DE3029818A1

DE3029818A1 - Magnetisches aufzeichnungsmedium

Info

Publication number: DE3029818A1
Application number: DE19803029818
Authority: DE
Inventors: Yoshiaki Hisagen; Kunio Kobayashi; Kaoru Nakajima
Original assignee: Sony Corp
Current assignee: Sony Corp
Priority date: 1979-08-06
Filing date: 1980-08-06
Publication date: 1981-02-26
Also published as: GB2057471A; GB2057471B; FR2463476A1; JPS5625230A; NL8004482A; FR2463476B1

Description

Dipl.-Ing. H. MITSCHERLICH _ D-8000 MÖNCHEN 22 Dipl.-Ing. K. GUNSCHMANN Steinsdorfstraße 10 Dr. rer. nat. W. KÖRBER ® (089) '29 66 84 Dipl.-lng.J.SCHMIDT-EVERS OHOQQ PATENTANWÄLTE ^ U 43 Q

6. August 19 80

SONY CORPORATION

7-35 Kitashinagawa 6-chome,

Shinagawa-ku

Tokyo / Japan

Magnetisches Aufzeichnungsmedium

Die vorliegende Erfindung betrifft ein magnetisches Aufzeichnungsmedium, wie ein Magnetband, das eine magnetische Schicht trägt, und diese magnetische Schicht besteht hauptsächlich aus einem Bindemittel und einem magnetischen Pulver.

Bei einem herkömmlichen Magnetband hat man als Bindemittel der magnetischen Schicht auf dem Band eine Verbindung, die durch Umsetzung eines Polymeren, das eine Mehrzahl von Hydroxylgruppen in seinem Molekül aufweist, mit einem Di- oder Triisocyanat zwecks Ausbildung von Urethan-Vernetzungen gebildet worden ist, verwendet. Dieser Bindemitteltyp weist jedoch den Nachteil auf, daß seine Topfzeit aufgrund des hohen Anteils an Isocyanatgruppen, die bei dieser Umsetzung verwendet werden, ziemlich kurz ist. Wird im Gegensatz hierzu der Anteil an Isocyanatgruppen reduziert, um die Topfzeit zu verlängern, so wird die erhaltene Bindemittelverbindung nur schwach gehärtet, was eine technisch unbefriedigende Festigkeit der tiberzugsschicht zur Folge hat.

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Auf diese Weise sind somit die Topfzeit und die Härte in einer Wechselbeziehung verknüpft und es ist daher seit jeher unmöglich oder aussergewöhnlich schwer gewesen, ein Bindemittel verfügbar zu machen, das sowohl in Bezug auf das Härtungsverhalten als auch auf die Topfzeit zufriedenstellende Ergebnisse liefert. Es ist ferner auch nicht möglich gewesen, das Bindemittel durch die Ausbildung von Urethan-Vernetzungsbindungen stufenweise zu härten.

Mit Hilfe der vorliegenden Erfindung ist es nun möglich, diese und andere Schwierigkeiten, wie sie vorangehend beschrieben sind, zu überwinden.

Hauptziel der vorliegenden Erfindung ist dabei das Verfügbarmachen eines magnetischen Aufzeichnungsmediums - und insbesondere eines Magnetbandes - mit verbesserten Eigenschaften. Hierzu gehört das Zurverfügungstellen eines magnetischen Aufzeichnungsmediums, das eine magnetische Schicht trägt, deren Bindemittel unter Ausbildung einer ausreichend hohen Vernetzungsdichte gehärtet ist. Das den Gegenstand der Erfindung bildende magnetische Aufzeichnungsmedium ist dabei durch eine hinreichend hohe mechanische Festigkeit ausgezeichnet. Die Herstellung des erfindungsgemäßen magnetischen Aufzeichnungsmediums, das eine magnetische Schicht trägt, erfolgt durch Verwendung einer magnetischen Anstrichmasse, die eine ausreichend lange Topfzeit aufweist. Hiernach gehört zum Gegenstand der vorliegenden Erfindung das Verfügbarmachen eines magnetischen Aufzeichnungsmediums, das eine magnetische Schicht von ausreichend hoher Festigkeit trägt und durch Verwendung einer magnetischen Anstrichmasse von hinreichend langer Topfzeit gebildet worden ist. Die Erfindung liefert dabei ein magnetisches Aufzeichnungsmedium, das eine magnetische Schicht von einer beliebig einstellbaren Härte trägt.

