DE2801452C2 - Magnetisches Aufzeichnungsmaterial - Google Patents
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Description
Die Erfindung betrifft ein magnetisches Aufzeichnungsmaterial, gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 1.
Mehrschichtige Magnetogrammträger sind mehrfach in neuerer Zeit beschrieben worden.
In den ersten Patentschriften wurden, wie z. B. in US-PS 26 13 130 oder in DE-PS 12 85 005 zur Verbesserung der Wiedergabe hoher Fre^uenzei, in der äußersten Schicht Pigmente mit hoher Koerzitivkraft eingesetzt, während die Koerzitivkraft in der unteren Schicht niedriger ist oder wenn es mehrere sind, nach unten hin progressiv abnimmt. Nach der DE-AS 12 79 08l- werden die Pigmente in der Unterschicht parallel zum Träger ausgerichtet, während in den oberen Schichten eine Vorzugsrichtung im wesentlichen senkrecht dazu gegeben wird. Nach DE-AS 22 08 792 wird zur Verbesserung des Frequenzganges die Koerzitivkraft der äußeren Schicht in Abhängigkeit zur Schichtdicke gewählt. In Winckel »Technik der Magnetspeicher« wird auf S. 395 bereits darauf verwiesen, daß bei einem Verhältnis der Wellenlänge zur Schichtdicke S 2 die wirksame Schichtdicke unabhängig von der Schichtdicke wird, d. h. bei hohen Frequenzen die gesamte Aufzcichnungsqualität nur von einem Oberflächenbereich bestimmt wird. DE-OS 24 34 940 beschreibt einen Magnetogrammträger mit 2 Schichten unterschiedlicher Koerzitivkraft und Sättigungs-Restflußdichte, um auch im mittleren Frequenzbereich eine flache frequenzunabhängige Empfindlichkeitskurve zu haben. Zur Erreichung dieses Zieles werden in der Oberschicht CrO2 und in der Unterschicht y Fc2Oi mit entsprechenden elektroakustischer) Eigenschaften eingesetzt.
In den ersten Patentschriften wurden, wie z. B. in US-PS 26 13 130 oder in DE-PS 12 85 005 zur Verbesserung der Wiedergabe hoher Fre^uenzei, in der äußersten Schicht Pigmente mit hoher Koerzitivkraft eingesetzt, während die Koerzitivkraft in der unteren Schicht niedriger ist oder wenn es mehrere sind, nach unten hin progressiv abnimmt. Nach der DE-AS 12 79 08l- werden die Pigmente in der Unterschicht parallel zum Träger ausgerichtet, während in den oberen Schichten eine Vorzugsrichtung im wesentlichen senkrecht dazu gegeben wird. Nach DE-AS 22 08 792 wird zur Verbesserung des Frequenzganges die Koerzitivkraft der äußeren Schicht in Abhängigkeit zur Schichtdicke gewählt. In Winckel »Technik der Magnetspeicher« wird auf S. 395 bereits darauf verwiesen, daß bei einem Verhältnis der Wellenlänge zur Schichtdicke S 2 die wirksame Schichtdicke unabhängig von der Schichtdicke wird, d. h. bei hohen Frequenzen die gesamte Aufzcichnungsqualität nur von einem Oberflächenbereich bestimmt wird. DE-OS 24 34 940 beschreibt einen Magnetogrammträger mit 2 Schichten unterschiedlicher Koerzitivkraft und Sättigungs-Restflußdichte, um auch im mittleren Frequenzbereich eine flache frequenzunabhängige Empfindlichkeitskurve zu haben. Zur Erreichung dieses Zieles werden in der Oberschicht CrO2 und in der Unterschicht y Fc2Oi mit entsprechenden elektroakustischer) Eigenschaften eingesetzt.
