DE3023799A1 - Magnetisches aufzeichnungsmedium - Google Patents

Magnetisches aufzeichnungsmedium

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Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein magnetisches Aufzeichnungsmedium, bei dem ein Substrat, z.B. eine aus Polyester bestehende Trägerfolie, Aluminiummetall oder eine Trommel, mit einer Magnetpulvermasse, die ein Magnetpulver, feinverteilt in einem organischen Bindemittel, umfaßt, beschichtet ist.
Bei der Herstellung von magnetischen Aufzeichnungsmedien, wie Magnetbändern, Magnetkarten und Magnetscheiben (discs) ist bisher eine Vielzahl von Versuchen unternommen worden, um industriell brauchbare Produkte zu erhalten. Dabei wurden organische Bindemittel und Magnetpulver, wie Y-Fe2O,,Fe,O^» mit Kobaltionen dotiertes Eisenoxid oder ein solches, an das Kobaltionen adsorbiert sind, oder
. ein Metalloxid, enthaltend CrO2, Fe, Co, Fe-CO oder Ni, oder ein metallisches, azikulares, feines Pulver verwendet.
In jüngster Zeit hat es sich als erforderlich erwiesen, die Aufnahmedichte der Signale bei einem magnetischen Aufzeichnungsmedium zu erhöhen. Beispielsweise ist für ein Heim-Videobandgerät (video tape recorder) oder für ein Audio-Kassettenband mit hervorragenden Charakteristika eine Aufnahmedichte in einem Bereich von 1/um der minimalen Aufnahmewellenlänge erforderlich. Um derartigen Anforderungen zu genügen, ist ein Magnetpulver mit weiterhin verringerter Größe verwendet worden, und zwar beispielsweise bei magnetischen Aufzeichnungsmedien vom Feinteilchen-Dispersionstyp. Da durch Verringerung der Teilchengröße des Magnetpulvers die magnetische Einheitlichkeit des magnetischen Aufzeichnungsmediums verbessert wird, können auf diese Weise die für das mit hoher Aufnahmedichte arbeitende Aufzeichnungsmedium gestellten Anforderungen erfüllt werden.
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Andererseits ist, abhängig von der Verringerung der Teilchengröße des Magnetpulvers, ein organisches Bindemittel mit entsprechend überlegener Affinität gegenüber dem magnetischen feinen Pulver erforderlich. Es hat sich als schwierig erwiesen, diese Forderung bei Verwendung der in der herkömmlichen Technologie eingesetzten Bindemittel zu erfüllen. Es besteht eine Beziehung zwischen der Affinität des organischen Bindemittels zu dem Magnetpulver und der Dispergierbarkeit (Verteilbarkeit) des Magnetpulvers in der Magnetpulvermasse oder Membran. Bei Verwendung für das magnetische Aufzeichnungsmedium beeinflußt die Affinität in hohem Maße die Zuverlässigkeit und Lebensdauer (Dauerhaftigkeit) des Produktes. Die in der herkömmlichen Technologie verwendeten organischen Bindemittel weisen eine nicht ausreichende Affinität und hinsichtlich der mechanischen Eigenschaften des Polymerisats eine ungenügende Zähigkeit auf.
Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein magnetisches Aufzeichnungsmedium zu schaffen, bei dem ein organisches Bindemittel gegenüber einem Magnetpulver eine hohe Affinität aufweist und das außerdem eine ausgezeichnete Zuverlässigkeit und Lebensdauer aufweist.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß man ein magnetisches Aufzeichnungsmedium schafft, welches ein Substrat umfaßt, das mit einer Magnetpulvermasse, umfassend ein Magnetpulver und ein organisches Bindemittel, beschichtet ist, wobei das organische Bindemittel eine Hauptkomponente aus einem durch Hydrolysieren der Acetylgruppe des Vinylacetats in einem Vinylchlorid-Vinylacetat-Copolymerisat erhaltenen Vinylchlorid-Vinylalkohöl-Copolymerisat aufweist.
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Um die Affinität eines organischen Bindemittels zu dem magnetischen Feinpulver zu verbessern, ist es notwendig, die hydrophilen Eigenschaften der Oberfläche des magnetischen Feinpulvers, z.B. eines Metalloxids oder eines Legierungsfeinpulvers, dem organischen Bindemittel aufzuprägen. Außerdem ist es notwendig, in den Seitenketten des Polymerisats für das organische Bindemittel .eine Vielzahl von funktionellen Gruppen einzuführen, die zur Bildung von Wasserstoffbindungen geeignet sind. Es ist insbesondere vorteilhaft, ein lineares Polymerisat zu verwenden, das ein höheres Verhältnis an seitenständigen, an die Hauptkette des Polymerisats gebundenen Hydroxylgruppen aufweist.
