 400 kp/mm² und einer Reißdehnung von unter 15%, vorzugsweise unter 10%, «5 und die obere Magnetschicht ein Bindemittel mit einer Reißfestigkeit von 360 bis 500 kp/mm² und einer Reißdehnung von mindestens 300%, vorzugsweise von über 400% enthält Entsprechende Bindemittel für die Unterschicht sind beispielsweise die Vinylcopolymerisate und für die obere Schicht die bei Magnetbändern üblichen Polyurethane. Dabei hat sich als vorteilhaft herausgestellt, daß die Bindemittel der zur Trägerfolie benachbarten Magnetschicht Shore-Härten A von mindestens 95, vorzugsweise von mindestens 100, aufweisen sollen, während die Bindemittel für die obere Magnetschicht niedrigere Shoi e-Härten, nämlich solche von 70 bis 95, vorzugsweise von 75 bis 85, aufweisen sollen.

Die Dispersionen der magnetischen Materialien für ^Μ die beiden Magnetschichten werden in einer üblichen Dispergiermaschine, einer Topfkugelmühle oder einer Rührwerkskugelmühle aus dem magnetischen Material und einer Lösung des Bindemittels unter Zusatz von Dispergiermitteln und anderen Zusätzen hergestellt und dann mit einer üblichen Beschickungsmaschine verarbeitet, indem nacheinander auf den Schichtträger die beiden Schichten aufgebracht werden. Nach der magnetischen Ausrichtung wird die Beschichtungsmischung auf dem Träger getrocknet; dies geschieht zweckmäßigerweise während 2 bis 5 Minuten bei Temperaturen von 50 bis 90° C Es sind auch Verfahren bekannt, bei denen zwei Magnetschichten gleichzeitig auf das Trägermaterial aufgetragen werden können. Auch danach lassen sich die erfindungsgemäßen Magnetogrammträger herstellen.

Die Magijetschichten lassen sich zude<n durch Hindurchführen zwischen geheizten und poliirten Walzen, gegebenenfalls bei Anwendung von Druck und Temperatur von 50 bis 100° C, vorzugsweise 60 bis 80° C₁ glätten und verdichten. Die gesamte Dicke der Magnetschichten beträgt im allgemeinen 3 bis 20 um, vorzugsweise 8 bis 15 um.

Nach dem Schneiden der beschichteten Folien zu Magnetbändern können diese nach den bekannten Methoden auf ihre elektroakustischen Eigenschaften untersucht werden.

Die erfindungsgemäßen Schichtmagnetogrammträger zeichnen sich nun durch ihre guten Kopierdämpfup.gswerte aus, wobei die hohen Kopierdämpfungswerte des nur in der unteren Schicht befindlichen magnetischen Materials für den gesamten zweischichtigen Magnetogrammträger nahezu erhalten bleiben. Dies ist insbesondere von Vorteil, da sich diese erfindungsgemäßen Schichtmagnetogrammträger ansonsten hinsichtlich dt? übrigen magnetischen Eigenschaften und damit auch hinsichtlich der elektroakustischen Eigenschaften nicht wesentlich von den Magnetbändern nach dem Stand der Technik unterscheiden. Somit sind die erfindungsgemäßen Schichtmagnetogrammträger bei sonst kompatiblen Eigenschaften bezüglich der Kopierdämpfungswerte optimiert Dies ist überraschend, denn durch Mischen von Magnetpigmenten mit niederen Kopierdämpfungswerten mit anderen mit hohen Werten werden bekanntermaßen nur Einschichtmagnetogrammträger mit entsprechenden Zwischer.werten erhalten.

Anhand der folgenden Beispiele vj¹! der überraschend auftretende Vorteil solcher Schichtmagnetogrammträger gemäß der Erfindung aufgezeigt werden. Die genannten Teile und Prozente beziehen sich, soweit nicht anders angegeben, auf das Gewicht.

Beispiel 1

Es wird eine Magnetdispersion folgender Zusammensetzung hergestellt:

22,5 Gew.-% nadeiförmiges Gamma-Eisen(III)-oxid

(He - 25 kA/m)
0,5 Gew.-% Natriumoleat

0,5 Gew.-% Silikatpulver (Teilchengröße unter 1 μπι) 149,5 Gew.-% 10%ige Lösung von Polyvinylformal in einer Lösungsmittelmischung aus gleichen Teilen Tetrahydrofuran/Dioxan 26_r5 Gew.-% Lösungsmittelgemisch wie vor 0,1 Gew.-% Polydimethylsiloxan 0,7 Gew.-% Diisodecylphthalat

Diese wird im folgenden als Magnetdispersion A bezeichnet und hat bei einer Schichtdicke von 16 μπι eine Kopierdämpfung von 51 dB. Nach gleichem Rezept wird eine Magnetdispersion B hergestellt mit dem Unterschied, daß ein getempertes Gamma-Eisen(III)oxid mit einer Kopierdämpfung von 53 dB bei 16 μπι Schichtdicke verwendet wird. Die Beschichtung erfolgt auf eine 30 um Polyäthylenterephthalatfolie

nach folgendem Schema (Schichtdicken trocken gemessen):

