DE2512450B2 - Schichtmagnetogrammträger - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich ai'f Schichtmagnetogrammträger, bestehend aus einem flexiblen Trägermaterial und mindestens einer darauf aufgebrachten Magnetschicht, -vobei zumindest die an der Oberfläche befindliche Magnetschicht vorwiegend aus in einem Bindemittel feinveiteilten magnetischen Teilchen und nichmagnetischen Teilchen besteht.

Magnetschichten, an die hohe Anforderungen hinsichtlich der Lebensdauer und Verschleißfestigkeit, speziell im Einsatz auf dem Computerband-, Sprachlabor- oder Videobandsektor gestellt werden, müssen, um diesen Anforderungen zu genügen, einen sehr niederen Reibungskoeffizienten gegenüber den mit der Bandoberfliiche in Berührung stehenden Geräteteilen, die in erster Linie aus Metallen bestehen, aufweisen.

Von besonderer praktischer Bedeutung ist dabei, daß der Reibungskoeffizient gegenüber Metalloberflächen wie Messing, Stahl, Chrom, Mu-Metalt usw. über die Benutjungsdauer konstant ist, d. h. daß sich der Betrag des Reibungskoeffizienten von oftmals benutzten Bändeim, deren Bandoberfläche oder Teile der Bandoberfliiche vielen Tausenden von Kopfpassagen unterworfen wurden, nach der Benutzung nicht erhöht. Die Praxis zeigt, daß diese Forderung nur schwer verwirklicht werden kann, da bei der oftmaligen Bandbenutzung einerseits der Gteitmittelfilm, der sich auf der Oberfläche gleitmitlelhaltiger, magnetischer Datenträger befindet, weitgehend abgetragen wird und andererseits die Bandoberfliiche durch den dauernden schleifenden Kontakt mit den mit ihr in Berührung stehenden Gerätcteilen wie Köpfen oder gegebenenfalls Umlenkbolzen stark poliert werden kann und dadurch eine hohe Glätte der Oberfläche erreicht wird. Neben der Abtragung des Gleitmittelfilms bewirkt eine sehr hohe Oberiläeheiiglätte einen engen Kontakt zwischen Magnctbancloberfläche und berührender Metallfläche, was sich durch Erhöhung der Adhäsionskräfte zwischen Metalll und Magnetbandoberfläche in einem starken Anstieg des Reibungskoeffizienten und dem Auftreten von Sitick-S.lip-Effekten (Ruckgleitcn) auswirken kann. Im Extremfall kann ein Kleben des Magnetogrammträgers «in Metallteilen eintreten. In diesem Fall, Ιι.τ hei verschiedenen Gerätcknnstnik:ionen. vor allem an sogenannten Single-Capstan-Laufwerken auftreten kann, ist die Reibung zwischen der Oberfläche des Magnetogrammträgers und den in Berührung stehenden Metallteilen, vor allem Magnetköpfen so stark angestiegen, daß die Kraft des Antriebcapstans nicht mehr ausreicht, um das Magnetband zu bewegen.

Die bisher zur Abhilfe bei diesem Problem vorgeschla "n Maßnahmen sehen in erster Linie die Zugabt, verschiedener flüssiger oder ferster Schmier mittel vor. Der Nachteil aller Gleitmittel ist es jedoch, daß eine mehr oder weniger starke Abtragung von der Oberfläche und auch das Polieren der Schichtoberfläche bei starker Beanspruchung und damit auch der unerwünschte Effekt des Reibungsanstieges nicht verhindert werden kann.

Zur Verbesserung der mechanischen Eigenschaften, insbesondere zur Beseitigung der Hü.ilkrümmung wurde bereits in der DE-PS 8 53 211 vorgeschlagen, der Magnetschicht nichtferromagnetische feinverteilte Teil chen mit in etwa der gleichen Teilchengröße wie das Magnetmaterial zuzugeben.

Aus der DE-AS 12 87 633 ist bekannt, der Magnetschicht zur Reinhaltung des Magnet kopf es und Entfernung der am Kopf gebildeten Oxidschichten relativ große Mengen, ca. 11 bis 20%, bezogen auf die getrocknete Magnetschicht, an Abrieb- oder Schleifteilchen, wie Chromdioxid, Aluminiumoxid, Carborundum und Siliziumdioxid zuzusetzen. Diese Maßnahme birgt den Nachteil, daß einerseits durch eine solch hohe Zugabe an magnetisch inertem Material eine bedeutende Verschlechterung der magnetischen Eigenschaften und damit der Lesespannung in Kauf genommen werden muß und zum anderen, daß Schleifteilchen, die naturgemäß eine sehr rauhe scharfkantige Oberfläche besitzen, zwar im Stand sind, den Kopf zu reinigen, dabei jedoch aber auch stark zur Abnutzung und zum frühzeitigen Verschleiß des Kopfes beitragen. In der DE-OS 21 24 174 werden der Magnetschicht ebenfalls nichtferromagnetische Teilchen, die wenigstens in einer