Um eine feste Bindung des organischen Bindemittels an das magnetische feine Pulver zu gewährleisten, hat es sich als vorteilhaft erwiesen, durch Vermischen von Polymerisaten den Young-Modul, Reißfestigkeit, Dehnung, Abriebbeständigkeit und Reibungskoeffizienten einzustellen. Das wird durch eine Polymerisatmischung aus einem Polymerisat mit hoher Glasübergangstemperatur und einem Polymerisat mit elastischen Eigenschaften erreicht, die Molekulargewichte aufweisen, aufgrund derer sie sich in einem organischen Lösungsmittel zu einer Paste auflösen.
Es ist insbesondere möglich, die mechanische Festigkeit des Polymerisats durch Ausbildung einer vernetzten Struktur von Urethanbindungen weiter zu verbessern, und zwar durch eine Kombination eines Polymerisats, eines Präpolymerisats oder eines Vernetzungsmittels mit reaktiven funktionellen Gruppen, wie Isocyanatgruppen mit reaktiven Hydroxylgruppen, oder durch Überführung der reaktiven Hydroxylgruppen in Urethanbindungen. Auf diese Weise lassen sich die physikalischen Eigenschaften, die Zuverlässigkeit und die Lebensdauer des magnetischen Aufzeich-
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nungsmediums, insbesondere auch bei hoher Luftfeuchtigkeit, verbessern.
Zum Erreichen der genannten Ziele hat es sich als effektiv erwiesen, Vinylchlorid-Vinylalkohol-Copolymerisat einzusetzen, das einen hohen Anteil an Vinylalkoholkomponente aufweist. Auf diese Weise läßt sich die bekannte Technologie, bei der Vinylchlorid-Vinylacetat-Copolymerisate oder Vinylchlorid-Vinylacetat-Vinylalkohol-Copolymerisate als organische Bindemittel für die herkömmlichen magnetischen Aufzeichnungsmedien verwendet werden, verbessern.
Vinylalkoholgruppen verleihen dem Bindemittel im Vergleich zu Vinylacetat eine überlegene Affinität für das Magnetpulver, Die Vinylalkoholkomponente führt außerdem zu ausgezeichneten Eigenschaften, wie hoher Glasübergangstemperatur und geringer Variation des Young-Moduls. Daher werden Acetylgruppen der Vinylacetatkomponente durch Hydrolyse in Vinylalkoholgruppen umgewandelt.
Als Ausgangsmaterial wird bei der Herstellung das Vinylchlorid-Vinylacetat-Copolymerisat eingesetzt, das als Harz für Farben und Lacke in großem Maßstab hergestellt wird. Die Acetylgruppen der Vinylacetatkomponente werden hydrolysiert, wobei man das Vinylchlorid-Vinylalkohol-Copolymerisat erhält. Das bei diesem Verfahren als Ausgangsmaterial eingesetzte Vinylchlorid-Vinylacetat-Copolymerisat ist wohlfeil erhältlich und kann in pulverförmiger Form bei ausgezeichneter Verarbeitbarkeit leicht gehandhabt werden.
Um in dem resultierenden Vinylchlorid-Vinylalkohol-Copolymerisat eine Zunahme der Vinylalkoholgruppen zu erreichen und zur Aufrechterhaltung einer großen Stabilität eine
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Zersetzung des resultierenden Copolymerisate durch Dehydrochlorierung zu verhindern, hat es sich als insbesondere effektiv erwiesen, ein Vinylchlorid-Vinylacetat-Copolymerisat einzusetzen, das ein Verhältnis von Vinylchlorid zu Vinylacetat im Bereich von 85/15 bis 70/30 aufweist. Der Polymerisationsgrad ρ des Vinylchlorid-Vinylacetat-Copolymerisats liegt vorzugsweise in einem Bereich Von etwa 250 bis 800. Auf diese Weise wird die Löslichkeit des resultierenden Vinylchlorid-Vinylalkohol-Copolymerisats und die Dispergierbarkeit als Medium sowie die GlasUbergangstemperatur desselben erhöht, was zu einer geeigneten Festigkeit und Steifigkeit und zu einer Zunahme der chemischen Stabilität führt.
