DE2910487C2 - Magnetisches Aufzeichnungsmaterial - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein magnetisches Aufzeichnungsmaterial, das 65 bis 90 Gew.-% Magnetpulver und entsprechend 35 bis 10 Gew.-°/o eines Harzbindemittels enthält, dem ein Schmiermittel zugesetzt ist

Bekanntlich müssen magnetische Aufzeichnungsmaterialien, die bei der Herstellung von Magnetauf- zeichnungsträgern, wie Magnetbändern, -blättern und -scheiben, verwendet werden, nicht nur ausgezeichnete magnetische und elektrische Eigenschaften zeigen, Sondern darüber hinaus eine Reihe von anderen Eigenschaften aufweisen, wie geringe Schleifwirkung, bestimmte Standbildeigenschaften, und sie sollen die Aufzeichnungs- und Wiedergabeköpfe nur wenig verschleißen. Zu diesem Zweck wird eine Vielzahl von Schmiermitteln verwendet, die dem magnetischen Aufzeichnungsmaterial zugesetzt werden. Als Schmiermittel sind folgende Verbindungen verwendet worden: Ester von Fettsäuren, z. B. Propylstearat, Amylstearat und Stearylbutyrat, natürliche öle und Fette, verschiedene Fettsäuren und andere feste Schmiermittel. Diese bekannten Schmiermittel zeigen beim Einsatz für magnetische Aufzeichnungen folgende Nachteile: Die natürlichen öle und Fette enthalten in den meisten Fällen Verunreinigungen, die die Schmierwirkung auf iler Magnetschicht des fertigen Aufzeichnungsträgers ungünstig beeinflussen. Ferner müssen diese öle und 5ί Fette in großen Mengen verwendet werden, da sie nur relativ geringe Anteile von wirksamen Schmierbestand leiten enthalten. Deshalb neigt die unter Verwendung von solchen ölen und Fetten gebildete Magnetschicht oder Aufzeichnungsschicht dazu, anzuhängen und m> klebenzubleiben, was ein Verstopfen oder Zusetzen der Aufzeichnungs- und Wiedergabeköpfe zur Folge hat.

Die normalerweise verwendeten Fellsäuren und ihre Ester haben den Machteil, daß sie ausblühen oder ausschwitzen und instabil gegen Oxidation sind. Ferner werden Festschmiermiftel, wie Mölybdändisülfid, Graphit und dergleichen, verwendet; diese haben den Nachteil, daß sie die Packungsdichte des Magnetpulvers verringern und so nur in geringen Mengen zugesetzt werden können und ein Zusetzen der Aufzeichnungsund Wiedergabeköpfe hervorrufen.

In der DE-OS 23 50 062 werden als Schmiermittel Phosphornitride, insbesondere Triphosphortrinitride, mit Alkoxy- oder Aralkoxyresten am Phosphor beschrieben. Diese Schmiermittel sind jedoch nicht leicht zugänglich.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein magnetisches Aufzeichnungsmaterial der eingangs genannten Art zu schaffen, dessen Magnetschicht verbesserte Schleifwiderstands- und Standbildeigenschaften und eine verringerte Neigung zum Zusetzen der Magnetköpfe aufweist

Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß bei dem magnetischen Aufzeichnungsmaterial der eingangs genannten Art Triolein als Schmiermittel in einer Menge von 0,5 bis 10 Gew.-% des !Jindemittels zugesetzt ist.

Triolein hat sich als sehr wirksam bei der Verbesserung der Standbildeigenschaften und des Schleifwiderstandes erwiesen und vermindert die Zusetzgefahr der Magnetköpfe und die Verschleißwirkung der aus dem Material gebildeten Magnetschiebt Um diese Eigenschaften und dieses Verhalten noch weiter zu verbessern, kann das Material außer Triolein noch Hexyllaurat als Schmiermittel enthalten. In diesem Fall wird das Gemisch aus Triolein und Hexyllaurat in einem Anteil von bis zu 20 Gew.-°/o des Bindemittels verwendet; das Triolein ist in diesem Fall in einem Anteil von 0,5 bis 15 Gew.-% des Bindemittels vorhanden.

Erfindungsgemäß können die üblicherweise für magnetische Aufzeichnungszwecke benutzten Magnetpulver verwendet werden, wie z. B. y-FejOj, Co-y-Fe2Oj, Co-FejO4 und dergleichen.