-to Dimension die Dicke der Magnetschicht erreichen und in der Härte über der des Bindemittels liegen, zugegeben, um den Widerstand gegen Abrieb zu erhöhen bei gleichzeitig niedrigem Rauschpegel. Die genannten Teilchen gehören jedoch auch zur Klasse der Schleifmittel und bewirken somit die bereits genannten Nachteile.

Nach der US-PS 36 87 725 soll die Bildung von Ablagerungen an Tonköpfen durch den Zusatz einer Kombination von anorganischen Materialien verhindert werden. Danach werden weiche Materialien mit blättchenförmiger Struktur (Mohsche Härte unter 6) mit harten kubischen Teilchen kombiniert. Dies führt wohl zu Bändern, die etwaige Ablagerungen von Tonköpfen abschleifen. Es ist bei Zugabe einer solchen Kombina-

'>') tion von anorganischen Materialien jedoch nicht möglich, den Reibungskoeffizienten des Bandes bei starker Beanspruchung konstant zu halten und Klebe- und Siick-Slip-Effekte zuverlässig zu vermeiden.

Aufgabe der Erfindung war es daher, Schichtma-

*" gnetogrammträger der eingangs genannten Art bereitzustellen, deren Magnetschicht auch nach starker Datierbeanspruchung einen gleichmäßig niedrigen Reibungskoeffizienten aufweist und die auch nach Dauerbeanspriichung nicht zu einem Haften des ganzen

*> Schichtmagnetogrammträgers an Geräteteilen und dem Auftreten von St ick-Slip- Effekten neigen.

Es wurde nun befunden, daß Schichtmagnetogrammira'ecr. bestehend ;tus einem flexiblen Triiecrmaterial

mit mindestens einer darauf aufgebrachten Magnetschicht, wobei zumindest die an der Oberfläche befindliche Magnetschicht vorwiegend aus einem Bindemittel und aus feinverteilten magnetischen und nichtmagnetischen Teilchen besteht, die geforderten Eigenschaften aufweisen, wenn die Magnetschicht als nichtmagnetische Teilchen Fällungsldeselsäure mit einem Primärteilchendurchmesser von 0,02 bis 0,1 μπι, einen Sekundärteilchendurchmesser von 2 bis 4 μπι und mit einem pH-Wert zwischen 5 und 8 enthalten.

Als besonders vorteilhaft hat es sich erwiesen, wenn der Magnetschicht die Fällungskieselsäure in einer Menge von 0,5 bis 8, vorzugsweise von 1 bis 4 Gewichtsprozent, bezogen auf die verfestigte Magnetschicht, zugegeben wird.

Die in der Magnetschicht des erfindungsgemäßen Schichtmagnetogrammträgers enthaltene Fällungskieselsäure wird in bekannter Weise durch Ausfällen aus Alkalisilikatlösip^en mit Säuren, bevorzugt Schwefelsäure, gewönne«,'wobei darauf zu achten ist. daß die Kieselsäuresolzwischenstufe umgangen wird. Das Kieselgel fällt sofort in feinteiliger Form an und muß nicht mehr durch einen Mahlvorgang zerkleinert werden. Zweckmäßigerweise wird man so vorgehen, daß man zu einer Wasserglaslösung unter starkem Rühren die Säure zusetzt oder aber die Wasserglaslösung und die Säure getrennt in eine wäßrige neutral gehaltene Lösung einleitet Die feinteilige Fällungskieselsäure wird durch Waschen oder mit Hilfe von Ionenaustauschern gereinigt Sie ha' ein Stampfgewicht von 0,08 bis 0,2 g/cm³, einen Trocknungsverlust von 2 bis 5%, einen Glühverlust von 4 bis 6% cuid eint/ Al₂Oj-GeIIaIt von 0,2 bis 0,4%. Diese Teilch«/ besitzen eine kugelige Gestalt und einen Primärteilchenduiv imesser von 0,02 bis 0,1 μπι. Eine große Anzahl solcher Primärteilchen ist zu Sekundärteilchen zusammengelagert. Die Haftung der Primärteilchen aneinander ist so stark, daß selbst ein längerer Dispergiervorgang die Sekundärteilchenstruktur nicht zerstört, deren mittlerer Durchmesser zwischen 2 und 6, bevorzugt um ca. 3 μπι, liegt Der pH-Wert der geeigneten Fällungskieselsäure liegt zwischen 5 bis 8, gemessen in einer 4%igen wäßrigen Aufschlämmung gemäß DIN 53200. Diese Fällungskieselsäure hat eine kugelige Teilchenform und ist in ι Gegensau zu pyrogener Kieselsäure ohne scharfe Kanten und somit als Schleifmittel nicht geeignet. Die Herstellung von pyrogener Kieselsäure erfolgt durch Zersetzung von Siliziumtetrahalogeniden mit Wasserdampf bei hohen Temperaturen. Pyrogene Kieselsäure besitzt ein Stampfgewicht von 0,02 bis 0,1 g/cm¹, einen Trocknungsverlust von kleiner 1%, einen Glühverlust von kleiner 2% und einen AI₂Oi-GeIIaIt von kleiner 0,1%. Der mittlere Primär- und Sekundärteilchendurchmesser kann unter 1 und Ober 6 μπι liegen. Diese pyrogene Kieselsäure ist im Rahmen dieser Erfindung nicht einsetzbar.

