DE2948140A1

DE2948140A1 - Magnetischer aufzeichnungstraeger und verfahren zur herstellung eines solchen aufzeichnungstraegers

Info

Publication number: DE2948140A1
Application number: DE19792948140
Authority: DE
Inventors: Hitoshi Azegami; Eiji Horigome; Hiroshi Ohta
Original assignee: TDK Corp
Current assignee: TDK Corp
Priority date: 1978-11-30
Filing date: 1979-11-29
Publication date: 1980-06-12
Also published as: NL7908707A; GB2039281B; GB2039281A; DE2948140C2; NL184983C; NL184983B; US4289828A; JPS5573928A; JPS585457B2

Description

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TDK Electronics Co., Ltd. 13-1, Nihonbashi 1-chome, Chuo-ku, Tokyo, Japan

Magnetischer Aufzeichnungsträger und Verfahren zur Herstellung eines solchen Aufzeichnungsträgers

Die Erfindung betrifft einen magnetischen Aufzeichnungsträger, der sich insbesondere durch gute Laufeigenschaften und hohe Oberflächengüte auszeichnet, sowie ein Verfahren zur Herstellung eines solchen magnetischen Aufzeichnungsträgers,

Im allgemeinen wird ein magnetischer Aufzeichnungsträger in der Weise hergestellt, daß ein Polyester film oder ein anderer Schichtträger mit einem magnetischen Beschichtungswerkstoff überzogen wird, der aus magnetischen Teilchen, beispielsweise pulverförmigem y-Fe~O~, besteht, die in einem makromolekularen Harzbindemittel dispergiert sind. Die Art der benutzten magnetischen Beschichtung hat einen wesentlichen Einfluß nicht nur auf die Laufeigenschaften und andere physikalische Eigenschaften, sondern auch auf die magnetischen Kennwerte des Aufzeichnungsträgers, die mit der Ver-

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teilbarkeit der magnetischen Teilchen und anderen Faktoren verknüpft sind. Die Art der magnetischen Beschichtung hängt ihrerseits in starkem Maße von dem verwendeten Bindemittel und anderen Zusätzen ab. Auch die physikalischen und elektromagnetischen Eigenschaften des Aufzeichnungsträgers stehen in enger gegenseitiger Wechselwirkung. Es wurde bereits eine Vielzahl von Bindemitteln für magnetische Beschichtungswerkstoffe vorgeschlagen; keines erwies sich jedoch als voll zufriedenstellend.

Für gewöhnlich wird bei der Zubereitung der magnetischen Beschichtungswerkstoff e eine gute Verteilbarkeit oder Dispersionsfähigkeit nur schwierig oder kaum erreicht, weil der pulverförmige magnetische Werkstoff, beispielsweise y-Fe-O-, in der Regel hydrophil ist, während es sich bei den zum Dispergieren des magnetischen Werkstoffes verwendeten Lacken um lipophile (oleophile) Stoffe handelt. Um die Dispergierbarkeit zu verbessern, wurden in starkem Umfang oberflächenaktive Stoffe beim Mischen von magnetischen Pulvern mit Lacken oder Harzbeschichtungsstoffen benutzt. Bei Vorhandensein eines solchen oberflächenaktiven Stoffes wird der Dispersionseffekt relativ leicht erzielt.

Es ist bekannt, daß als Bindemittel vorgesehene härtbare Harze den magnetischen Beschichtungswerkstoffen gute physikalische und elektrische Eigenschaften verleihen können. Wenn ein

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solcher magnetischer Beschichtungswerkstoff durch den Zusatz eines polyfunktionalen aromatischen Isocyanats ausgehärtet wird, führt jedoch die zusätzliche Verwendung eines oberflächenaktiven Stoffes als Dispersionsmittel zu verschiedenen Nachteilen. Dies ist dadurch bedingt, daß der oberflächenaktive Stoff verfrüht mit dem Isocyanat reagiert, bevor letzteres seinerseits mit dem aktiven Radikal des Harzes reagiert, was zur Folge hat, daß die unzureichende Aushärtung des Bindemittels dem erhaltenen Aufzeichnungsträger, beispielsweise einem Magnetband, unbefriedigende physikalische Eigenschaften vermittelt. Insbesondere sind die Gleitfähigkeitseigenschaften (niedrige Reibung und hohe Laufgüte) und die Oberflächenzähigkeit (niedriger Abrieb), für die das aushärtbare Bindemittel andernfalls sorgt, unzureichend.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die vorstehend geschilderten Mängel auszuräumen und insbesondere die Gleitfähigkeit und Verschleißfestigkeit des magnetischen Aufzeichnungsträgers zu verbessern.