Im folgenden wird die Hydrolyse dejs Vinylchlorid-Vinylacetat-Copolymerisats anhand einiger Beispiele näher erläutert.
Hydrolyse 1
Vinylchlorid-Vinylacetat-Copolymerisat mit einem Verhältnis von Vinylchloridgruppen zu Vinylacetatgruppen von 75/25 und einem durchschnittlichen Polymerisationsgrad ρ = 400 wird in einem gemischten Medium aus Wasser und Methylisobutylketon (MIBK) suspendiert. Die Mischung wird mechanisch mittels eines Rührers dispergiert, um das Harz zu quellen und eine aufschlämmungsartige Suspension herzustellen. Eine Mischung von Natriumhydroxid-Natriummethylat wird als Katalysator zu der Suspension gegeben, um die Acetylgruppen der Vinylacetatkomponente unter Bildung von Hydroxylgruppen zu hydrolysieren.
Es ist möglich, einen Stabilisator zur Verhinderung der Dehydrochlorierung oder ein Suspendierhilfsmittel zur einheitlichen Suspension des Polymerisats einzuverleiben.
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Die durch die Abtrennung der Acetylgruppen gebildete Essigsäure, der Katalysator sowie das restliche Natriumhydroxid werden nach der Hydrolyse durch Waschen der Aufschlämmung bis zum Erreichen neutraler Bedingungen entfernt. Dadurch wird die Stabilität des Harzes erhöht. Gegebenenfalls kann man durch Verwendung eines organischen Peroxids, wie Benzoylperoxid, einen Entfärbungsschritt vorsehen, um eine durch die Hydrolyse verursachte Verfärbung zu verhindern.
Das bei der Hydrolyse 1 erhaltene Vinylchlorid-Vinylalkohol-Copolymerisat weist die folgenden Charakteristika auf:
Vinylchloridgehalt 87%
Vinylacetatgehalt weniger als 0,3%
Vinylalkoholgehalt 12,6%
Polymerisationsgrad ρ 330.
Hydrolyse 2
Es wird das gleiche Vinylchlorid-Vinylacetat-Copolymerisat wie bei der Hydrolyse 1 als Rohmaterial eingesetzt. Das Harz wird in einer Mischung von Methylisobutylketon und Toluol (1:1) zu einer Konzentration von 40 Gew.% aufgelöst. Dann wird Methanol in einem Verhältnis von 10 Gew.% zugesetzt und eine konzentrierte, wasserfreie Chlorwasserstoffsäure als Katalysator zugegeben. Die Mischung wird in einem Autoklaven auf den Siedepunkt des Methylisobutylketons erhitzt. Dabei wandeln sich die Acetylgruppen der Vinylacetatkomponente durch Hydrolyse unter Ausbildung des Vinylchlorid-Vinylalkohol-Copolymerisats in Hydroxylgruppen um. Die Lösung wird durch Propylenoxid neutralisiert.
Die Lösung des Vinylchlorid-Vinylalkohol-Copolymerisats in der Mischung aus Methylisobutylketon und Toluol (1:1)
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umfaßt das nichtreagierte Methanol, Essigsäure und andere bei der Umsetzung gebildete Nebenprodukte. Die Lösung wird auf 7O°C unter vermindertem Druck erhitzt, um Methanol, Essigsäure, Wasser und den Katalysator abzutrennen, und zwar bis zu einer Verringerung des restlichen Methanols auf 0,01%. Es wird eine Entfärbungsstufe durchgeführt, und zwar mittels Benzoylperoxid unter Erhitzen. Das Polymerisat wird mit einem gemischten Lösungsmittel aus Methylisobutylketon und Toluol (1:1) vermischt, um eine Konzentration des Polymerisats von 25 Gew.% einzustellen. Falls ein Stabilisator, wie Dibutylzinn-diphthalat, in einem Verhältnis von etwa 1 Gew.96, bezogen auf das Polymerisat, zugesetzt wird, erhöht sich die Stabilität des Vinylchlorid-Vinylalkohol-Copolymerisats.
Das bei der Hydrolyse 2 erhaltene Vinylchlorid-Vinylalkohol-Copolymerisat weist folgende Charakteristika auf:
Vinylchloridkomponente 78,9%
Vinylacetatkomponente 0,k%
Vinylalkoholkomponente 13,2?6
Polymerisationsgrad ρ 350.