Die zur Verwendung vorgesehenen Harzbindemittel sind beispielsweise bekannte Zweikomponentensysteme, die Polyisocyanat als eine Komponente und als zv/eite Komponente Harze oder Elastomere umfassen, die Aktivgruppen enthalten, die mit dem Polyisocyanat reaktiv sind, wie z. B. ein Polyvinylalkohol enthaltendes Vinylchlorid/Vinylacetat-Copolymer, ein Polyurethanelastomer. Polyester. Polyol. Phenoxy-Harz und dergleichen. Weiter wird Vinylchlorid/Vinylacetat-Copolymer. das nicht mit dem Polyisocyanat reaktiv ist. vorzugsweise in Kombination mit Poiyisocyanat oder einem Elastomer oder Harz verwendet, wie z. B. thermoplastischem gesättigten Polyesterharz oder Nitrilkautschuk. Beispiele für das Polyisocyanat sind ein Reaktionsprodukt von 3 mol 2.4-Tolylen-Diiso_tyanat und 1 mol Trimethylolpropan, 2.4-Tolylen-Diisocyanat, 2,6 ToIyle^Diisocyanat, Hexamethylen-Diisocyanat und ein Reaktionsprooukt aus 3 mol Hexamethylen-Diisocyanat und I mol Trimethylolpropan und dergleichen.

Das Bindemittel und das Magnetpulver werden in den angegebenen Anteilen verwendet; die Mischung dieser Bestandteile ist bekannt und wird hier nicht weiter beschrieben.

Wesentlich ist. daß das Gcnisch als Schmiermittel Triolein oder ein Gemisch aus Tnolein und Hexyllaurai enthält.

Wenn nur Tnölein benutzt wird, geschieht dies in einem Anteil im Bereich von 0,5 bis 10 Gew.^%, bezogen auf die Bindemittelmenge, Elin geringerer Anteil erweist sich als ungünstig, da die Magnetschicht keine zufriedenstellenden Schmierungseigenschaften und kein zufriedenstellendes Verhalten zeigt. Andererseils ergibt ein größerer Anteil eine unerwünschte Absenkung des

Wiedergabe-Ausgangssignals, eine größere Klebrigkeit und eine Tendenz zum Zusetzen der Köpfe.

Wie bereits beschrieben, kann der Zusatz von Hexyllaurat zum Triolein die erwünschten Eigenschaften und Verhaltensweisen der Magnetschicht weiter verbessern. Die Mischung wird insgesamt in einem Anteil von bis zu 20 Gew.-% des Bindemittels benutzt, und in diesem Fall wird das Triolein mit einem Anteil von 0,5 bis 15 Gew.-°/o des Bindemittels eingesetzt. Die erzielte Verbesserung des Magnetmaterials durch den ι ο Zusatz oder das Gemisch wird später durch Ausführungsbeispiele und Vergleichsbeispiele erläutert

Bei der praktischen Anwendung wird das magnetische Aufzeichnungsmaterial dadurch vorbereitet, daß das Magnetpulver, das Bindemittel und das Schmiermittel In einem organischen Lösungsmittel, beispielsweise mit Hilfe einer Sandmühle, gemischt werden, und die Mischung dann auf ein blattförmiges Substrat aufgetragen wird. Die aufgetragene Schicht wird oberflächenkalandriert od».r durch andere bekannte Verfahren behandelt, so daß ein Magnetaufzeichnungsträger entsteht Als Beispiele für das organische Lösungsmittel werden Methyläthylketon, Methylisobutylketon und Toluol genannt; es können auch andere normalerweise eingesetzte Lösungssysteme benutzt werden.

Wie bekannt, können auch weitere Zusätze, beispielsweise Dispergierungsmittel, Vernetzungsmittel o. ä, wie sie für magnetische Aufzeichnungsmaterialien üblich sind, dem Gemisch zugefügt werden.

Die Erfindung wird im folgenden an Ausführungsbeispielen näher erläutert. Vergleichsbeispiele werden angegeben, um die Vorteile der Erfindung durch Vergleiche besser darzustellen.