Um bei Aufzeichnungs- und Wiedergabegeräten mit einheitlich genormter Arbeitspunkteinstellung, speziell
für CrO2, ebenfalls im mittleren Hörfrequenzbereich keine Verschlechterung der Empfindlichkeit zu erhalten,
werden Chromdioxide mit verschiedenen spezifischen Oberflächen eingesetzt. All den vorgenannten Bandtypen
ist gemeinsam, daß ihre optimalen Eigenschaften nur genutzt werden können, wenn Tonbandgeräte zur Verfügung
stehen mit entsprechend angepaßter Einstellung für Vormagnetisierung und Entzerrung. So beträgt die
Zeitkonstante für den Bandflußverlauf von CrO2-Bändern nur 70 μβ, was gleichzeitig die Absenkung des Rauschpegels
um ca. 3 dB gegenüber Eisenoxideinstellung (120 μ*) bedeutet. Doppelschichtbänder vom Typ CrO2/
Fe2O1 werden mit beiden Zeitkonstanten wiedergabeseitig entzerrt, wenn auch die folgerichtige Entzerrung
90 as wäre. Da der größte Teil der Tonbandgeräte keine Einstellmöglichkeit für die verschiedenen Arbeitspunkte und Entzerrungen besitzt, können die verbesserten iTcqucnzcharaktcristiken der Doppelschichtbän-
der nur unvollkommen bei Aufnahme und Wiedergabe zum Tragen kommen. In DE-OS 26 15 961 und 26 64 794
sind Mehrschichtbänder, die, hinsichtlich Vormagnetisierung und Entzerrung dem Low-Noise-Band sehr nahe
kommen und für Bandgeräte ohne Einstellungsmöglichkcil für Vormagnetisierung und Entzerrung geeignet
sind, beschrieben. Dazu werden Eisenoxidpigmente mit unterschiedlicher Porendichte und Koerzitivkraft in
den einzelnen Schichten angewandt. Das Aufzeichnungsmaterial hat einen linearen Frequenzgang und kann
zur Aufnahme und Wiedergabe über den ganzen Frequen/bereich eingesetzt werden. Nach wie vor ist es aber
schwierig, über den ganzen Frequenzbereich, vor allem aber bei den niederen Frequenzen, eine verbesserte
Dynamik zu erreichen, wenn die Kompatibilität zu einschichtigen Bändern unter Beibehaltung der dafür festgesetzten
Wiedergabeentzerrung von 120 us gewahrt werden soll.
Es bestand daher die Aufgabe, ein magnetisches Aufzeichnungsmaterial der im Oberbegriffdes Anspruches 1 genannten Art so weiterzubilden, daß das Ruhegeräusch, bezogen auf den Bezugspegel, bei der Wiedergabeentzerrung von 120 μβ erniedrigt ist und bei Arbeitspunktkumpatibilität mit der Mehrzahl der Recorder möglichst Verbesserungen der elektroakustischer! Parameter gegeben sind.
Es wurde nun gerunden, daß dieses vorstehend genannte Ziel erreicht wird, wenn die oberste Schicht als
Es bestand daher die Aufgabe, ein magnetisches Aufzeichnungsmaterial der im Oberbegriffdes Anspruches 1 genannten Art so weiterzubilden, daß das Ruhegeräusch, bezogen auf den Bezugspegel, bei der Wiedergabeentzerrung von 120 μβ erniedrigt ist und bei Arbeitspunktkumpatibilität mit der Mehrzahl der Recorder möglichst Verbesserungen der elektroakustischer! Parameter gegeben sind.
Es wurde nun gerunden, daß dieses vorstehend genannte Ziel erreicht wird, wenn die oberste Schicht als
28 Ol 452
nadeiförmiges, magnetisches Pigment ein thermisch stabilisiertes Magnetit mit einem Gehalt von 0,1-5 Gew.%
an Cd, Pb, Ca, Mg, Zn, Al, Cr, W, P (gerechnet als P2O5) und/oder B (gerechnet als B2O3) bezogen auf FeJO4 und
einer röntgengraphisch bestimmten, mittleren Kristalüigröße zwischen 30-und 35 nm und einer Koerzitivkraft
in3
von 350-450 · — A/m enthält ,
von 350-450 · — A/m enthält ,
Der in der obersten Schicht eingesetzte Magnetit ist in der DE-PS 28 01 395 beschrieben. Die neuen ferrimagnetischen
Eisenoxide vom Magnetit-TVp sind vorzugsweise/nit Zink und Phosphor stabilisiert, wobei Gehalte von
0,3-3 Gew.% Zink und 0,3-3 Gew.-% Phosphor, berechnet als P2O5, bezogen auf Fe3O4 besonders gute magnetische
Eigenschaften ergeben. Das Herstellungsverfahren des Pigments ist dadurch gekennzeichnet, daß ein
thermisch stabilisiertes a-FeOOH mit einem Länge: Breite-Verhältnis von 1:10 bis 1 :30 mit einer Teilchengröße,
die üblicherweise als Keim zura-FeOOH-Pigmentherstellung benutzt wird (12 bis 22 nm) bei pH-Werten
kleiner als 7 aus Fe(II)-Salzlösungen gefallt, vor der Entwässerung gegen Versinterung geschützt, entwässert,
getempert und zum Fe3O4 reduziert wird.