Bei beiden Hydrolysen 1 und 2 kann die Stabilität des Polymerisats verbessert werden, indem man bei der Reaktionsstufe der Hydrolyse oder bei der letzten Reaktionsstufe einen Stabilisator einverleibt. Als Stabilisatoren kommen z.B. solche vom Zinn-Typ, wie Dimere oder Trimere von Di-n-octyl-zinn-maleat, Di-n-octyl-zinn-SS·-bis-isooctyl-mercaptoacetat, Dibutylzinn-dilaurat, oder Stabilisatoren vom Epoxy-Typ (wie Eposizer W-128, hergestellt von Nippon Reichhold K.K.), eine Metallseife von Zn-Castearat oder Aminocrotonsäureester in Frage.
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Die Vinylalkoholkomponente verleiht dem resultierenden Vinylchlorid-Vinylalkohol-Copolymerisat eine ausgezeichnete Affinität gegenüber dem als magnetisches feines Pulver vorliegenden Metalloxid. Durch Umwandlung der Acetylgruppen in Hydroxylgruppen wird die Glasübergangstemperatur erhöht, und es werden reaktive Hydroxylgruppen eingeführt, die mit einer Isocyanatverbindung unter leichter Ausbildung einer vernetzten Struktur reagieren können. Aufgrund dieser Eigenschaften ist das Vinylchlorid-Vinylalkohol-Copolymerisat als Hauptbindemittel für das magnetische Aufzeichnungsmedium hervorragend geeignet.
Im folgenden wird die Erfindung anhand von Beispielen und Vergleichsbeispielen näher erläutert. Bei den Beispielen werden Magnetbänder unter Verwendung von Magnetpulvermassen hergestellt, die das resultierende Vinylchlorid-Vinylalkohol-Copolymerisat als Hauptbindemittel umfassen. Zu Vergleichszwecken werden in den Vergleichsbeispielen Magnetbänder unter Verwendung des herkömmlichen Bindemittels hergestellt.
1 Gew.Teile
γ-FepO, azikulares Eisenoxid (Hauptachse von 0,4/u; kleinere Achse von 0,05/u) 120 Vinylchlorid-Vinylalkohol-Copolymerisat (Verhältnis von Vinylchlorid zu Vinylalkohol = 80:20) (durchschnittlicher 24 Polymerisationsgrad = 350)
Methylethylketon (MEK) 250
Methylisobutylketon (MIBK) 150
Polyurethanharz (Nippolan 5033, hergestellt von Nippon Polyurethane Co., gelöst in 45% Äthylacetat-Toluol bei einer Feststoff konzentration von 10,3 Gew.96) 22,9
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Die Komponenten, mit Ausnahme von Y-Fe2O,, werden gründlich mittels eines Rührers vermischt, um die Harze unter Herstellung eines Lacks aufzulösen. Der Lack und Y-Fe2O, werden in eine Kugelmühle gegeben und 24 h zur einheitlichen Verteilung des γ-Fe2O,-Pulvers gemischt. Die Dispersion wird mit 3 Gew.Teilen Behensäure vermischt und das Pulver wird eine weitere Stunde dispergiert, um eine Magnetpulvermasse zu erhalten. Die Magnetpulvermasse wird auf eine Polyesterfolie aufgetragen und das beschichtete Produkt wird zur Herstellung eines Magnetbandes bearbeitet. Dieses Magnetband wird im folgenden als "Probe Nr.1" bezeichnet.
Beispiel 2
Die Magnetpulvermasse von Beispiel 1 wird mit 8,6 Gew.-Teilen eines polyfunktionellen Isocyanatpolymerisats (Nippolan 2036, Feststoffkonzentration = 60%, hergestellt von Nippon Polyurethane Co.) vermischt. Die Mischung wird auf eine Polyesterfolie aufgetragen und 4 h bei 80°C in der Wärme gehärtet. Auf diese Weise wird ein wärmegehärtetes Magnetband hergestellt, das im folgenden als "Probe Nr. 2" bezeichnet wird.
Beispiel 3
Es wird das mittels der Hydrolyse 2 hergestellte Vinylchlorid-Vinylalkohol-Copolymerisat als 25%ige Lösung des Vinylchlorid-Vinylalkohol-Copolymerisats in einer Mischung von Methylisobutylketon und Toluol eingesetzt.