Die Fällungskieselsäure wird der zu dispergierenden Mischung, die aus einem oder mehreren Magnetpignenten. Bindemittellösung, Dispergiermittel, Gleitmittel und gegebenenfalls weiteren Lösungsmitteln und anderen Zusatzstoffen besteht, zu Beginn und zu jedem beliebigen Zeitpunkt des Dispergierprozesses zugesetzt werden. Auch ein Einrühren der Kieselsäure mit Hilfe eines schnell laufenden Rührwerks, z. B. mit einem Sägcblattrührer bei ca. 1000 UpM in die bereits fertiggestellte Dispersion, ist möglich.

Die Herstellung der Magnets'liichten für die erfindungsgemäßen Magnetogrammirägcr kann in an sich üblicher Weise erfolgen. Als Magnetpigment wird bevorzugt feinteiligei stäbchenförmiges Gamma-Eisen(Hl)-oxid mit einer durchschnittlichen Teilchengröße von 0,1 bis 2 μπι und insbesondere von 0,1 bis 0,9 μπι, verwendet Als Magnetpigmente für die erfindungsgemäßen Schichtmagnetogrammträger sind ferner würfalförmiges Gamma-Eisen(III)-oxid, kobaltdotiertes Gamma-Eisen(Hl)-oxid sowie die für diesen Zweck bekannten feinteiligen Metallegierungen von

ίο Schwermetallen, insbesondere von Eisen, Kobalt und/oder Nickel sowie ferromagnetisches Chromdioxid geeignet

Als Bindemittel für die Dispersion des feinteiligen M-ignetpigments können die für die Herstellung von Magnetschichten bekannten Bindemittel verwendet werden, wie in Lösungsmitteln lösliche Copolyamide, Polyvinylformale, Polyurethanelastomere, Mischungen von Polyisocyanaten und höhermolekularen Polyhydroxyverbindungen und Vinylchlorid-Polymerisate mit über 60% an Vinylchlorid-Molekülbausteinen, ζ,Β, Vinylchlorid-Copolymerisate mit Comonomeren, wie Vinylestern von Monocarbonsäuren mit 2 bis 9 C-Atomen, Estern von aliphatischen Alkoholen mit 1 bis 9 C-Atomen und äthylenisch ungesättigten Carbonsäu ren mit 3 bis 5 C-Atomen, wie die Ester der Acrylsäure, Methacrylsäure oder «Maleinsäure oder diesen Carbonsäuren selbst als Comonomeren sowie hydroxylgruppenhaltige Vinylchlorid-Copolymerisate, die durch partielle Verseifung von Vinylchlorid-Vinylester-Copo- lymerisaten oder direkte Copolymerisation von Vinylchlorid mit hydroxylgruppenhaltigen Monomeren, wie Allylalkohol oder 4-Hydroxybutyl- oder 2-Hydroxyäthyl-imethjhacrylat hergestellt werden können. Ferner sind als Bindemittel geeignete Abmischungen von Polyurethanelastomeren mit Polyvinylformalen, Phenoxyharzen und PVC-Copolymerisaten der angegebenen Zusammensetzung anwendbar.

Als zweckmäßig erwiesen sich handelsübliche Elastomere, Polyesterurethane aus Adipinsäure, 1,4-Butandiol

■ui und 4,4-Diisocyanatndiphenylmethan, da die Anwendung solcher Bindemittel bzw. Bindemittelkombination besonders widerstandsfähige Schichtmagnetogrammträger ergibt Da gerade diese polyurethanelastomerhaltigcn Magnetschichten nach oftmaliger Benutzung einen unerwünschten Anstieg der Haftreibung zeigen, kann dieser Effekt durch Zusatz von Fäliungskieselsäure der beschriebenen Art verhindert werden.