Die thermische Stabilisierung des o^FeOOH wird vorzugsweise durch Dotierung des ff-FeOOH, besonders
bevorzugt während der Herstellung mit anorganischen Kat- und/oder Anionen durchgeführt. Hierfür eignen
sich neben den Elementen Cd. Pb, Ca, Mg, AI, Cr, W und B insbesondere P und Zn. Eine besonders gute Stabilisierung
wird mit einer Kombination von P und Zn erreicht, wobei Mengen von 0,3-3 Gew.-% P, gerechnet als
P2O5, bezogen auf Fe1O4 und 0,3-3 Gew.-% Zn, bezogen auf Fe3O4, ausreichend sind.
Die Zugabe der Stabilisatoren erfolgt vor oder während der Ausfällung des e^FeOOH in den zur Dotierung
notwendigen Mengen in Form ihrer wasserlöslichen Salze.
Es ist jedoch auch möglich, die Dotierung durch Auffallung und gegebenenfalls Temperunsauf das gefällte
und oxydierte bzw. wieder reduzierte FeGOH bzw. Fe3O4 zu bewirken.
Vorzugsweise wird die Dotierung mit einem Schutz des a-FeOOH gegen eine Versinterung der Einzelkristalle
während der Umwandlung in magnetisches Oxid kombiniert. Hierfür wird vor der Entwässerung direkt in der
von ihrer Herstellung stammenden a-FeOOH-Suspension ein Überzug aus Hydroxiden des Chroms oder
Aluminiums bzw. aus Phosphaten und/oder Boraten und/oder Volframaten oder auch eine Kombination aus
den genannten fönen aufgefällt. Die Herstellung dieser schützenden Überzüge erfolgt in an sich bekannter
Weise, z. B. nach dem Verfahren der belgischen Patentschrift 8 28 540.
Die Nachbehandlung durch Umhüllung der Teilchen fuhrt nicht nur zu einem Schutz vor Versinterung, sondern
während der nachfolgenden thermischen Vorgänge auch zu einer zusätzlichen Dotierung.
Die zur Stabilisierung eingesetzten Metallionen werden der Fe(II)-Salzlösung in Form von wasserlöslichen
Salzen zugegeben, vorzugsweise als Sulfate und/oder Chloride.
Besonders gute Ergebnisse werden durch Auffällung von Phosphaten, bevorzugt Eisenphosphaten, erzielt. Es
werden Mengen, die zu einem Gesamtgehalt des FeOOH an P, gerechnet als P2O5 von 0,3-3 Gew.-%, bezogen
auf Fe1O4, führen, eingesetzt, wobei vorzugsweise ein Teil des Phosphors während der Herstellung des a>-FeOOH
eingebracht wird. Eine weitere Verbesserung der Eigenschaften läßt sich ggf. erreichen, wenn diese Phosphordotierung während der Herstellung des ff-FeOOH bei gleichzeitiger Anwesenheit von Zinksalzen erfolgt.
Die Herstellung des 0--FeOOH durch Fällung aus sauren Fe(H-Salzlösungen mit anschließender Oxydation
durch Einblasen sauerstoffhaltiger Gase in die Füllungssuspension erfolgt ebenso wie die anschließende Trocknung,
Erawässerung und Reduktion zum Fe1O4 in an sich bekannter Weise, z. B. nach der US-Patentschrift
39 31 025 mit dem Unterschied, daß das Verfahren nach der Kernherstellung bei Erreichen einer Teilchengröße
von 12-22 nm abgebrochen wird. Die Fällung und Oxydation des basischen Fe(II)-Salzes erfolgt bevorzugt aus
FeSO4-haltiger Lösung bei pH-Werten kleiner als 7. Die Oxydation wird bei Erreichen eines pH-Wertes kleiner
als 4 abgebrochen und der oben beschriebenen Behandlung gegen Versinterungen unterworfen.
Bei Verwendung von Phosphorus Stabilisator wird dieses vorzugsweise durch Auflösen von NaH2PO4 · 2 H2O
in einer kleinen Menge des Lösungsmittels gemeinsam mit den Alkalien zu der Eisen- und gegebenenfalls Zink-M'lfat
enthaltenden Lösung hinzugegeben.
Das ausgefällte Kiscn(Il) wird durch Hindurchleiten von 2 bis 8 Liier Luft pro Stunde und Liter Fällungslösung unter intensiven; Rühren oxydiert.
Die Oxydation wird vorzugsweise bei Temperaturen von 40 bis 8O0C durchgeführt, bis die Suspension eine
gelbbraune Farbe angenommen hat. Anstelle von Luft kann auch Sauerstoff-angcreicherte Luft zur Oxydation
eingesetzt werden.