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Gew.Teile Vinylchlorid-Vinylalkohol- Copolymerisat 72 Butadien-Acrylnitril-Copolymerisat
(Hica-1432 J. Nippon Zeon K.K.) 1,5
Polyurethanharz (Esten 5702, hergestellt
von B.F.Goodrich Co.) 10,5
Methyläthylketon 250
Cyclohexanon 150
Die Komponenten werden gemischt, um die Harze aufzulösen und einen Lack herzustellen. Zwei Drittel des resultierenden Lacks werden mit den folgenden Komponenten vermischt.
Gew.Teile
Y-Fe2O^ azikulares Pulver (Hauptachse von
0,4/U^kleinere Achse von 0,5/u) 120
Al2O, feines Pulver (Durchmesser 0,2/u) 3 elektrisch leitender Ruß 6
Die Pulver werden einheitlich in dem Lack mittels einer Sandmühle dispergiert. Die Mischung wird mit 3 Gew.Teilen Butylmyristat und 1 Gew.Teil Behensäure vermischt und die Pulver werden weiterhin dispergiert, um eine Magnetpulvermasse herzustellen. Diese wird auf eine Polyesterfolie aufgetragen und das beschichtete Produkt wird zur Herstellung eines Magnetbandes weiterverarbeitet. Dieses wird im folgenden als "Probe Nr. 3" bezeichnet.
Beispiel 4
Der Magnetpulvermasse von Beispiel 3 werden 6 Gew.Teile Isocyanat (Colonate L, hergestellt von Nippon Polyurethane Co.; Feststoffkonzentration = 75%) zugemischt. Die Mischung wird zur Herstellung einer Magnetpulvermasse einheitlich vermischt. Anschließend wird die Magnetpulvermasse auf eine Polyesterfolie aufgetragen und das beschichtete Produkt zur Herstellung eines Magnetbandes weiterverarbeitet, das im folgenden als "Probe Nr. 4" bezeichnet wird.
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Beispiel
Gemäß dem Verfahren von Beispiel 4 wird ein Magnetband hergestellt. Es wird jedoch das Butadien-Acrylnitril-Copolymerisat durch Nitrocellulose substituiert, die durch Entfernen des einverleibten Isopropylalkohols (H - 1/2 see) erhalten wurde. Dieses Magnetband wird im folgenden als "Probe Nr. 5" bezeichnet.
Gew.Teile
Vinylchlorid-Vinylalkohol-Copolymerisat,
erhalten durch Hydrolyse 1 50
Polyurethanharz (Esten 5702, hergestellt
von B.F.Goodrich Co.) 20
thermoplastischer, linearer Polyhydroxy-
polyätherester (Epichlon H-351, hergestellt
von Dainippon Ink Color K.K.) 30
Methyläthylketon 250
Cyclohexanon 150
Die Komponenten werden mittels eines Mischers vermischt, um die Harze zur Herstellung eines Lacks aufzulösen. Zwei Drittel des resultierenden Lacks werden mit den folgenden
Komponenten vermischt.
view« xeixe
23 azikulares eines Eisenoxidpulver (Hauptachse von 0,4/u; kleinere Achse von 0,06/u) ' 120
Siliciumcarbid (SiC feines Pulver mit
einem Durchmesser von 0,2/u) 4
Die Pulver werden mittels einer Sandmühle einheitlich in dem Lack dispergiert. Der Mischung werden dann 3 Gew.Teile Butylmyristat und 1 Gew.Teil Behensäure zugemischt. Die Pulver werden weiterhin zur Herstellung einer Magnetpulvermasse dispergiert. Vor dem Beschichten werden der Magnetpulvermasse 20 Gew.Teile Triden-diisocyanat (Kondensat von Präpolymerisat und Polyol) (Daltosec N 2280, hergestellt von Nippon Polyurethane Co.) zugesetzt. Die
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Mischung wird auf eine Polyesterfolie aufgetragen, um ein Magnetband herzustellen. Dieses wird im folgenden als "Probe Nr. 6" bezeichnet.
Im Rahmen der vorliegenden Erfindung kann Polybutadien oder ein chlorierter Kautschuk anstelle des Polyurethanelastomeren oder des Butadien-Acrylnitril-Copolymerisats als Elastomer verwendet werden. Anstelle der genannten Elastomeren kann außerdem in gleicher Weise,wie der in Beispiel 6 verwendete lineare gesättigte Polyester,ein thermoplastisches Harz eingesetzt werden. Als thermoplastische Harze kommen Polyester mit niederem Molekulargewicht, wie Desmophenene Nr. 800, Nr. 1100 und Nr.2200 (hergestellt von Bayer Co.), die gewöhnlich zusammen mit einem Isocyanat in einem Zwei-Flüssigkeiten-System verwendet werden, sowie Epoxyharze, Phenoxyharze, Chlorsulf onsäure-polyäthylene , Vinylisobutyläther-Harze, Polyamide, Polyvinylbutyralharze, Polyvinylpyrrolidon usw. in Frage.
