DE2942507A1

DE2942507A1 - Magnetband, insbesondere fuer videorecorder

Info

Publication number: DE2942507A1
Application number: DE19792942507
Authority: DE
Inventors: Yoshio Kawakami; Yoneo Matsuzawa
Original assignee: TDK Corp
Current assignee: TDK Corp
Priority date: 1978-10-24
Filing date: 1979-10-20
Publication date: 1980-05-08
Also published as: JPS5558830A; GB2035134A; NL7907721A

Description

DR.-INS. DIPL-INS. M. SC. Dl PC-PHVS. DR. DIPL-PMVJ. DIPL.-PHYS. DH.

HÖGER - STELLRECHT - GRIESSBACH - HAECKER BOEHME PATENTANWÄLTE IN STUTTGART

A 43 814 b Anmelder: TDK Electronics Co. Ltd.

k - 176 13-1, Nihonbashi 1-chome,

19. Oktober 1979 Chuo-ku

Tokio/ Japan

Magnetband, insbesondere für Videorecorder

Die Erfindung betrifft ein Magnetband zur Datenaufzeichnung, insbesondere für Videorecorder, mit einem Polyäthylenterephthalat-Träger und einer ein magnetisierbares Material enthaltenden, fest an dem Träger haftenden Schicht.

Für Magnetbänder, wie sie beispielsweise für Videorecorder verwendet werden, wird gewöhnlich Polyäthylenterephthalat als Trägermaterial verwendet, auf dem eine Schicht aus magnetisierbarem Material erzeugt wird. Es hat sich nun gezeigt, daß die Qualität der Bildaufzeichnung und andere physikalische Eigenschaften von Magnetbändern nicht nur von der Schicht aus magnetisierbarem Material abhängig sind, sondern auch von den Eigenschaften des Trägers für diese Schicht. Insbesondere hat es sich gezeigt, daß die Eigenschaften des Trägermaterials das Ausmaß der Schrägverzerrung entscheidend beeinflussen.

Ausgehend vom Stand der Technik liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein Magnetband zur magnetischen Datenaufzeichnung anzugeben, welches einen Polyäthylenterephthalat-Träger aufweist und bei dem nur geringe Schrägverzerrungen auftreten.

Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung durch ein Magnetband der eingangs beschriebenen Art gelöst, welches dadurch gekennzeichnet ist, daß für den Polyäthylenterephthalat-Träger folgende Formel gilt:

-40 · 10"³jC n_t - ng^+ 10 · 10~³

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wobei ηγ und n„ die Brechungsindizes des Polyäthylenterephthal-Trägers in Längsrichtung bzw. in Querrichtung sind.

Der entscheidende Vorteil des erfindungsgemäßen Magnetbandes besteht darin, daß die Schrägverzerrungen auf ein Minimum reduziert werden. Es hat sich nämlich gezeigt, daß bei einem Magnetband mit einem Polyäthylenterephthalat-Träger speziell die bei der Aufzeichnung und Wiedergabe eintretenden Schrägverzerrungen in starkem Maße von der Doppelbrechung des PoIyäthylenterephthalat-Trägermaterials beeinflusst werden.

Weitere Einzelheiten und Vorteile der Erfindung werden nachstehend anhand einer Zeichnung noch näher erläutert und/oder sind Gegenstand von Unteransprüchen. Die einzige Figur der Zeichnung zeigt ein Diagramm zur Erläuterung des Zusammenhanges zwischen den Brechungsindizes n*/ und n_ß, insbesondere zwischen der Differenz der Brechungsindizes n^ - n_ß/und dem Verhältnis der Streckung des Polyäthylenterephthalat-Materials in Längsund Querrichtung. Der Polyäthylenterephthalat-Träger - nachstehend der Einfachheit halber nur noch als PET-Träger bezeichnet - des Magnetbandes gemäß der Erfindung ist, wie oben angegeben, erfindungsgemäß dadurch gekennzeichnet, daß für die Differenz der Brechungsindizes n^ - n. die oben angegebene Gleichung (1) gilt.

Die Bezeichnung "Differenz der Brechungsindizes" (n^ - n_ß) bezieht sich in der vorliegenden Anmeldung auf die Doppelbrechung, welche wie folgt bestimmt wird:

Unter Verwendung eines Polarisationsmikroskops, beispielsweise eines Polarisationsmikroskops mit der Modellbezeichnung POH der Firma Nippon Kogaku K.K., Japan, wird eine Verzögerung R (mu) gemessen, wobei weißes Licht von einer Lichtquelle

durch einen Grünfilter (546,1 πιμ) und einen Kompensator

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geschickt wird. Die Doppelbrechung (A η..) wird aus der so gemessenen Verzögerung R gemäß folgender Gleichung berechnet

An₁ = R/d

wobei d die Dicke der untersuchten Folie in μπι ist. Die so berechnete Doppelbrechung (An₁) wird gemäß folgender Gleichung berechnet:

An = 1,000 An₁/(0.009X³ - O.113X² + 2.114X + 100.229) (korrigierte Doppelbrechung)

wobei X die winkelmäßige Abweichung der Molekülorientierung von der Längsrichtung ist.