Im allgemeinen werden bei der Herstellung von Schichtmagnetogrammträgern auf 2,5 bis 44 Gewichts teile Bindemittel 10 bis 13 Gewichtsteile Magnetpig- ment, vorwiegend Gamma*Eisen(llI)-oxid eingesetzt Im einzelnen kann das Verhältnis entsprechend dem speziellen Bindemittel bzw. Magnetpigment leicht anhand weniger Versuche ermittelt werden.

Als nichtmagnetische Trägermaterialien for die Magnetschicht kommen die dafür bekannten in Frage, bevorzugt flexible Träger, wie Folien oder Bänder auf Basis von Polyvinylchlorid oder Polyestern, wie Polyäthylenterephthalat-Folien in den dafür Üblichen

«ϊ Stärken. Das Auftragen einer haftvermittelnden Zwischenschicht, ζ. B. auf Basis eines Vinylidenchlorid-Copolymerisates, auf die Unterlage vor Auftragen der Magnetschicht ist möglich und manchmal zweckmäßig.
Das Aufbringen der fertigen Dispersion auf das

6' Trägermaterial geschieht in an sich bekannter Weise. Nach dem Ausrichten der magnetischen Teilchen und dem Trocknen der Schicht, wird die Magnetschicht vorteilhafterweise unter Druck mit gegebenenfalls

erwärmten Walzen an ihrer Oberfläche geglättet. Die Stärke der gesamten Magnetschicht beträgt im allgemeinen zwischen 2 und 15 um

Um besonders elektroakustische Eigenschaften zu erreichen, hat es sich für besondere Anwendungen als -, vorteilhaft erwiesen, auf das Trägermaterial mehr als eine Magnetschicht mit gleichen oder unterschiedlichen Eigenschaften aufzubringen. In diesem Fall ist es ausreichend, wenn die erfindungsgemäßen Schichtmagnetogrammträger nur in der obersten Magnetschicht die Fallungskieselsäure enthalten.

Gegenüber den bekannten Magneiogrammirägern zeichnen sich die erfindungsgemäßen Magnetogrammträger durch ihren konstanten niederen Reibungskoeffizienten aus. Eine störende Erhöhung des Reibungskoef- ι ί fizienten, der sich vor allem bei stark strapazierten Bändern mit oftmaligem BandVKopfpassagen, wie bei Computer- und Sprachlaborbändern einstellt und die schließlich zu Störungen im Betrieb des Bandes durch Stlck-Slip-Effekte, die in ungünstigen Fällen über Longitudinalschwingungen zu einer Frequenzmodulation der Aufzeichnung führen, wird zuverlässig verhindert. Die erfindungsgemäßen Magnetogrammträger besitzen eine außerordentlich hohe Widerstandsfähigkeit gegen mechanischen Verschleiß. D:s Abrasivität der Magnetschichten ist durch den Zusatz an Fällungskieselsäure jedoch nicht erhöht, eine Beeinträchtigung der Lebensdauer von Magnetköpfen und Metallteilen, die mit der Bandoberfläche in Kontakt stehen, ist infolgedessen nicht feststellbar. in

Die in nachstehenden Beispielen und Vergleichsversuchen angegebenen Teile und Prozente beziehen sich, soweit nicht anders angegeben, auf das Gewicht. Volumteile verhalten sich zu Teile wie Liter zu Kilogramm. r>

Beispiel 1

In eine Kugelmühle von 30 000 Volumteilen Inhalt, enthaltend 30 000 Teile Stahlkugeln mit einem Durchmesser von 4 bis 6 mm werden folgende Materialien eingefüllt:

3500 Teile eines feinteiligen, nadeiförmigen Gamma· Eisen(lll)-oxides mit einer durchschnittlichen Nadellänge von ungefähr 0,8 μτη; -r, 210 Teile eines leitfähigen Rußes; 45 Teile Sojalecithin;

• 21 Teile Butylstearat;

10Teile eines Dimethylsilikonöles; 9 Teile Stearinsäure;

9220 Teile einer Lösung von

800 Teilen eines Polyesterurethans, hergestellt aus Adipinsäure, 1,4-Butandiol und 4,4-Diisocyanatodiphenylmethan mit einem K-Wert von ca. 60 und einer Shorehärte von A 95 und