Beispiel 1

Bestandteile:
y-Fe₂O₃

Bindemittel aus einem Gemisch
von Vinylchlorid/Vinylacetatcopolymer und Polyurethanelastomer

Soja-Lezithin (Dispergierungsmittel)

Lösungsmittelgemisch aus
Methyläthylketon, Methylisobutylketon und Toluol in
gleichen Teilen

Triolein

100 Gewichtsteile
20 Gewichtsteile

35

40

1 Gewichtsteil 250 Gewichtsteile

unterschiedliche
Mengen, weniger
als 3 Gew.-Teile

Gemische mit den genannten Zusammensetzungen unter Verwendung von unterschiedlichen Anteilen von Triolein innerhalb und außerhalb des erfindungsgemäßen Bereichs wurden vorbereitet, durch Mischen und Dispergieren beispielsweise in einer Sandmühle. Jedes Gemisch wurde auf ein 21 μπι starkes Polyesterfilm* Substrat aufgetragen und dann öberflächeh-'kalandriert. Dieser Film wurde dann zu einem magnetischen Videoaufzeichnungsband mit einer Breite von 19,05 mm verarbeitet und aufgerollt Dann wurde das Magnetband in ein VideoaufzeichnUngs* und Wiedergäbegerät eingesetzt und es wurde ein Standbild 6Ö Minuten lang wiedergegeben, um eine Abnahme des Wiedergabe'

60

65 Ausgangssignals zu messen. Die Meöergebnisse sind in Tabelle 1 zusammengefaßt

Das mit dem magnetischen Aufzeichnungsmaterial unter Benutzung von zwei Gewichtsteilen Triolein (d. h. 10 Gew.-%, bezogen auf den Bindemittelanteil) hergestellte Magnetband zeigte eine geringe Menge von Ausschwitzung des Schmiermittels auf der Magnetschicht Das Band, das mit dem Magnetmaterial ohne Triolein hergestellt wurde, zeigte Streifen ati seiner Oberfläche, die während der Aufzeichnung und der Wiedergabe durch den Gleitkontakt mit dem Kopf hervorgerufen wurden. Das Band, das mit dem Material hergestellt wurde, welches 3 Gewichtsteile (= 15 Gew.-%, bezogen auf den Bindemittelanteil) Triolein enthielt, zeigte sehr große Ausschwitzung und war klebrig.

Vergleichsbeispiel 1

Beispiel 1 wurde wiederholt, jedoch wurde statt Triolein als Schmierstoff 1 Gewichtsteil Diolein verwendet und es wurde ein magnetisches Videoband hergestellt Bei der Messung der Standbildeigenschaften des Bandes in der gleichen Weise wie im Beispiel 1 erniedrigte sich der Wert des Ausgangssignals um -7,5 dB.

Vergleichsbeispiel 2

Beispiel 1 wurde wiederholt, jedoch wurde statt Triolein 1 Gewichtsteil Tristearin verwendet und ein magnetisches Videoband hergestellt Die Standbildeigenschaften dieses Bandes wurden in der gleichen Weise wie bei Beispiel 1 gemessen. Es zeigte sich, daß dieses Band beträchtliche Ausblühungen an seiner Oberfläche zeigte und daß das Ausgangssignal bereits 5 Minuten nach dem Beginn der Standbildwiedergabe um -2OdB abgesenkt wurde, und zwar wegen der Zusetzung des Kopfes infolge des ausgeblühten Schmiermittels.

Beispiel 2

50 Bestandteile:
Co-Fe₃O₄

Bindemittel aus einem Gemisch
von Vinylchlorid/Vinylacetat-Copolymer und Nitrilkautschuk

Soja-Lezithin (Dispergierungsmittel)

Gemisch aus Methyläthylketon,
Methylisobutylketon und Toluol
(Lösungsmittel)

Triolein

55 100 Gewichtsteile 20 Gewichtsteile

1 Gewichtsteil
250 Gewichtsteile

unterschiedliche
Mengen bis zu
3 Gew.-Teilen

Das Material mit der genannten Zusammensetzung wurde mit unterschiedlichen ivlengen von Triolein vorbereitet und zur Herstellung von magnetischen Videobändern verwendet in der gleichen Weise wie im Zusammenhang mit Beispiel I besenrieben. Diese Bänder wurden zu einer Standbildwiedergabe benutzt, um die Absenkung des Wiedergabe-Ausgangssignals zu messen und die Ergebnisse sind in Tabelle 1 zusammengefaßt Es zeigte sich, daß bei dem Band, das mit dem Material mit 3 Gewichtsteilen (15 Gew.-⁰/o bezogen auf das Bindemittel) Triolein hergestellt wurde, ein gewisses