Falls durch die Hydroxylgruppen des Bindemittels eine vernetzte Struktur ausgebildet wird, kann butyliertes MeI-aminharz mit gleich gutem Erfolg wie das polyfunktionelle Isocyanat oder die Isocyanat enthaltende Verbindung eingesetzt werden, die in den Beispielen 2 und 4 verwendet wurden.
Im folgenden werden die Vergleichsbeispiele näher erläutert.
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Vergleichsbeispiel 1 Gew.Teile
Vinylchlorid-Vinylacetat-Copolymerisat
(VYHH, hergestellt von Union Carbide Co.;
Vinylchloridkomponente = 87%; Vinylacetat-
komponente = 13% Polymerisationsgrad =
400) 24
Polyurethanharz (Nippolan 5033, hergestellt von Nippon Polyurethane Co.; 45% Äthylacetat-Toluol) 229
Methyläthylketon 250
Methylisobutylketon 150
Die Komponenten werden gründlich gemischt, um die Harze aufzulösen und auf diese Weise einen Lack herzustellen. Der Lack und 120 Gew.Teile Y-Fe2CW Azikularpulver (Hauptachse von 0,4/U{kleinere Achse von 0,05/u) werden in eine Kugelmühle eingefüllt und die Mischung wird gemischt, um das y-Fe20-z-Pulver einheitlich zu dispergieren. Der Dispersion werden 3 Gew.Teile Behensäure zugemischt und das Pulver wird eine weitere Stunde dispergiert, um eine Magnetpulvermasse zu erhalten. Die Magnetpulvermasse wird auf eine Polyesterfolie aufgetragen und das beschichtete Produkt wird zur Herstellung eines Magnetbandes weiterverarbeitet, das im folgenden als "Probe Nr. 7" bezeichnet wird.
Gew.Teile
Vinylchlorid-Vinylacetat-VinylaHkohol-Copolymerisat (Vinylchloridkomponente = 91%; Vinylacetatkomponente = 3%; Vinylalkoholkomponente = 6%; durchschnittlicher Polymerisationsgrad = 400) 20
Butadien-Acrylnitril-Copolymerisat
(Hica 1432J, hergestellt von Nippon
Zeon K.K.) 1,5
Polyurethanharz (Esten 5702, hergestellt
von B.F.Goodrich Co. 10,5
Methyläthylketon 250
Cyclohexanon 150
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Die Komponenten werden vermischt, um das Harz aufzulösen und einen Lack herzustellen. Zwei Drittel des resultierenden Lacks werden mit den folgenden Komponenten ver-
mischt· Gew.Teile
γ-FepO-x Azikularpulver (Hauptachse von
0,4yu, kleinere Achse von 0,05 /u) 120
Al2O, feines Pulver (Durchmesser 0,2/u) 4 elektrisch leitender Ruß 6
Die Pulver werden mittels einer Sandmühle einheitlich in dem Lack dispergiert. Der Mischung werden 3 Gew.Teile Butylmyristat und 1 Gew.Teil Behensäure zugemischt und die Pulver werden weiter dispergiert, um eine Magnetpulvermasse herzustellen. Diese wird auf eine Polyesterfolie aufgetragen und das beschichtete Produkt wird zur Herstellung eines Magnetbandes, das im folgenden als "Probe Nr.8" bezeichnet wird, weiterverarbeitet.
Vergleichsbeispiel 3
Die Magnetpulvermasse des Vergleichsbeispiels 2 wird mit 6 Gew.Teilen Isocyanat (Colonate L, hergestellt von Nippon Polyurethane Co.; Feststoff konzentration = 7596) vermischt. Die Mischung wird zur Herstellung einer Magnetpulvermasse einheitlich vermischt. Die Magnetpulvermasse wird auf eine Polyesterfolie aufgetragen und das beschichtete Produkt wird 48 h bei 80°C wärmegehärtet. Auf diese Weise wird ein wärmegehärtetes Magnetband hergestellt, das im folgenden als "Probe Nr. 9" bezeichnet wird.