Die Ausfällung von Eisen-Phosphat auf die Oberfläche uer Suspensionsteilchen zum Schutz gegen Versinterung
erfolgt durch langsame Zugabe von in etwas destilliertem Wasser aufgelöstem Phosphat, vorzugsweise
Pyrophosphat.
Das erhaltene modifizierte alpha-FeOOH wird abfiltriert, sulfatfrei gewaschen, bei Temperaturen wenig oberhalb
1000C getrocknet, bei Temperaturen zwischen 250 und 4000C entwässert und einer Temperung bei Temperaturen
zwischen 400 und 900°C unterzogen.
Diese Temperaturbehandlung erstreckt sich vorzugsweise über einen Zeitraum von 0,5 bis 2 Stunden bei Temperaturen
von 650 bis 8506C.
Die so erhaltene Vorläuferverbindung wird in üblicher Weise bei 400 bis 5000C in feuchtem Wasserstoff, z. B.
in einem Wirbelbett, zum FeiO,| reduziert.
ein Mfl/A/v-Verhültnis von mindestens 0,88 bei einer Koerzitivkraft von 250-350 A/m aufweist. Oxide, die 6S
Απ
diesen Anforderung^! entsprechen, sind beispielsweise in der DE-PS 23 47 486 beschrieben.
Die Trockendicke der äußeren Schicht beträgt bis /u 3 μΐη, während die der unteren zwischen 3 und 10 μ liegen
Die Trockendicke der äußeren Schicht beträgt bis /u 3 μΐη, während die der unteren zwischen 3 und 10 μ liegen
kann. Vorzugsweise wird jedoch eine obere Schicht mit 2μ und eine untere mit 4 μ Dicke verwendet.
Der Vorteil des erfindungsgemäßen Mchrschichtmagnelugrummträgers ist dadurch gegeben, daß trot/, der Tür
den Eisenoxidslandard vorgeschriebenen Wiedergabeentzerrung von 120 μ für das Doppelschichtband ebenso
günstige Rauschpegel erzielt werden wie für Bänder, die gemäß der Normung mit einer Wiedergabeentzerrung
von 70 us betrieben werden. Das Ruhegeräusch ist gegenüber dem genormten Low-Noise-Standard um ca. 3 dB
niedriger. Gleichzeitig besitzt das Doppelschichtband eine hohe Empfindlichkeit bei niederen Frequenzbereichen,
einen kompatiblen Frequenzgang und eine bessere Höhenaussteuerbarkeit als bei den einschichtigen
Bändern der Eisenoxid-Klasse.
Die Herstellung des erfindungsgemäßen Magnetogramm trägers geschieht in üblicher Weise, indem nacheinlu
ander oder gleichzeitig auf einen flexiblen Träger die pigmentierten Bindemitteldispersionen unter magnetischer
Ausrichtung des nadeiförmigen, magnetischen Pigments aufgetragen werden. Anschließend werden die
Schichten bei Temperaturen von vorzugsweise 80- 1000C getrocknet und zur Erzielung der erforderlichen Oberriächenglätte
superkalandriert.
Als flexible Schichtträger können die an sich bekannten verwendet werden, wie beispielsweise Polyäthylentherephtalat,
-2,6-naphtalat, Polyolefine wie Polypropylen, Polycarbonat, Cellulosederivate wie Cellulosetriacet,
in Stärken bis zu 200 μΐη.
Die ferromagnetischen Pigmente, Bindemittel, Lösungsmittel unde sonst wahlweise verwendeten Dispergatoren.
Gleitmittel, Mattierungsmittel, Antistatika werden vermischt und gemahlen. Dabei kann das ferromagnetische
Pulver mit dem Lösungsmittel und mit einem Teil des Bindemittels dispergiert werden und dann
2ü zusammen mit dem Rest der übrigen Komponenten der Hac.ptmahlung unterzogen werden.
Als Mahlvorrichtungen können Kugelmühlen, Sandmühlen, Rührwerkmühlen und dergleichen eingesetzt
werden.