Die korrigierte Doppelbrechung An ist eine positive Zahl, wenn nw - n_ß > 0, und eine negative Zahl, wenn n~ - n_ß< 0, wobei n·+* und nß die in Längsrichtung der untersuchten Folie bzw. in Querrichtung derselben ermittelten Brechungsindizes sind.

Erfindungsgemäß muß die Differenz der Brechungsindizes (n^ - n_R) , d.h. die Doppelbrechung ( A n), in dem Bereich

-3 -3

zwischen -40 · 10 und +10 · 10 , vorzugsweise zwischen -25 · 10 und +10 · 10 liegen. Wenn die Differenz der Brechungsindizes (nw - n„) den Wert +10 · 10 überschreitet, dann ergibt sich für das Magnetband einen Schrägverzerrungswert von mehr als 13,5. Dieser Wert ist aber zu groß, um noch durch die Aufzeichnungs- oder Wiedergabeeinrichtungen korrigiert werden zu können. Wenn nun dagegen die Differenz der Brechungsindizes (n^ - n_ß) kleiner ist als -40 · 10 dann besteht die Tendenz für eine zunehmend stärkere Verzerrung der magnetischen Aufzeichnungen im Laufe der Verwendung des

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Magnetbandes, bis dieses schließlich nicht länger benutzt werden kann.

Die Differenz der Brechungsindizes (n#, - n_) kann verändert werden, indem man die Bedingungen,unter denen die PET-Folie hergestellt wird, in geeigneter Weise auswählt. Insbesondere ergeben sich große Unterschiede in der Differenz der Brechungsindizes (nw - n.) bei unterschiedlichen Verstreckungsverhältnissen, d.h. in Abhängigkeit von der Streckung der PET-Folie in Längsrichtung und in Querrichtung bei der Herstellung derselben. Beispielsweise ist die Differenz der Brechungsindizes (nw - n„) mit der Streckung in Längsrichtung und in Querrichtung gemäß dem als Zeichnung beigefügten Diagramm verknüpft, wobei längs der Ordinate die Differenz der Brechungsindizes (n^ - n_ß) aufgetragen ist, während längs der Abszisse das Verstreckungsverhältnis der Streckung in Querrichtung zu der Streckung in Längsrichtung aufgetragen ist. Das Diagramm wurde aufgrund von Versuchsergebnissen gezeichnet, die bei Versuchen erhalten wurden, bei denen in Querrichtung mit einem konstanten Verstreckungsverhältnis von 3,5 gearbeitet wurde. Üblicherweise kann das Verstreckungsverhältnis in Längsrichtung und in Querrichtung in einem Bereich zwischen etwa 2 und etwa 5 variiert werden.

Die PET-Folie kann unter Anwendung üblicher Verfahren hergestellt werden, vorausgesetzt, daß die Verstreckungsbedingungen so gewählt werden, daß die fertige PET-Folie eine Differenz der Brechungsindizes aufweist, die in dem oben angegebenen Bereich liegt.

Die auf dem PET-Träger hergestellte Schicht aus magnetischem bzw. magnetisierbarem Material kann ebenfalls in üblicher Weise ausgebildet sein. Die Schicht kann also zwischen 60 und Gew. -% eines fein verteilten magnetisierbaren Materials, wie

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z.B. Maghemit {γ- Fe₃O₃), CrO₂, eine Fe-Co-Legierung, Magnetit (Fe₃O₄) und/oder y - Fe₃O₃ mit adsorbiertem oder eindotiertem Co aufweisen und zwischen etwa 20 und 40 Gew. % eines als Bindemittel dienenden Harzes enthalten. Als harzartige Bindemittel kommen dabei beispielsweise folgende Stoffe infrage: ein thermoplastisches Harz, wie z.B. ein Vinylchlorid/ Vinylacetat-Copolymer, ein Styrol/Butadien-Copolymer, Nitrocellulose, Celluloseacetat oder Cellulosebutyrat, oder auch ein wärmehärtendes Harz, wie z.B. ein Polyurethan-Harz, ein Epoxy-Harz oder ein Melamin-Harz. Die Schicht aus magnetisierbarem Material kann ferner Zusatzstoffe wie einen Plastifizierungsstoff, einen Dispergierungsstoff, ein Schmiermittel und einen Farbstoff enthalten.