200 Teilen eines thermoplastischen, hochmolekularen Phenoxyharzes, hergestellt aus Bisphenol A und Epichlorhydrin mit einem Molekulargewicht von ca. 30 000 in 8220 m> Teilen eines Lösungsmittelgemisches, bestehend zu gleichen Teilen aus Tetrahydrofuran und Dioxan; 70 Teile einer Fällungskieselsäure, hergestellt durch

Versetzen einer wäßrigen Natriumsilikatlö- (τ> sung mit Schwefelsäure. Die Kieselsäure besteht aus Primärteilchen mit einem minieren Ourchmesscr von unter 0.1 μηι, die ίι Sekundäncilchen von ca. 3 μηι anuiruindergelagert sind. Der pH-Wert der Kieselsäure beträgt ca. 7.

Die Mischung wird ca. 70 Stunden dispergiert. Die Dispersion wird sodann nach Filtration unter Druck, die nach der üblichen Technik erfolgen kann, auf eine Polyäthylenterephthalatfolie aufgetragen und na^h Durchlaufen eines magnetischer: Richtfeldes bei Temperaturen zwischen 50 und 90° C getrocknet. Die Magnetschicht wird durch Ziehen über polierte und geheizte Walzen unter Anwendung von Druck und Temperatur von ca. 50 bis 8O⁰C geglättet und verdichtet. Die Dicke der Magnetschicht beträgt danach 10 μπι. Die beschichtete Folienbahn wird zur Prüfung in Bänder von '/2" Breite geschnitten.

Prüfung

Die Bänder werden folgendermaßen geprüft: 1. Messung der Reibkraft

Messung der Reibkraft der anbenutzten Magnetschicht gegen eine verchromte Sta'pSvaize erfolgt nach »IBM ^lh" magnetic tape specification. Form Nr. 570-0295.CaL No. lOSDOI-1«. Die Reibkraft ist ein Maß für die zwischen Bandoberfläche und den mit ihr in Be.'iJhrung stehenden Geräleteilen herrschende Reibung. Sie wird in pond angegeben. Um niedere Verschleiß- und gute Transporteigenschaften im Bandpfad des Bandlaufwerkes zu gewährleisten, soll die Reibkraft niedere und über die Benutzungsdauer konstante Werte zeigen.

2. Dauerlauftest

Ein Magnetbandstück von 25 cm Länge wird auf einem handelsüblichen Magnetbandlzjfwerk 50 000 Band/Kopfpassagen unterworfen. Die mechanische Widerstandsfähigkeit des Magnetbandes wird durch Beurteilung der Fehlerzunahme bei einer Schreibdichte von 3200 Fd und dem Grad der Benutzung; spuren der Bandoberfläche nach dem Dauerlauf vorgenommen.

3. Messung der Reibkraft nach Dauerlauf

Die Reibkraft auf dem benutzten Bandstück wird, wie unter Punkt 1, erneut gemessen. Als quantitatives Maß für das Auftreten des Stick-Slip-Effektes werden die beiden Grenzwerte, zwischen denen die Reibkraft hin und her pendelt, zugegeben.

4. Messung des Signalpegels

Auf einem Standardlaufwerk wird der Signalpegel bei einer Aufzeichnungsdichte von 3200 fei in mV gemessen und auf das N BS-Bezugsband, dessen Pegel gleich 100% gesetzt wird, bezogen. Alle Abweichungen gegen den Rc3Ugspegel sind in Prozent angegeben. Günstig für die praktische Anwendung sind Bänder deren Pegel über dem Bezugspe^el liegt.

5. Kopfabschliff

Der Kopfabschliff wird durch den Masseverlust von Mu-Metallblä.ichen (7 mm Durchmesser, 035 mm Dikke), die von den Bändern abgeschliffen werden, vergleichend gemessen. Der Gewichtsverlust der Mu-Metallblättchen wird in mg bestimmt, den eine Endlosschleife der Bandprobe von 20 m Länge innerhalb von 60 Minuten erzeugt, wenn sie am Kopf mit einer Geschwindigkeit von 1 Meter/Sekunde "orbcigezogen wird. Magnetschichten mit niederem Kopfab-

schliff sind besonders erwünscht, da durch diese Eigenschaft eine hohe lebt 'isdauer der Magnetköpfe gewährleistet wird.

Beispiel 2

Es wird wie in Beispiel I verfahren, jedoch werden dem Dispersionsansalz 140 Teile der in Beispiel I genannten Fällungskieselsüure zugesetzt.