Bei einem magnetischen Aufzeichnungsträger mit einem Schichtträger und einer darauf befindlichen Schicht aus einem magnetischen Beschichtungswerkstoff in Form einer Dispersion von magnetischen Teilchen in einem Bindemittel aus Kunstharzen unter Verwendung eines polyfunktionalen aromatischen Isocyanats als Härter wird diese Aufgabe erfindungsgemäß gelöst durch

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einen Zusatz eines oberflächenaktiven Stoffes vom Sorbitanstearattyp, der ein Sorbitderivat in der hydrophilen Gruppe aufweist.

Mit der vorliegenden Erfindung wird ferner ein Verfahren zum Herstellen eines magnetischen Aufzeichnungsträgers geschaffen, das dadurch gekennzeichnet ist, daß eine flüssige Dispersion zubereitet wird, die magnetische Teilchen, ein aushärtbares Bindemittel, ein Lösungsmittel und ein Dispersionsmittel aufweist, wobei das aushärtbare Bindemittel mit einem polyfunktionalen aromatischen Isocyanat reagierende Gruppen enthält und als Dispersionsmittel ein oberflächenaktiver Stoff vom Sorbitanstearattyp vorgesehen wird, der ein Sorbitderivat in der hydrophilen Gruppe aufweist, sowie daß das Isocyanat der Dispersion zugesetzt, ein Schichtträger mit der Dispersion Überzogen und die Dispersion ausgehärtet wird.

Die Erfindung ist im folgenden anhand von bevorzugten Ausführungsbeispielen näher erläutert. In den beiliegenden Zeichnungen zeigen:

Fig. 1 eine graphische Darstellung, bei wel

cher der Reibungskoeffizient eines erfindungsgemäßen magnetischen Aufzeichnungsträgers Über der Menge des der magnetischen Beschichtung zugesetzten

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Sorbitandistearats aufgetragen ist, und

Fig. 2 eine graphische Darstellung, bei

welcher die Menge der magnetischen Beschichtung, die von dem magnetischen Aufzeichnungsträger nach der Erfindung auf einen Magnetkopf übergeht und dort abgelagert wird, über der Menge des der Beschichtung zugesetzten Sorbitandistearats aufgetragen ist.

Es wurden die im folgenden näher erläuterten Zusammensetzungen A, B, C und D zubereitet. Gleichen Anteilen jeder Zusammensetzung wurden unterschiedliche Mengen an Sorbitandistearat zugesetzt, und zwar in Schritten von 0,5 PHR (Teile auf 100), bezogen auf den Harzgehalt der Zusammensetzung, von Null ausgehend (0,5 PHR entspricht 0,5 Gew.%). Zwecks Dispersion wurde jedes Gemisch in einer Kugelmühle innig gemischt. Unter Zugabe von 5 Gewichtsteilen eines polyfunktionalen aromatischen Isocyanats ("Desmodur L" der Sumitomo Bayer Urethane Co.) wurde die gesamte Mischung unter Rühren durchgreifend dispergiert. Die erhaltene Masse wurde auf einen 12 yum dicken Schichtträger aus Polyäthylenterephthalat aufgebracht, wobei eine Überzugsschicht ausgebildet wurde, die nach dem Trocknen 6 pm dick

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war. Im Anschluß an eine Oberflächenbehandlung (kalandern) wurde die Beschichtung zum Aushärten 48 h lang bei 60⁰C wärmebehandelt. Dann wurde der beschichtete Schichtträger unter Bildung eines Magnetbands geschlitzt.

Zusammensetzung A

_r-Fe₂0₃-Pulver (mit Kobalt dotiert)

Vinylchlorid-Vinylacetat-Copolymer

(unter der Handelsbezeichnung "OH-DEX" von der Denki Kagaku Kogyo vertrieben)

(mit mehr als 10 % Vinylalkohol)

Polyesterharz

("Desmophen 1800" der Sumitomo

Bayer Urethane) Methyläthylketon Methylisobutylketon

Toluol

100 Gewichtsteile 13 Gewichtsteile

20 Gewichtsteile

100 Gewichtsteile 100 Gewichtsteile 100 Gewichtsteile

Zusammensetzung B

r-Fe₂O₃-Pulver (mit Kobalt dotiert)

VinyIchlorid-Vinylacetat-Copolymer ("VAGH" der Union Carbide Corp.)

Polyesterharz

("Nippollan 4032" der Nippon

Polyurethane Ind.) Methyläthylketon Methylisobutylketon

Toluol

100 Gewichtsteile 20 Gewichtsteile

13 Gewichtsteile

100 Gewichtsteile 100 Gewichtsteile 100 Gewichtsteile

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Zusammensetzung C

y-Fe₂O₃-Pulver (mit Kobalt dotiert)

Vinylchlorid-Vinylacetat-Copolymer ("VAGH" der UCC)

Polyurethanharz

("Nippollan 5033" der Nippon

Polyurethane Ind.) Methylethylketon Methylisobutylketon Toluol

100 Gewichtsteile

20 Gewicht steile

13 Gewichtsteile

100 Gewichtsteile

Zusammensetzung D

r-Fe₂O--Pulver (mit Kobalt dotiert)

