DE2948140C2

DE2948140C2 - Magnetischer Aufzeichnungsträger und Verfahren zur Herstellung eines solchen magnetischen Aufzeichnungsträgers

Info

Publication number: DE2948140C2
Application number: DE2948140A
Authority: DE
Inventors: Hitoshi Nagano Azegami; Eiji Saku Nagano Horigome; Hiroshi Komoro Nagano Ohta
Original assignee: Tdk Electronics Co Ltd Tokyo; TDK Corp
Current assignee: TDK Corp
Priority date: 1978-11-30
Filing date: 1979-11-29
Publication date: 1984-02-23
Also published as: GB2039281B; NL184983B; GB2039281A; JPS585457B2; US4289828A; JPS5573928A; NL7908707A; NL184983C; DE2948140A1

Description

Die Erfindung betrifft einen magnetischen Aufzeichnungsträger mit einem Schichtträger und einer darauf befindlichen Schicht aus einem magnetischen Beschichtungswerkstoff in Form einer Dispersion voi\ magnetischen Teilchen in einem Bindemittel aus Kunstharzen unter Verwendung eines polyfunktionalen aromatischen Isocyanats als Härter. Sie betrifft ferner ein Verfahren zur Herstellung eines magnetischen Aufzeichnungsträgers, bei dem eine flüssige Dispersion zubereitet wird, die magnetische Teilchen, ein aushärtbares Bindemittel, ein Lösungsmittel und ein Dispersionsmittel aufweist, wobei ein Schichtträger mit der Dispersion überzogen und die Dispersion ausgehärtet wird.

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meinen i>i der Weise hergestellt, daß ein Schichtträger, beispielsweise ein Polyesterfilm, mit einem magnetischen Beschichtungswerkstoff überzogen wird, der magnetische Teilchen, wie pulverförmiges y-Fe2O3, enthäit, 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 pispergierbarkeit 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 Zubereiiung der magnetischen Beschichtungswerkstoffe eine gute Dispersio.jsfähigkeit nur schwierig oder kaum erreicht, weil der puiverfönnige magnetische Werkstoff, beispielsweise y-Fe2O3, in der Regel hydrophil ist, während es sich bei den zum Dispergieren des magnetischen Werkstoffes verwendeten Lacken um iipophile (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.

Als Bindemittel vorgesehene härtbare Harze können den magnetischen Beschichtungswerkstofien gute physikalische und elektrische Eigenschaften verleihen. So ist es bekannt (DE-OS 28 15 027), zur Hersteilung eines magnetischen Aufzeichnungsträgers eine Dispersion aus magnetischen Teilchen, einem aushärtbaren Bindemittel, einem Lösungsmittel und einem Dispersionsmittel zuzubereiten, einen Schichtträger mit der Dispersion zu überziehen und die Dispersion dann auszuhärten. Wenn ein 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 ü«im erhaltenen Aufzeichnungsträger, beispielsweise einem Magnetband, unbefriedigende physikalische Eigenschaften vermittelt. Insbesondere sind die Gleitfähigkeitseigenschäften (niedrige Reibung und hohe Laufgüte) und die Oberflächenzähigkeit (niedriger Abrieb), für die das aushärtbare Bademittel andernfalls sorgt, unzureichend.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen magnetischen Aufzeichnungsträger und ein Verfahren zum Herstellen eines magnetischen Aufzeichnungsträgers der eingangs genannten Art anzugeben, v/odurch die Gleitfähigkeit und Verschleißfestigkeit des rnagneti · sehen Aufzeichnungsträgers verbessert wird.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß bei einem magnetischen Aufzeichnungsträger der eingangs genannten Art ein Zusatz eines oberflächenalctiven Stoffes vom Sorbitanstearattyp in einer Menge von weniger als 6% bezogen auf die Gesamtmenge der Kunstharze vorgesehen ist, der ein Sorbitderivat in der hydrophilen Gruppe aufweist, und daß bei einem Verfahren tier eingangs genannien An das aushärtbau; BJödemittel mit einem polyfunktionalen aromatischen Isocyanat reagierende Gruppen enthält und als Dispersionsmittel ein oberflächenaktiver Stoff vom Sorbitanstearattyp in einer Menge von weniger als 6% bezogen auf die Gesamtmenge der Kunstharze vorgesehen wird, der ein Sorbitderivat in der hydrophilen Gruppe auf-