Die Herstellung der Schicht aus magnetisierbarem Material auf dem Träger kann in üblicher Weise ausgeführt werden. Beispielsweise so, daß das magnetisierbare Material, ein als Bindemittel dienendes Harz und andere Zusatzstoffe in einem geeigneten Lösungsmittel zu einer Schlämme aufbereitet werden, welche dann auf das Trägermaterial aufgebracht wird, woraufhin eine Trocknung und dann eine Wärmebehandlung durchgeführt wird.

Die Erfindung wird nachstehend noch an Beispielen erläutert, in denen - falls nicht ausdrücklich etwas anderes angegeben ist - die angegebenen Prozent-Werte und Anteile als Gewichts-Prozente bzw. Gewichts-Teile zu verstehen sind.

Beilspiele

100 Teile Dimethylterephthalat und 70 Teile Äthylenglycol wurden in Anwesenheit von 0,035 Teilen Manganacetat erhitzt, um eine Ester-Austauschreaktion zu bewirken. Dem Reaktionsprodukt wurden dann 0,04 Teile Antimontrioxid, 0,15 Teile Lithiumacetat (in Äthylenglycol gelöst), Calciumacetat und Calciumcarbonat (in Äthylenglycol dispergiert)zugesetzt.

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Die Menge des Zusatzes an Calciumacetat und Calciumcarbonat wurde zwischen O und 0,20 Teilen bzw. zwischen 0 und 0/6 Teilen variiert. Weiterhin wurde die mittlere Partikelgröße des Calciumcarbonate in dem Bereich zwischen 0,01 und 3μπι variiert. Anschließend wurden der Mischung 0,13 Teile Trimethylphosphat zugesetzt. Die so erhaltene Mischung wurde dann erhitzt, um eine Polykondensation zu erreichen. Das auf diese Weise hergestellte Polyäthylenterephthalat besaß eine Grundviskosität von O,620.

Das PET-Material wurde dann in üblicher Weise schmelzextrudiert. Anschließend wurde die extrudierte Folie zunächst in Längsrichtung mit unterschiedlichen Verstreckungsverhältnissen verstreckt und dann in Querrichtung mit einem Verstreckungsverhältnis von 3,5. Die Verstreckungsverhältnisse in Längsrichtung lagen im Bereich zwischen 1:2 und 1:5 (mit dem Wert 1 für die Originallänge des extrudierten Materials). Jede der verstreckten Folien wurde bei verschiedenen Temperaturen zwischen 180 und 230° C thermisch fixiert. Die thermisch fixierte Folie besaß eine Dicke von etwa 1,5 μΐη. Die Differenz der Brechungsindizes (n^ - n_ß) ist für die einzelnen PET-Folien in der nachfolgenden Tabelle I angegeben. Jede der PET-Folien wurde einer Oberflächenbehandlung mit Hilfe einer Korona-Entladungsvorrichtung mit 10 W min/m² unterworfen und dann unter Verwendung eines Abstreiferblattes mit einer ein magnetisierbares Material enthaltenden Schlämme beschichtet. Die Schlämme wurde so dick aufgetragen, daß sich für die getrocknete Beschichtung eine Dicke von 5,5 μΐη ergab. Die für die Beschichtung verwendete Schlämme war aus 70 Teilen "If-Fe-O- mit adsorbiertem Co, aus 26 Teilen eines harzartigen Bindemittels (13 Teile eines Urethangummis, 9,0 Teile Nitrocellulose und 4,0 Teile Polyvinylchlorid) und aus 260 Teilen Methyläthylketon zusammengesetzt. Die für die Beschichtung verwendete Schlämme enthielt ferner 4,0 Teile eines Isocyanat-Härters (Desmodule L der Firma Bayer AG). Die beschichtete

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Folie wurde luftgetrocknet und dann für die Dauer von 24 Stunden einer Wärmebehandlung bei einer Temperatur von 60° unterworfen.

Die Verzerrungswerte für die in dieser Weise hergestellten Magnetbänder sind ebenfalls in Tabelle I angegeben.

	Tabelle	I	Test 2
			- 11,8
Versuch Nr.	An (x 10"³)	Schrägverzerrung (um)	- 10,5
1	- 8,4	Test 1	- 11,1
2	- 6,7	+ 13,2	- 10,5
3*	+ 20,4	+ 11,5	- 6,5
4	- 3,9	+ 14,9	- 11,7
5	- 31,4	+ 10,3	- 10,7
6	+ 2,5	+ 10,7	- 9,7
7	- 7,8	+ 12,3	- 10,3
8	- 6,6	+ 10,6	- 10,5
9	+ 7,5	+ 12,1	- 11,0
10	+ 8,6	+ 11,6	- 6,6
11	- 1,2	+ 10,9	- 8,3
12*	- 45,7	+ 12,4	- 9,7
13	- 9,9	+ 7,7	- 11,0
14	- 6,6	+ 11,1	- 9,8
15	- 9,4	+ 12,2	- 9,5
16	- 10,4	+ 12,6	- 11,4
17	- 4,2	+ 12,9	- 13,0
18	+ 4,6	+ 12,5	- 10,1
19	- 3,7	+ 12,7
20	- 6,1	+ 11,6
* Vergleichsversuche.	+ 11,0