Beispiel 3

(;s wird wie in Beispiel I verfahren, jedoch wird dem zu dispergierenden Ansät/ keine Kieselsäure /ugeset/t. Der Kieselsäurezusatz erfolgt erst nach beendetem Dispergiervorgang. |e 100 Teile der aus der Mühle entnommenen Dispersion werden 3.4 Teile der in Beispiel I. beschriebenen Fällungskieselsäure /ugesct/t und mit Hilfe eines schnclhuifcndcn Rührwerkes (ca. 1000 UpM) und eines Sagezahnrührerblattes I Stunde in die Dispersion eingerührt.

Die Prüfergebnisse der Beispiele I bis J und der im folgenden beschriebenen zugehörigen Vergleichsversiiche A bis D sind in Tabelle 1 enthalten.

Vergleichs\ ersuch A

Der Versuch erfolgt analog Beispiel I. jedoch wird der Dispersion keine I allungskicselsiiure zugesetzt.

Vcrglcichsversuch B

Ls wird wie in Beispiel 2 verfahren, jedoch werden der Dispersion anstelle der dort beschriebenen FaI-lungskiesclsäure 140 Teile Kieselsäure in form von feinvermahlencm Quarzmchl mit einer mittleren Teilchengröße von ca. 2 μηι zugesetzt. Die Teilchen besitzen eine vieleckige Gestalt mit Hriichkanten und Ecken.

Verglcichsversuch C

Es wird wie in Beispiel 2 verfahren, jedoch wird der Dispersion anstelle der dort beschriebenen f'älliingskiesclsäure 140 Teile Kieselsäure in Form von feinvcrmahlenem yuar/mehl mit einer mittleren Teilchengröße von ca. Ι2μπι zugesetzt. Die Teilchen besitzen eine vieleckige Gestalt mit scharfen Bruchkantcn und Ecken.

Vcrgleichsversuch D

Es wird wie in Beispiel 2 verfahren, icdoch werden dem üispersionsansat/ anstelle der dort beschriebenen I ällungskieselsätire 140 Teile einer pyrogen hergestellten, inaktiven Kieselsäure zugesetzt. Die aus Primärteilchen von unter 0.1 μ in zusammengesetzten Sekundärteilchen dieser Kieselsäure besitzen einen mittleren Durchmesser von ca. 8 um urd einen pH-Wert von 3.5.

Tabelle 1	R.-ihkr	.ill (pond ι	nach I);	merl.ml	Verschleiß	lehler-	kopf-	I evc*rannung
					er-ilieiiiiingt n	zunahme	ah<chlifr	(Ah-
	vor Da	Ik Lin!	Mittel	Stick-	n.ich I);iiierl,iut	(l		WCIcIllillgCM
			wert	Slip		+ 1		in gegen
	Mittel	Stick-	32	nein	krat/-	(I	ι mti	NBS-BL-zugs-
	wert	Slip	2S	nein	s ρ ure n	+ 7		h.ind)
	26	nein	30	nein	keine		0.26	+ 6
Beispiel I	22	nein	51	34-68	keine	0	(1.28	^-5
Beispiel 2	24	nein			sehr gering		0.31	0
Beispiel 3	34	32 -36	39	33-45	mittelstark	+ 1	0.25	+ 14
Vergleichs-
versuch A	33	nein	41	35-48	sehr gering	+ 11	0.46	-2
Vergleichs
versuch B	30	nein	66	42-90	sehr gering		0.58	-11
Vcrglcichs
versuch C	26	nein			stark	0.32	+3
Vergleichs-
versuch I)

Beispiel 4

55

In eine Kugelmühle von 30 000 Volumteilen Inhalt, enthaltend 30 000 Teile Stahlkugeln mit einem Durchmesser von 4 bis 6 mm. werden folgende Materialien eingefüllt:

W)

3150 Teile eines feinteiligen. nadeiförmigen Gamma-Eisen(HI)-oxids mit einer durchschnittlichen Nadellänge von ca. 0.8 μΐη:

4905 Teile einer Lösung von 235 Teilen eines handelsüblichen Polyesterurethans. hergestellt aus t>i Adipinsäure, 1,4-Butandio! und 4.4-Diisocyanatodiphenylmeihan und rund 20 Teilen eines Polyvinyiformalbinders (83% Vinylformaleinheiten. 12% Vinylacetateinheiten.

6% Vinylalkoholeinheiten):
80 Teile Natriumoleat:
943 Teile Fällungskieselsäure, wie in Beispiel 1

beschrieben.

Diese Mischung wird 70 Stunden dispergien. Anschließend werden der Dispersion weitere 235 Teile des genannten Polyesterurethans und 115 Teile des genannten Polyvinyiformalbinders, gelöst in 4570 Teilen eines Gemisches aus gleichen Teilen Tetrahydrofuran und Dioxan und 31,5 Teile eines mit Polyäthereir.heiten modifizierten Silikonöles zugesetzt. Die weitere Verarbeitung erfolgt analog Beispiel 1.