weist, sowie daß das polyrunktionale aromatische Isocyanat der Dispersion zugesetzt wird.

Bei dem magnetischen Aufzeichnungsträgerund dem Herstellungsverfaliren nach der Erfindung wird durch den oberflächenaktiven Stoff vom Sorbitanstearattyp ein vorzeitiges Aushärten der Bindemittelharze beim Ausbilden der magnetischen Schicht wirkungsvoll unterbunden. Dies hat eine erhebliche Verringerung des Reibungskoeffizienten der Ooerfläche des magnetischen Aufzeichnungsträgers zur Folge und gewährleistet eine gute Laufstabilität. Außerdem wird die Zähigkeit der magnetischen Schicht wesentlich gesteigert, was zu hoher Verschleißfestigkeit fuhrt

Die Erfindung ist im fo'genden anhand von bevorzugten Ausführungsbeispielen näher erläutert, in den bei- r, liegenden Zeichnungen zeigt

F i g. 1 eine graphische Darstellung, bei wui-her der Reibungskoeffizient eines erfindungsgemäßen magnetischen Aufzeichnungsträgers über n«»· Menge des der magnetischen Beschichtung zug-sirten Sorbitandistearats aufgetragen ist, und

F i g. 2 eine graphische Darstcung, 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 unterschiedliehe Mengen an Sorbitandistearat zugesetzt, und zwar in Schritten von 0,5 Gew.-%, bezogen auf den Harzgehalt der Zusammensetzung, von Null ausgehend. Zwecks Dispersion wurde jedes Gemisch in einer Kugelmühle innig gemischt. Unter Zugabe von 5 Gewichtsteilen eines polyfunktionalen aromatischen Isocyanats wurde die gesamte Mischung unter Rühren durchgreifend dispergiert. Die erhaltene Masse lvurde auf einen 12 pm dicken Schichtträger aus Polyäthylenterephthalat aufgebracht, wobei eine Überzugsschicht ausgebildet wurde, die nach dem Trocknen 6 μτη dick war. Im Anschluß an eine Oberflächenbehandlung (kalandern) wurde die Beschichtung zum Aushärten 48 h lang bei 6O⁰C wärmebehandelt. Dann wurde der beschichtete Schichtträger unter Bildung eines Magnet- r, bandes geschlitzt.

Zusammensetzung A

y-Fe2O₃-PuIver 100 Gewichtsteile

(mit Kobalt dotiert) ><>

Vinylchlorid-Vmylacetat-Copolymer 13 Gewichtsteile (mit mehr als 10% Vinylalkohol)

Polyesterharz 20 Gewichtsteile

Methyläthylketon 100 Gewichtsteile "·>

Methylisobutylketon 100 Gewichtsteile

loiuoi luu uewichtsteiie

Zusammensetzung B μ

y-FejOj-Pulver 100 Gewichtsteile

(mit Kobalt dotiert)
Vinylchlorid-Vinylacetat-Copolymer 20 Gewichtsteile Methyläthylketon

Methylisobutylketon

Toluol

100 Gewichtsteile 100 Gewichtsteile 100 Gewichtsteile

Zusammensetzung C

y-Fe₂O₃-PuIver ] 00 Gewichtsteile (mit Kobalt dotiert)