Das Auftragen der Dispersionen auf den Schichtträger kann mittels Rasterdruck-, Abstreichrakel-, Luftbürste
n-, Schlitzdüsen-, wie beispielsweise in DE-PS 19 07 213 beschrieben, oder Tauchverfahren erfolgen. Die
Schichten können einzeln nacheinander unter Zwischentrocknung, wie auch naß auf naß unter Verwendung von
Mehrfachschlitzgießern aufgetragen werden. Während des Begusses - vor Erstarrung der Dispersion - werden
die magnetischen Pigmente durch ein Magnetfeld in Längsrichtung orientiert, wobei eine Feldstärke von 600-1400
■ 104T einwirkt. Dadurch werden die Remanenzwerte in der worzugsrichtung größer als quer dazu. Die
Ausrichtung in der äußeren und unteren Schicht kann, wie in DE-AS f I 90 985 beschrieben, auch in verschiedenen
Richtungen (längs und quer) verlaufen.
Zur Verdichtung und zur Erzielung einer hohen Oberflächenglätte werden die Schichten zwischen Metallwalzen,
die beheizt und poliert sind, und baumwoll- oder kunststoffbeschichteten Walzen hindurchgeführt. Der
Druck beträgt zwischen SO und 300 kg/cm, die Oberflächentemperatur der Metallwalzen zwischen 60 und
1000C.
An Bindemitteln können an sich bekannte thermoplastische, elastomere Polymere, allein oder im Gemisch,
verwendet werden. Die Bindemittelmenge beträgt im allgemeinen 0,2-0,4, insbesondere 0,25-0,3 Gewichtsteile bezogen auf I Gewichtsteil magnetischen Pulvers. Geeignete Bindemittel sind beispielsweise Mischpolymerisate
aus Vinylchlorid/Vinylacetat, Vinylidenchlorid/Acrylnilril, (Melh)Äcryiai/5tyroi, Butadien/Acrylnitril,
Polyvinylacetat wie Vinylformal oder Vinylbutyral, leilhydrolysierles Polyvinylchlorid/Polyvinylacelat,
■u) Polyamide, Cellulosederivate, Epoxiharz, Polyurethan-elaslomere, insbesondere Reaktionsprodukte von Polyestern
aus Adipinsäure, Butandiol und Diphenylmethylisocyanat, Isocyanalpräpolymere, Melaminharz und
andere.
Typische Zusätze, die den Dispersionen zugemischt werden, sind höhere Fettsäuren und Fettsäureester, Lezithin,
Wachse, Siliconöle oberflächenaktive Mittel wie quaternär; Ammoniumsalze.
Organische Lösungsmittel, wie sie zum Ansatz der Pigmentdispersionen verwendet werden, sind Aceton,
Methyläthylketon, Alkohole wie Methanol, Äthanol, Butanol, Ester wie Methylacelat, Butylacetal, chlorierte
Kohlenwasserstoffe wie Methylenchlorid, Tetrahydrofuran und dergleichen.
Zur Ermittlung der elektroakustischen Daten der Vergleichs- und erfindungsgemäßen Bänder wurde mit
einem Tonbandgerät mit 4,75 cm/s Bandgeschwindigkeit gemessen.
Die Geräuschspannung wurde mit Effektivwertmesser mit N AB-A-Bewertungskurve nach DIN 45 505 ermittelt.
Da die Tonbandgeräte in ihrer Arbeitspunkteinstellung streuen, wurden die Banddaten bei verschiedenen
Einstellungen wie folgt gemessen:
APl) Arbeitspunkt 1: Aussteuerungsverhältnis A, ■. -A,„„„,, = 7dB
APZ) Arbeitspunkt 2: Aussteuerungsverhältnis A, \-AWma^ = 12dB
AP3) Arbeitspunkt 3: Aussteuerungsverhältnis A, ι-Α,απιαΛ = 18dB
APZ) Arbeitspunkt 2: Aussteuerungsverhältnis A, \-AWma^ = 12dB
AP3) Arbeitspunkt 3: Aussteuerungsverhältnis A, ι-Α,απιαΛ = 18dB
jeweils beim Leerteil des DIN-Bezugsbandes nach DIN 45 513/Teil 6.
Weitere Meßdaten, auf denen Versuchsergebnisse beruhen, sind in der nachfolgenden Tabelle zusammengestellt
und definiert:
28 Ol 452
Wiedergabespannung U11 normiert zu 0 dB, die sich beim Abspielen des Pegeltonteiles des DIN-Bezugsbandes
mit einem Kurzschlußfluß von 250 nWb/m ergibt (entspricht einer Wiedergabespannung von 1 V).
Wiedergabespannung von tV.i bei Aussteuerung des Prüflings auf 3% kubische Verzerrungen bei Bezugsfrequenz
(333 Hz), bezogen auf die Spannung Ug.