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Die Werte der Schrägverzerrung wurden wie folgt ermittelt:

ein Videomagnetband und ein Videorecorder wurden bei einer Temperatur von 40° C und einer relativen Luftfeuchtigkeit von 60 % für die Dauer von 24 Stunden aufbewahrt.Anschließend wurde ein Treppensignal mit drei Treppen auf der gesamten Bandlänge bei einer Temperatur von 40° C und einer relativen Luftfeuchtigkeit von 60 % aufgezeichnet. Anschließend ließ man den Videorecorder mit dem Videoband für die Dauer von 24 Stunden bei einer Temperatur von 0° C stehen. Danach wurde die auf dem Videoband gespeicherte Information reproduziert, wobei die Schrägverzerrung folgendermaßen beobachtet wurde:

Der Bildausschnitt wurde so eingestellt, daß die Sprungphase des Videoabtastkopfes gesehen werden konnte. Die Schräge der senkrechten Linien (der Treppenstufen) wurde dann unter Verwendung einer Stahlskala unmittelbar hinter der Sprungphase des Videokopfes gemessen. Diese Messung wurde für den einen Endbereich, für den Mittelbereich und für den anderen Endbereich der Gesamtlänge des Videobandes jeweils für einen Zeitraum von 10 Sekunden durchgeführt. Der Maximalwert der Schräglage bzw. der Schrägverzerrung wurde für jede Messung als Zeit in Mikro-Sekunden angegeben. Dabei wurde eine Schräglage nach rechts als positiver Wert und eine Schräglage nach links als negativer Wert angegeben. Die nach dem vorstehend erläuterten Verfahren ermittelten Werte für die Schräglage sind in der Tabelle I in der Spalte mit der Überschrift "Test 1" angegeben.

Anschließend ließ man den Videorecorder mit dem Videoband für die Dauer von 24 Stunden bei einer Temperatur von 0° C stehen, woraufhin bei einer Temperatur von 0° C auf der gesamten Länge

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des Videobandes ein Treppensignal mit drei Stufen aufgezeichnet wurde. Anschließend ließ man den Videorecorder mit dem Videoband wieder bei einer Temperatur von 40° C und einer relativen Luftfeuchtigkeit von 60 % stehen. Danach wurde das Videoband abgespielt, wobei die Schräglage der senkrechten Linien in der oben beschriebenen Weise beobachtet wurde. Die dabei ermittelten Werte über die Schräglage bzw. Schrägverzerrung sind in Tabelle I in der Spalte mit der Überschrift "Test 2" angegeben.

Aufgrund der in Tabelle I zusammengefassten Daten konnten folgende Gleichungen aufgestellt werden:

C₁ = 0,0825 · An + 10.1 <y_ = - (0,0925 · &n + 12,5)

wobei <y. und σι die Schrägverzerrungswerte gemäß Test 1 bzw. Test 2 sind. Diese Gleichungen bedeuten, daß die (korrigierte) Doppelbrechung Δη nicht größer sein darf als + 10 · 10~ , damit Schrägverzerrungswerte von höchstens 13,5 eingehalten werden können.

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Claims

OH.-ING. DlPL-INS. M. SC DML-PMVS. DB. DIPL-PHVS. DIPC-^HVS. Οβ- HÖGER - STELLRECHT - GRIESSBACH - HAECKER BOEHME PATENTANWÄLTE IN STUTTGART A 43 814 b Anmelder: TDK Electronics Co. Ltd. k - 176 13-1, Nihonbashi 1-chome, 19. Oktober 1979 Chuo-ku Tokio, Japan Patentansprüche

1. Magnetband zur Datenaufzeichnung, insbesondere für Videorecorder, mit einem Polyäthylenterephthalat-Träger und einer ein magnetisierbares Material enthaltenden, fest an dem Träger haftenden Schicht, dadurch gekennzeichnet, daß für den Polyäthylenterephthalat-Träger folgende Formel gilt:

-40 · 10 4 n^- nn, O- 10 · 10~³

wobei ny und np, die Brechungsindizes des Polyäthylenterephthalat-Träger s in Längsrichtung bzw. in Querrichtung sind.

2. Magnetband nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß für den Polyäthylenterephthalat-Träger folgende Formel gilt:

-25 · 10"³ < n^- n„ <_ + 10 · 10~³

=- J p

wobei für nw und nn, die Definitionen gemäß Anspruch 1 gelten.

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