Maß von Ausschwitzung auftrat; Das Band war ziemlich klebrig und ergab ein Zusetzen des Kopfes,

Beispiel 4 Beispiel 3

Co-^-Fe₂O₃

Ein Gemisch aus Vinylchlorid/
Vinylacetat-Copolymer und
thermoplastischem gesättigten
Polyesterharz (Bindemittel)

Soja-Lezithin (Dispergierungsmittel)

Gemisch aus Methyläthylketon,
Methylisobutylketon und Toluol
(Lösungsmittel)

Triolein

100 Gewichtsteile
20 Gewichtsteile

1 Gewichtsteil
250 Gewichtsteile

10

15

verschiedene
Mengen bis zu
3 Gewichtsteilen

Die Materialien mit den genannten Zusammensetzungen wurden in gleicher Weise wie bei Br-'.spiei 1 zu der Herstellung von Magnetvideobändern verwendet Mit diesen Bändern wurden jeweils Standbildwiedergaben durchgeführt, um die Herabsetzung des Wiedergabeausgangssignals zu messen. Die Ergebnisse sind in Tabelle 1 zusammengefaßt

Das aus dem Material mit 3 Gewichtsteilen (15 Gew.-°/o, bezogen auf das Bindemittel) Triolein ergab ein gewisses Ausmaß von Ausschwitzung, und war etwas haftend oder klebrig.

Tabelle 1

Zusammensetzung:
Co-Fe₃Oj

Gemisch aus einem Polyvinylalkohol enthaltenden Vinylchlorid-Vinylacetat-Copolymer
und Polyurethanelastomer
(Bindemittel)

Polyisocyanat (Vernetzungsmittel)

Soja-Lezithin (Dispergierungsmittel)

Gemisch aus Methyläthylketon,
Methylisobutylketon und Toluol

Triolein

25

30 100 Gewichtsteile 20 Gewichtsteile

2 Gewichtsteile 1 Gewichtsteil 250 Gewichtsteile

unterschiedliche Mengen bis zu 3 Gew.-Teilen

Die Materialien mit den angegebenen Zusammensetzungen wurden zur Herstellung von magnetischen Videobändern in gleicher Weise wie in Beispiel 1 verwendet

Diese Bänder wurden jeweils zu einer Standbildwiedergabe benutzt, um eine Erniedrigung des Wiedergabesignals zu messen. Die Ergebnisse sind in Tabelle 1 gezeigt Das aus dem Material mit 3 Gewichtsteilen (15Gew.-%, bezogen auf das Bindemittel) Triolein zeigte Ausschwitzung.

Erfindungsgemäß

Triolein-Anteil in Gewichtsteilen (in Gew.-% auf Binderbasis) 0 0,1 1 1,6 2

(0)

(0,5%)

(10%)

Nicht erf.gem.

3 (15%)

Absenkung des Wiedergabesignalwertes

Band nach Beispiel 1 (dB)	-20	-5,2	-1,2
Band nach Beispiel 2 (dB)	-20	-5,2	-2,0
Band nach Beispiel 3 (dB)	-20	-4,8	-1,5
Band nach Beispiel 4 (dB)	-12	-4,8	-0,8

-1,1

-1,4 -2,2 -1,2 -1.2

-1,5

Aus Tabelle 1 ergibt sich, daß gute StandbildwiHergabe erzielt wird, wenn der Triolein-Anteil im Bereich von 0,5 bis 10Gew.-%, bezogen auf das Bindemittel, verwendet wird.

Die magnetischen Videoaufzeichnungsbänder nach Beispiel 1 und nach den Vergleichsbeispielen 1 und 2 wurden fortwährend mit Standbildwiedergabe 100 Stunden lang betrieben, um den Verschleiß des Kopfes zu messen; es ergab sich bei den Bändern nach Leiipiel 1 ein Verschleiß, der nur '4 bis ²h des Verschleißes der Vergleichsbänder 1 und 2 betrug.

Zusammensetzung:

Co-Pe₁O.