,WdB -20 log-^
U11 ίο
W'icdcrgabcspanr.ü.-.g UH des fcctricbsmäSig gelöschten und vcrmagnelisierien Bandes gemessen als EHek
tivwert und bewertet über NAB-A-Filter bezogen auf Bezugspegel 20
RG = 20 log -^
Un
Un
Ruhcgeräuschspannungsahstand (RGA): 25
Differenz von A y, und RG, also der meßbare Bereich zwischen Bandrauschen einerseits und noch nicht störenden
Verzerrungen andererseits.
An Hand der nachfolgenden Beispiele, Vergleichsversuche, Tabellen und Abbildungen wird das erfindungsgemäße
mehrschichtige Aufzeichnungsmaterial näher erläutert. 30
_ __ 35
I fr'
Magnetisches Pigment Koerzitivkraft am Pulver 315 ■ — A/m 6,80
Magnetisches Pigment Koerzitivkraft am Pulver 315 ■ — A/m 6,80
4λ·
Die einzelnen Komponenten wurden gemischt, in einer Sandmühle mit einer Glasperlenfüllung (1 -2 mm 0)
gemahlen und filtriert.
Die fertige Dispersion wurde mittels eines Schlitzdüsengießers auf eine Polyäthylenterephthalat-Folie einer
Dicke von 12 μ aufgetragen, getrocknet und kalandriert. Trockenschichtdicke betrug 6 μ. Anschließend wurde so
auf eine Breite von 3,81 mm geschnitten und das Band in eine Kompaktkassette eingespult.
10<
Koerzitivkraft: 306 ■ — A/m 65
Koerzitivkraft: 306 ■ — A/m 65
4/r
Remanenz: 0,16 T
Ruhegeräusch: -50,7 dB
Ruhegeräusch: -50,7 dB
API - API AP3
/4,,/dB: | + I,I | + 2,9 | + 5,1 |
A10 .,/dB: | - 6,0 | - 9,4 | -15,2 |
RGA /dB: | 51.8 | 53.6 | 55,8 |
ίά Vergleichsbeispiel B
Einschichtband mit CrO2
15 Zusammensetzung (icwichtsleik
(Hersteller DuPont)
25 Fettsäureester 0.05
Lezithin 0,17
30 Cyclohexanon 2,45
Die Verarbeitung erfolgt wie im Beispiel A. Die magnetischen und elektroakustischer! Daten am Band sind
wie folgt:
.15 Koerzitivkraft: 490 ■ — A/m
Remanenz: 0,16 T
Ruhegeräusch: -Si.OuB
Ruhegeräusch: -Si.OuB
50 Verglcichsbeispiel C
üinschichtband mit Magnetit
Es wurde ein Band nach Beispiel B erstellt unter Verwendung eines Magnetit nach LeA 18 577. Das
Ergebnis der Messungen ist folgendes:
55 ,
Απ
«„//^-Verhältnis am Band: 0,79
60 Remanenz: 0,12 T
APl | APl | AP3 | |
AyS/dti: | -10,5 | - 6,4 | + 2,0 |
AiOmn/uB: | - 2,3 | - 2,7 | - 4,5 |
RGA/uü: | 40.5 | 44,6 | 49,0 |
API
/V,/dB: | - 5,0 | - 1.7 |
Λ,ο™,/dB: | - 3.5 | - 5,2 |
RGA /dB: | 49,7 | 53,0 |
AP3
+ 2,3 - 9,6 57,0
Verglcichsbeispiel D Doppelschichtband mit CrO?/Fc,O,
10
Die Unterschicht (U) wurde nach Beispiel A in einer Schichtdicke von 4 um, die Oberschicht (O) nach Beispiel
B in einer Schichtdicke von 2 μσι erstellt. 15
Das Doppelschichtband zeigte folgende Daten:
Koerzitivkraft
(O):
(O):
Remanenz
(U):
Ruhegeräusch:
Ruhegeräusch:
in·1
490 · — A/m
4 π
306 · — A/m
4/:
0.I6T 0,16T -50,6 dB
25
Ay ,/dB:
RGAIAh:
APl
- 4,6 | ± O |
- 2,3 | - 2,9 |
45,6 | 50,2 |
APc
+ 3,8 - 6,0 54,0
30
Von einem im Handel befindlichem Doppclschichthand (Gesamtdicke 5 μ) das in der Oberschicht und
Unterschicht Eisenoxide als magnetische Pigmente enthält, sind folgende Daten erfaßbar:
AP\
APi
RGAIdB:
+ 1,9 | Beispiel 1 | + 3,8 |
- 2,9 | - 6.0 | |
50,3 | 52,5 | |
+ 4,3 -14.4 53,0
Meßergebnisse:
Koerzitivkraft
(O):
Koerzitivkraft
(O):
383 ■ — A/m
4/r
305 ■ — A/m
Zur Herstellung des erfindungsgemäßen Doppelschichtbandes wird eine Unterschicht nach Beispiel A,
eine Oberschicht nach Beispiel C erstellt. Die Trockendicke der oberen Schicht (O) beträgt 2 μΐη, die der
unteren Schicht (U) 4 um. 60