Bei den Herstellungsbeispielen, und zwar bei Beispielen und Vergleichsbeispielen, wird eine Polyäthylenterephthalatfolie mit einer Dicke von 9/u verwendet. Die jeweilige Magnetpulvermasse wird in der Weise aufgetragen, daß eine Dicke von 6/u (trocken) erhalten wird. Die Oberfläche wird behandelt und geglättet.
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Die Testergebnisse hinsichtlich Orientierung, Betriebslebensdauer (Laufdauerhaftigkeit) und Audiosensitivität jeder der Magnetbandproben Nr. 1 bis 9 sind in Tabelle 1 zusammengestellt. Der Betriebslebensdauer-Test wird unter Verwendung eines Autostereo-Bandgeräts CX-1147P, hergestellt von Matsushita Tsushin Kogyo K.K. bei einer Umgebungstemperatur von 5O0C und einer relativen Feuchtigkeit von 70% durchgeführt. Der Audiosensitiv!täts-Test wird unter Verwendung eines Kassetten-deck Nakamichi 1000, hergestellt von Nakamichi Kenkyusho, durchgeführt, wobei die Probe Nr. 8 als Standard verwendet wurde. Die Proben Nr. 1 bis 8 weisen eine Dicke der Magnetpulvermasse von 6/U (trocken) auf und liegen in Form eines Magnetbandes vom C-60-Typ vor. Die Gehalte an Vinylchloridkomponente, Vinylalkoholkomponente und Vinylacetatkomponente in den organischen Bindemitteln sind in der Tabelle 1 durch die Bezugszeichen Vc, Va und Vac angegeben.
Vc 1 7 86 • 87 Va Vac Tabelle 1 Härter
Beispiel 2 8 86 91 Elastomer
Probe Nr. 3 85,5 12: 2
Nr. 4 85,5 12 2 Urethan N2036
Nr. 5 86 14 0,5 Urethan
Nr. 6 86 12 0,5 Urethan
NBR		 Colonate L
Nr. Vergl.B 14 0 dito dito
Nr. Nr. 14 0 Urethan
Nitrocellulose
Nr. Urethan
Epoxyharz
0 13
6 3 Urethan
Urethan
NBR
Nr. 9 91 6 3 dito Colonate L
030064/0789
1 7 Orientierung • 1,52 - 18 - 1» 3023799
2 8 1,70 Tabelle Audiosen-
sitivität
(12.5 kHz)
3 9 2,10 1,70 Betriebs
lebensdau
er-Test		 Audio-MOL
333 Hz
4 2,10 +3,0
Probe 5 2,00 100 h +4,0 +1,5
Beispiel 6 2,00 >200 h +3,0 +2,0
Nr. Verffl.Bsp 2,20 100 h +4,0 +1,0
Nr. Nr. 2,20 >200 h +4,0 +1,5
Nr. Nr. >200 h +3,0 +1,5
Nr. Nr. >200 h +1,0
Nr. -1,0
Nr. 10 h LS+ 0,0 -1,5
5 h LS +0,5 0,0
20 h LS +0,5
+ LS = Laufstopp
Aus Tabelle 1 geht klar hervor, daß die erfindungsgemäßen Magnetbänder (Proben Nr. 1 bis 6), verglichen mit den herkömmlichen Magnetbändern (Proben Nr. 7 bis 9), eine überlegene Orientierung, Betriebslebensdauer und Audiosensitivität aufweisen. Bei Verwendung des Vinylchlorid-Vinylalkohol-Copolymerisats als Hauptbindemittel wird die Affinität des Bindemittels an das magnetische Eisenoxid bemerkenswert verbessert. Weiterhin ist die Orientierung, die ein Maß für die Dispersibilität darstellt, bemerkenswert verbessert und auch die Einheitlichkeit der Oberfläche des Magnetbandes ist im Vergleich mit den Vergleichsbeispielen verbessert. Diese Tatsache wird im Hinblick auf die Sensitiv!tat bei 12,5 kHz, gemessen mit dem Kassettendeck, und im Hinblick auf die Audio-MOL 333 Hz bestätigt.
Falls das Verhältnis der Vinylalkoholkomponente Va erhöht wird, tritt beim Young-Modul der Magnetpulvermembran eine Verbesserung ein. Falls ein Elastomer,wie z.B. Urethan oder Hica, in entsprechender Weise einverleibt wird, kann
030064/0789
eine Magnetpulvermembran mit hoher Festigkeit und Flexibilität gebildet werden. Die Betriebslebensdauer kann daher bei den harten Betriebslebensdauer-Tests bei der Umgebungstemperatur von 5O0C und einer relativen Feuchtigkeit von 70% (also bei hoher Temperatur und hoher Feuchtigkeit) erfindungsgemäß das 10- bis 20fache der mit den herkömmlichen Magnetbändern erreichbaren Werte betragen.