Gemisch aus Vinylchlorid/
Vinylaceliit-Copolymcr und
Nilrilkmiiichuk (Bindemi!IcIj

SoiH l.r/ilhin (f)i<!ppfKienifiK⁽i

Beispiel 5

100 Gewichtsteile
20 Gcwichtstcilc Gemisch aus Methyläthylketon,
Methylisobutylketon und Toluol

Gemisch aus Triolein und
llcxyllaurat

250 Gewichtsteile

verschiedene Mengen bis zu 5 Gewichlsteilen insgesamt

Die Materialien mit den genannten Zusammensetzungen wurden jeweils zur Herstellung eines magnetischen Videobandes verwendet. Die Standbildeigenschaften der Bänder, die in gleicher Weise wie bei Beispiel 1 erzielt wurden, sind in Tabellen 2 zusammengefaßt,

Aus den Ergebnissen in Tabellen I und 2 ist zu ersehen, daß die Stahdbildwiedergabeeigenschaflen bei Verwendung eines Gemisches aus Triolein und Hexyllaurat besser sind als bei Verwendung von Triolein als einzigem Schmiermittel.

Die Verwendung eines Schmiermittelgemisches ergab eine bessere Unterdrückung der Neigung zum Zusetzen des Magrietkopfes und der kinetische

Tabelle 2

Reibkoeffizient wurde geringer. Auch bei Verwendung von Triolein in relativ großen Mengen wurden die Eigenschaften des fertiggestellten Bandes durch die Zugabe von Hexyllaurat verbessert.

Wenn Hexyllaurat als einziges Schmiermittel verwendet wurde, trat eine »Siick-SlipwEfscheinUng auf (d. h. ein ruckweises Weiterführen des Bandes), wodurch eine Verwacklung des Standbildes auftrat. Diese Erscheinung trat bei Verwendung eines Schmiermitlelgemisches aus Hexyllaural und Triolein nicht auf.

Es zeigt sich also, daß die Verwendung eines Triolein-Hexyllaurat-Gerhisches bessere Eigenschaften als die alleinige Verwendung von Triölein ergibt.

	Erfindungsgemäß	1 '. i.	HL Hexyliaurat-Anteil	auf Biriderriitlelbasis)	T « Λ * I * tf,· I	-r , -5	Nicht errindungsgemäd	(18%7	τ . τ	T : !
	Gewichtsteile (Gew.-%	(10%)		I . 1	(0,5%)	(15%)		HL : 1	(10%)	(5%)
	*T"*V . "^ I1 / . Z	HL : 2		(SW	11L : 0,i	HL : 1	T:3	(5%)	HL : 3	HL :Ί
	(10%)	(10%)	HL : 1	(0,5%)	(5%)	(15%)	-20	(15%)	(20%)
	H L : 0	-1.6	(5%)	-4,7	-3,5	HL : 1,6		-2,8	-3,2
	(0%)		-1,2			(8%)
Absenkung	-2,2					-20
des Wieder-
gabeaus-							vorhanden
gangssignal-		keine		keine	gering		ι vorhanden	gering	vorhanden
wertes (dB)		keine	keine	keine	keine			keine	keine
Klebrigkeit	gering		keine			gering
Magnet-	keine					vorhanclsr
kopf-
zusetzurig
*) Bemerkung:
T Triolein-Anteil

Claims (3)

1. Patentansprüche:

   L Magnetisches Aufzeichnungsmaterial, das 65 bis 90 Gew.-% Magnetpulver und entsprechend 35 bis 10Gew.-% eines Harzbindemittels enthält, dem ein Schmiermittel zugesetzt ist, dadurch gekennzeichnet, daß Triolein als Schmiermittel in einer Menge von 9,5 bis 10 Gew.-% des Bindemittels zugesetzt ist
2. 2. Magnetisches Aufzeichnungsmaterial nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Schmiermittel ein Gemisch aus Triolein und Hexyllaurat ist, wobei das Schmiennittelgemisch zusammen einen Anteil von bis zu 20 Gew.-% des Bindemittels bildet, und das Triolein in einem Anteil von 0,5 bis 15 Gew.-% des Bindemittels vorhanden ist
3. 3. Magnetisches Aufzeichnungsmaterial nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Bindemittel aus Vinylchlorid/Vinylacetat-Copolymer und einer Substanz besteht, die aus der aus Polyisocyanat, Nitrilkautschuk und thermoplastischem gesättigten Polyesterharz bestehenden Gruppe ausgewählt ist