Versuch 1 12 μπι Magnetdispersion B der Trägerfolie

benachbart, darauf
4 μπι Magnetdispersion A
Versuch 1.2:16 μπι Magnetdispersion A

(Vergleichsversuch)
Versuch 13:16 μπι Magnetdispersion B

(Vergieichsversuch)

1.1

1.2

1.3

Meßwerte

(Werte nach DIN 45 519)

Klirrdämpfung (dB) 41,5 40,0 38,5 Gleichfeldrauschen (dB) 47 46 41 Kopie.rdämpfung (dB) 55 51 53 Beispiel 2

Es wird eine Magnetdispersion 1 mit folgender Zusammensetzung hergestellt:

750,0 Gew.-Teile Magnetpigment Gamma-Eisen(IH)-

OXId(Hc= 22JkAZm)
15,0 Gew.-Teile Stearinsäure

762,5 Gew.-Teile Lösungsmittelgemisch aus gleichen Teilen Tetrahydrofuran und Toluol

625,0 Gew.-Teile 20%ige Lösung eines Copolymerisates aus

80 Gew.-% Vinylchlorid,
10 Gew.-% Äthylmaleinat und
10 Gew.-<yb Methylmaleinat
in obigem Lösungsmittelgemisch

werden 3 Tage in einer Stahlkugelmühle dispergiert. Auf je 900 Gewichtsteile dieser Dispersion werden zugesetzt: 26t Gewichtsteile der obigen Copolymerisatlösung und eine Stunde mit dem Schnellrfihrer gut eingemischt

Ferner wird eine Magnetdispersion 2 nach folgendem Rezept hergestellt:

60,0 Gew.-Teile Magnetpigment Gamma-Eisen(III)oxid (H_c - 22,1 kA/m)

473 Gew.-Teile Lösungsmittelgemisch aus gleichen Teilen Tetrahydrofuran und Toluol
6,6 Gew.-Teile Isostearinsäure

75,5 Gew.-Teile 25%ige Lösung eines OH-Gruppen enthaltenden Mischpolymerisats aus Vinylchlorid und Vinylacetat

werden in einer Stahlkugelmühle 3 bis 4 Tage dispergiert.

Auf eine 30 μΓη-Polyesterfolie werden nachfolgende Beschichtungen durchgeführt:

Versuch 2.1: 8 μπι Magnetdispersion 1 der Trägerfolie benachbart, darauf 7 μπι Magnetdispersion 2

Versuch 2.2: 15 μπι Magnetdispersion 2 (Vergleichsversuch)

Versuch 23: 15 μπι Magnetdispersion 1 (Vergleichsversuch)

2.2

2.3

Meßwerte

Empfindlichkeit (dB) -0,6 -0,4 +0,7

Klirrdämpfung (dB) 35,8 39,5 40,0

Gleichfeldrauschen (dB) 42 47 48

Betriebsrauschen (dB) 60 63,7 63,8

Kopierdämpfung (dB) 58,5 54,5 56,5

Oberflächenwiderstand 1,5 8 0.3 (GOhm)

Fehler/km 27 43 7

Beispiel 3

Es wird eine Magnetdispersion 3 nach dem Rezept von Magnetdispersion 1 des Beispiels 2 hergestellt mit einem Gamma-Eisen(III)oxid 3 (H_c = 22,0 kA/m) sowie eine Magnetdispersion 4 nach dem Rezept von Magnetdispersion 2 des Beispiels 2 mit einem Gamma-Eisen(III)oxid 4 (H₀ - 223 kATm)..

Auf eine 30 μπι-PolyesterfoIie werden nachfolgende Beschichtungen durchgeführt:

Versuch 3.1 11 μπι Magnetdispersion 3 der Trägerfolie benachbart, darauf 5 μπι Magnetdispersion 4

Versuch 32: 16 μπι Magnetdispersion 4 (Vergleichsversuch)

Versuch 33: 16 μπι Magnetdispersion 3 (Vergleichsversuch)

3.1

3.2

3.3

Meßwerte	0	-0.25	+ 1,4
50 Empfindlichkeit (dB)	36,7	39	41,3
Klirrdämpfung (dB)	44	44	46
Gleichfeldrauschen (dB)	61,3	63,7	63,0
Betriebsrauschen (dB)	55,5	53	55,5
Kopierdämpfung (dB)

Claims

Patentansprüche:

1. Schichtmagnetogrammträger, bestehend aus einem Trägermaterial und zwei darauf aufgebrachten magnetischen Schichten, die in einem organischen Bindemittel ein nadeiförmiges magnetisches Material enthalten, dadurch gekennzeichnet, daß das magnetische Material in der an der Oberfläche des Magnetogrammträgers befindlichen Magnetschicht eine um mindestens 2 dB geringere Kopierdämpfung aufweist als das magnetische Material in der darunterliegenden Magnetschicht mit der Maßgabe, daß die Koerzitivfeldstärken der magnetischen Materialien der einzelnen Schichten gleich sind oder sich um höchstens 20% unterscheiden, wobei die dem Magnetkopf zugewandte Schicht das magnetische Material mit der niedrigeren Koerzitivfeldstärke enthält

2. Schichtmagnetogrammträger gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sich die Werte der Kopierdäznpfung beider magnetischer Materialien um 2 bis 2,5 dB unterscheiden.