10

Die Prüfergebnisse von Beispiel 4 und der im folgenden beschriebenen zugehörigen Vergleichsversuche E bis H sind in Tabelle 2 enthalten.

Vergleichsversuch E

Es wird wie in Beispiel 4 verfahren, jedoch wird dem Dispersionsansatz keine Fällungskieselsäure zugesetzt.

Vergleichsversuch F

Es wird wie in Beispiel 4 verfahren, jedoch werden dem Dispersionsansatz anstelle der dort beschriebenen Fällungskiesdsäure 94,5 Teile Kieselsäure in Form von feinvermahlenem Quarzmehl mit einer mittleren Teilchengröße von ca. 2 μπι zugesetzt. Die Teilchen besitzen eine vieleckige Gestalt und Bruchkanten und Ecken.

Tabelle 2

Vergleichsversuch G

Es wird wie in Beispiel 4 verfahren, jedoch werden dem Dispersionsansalz anstelle der dort beschriebenen Fällungskieselsäure 94,5 Teile Kieselsäure in der Form von feinvermahlenem Quar/mehl mit einer mittleren Teilchengröße von ca. Ι2μηι zugesetzt. Die Teilchen besii/eii eine vieleckige Gestalt mit scharfen Bruchkanteii ιι·■ ' " "ken.

Vcigleichsversuch H

Es wird wie in Beispiel 4 verfahren, jedoch werden dem Dispersionsansatz, anstelle der dort beschriebenen Fällungskieselsäure 94.5 Teile einer pyrogen hergestellten, inaktiven Kieselsäure zugesetzt. Die aus Primärteilchen von unter 0,1 um zusammengesetzten Sekundärteilchen dieser Kieselsäure besitzen einen mittleren Durchmesser von ca. 8 μπι und einen pH-Wen von 3.5.

Keihkrafl (pnnil)	nach Dan	erlauf	VcrschleiU-	lchlcr-	Kopf-	Lesespiinnung
			ersc'einungen	/unahme	ahschlilT	(Ab
vor D.iuerl.iul'	Mittel	Stick-	nach Dauerlauf		weichungen
	wert	Slip			in °Λι gegen
Miltcl- Slick-		Krat/-	(mg)	NHS-Be/ugs-
wert Slip		spuren		banü)

Heispiel 4

Vcrgicichsv rsuch K

Vergleichsversuch F

Verpleichsversuch G

Vergleichsversuch Il

25 nein 27 nein sehr gering 0 0,16 + 7

32 nein 39 33-45 mittelstark +4 0,12 Λ 12

31 nein 37 33-41 mittelstark +2 0,36 +1 38 nein 44 nein gering 0 0,49 -14

32 29-35 51 42-60 stark +5 0,36 -2

Beispiel 5

In einer Kugelmühle von 30 000 Volumteilen Inhalt, enthaltend 30 000 Teile Stahlkugeln, werden folgende Materialien eingefüllt:

3500 Teile eines feinteiligen, nadeiförmigen Gamma· Eisen(l!I)-oxids mit einer durchschnittlichen Nadellänge von ca. 0,8 um;
45 Teile Sojalecithin;
21 Teile Butylstearat;
10 Teile eines Dimethylsilikonöles;
9 Teile Stearinsäure;

1000 Teile eines Polycaprolactonurethans mit einem K-Wert von ca. 61 (gemessen in ]%iger Lösung in THF) und einer Shorehärte von 70 hergestellt aus

324 Teilen Polycaprolacton mit einem Molekulargewicht von 830,
156 Teilen Neopenthylglykol,
514 Teilen 4,4'-Diisocyanatodiphenylmethan und

f> Teilen Trimethylolpropan, gelöst in 8220 Teilen eines Lösungsmittelgemisches, bestehend zu gleichen Teilen aus Tetrahydrofuran und Dioxan:

105 Teile Fällungskieselsäure wie in Beispiel 1 beschrieben.

Die Mischung wird 70 Stunden dispergiert. -'.ic weitere Verarbeitung zu Bändern und deren Prüfung erfolgt analog Beispiel 1.

Die Prüfergebnisse von Beispiel 5 und der im ■π folgenden beschriebenen zugehörigen Vergleichsversuche I bis M sind in Tabelle 3 enthalten.

Vergleichsversuch I

Es wird wie in Beispiel 5 verfahren, jedoch wird der Vi Dispersion keine Fällungskieselsäure zugesetzt.