28 Ol 452
Remanenz (O): (U): Ruhegeräusch: |
0,12 T 0,16 T -53,8 dB |
APX | APl | AP3 |
+ 0,4 dB - 4,4 53,2 |
+ 2,7 - 6,0 56,5 |
+ 4,6 -11,1 57,4 |
||
Ayj/dB:
RGA/dB: |
||||
Die A b b. 1 am Ende der Beschreibung zeigt noch zusätzlich die Abhängigkeit der elektroakustischer! Kenndaten
vom Schichtdickenauibau des erfindungsgemäßen Doppelschichtbandes bei Zusammensetzung der Einzelschichten
wie in Beispiel 1 für alle Arbeitspunkteinstellungen (AP\. API. APi)-Auf
der Abszisse ist die gleichbleibende Gesamtschichtdicke (6 μ) bei gegenläufigen Zahlen Tür die Oberschicht
(O) und Unterschicht (U) angegeben. Die Ordinate zeigt Ausgangs- oder Wiedergabespannung (U.) füi
Ay3 und /liomox Dzw- die auf Bezugspegel bezogenen dB-Skalen. Die durchgezogene Linie gibt die Tiefenaussteuerbarkeit
(A, j), die gestrichelte Linie die Höhenaussleuerbarkeit (AWmaJ wieder. Es ist aus dem Kurvenverlauf
zu erkennen, daß tür den optimalen Schichtaufbau des erfindungsgemäßen Doppelschichtbandes hinsichtlich
Ay\ und AWmax die Schichtdicke der Ober- und Unterschicht 2 bzw. 4 μ betragen soll. Ein derartiges
Beispiel 2
Der Schichtaulbau entspricht dem Beispiel I, jedoch unter Einsät/, eines Magnetits mit einer Koerzitivkraft
Der Schichtaulbau entspricht dem Beispiel I, jedoch unter Einsät/, eines Magnetits mit einer Koerzitivkraft
Kl·*
am Pulver von 425 · — A/m, einem /W/,//Wv-Verhältnis von 0,79 und einem Volumenfüllfaktor von 32%.
4π
4π
35 40
50
55
Die Unterschicht des Doppelschichtbandcs ist nach Vergldchsbeispiei A aufgebaut mit einer Trockendicke
von 4 ,im.
Für die Magnetil-enthailende Oberschicht wurde eine Kc/eplur wie folgt eingesetzt:
60
60
(,s Magnetit, Koerzitivkraft am Pulver 403 ■ — A/m 9,0
/tfÄ//l/.rVerhältnis 0.79
Meßergebnisse: | 416 — A/m 4,7 |
APl | Beispiel 3 | APl | APi |
Koerzitivkraft | 305 ■ — A/m 4,7 |
± 0 | + 2,3 | + 4,6 | |
(O): | 0,12 T 0,16 T -53.8 dB |
- 3.1 | 5,2 | -10,0 | |
(U): | 53,8 | 56,1 | 58,4 | ||
Remanenz (O): (U): Ruhegeräusch: |
|||||
AnIdB: | |||||
Λ KW./uB: | |||||
RGAIdB: | |||||
28 Ol 452
(NCO-Gehalt 3,2%, Molgewicht ca. 2000) ,„
Meßergebnisse:
Koerzitivkraft
(O): 399 · — A/m
Koerzitivkraft
(O): 399 · — A/m
4 π
(U): 303 · — A/m
4/r
Remanenz
(O): 0,12 T
(U): 0,16 T
APi API APT, ™
/WdB: ± 0,3 + 2,3 + 4.6
AWmax/dü: - 3,7 - 5,5 -10,5
RGA/db: 54,5 56,8 58,8
In der Abb. 2 werden die elektroakustischer! Kennlinien eines erfindungsgemäßen Doppelschichtbandes,
hergestellt nach Beispiel I, den Kennlinien von einschichtigen Bändern nach Beispiel A (mit V-Fe3O1) und C
(mit Magnetit) vergleichbar. Auf der Abszisse ist der Vormagnetisicrungsstrom, auf der Ordinate die Wiedergabespannung
(UA) bzw. die entsprechende Skala in dB-Werten wiedergegeben. Die durchgezogenen Linien gelten
für das Doppelschichtband, die gestrichelte für die Einzelschicht mit Pe2O1 und die punktierte Linie für die
Einzelschicht mit Magnetit. Die Gesamtschichtdicke beträgt einheitlich 6 μ. Aus dem Kurvenverlauf und den
Meßergebnissen zeichnet sich der Fortschritt der erfindungsgemäßen Doppelschichtbänder über sämtliche
Arbeitspunkteinstellungen ab. Sie zeigen hinsichtlich der Ticfenaussteuerbarkeit (Ay}) im wesentlichen die
Qualität des konventionellen einschichtigen Eisenoxidbandes, in der Höhenausstcuerbarlceit (Ainm„x) jedoch
eine Verbesserung bis zu 4 dB.