Falls restliche Hydroxylgruppen der Vinylalkoholkomponente mit einem polyfunktionellen Isocyanat vernetzt sind, kann eine Magnetpulvermembran mit größerer Festigkeit gebildet werden, was dazu führt, daß man ein äußerst dauerhaftes Magnetband erhalten kann, das z.B. bei 50°C und 70% relativer Feuchtigkeit (also bei hoher Temperatur und hoher Feuchtigkeit) eine Betriebslebensdauer von mehr als 200 h aufweist.
Gemäß der obigen Beschreibung wird bei dem erfindungsgemäßen magnetischen Aufzeichnungsmedium das Substrat mit der Magnetpulvermasse beschichtet, die ein Magnetpulver und das organische Bindemittel umfaßt. Das organische Bindemittel weist eine Hauptkomponente aus Vinylchlorid-Vinylalkohol-Copolymerisat auf, das durch Hydrolyse der Acetylgruppe in der Vinylacetatkomponente von Vinylchlorid-Vinylacetat-Copolymerisat erhalten wurde. Die Affinität des organischen Bindemittels an das feine Magnetpulver ist daher bemerkenswert hoch. Aufgrund der hohen Affinität kann ein magnetisches Aufzeichnungsmedium erhalten werden, das eine ausgezeichnete Dispergierbarkeit, Orientierung und Oberflächenuniformität sowie eine große Zuverlässigkeit und hohe Betriebslebensdauer aufweist.
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Zusammenfassung
Es wird ein magnetisches Aufzeichnungsmedium aus einem mit einer Magnetpulvermasse beschichteten Substrat geschaffen, bei dem die Magnetpulvermasse ein Magnetpulver und ein organisches Bindemittel mit einer Hauptkomponente von Vinylchlorid-Vinylalkohol-Copolymerisat umfaßt.
030064/0789

Claims (8)

1A-3289
TDK-86
(840018)
TDK ELECTRONICS CO., LTD. Tokyo, Japan
Magnetisches Aufzeichnungsmedium
Patentansprüche
My Magnetisches Aufzeichnungsmedium, umfassend ein mit einer Magnetpulvermasse beschichtetes Substrat, dadurch gekennzeichnet, daß die Magnetpulvermasse ein Magnetpulver und ein organisches Bindemittel mit einer Hauptkomponente von Vinylchlorid-Vinylalkohol-Copolymerisat umfaßt.
2. Magnetisches Aufzeichnungsmedium nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Vinylchlorid-Vinylalkohol-Copolymerisat durch Hydrolyse der Acetylgruppen der Vinylacetatkomponente eines Vinylchlorid-Vinylacetat-Copolymerisats erhalten wird.
030064 Λ0 789
3. Magnetisches Aufzeichnungsmedium nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Vinylchlorid-Vinylalkohol-Copolymerisat durch Hydrolyse eines Vinylchlorid-Vinylacetat-Copolymerisats mit einem Molverhältnis von Vinylchloridkomponente zu Vinylacetatkomponente von 85:15 bis 70:30 erhalten wird.
4. Magnetisches Aufzeichnungsmedium nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Copolymerisat weniger als 2 Mol-96 Vinylacetatkomponente und 8 bis 22 Gew.% Vinylalkoholkomponente umfaßt.
5. Magnetisches Aufzeichnungsmedium nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß ein Elastomeres mit einem Verhältnis von 50 bis 10 Gew.%, bezogen auf die Gesamtmenge des organischen Bindemittels, einverleibt ist.
6. Magnetisches Aufzeichnungsmedium nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß ein weiches, thermoplastisches Harz mit einem Verhältnis von 50 bis 10 Gew.96, bezogen auf die Gesamtmenge des organischen Bindemittels, einverleibt ist.
7. Magnetisches Aufzeichnungsmedium nach einem der Ansprüche 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß das organische Bindemittel mit einer gegenüber Hydroxylgruppen reaktiven Verbindung vernetzt ist.
8. Magnetisches Aufzeichnungsmedium nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß ein Stabilisator für das Vinylchlorid-Vinylalkohol-Copolymerisat dem Bindemittel einverleibt ist.
0 3 0 0 6 4/0 7 8 9
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