Vmylchlorid-Vinylacetat-Copolymer 20 Gewichisteile

Polyurethanharz 13 Gewichtsteile

Methyläthyiketon 100 Gewichtsteile

Methylisobutylketon 100 Gewichtsteile

Toluol 100 Gewichtsteil«

Zusammensetzung D

100 Gewichtsteile

(mit Kobalt dotiert)

Vmylchlorid-Vinylacetat-Copolymer

(mit über 10% Vinylalkohol)
Polyurethanharz
Methyläthylketon
Methylisobutylketon
Toluol

13 Gewichtsteile

20 Gewichtsteile 100 GewichMeile 100 Gewichtsteile 100 Gewichtsteile

Polyesterharz

13 Gewichtsteile

65 F i g. 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 Gew.-% am stärksten ist, während weitere Zugaben über diesen Wert hinaus von geringfügigem Einfluß sind.

Die F i g. 2 zeigt die Beziehung zwischen der Mv.nge des der Zusammensetzung A zugegebenen Sorbitandistearats und der Übergangsmenge des erhaltenen Überzuges. Unter »Übergangsrnenge« 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 verfugbaren automatischen Stereophoniegerät (bei 20° C und 60% relativer Luftfeuchtigkeit) gelaufen ist. Wie die graphische Darstellung erkennen läßt, nimmt die Übergangsmenge durch den Zusatz von Sorbitandistearat scharf ab. Der günstige Effekt schwindet, wenn der Zusatz größer als 5 oder 6 Gew.-% wird. Dies bedeutet, daß ein bestimmter bevorzugter Bereich für die Menge des zuzusetzenden Sorbitandistearats vorhanden ist. Di° m!'. den Zusammensetzungen B, C und D durchgeführten Verbuche führten zu im wesentlichen den gleichen Ergebnissen, wie sie für die Zusammensetzung A in den F i g. 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 zeichnet sich durch wesentlich verbesserte Oberflächeneigenschaften (Verschldßfestigkeit und geringe Reibung) aus.

Hierzu 1 Biatt Zeichnungen

Claims

29 48 ί40 Patentansprüche:

1. Magnetischer Aufzeichnungsträger mit einem Schichtträgerund einer darauf befindlichen Schicht aus einem magnetischen Beschichtungswerkstoff in Form einer Dispersion von magnetischen Teilchen in einem Bindemittel aus Kunstharzen unter Verwendung eines poiyfankxionalen aromatischen Isocyanate als Härter, gekennzeichnet durch einen Zusatz eines oberflächenalctiven Stoffes vom Sorbitanstearattyp in einer Menge von weniger als 6% bezogen auf die Gesamtmenge der Kunstharze, der ein Sorbitderivat in der hydrophilen Gruppe aufweist.

2. Magnetischer Aufzeichnungsträger nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Kunstharze ein Vmylchiorid-Vmylacetat-Copolyrner, ein Polyesterharz und/oder ein Polyurethanharz vorgesehen sind, vcn denen mindestens eines mit dem polyfunktionalen aromatischen Isocyanat in Reaktion tretende GTppen aufweist.

3. Verfahren zum Herstellen eines magnetischen Aufzeichnungsträgers, bei dem eine flüssige Dispersion zubereitet wird, die magnetische Teilchen, ein aushäribares Bindemittel, ein Lösungsmittel und ein Dispersionsmittel aufweist, wobei ein Schichtträger mit der Dispersion überzogen und die Dispersion ausgehärtet wird, dadurch gekennzeichnet, daß das aushärtbare Bindemittel mit einem polyfunktionalen aromatischen Isocyanat reagierende Gruppen enthält und als Dispersionsmittel ein oberflächenaktiver Stoff vom Sorbitanstearattyp in einer Menge von weniger als 6% bezogen auf die Gesamtmenge der Kunstharze vorgesehen *ird, d_r ein Sorbitderivat in der hydrophilen Gruppe av weist, sowie daß das polyfunktionale aromatische ^;socyanat der Dispersion zugesetzt wird.