Vergleichsversuch K

Es wird wie in Beispiel 5 verfahren, jedoch werden dem Dispersionsansatz anstelle der dort beschriebenen Fällungskieselsäui-e 105 Teile einer Kieselsäure in Form von feinvermahlenem Quarzmehl mit einer mittleren Teilchengröße von ca. 2 μΐη zugesetzt Die Teilchen besitzen eine vieleckige Gestalt mit Bruchkanten und Ecken.

Vergleichsversuch L

Es wird wie in Beispiel 5 verfahren, jedoch werden dei Dispersion anstelle der dort beschriebenen Fällungskieselsäure 105 Teile einer Kieselsäure in der Form von feinvermahlenem Quarzmehl mit einer mittleren Teilchengröße von ca. 12 μπι zugesetzt- Die Teilchen besitzen eine vieleckige Gestalt mit scharfen Bruchkanten und Ecken.

Vergleichsversuch M

Es wird wie in Beispiel 5 verfahren, jedoch werden dem Dispersionsansatz anstelle der dort beschriebenen Fällungskieselsäure 105 Teile einer pyrogen hergestell-

Tabclle 3

ten inaktiven Kieselsaure zugesetzt. Die aus Primärteilchen von unter 0,, um zusammengesetzten Sekundärteilchen dieser Kieselsäure besitzen einen mittleren Durchmesser von ca. 8 μιτι und einen pH-Wert von 3,5.

Reibkrafl (ponil)	nach Dauerlauf	VerschleiU-	lehler-	Kopf-	Lescspanniing
		erscheinungen	/unahnic	abschliff	(Ab
vor Dauerlauf	Mittel- Slick-	nach Dauerlauf		weichungen
	wcrl Slip			in 7» gegen
Mittel- Stick	Kral/-	(nip)	NHS Hc/ugs-
wert Slip	< ρ U rc n		banil)

Beispiel 5

Vcrgleichsvcrsuch I

Vergleichsversuch K

Vergleichsversuch L

Vcrgleichsversuch M

24
34

29
24
33

nein
32-35

nein
nein
30-35

27 44

40 42 47

nein 38-50

35-45

nein

39-56

Wie aus den Tabelle 1 bis 3 hervorgeht, weisen die in den Beispielen I bis 5 beschriebenen Versuche, die Fällungskieselsäure mit einem Sekundärteilchendurchmesser von ca. 3 μπι enthalten, eine Kombination von besonders günstigen Reibungseigenschaften mit sehr guten Dauerlaufergebnissen bei gleichzeitig hohem Pegel und niedrigem Kopfabschliff auf. Demgegenüber weisen die Vergleichsversuche, die Kieselsäure in anderer Form, als Quarzmehl, als pyrogen hergestellte Kieselsäure oder als Kombination mit Kaolinitblättchen keine
gering

0
+ 1

mittelstark +2
gering +0

stark +9

0.19
0,16

0.45
0,59
0,41

+9 + 14

-4

-24

-5

enthalten, im allgemeinen ungünstigere Reibungseigenschaften auf. Die Anwendung von Quarzmehl verbessert zwar das Reibungsverhalten und den Stick-Slip-Effekt nach Dauerlauf, führt jedoch gleichzeitig zu ungünstigem Pegel und sehr hohen Kopfabschliffwerten. Die Anwendung der pyrogen hergestellten Kieselsäure mit einem Sekundärteilchendurchmesscr von ca. 8 μπι ist nicht imstande, das Reibungsvcrhalten und Stick-Slip-Verhalten nach Dauerlauf im gewünschten Ausmaß günstig zu beeinflussen.

Claims (2)

Patentansprüche:

1. Schichtmagnetogrammträger, bestehend aus einem flexiblen Trägermaterial und mindestens einer darauf aufgebrachten Magnetschicht, wobei zumindest die an der Oberfläche befindliche Magnetschicht vorwiegend aus in einem Bindemittel feinverteilten magnetischen Teilchen und nichtmagnetischen Teilchen besteht, dadurch gekennzeichnet, daß die Magnetschicht als nichtmagnetisehe Teilchen eine Fällungskieselsäure mit einem Primärteilchendurchmesser von 0,02 bis 0,1 μπι, einem Sekundarteilchendurchmesser von 2 bis 4 μπι und mit einem pH-Wert zwischen 5 und 8 enthalten.

2. Schichtmagnetogrammträger nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Fällungskieselsäure in einer Menge von 0,5 bis 8, vorzugsweise von 1 bis 4 Gewichtsprozent, bezogen auf die verfestigte Magnetschicht, in zumindest einer Magnetschicht enthalten ist