Die Empfindlichkeit eines erfindungsgemäßen Doppelschichtbandes für hohe und tiefe Freouenzen ist zu
den üblichen Eisenoxid-Einschichtbändern kompatibel, so daß ein linearer Frequenzgang erzielbar ist. Der Frequenzgang
liegt im Vergleich zum Leerteil des DIN-Bezugsbandes, Chargennummer T 30Ii (hinterlegt bei der
physikalisch-technischen Bundesanstalt), bei den Arbeitspunkteinstellungen (AP\ -AP1Si) nur zwischen 0,5
und 2,5 dB höher, so daß das Klangbild nicht beeinträchtigt ist.
Gegenüber bisher üblichen Doppelschichtbändcrn, gleich ob sie in der Oberschicht CrO2 oder y-Fe2O, enthalten,
wird trotz einer Wiedergabeentzerrung von 120 μβ ein niedrigeres Ruherauschen und damit eine höhere
Dynamik erzielt. Das Ergebnis ist nicht beschränkt auf Tonbandgeräte mit einer Bandgeschwindigkeit von
4,75 cm/s, sondern gilt auch für Geräte mit höheren Bandgeschwindigkeiten.
AO
Claims (6)
1. Magnetisches Aufzeichnungsmaterial vorzugsweise für Tonbandgeräte, die für den Eisenoxidarbeitspunkt
und die Wiedergabeentzerrung von 120 με ausgelegt sind, bestehend aus einem Schichtträger und
s mindestens zwei darüber angeordneten, magnetische Pigmente und Bindemittel enthaltende Schichten mit
unterschiedlichen Koerzitivkräften und Schichtdicken, dadurch gekennzeichnet, daß die oberste
Schicht als nadelfonmiges, magnetisches Pigment ein thermisch stabilisiertes Magnetit mit einem Gehalt
von 0,1 -5 Gew.-% an Cd, Pb, Ca, Mg, Zn, AI, Cr, W, P (gerechnet als P2O5) und/oder B (gerechnet als B2Oj)
bezogen auf Fe3O4 und einer röntgengraphisch bestimmten, mittleren Kristallitgröße zwischen 30 und
35 nm und einer Koerzitivkraft von 350-450 · — A/m enthält.
An
2. Magnetisches Aufzeichnungsmaterial nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Magnetit
einen Gehalt von 0,3 bis 3 Gew.-% Zink und 0,3 bis 3 Gew.-% P gerechnet als P2O5, jeweils bezogen auf Fe3O4
enthält
3. Magnetisches Aufzeichnungsmaterial nach Anspruch 1 -2, dadurch gekennzeichnet, daß der Magnetit
ein Ruhegeräusch bezogen auf den Bezugspegel aufweist, das um mindestens 3 dB gegenüber dem genormten
»Low-Noise«-Standard erniedrigt ist.
4. Magnetisches Aufzeichnungsmaterial nach Anspruch I -3, dadurch gekennzeichnet, daß die untere
Schicht ein nadeiförmiges Eisenoxid enthält, das eine Packungsdichte von S35%.ein A/Ä/A/yVerhältnis von
mindestens 0,88 und eine Koerzitivkraft von 250-350 A/m aufweist.
4.?
5. Magnetisches Aufzeichnungsmaterial nach Anspruch 1 -4, dadurch gekennzeichnet, daß die Trockenschichtdicke
der oberen Schicht 2 μπι und die der unteren 4 μ beträgt.
6. Magnetisches Aufzeichnungsmaterial nach Anspruch I -5, dadurch gekennzeichnet, daß das mehrschichtige
Band eine Dynamik von > 53 dB besitzt.
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