Vinylchlorid-Vinylacetat-Copolymer ("OH-DEX" der Denki Kagaku Kogyo) (mit über 10 % Vinylalkohol)

Polyurethanharz

("Nippollan 5034" der Nippon

Polyurethane Ind.) Methylethylketon Methylisobutylketon Toluol

100 Gewichtsteile

13 Gewichtsteile

20 Gewichtsteile

100 Gewichtsteile

Fig. 1 zeigt die Beziehung zwischen der der Zusammensetzung A zugegebenen Menge an Sorbitandistearat und dem Reibungskoeffizienten des erhaltenen Bandes. Die graphische Darstellung läßt erkennen, daß der Zusatz von Sorbitandistearat den Reibungskoeffizienten in ausgeprägter Weise herabsetzt und daß dieser Effekt bei der Zugabe von etwa 2 PHR am stärksten ist,

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während weitere Zugaben über diesen Wert hinaus von geringfügigem Einfluß sind.

Die Fig. 2 zeigt die Beziehung zwischen der Menge des der Zusammensetzung A zugegebenen Sorbitandistearats und der Übergangsmenge des erhaltenen Überzuges. Unter "Übergangsmenge" wird dabei die Menge der magnetischen Beschichtung (in mg) verstanden, die sich von dem Magnetband löst und auf dem Magnetkopf abgelagert wird, nachdem das Band 20 Tage lang ununterbrochen in einem handelsüblich verfügbaren automatischen Stereophoniegerät (bei 20⁰C und 60 % relativer Luftfeuchtigkeit) gelaufen ist. Wie die graphische Darstellung erkennen läßt, nimmt die Übergangsmenge durch den Zusatz von Sorbitandistearat scharf ab. Der gUnstige Effekt schwindet, wenn der Zusatz größer als 5 oder 6 PHR wird. Dies bedeutet, daß ein bestimmter bevorzugter Bereich. fUr die Menge des zuzusetzenden Sorbitandistearats vorhanden ist. Die mit den Zusammensetzungen B, C und D durchgeführten Versuche führten zu im wesentlichen den gleichen Ergebnissen, wie sie fUr die Zusammensetzung A in den Fign. 1 und 2 aufgetragen sind.

Zusammenfassend ist festzuhalten, daß der oberflächenaktive Stoff zu befriedigenden Resultaten fuhrt, ohne daß die Reaktionsfreudigkeit des Isocyanats und der Harze beeinträchtigt wird. Der erläuterte magnetische Aufzeichnungsträger

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zeichnet sich durch wesentlich verbesserte Oberflächeneigenschaften (Verschleißfestigkeit und geringe Reibung) aus.

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Leerseite

Claims

PATENTANWALT DIPL.-ING. GERHARD SCHWAN

ELFENSTRASSE 32 · D-8000 MÜNCHEN 83

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Ansprüche

(K) Magnetischer Aufzeichnungsträger mit einem Schichtträger und einer darauf befindlichen Schicht aus einem magnetischen Beschichtungswerkstoff in Form einer Dispersion von magnetischen Teilchen in einem Bindemittel aus Kunstharzen unter Verwendung eines polyfunktionalen aromatischen Isocyanats als Härter, gekennzeichnet durch einen Zusatz eines oberflächenaktiven Stoffes vom Sorbitanstearattyp, der ein Sorbitderivat in der hydrophilen Gruppe aufweist.
2. Magnetischer Aufzeichnungsträger nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der oberflächenaktive Stoff vom Sorbitanstearattyp in einer Menge von weniger als 6 % bezogen auf die Gesamtmenge der Kunstharze vorhanden ist.
3. Magnetischer Aufzeichnungsträger nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß als Kunstharze ein Vinylchlorid-Vinylacetat-Copolymer, ein Polyesterharz und/oder ein Polyurethanharz vorgesehen sind, von denen mindestens eines mit dem polyfunktionalen aromatischen Isocyanat in Reaktion tretende Gruppen aufweist.

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FERNSPRECHER.: 089/6012039 · TELEX: 52 2589 elp* i ■ KABEL: ELECTRICPATENT MÜNCHEN

ORIGINAL INSPECTED

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4. Verfahren zum Herstellen eines magnetischen Aufzeichnungsträgers, dadurch gekennzeichnet, daß eine flüssige Dispersion zubereitet wird, die magnetische Teilchen, . ein aushärtbares Bindemittel, ein Lösungsmittel und ein Dispersionsmittel aufweist, wobei das aushärtbare Bindemittel mit einem polyfunktionalen aromatischen Isocyanat reagierende Gruppen enthält und als Dispersionsmittel ein oberflächenaktiver Stoff vom Sorbitanstearattyp vorgesehen wird, der ein Sorbitderivat in der hydrophilen Gruppe aufweist, sowie daß das polyfunktionale aromatische Isocyanat der Dispersion zugesetzt, ein Schichtträger mit der Dispersion überzogen und die Dispersion ausgehärtet wird.

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