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Gemäß einem Aspekt betrifft die vorliegende Erfindung ein magnetisches Aufzeichnungsmedium, das eine magnetische Schicht trägt, deren Bindemittel aus der Verbindung I und bzw. oder der Verbindung II, die nachstehend definiert werden, besteht und das unter Bestrahlung gehärtet wird. Hierbei besteht die Verbindung I ihrerseits aus einer binären Verbindung, die durch Umsetzung wenigstens eines Monomeren, Oligomeren oder Polymeren mit einer Isocyanatverbindung hergestellt werden kann, wobei die Monomeren, Oligomeren und Polymeren in ihrem Molekül sowohl eine Mehrzahl von aktiven Wasserstoffatomen, die eine Reaktion mit den Isocyanatgruppen eingehen können, als auch mindestens eine ungesättigte Bindung enthalten, während die Isocyanatverbindung in ihrem Molekül mehrere Isocyanatgruppen aufweist. Die Verbindung II ihrerseits besteht aus einer ternären Verbindung, die durch Umsetzung von drei Komponenten hergestellt werden kann, von denen eine zumindest ein Vertreter der Gruppe von Verbindungen ist, die in ihrem Molekül eine Mehrzahl von aktiven Wasserstoffatomen, welche eine Reaktion mit den Isocyanatgruppen eingehen können, enthalten, während die andere zumindest ein Vertreter der Gruppe der Monomeren, Oligomeren oder Polymeren ist, die in ihrem Molekül mindestens eine ungesättigte Bindung enthalten, und schließlich die restliche Komponente eine Isocyanatverbindung ist, die in ihrem Molekül mehrere Isocyanatgruppen aufweist.

Die oben genannten Gegenstände und v/eitere Gegenstände und Merkmale der vorliegenden Erfindung werden in der nun folgenden Beschreibung im einzelnen erläutert.

Bei der vorliegenden Erfindung macht die Isocyanatverbindung nur einen verhältnismäßig kleinen Anteil in der Bindemittel-Formulierung aus, die ein nützlicher Faktor im Hinblick auf die Verlängerung der Topfzeit der Anstrichmasse ist. Trotz einer solch geringen Anteilmenge der Isocyanatverbindung wer-

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den durch sie ungesättigte Bindungen, insbesondere strahlungsempfindliche Doppelbindungen, im Bindemittel verfügbar gemacht, so daß dann, wenn aktive chemische Substanzgattungen, insbesondere Radikale, durch Ionisation unter Bestrahlung gebildet werden, sich dieselben an diese ungesättigten Bindungen addieren und so eine Radikal-Reaktion unter Bildung einer linearen oder dreidimensionalen Netzwerkstruktur in Gang bringen, während die aktiven Wasserstoffatome, wie oben erwähnt, mit den Isocyanatgruppen in Reaktion treten unter gleichzeitiger Bildung einer vernetzten Struktur von 2 oder 3 Dimensionen. Im Ergebnis kann das Bindemittel so ausreichend gehärtet werden, daß es eine magnetische Schicht von hoher Härte bildet. Durch eine zweckentsprechende Wahl der Menge der verwendeten Isocyanatverbindung wird es ermöglicht, die Topfzeit der magnetischen Anstrichmasse innerhalb eines gewünschten Bereichs zu verlängern und einzustellen, wodurch zugleich eine zu schwache Härtung des Bindemittels vermieden und eine gewünschte Härte der magnetischen Schicht, die das Bindemittel enthält, sichergestellt wird. Auf diese Weise wird nach der Lehre der vorliegenden Erfindung sowohl die Topfzeit der magnetischen Anstrichmasse als auch die Härte der magnetischen Schicht verbessert und es kann so zum ersten Mal eine lange Topfzeit mit einer ausreichend hohen Härte in Einklang gebracht werden. Ferner kann die aufgebrachte magnetische Schicht durch zweckentsprechende Einstellung der Strahlungsdosen stufenweise gehärtet und so das Arbeitsziel, die Härtung der magnetischen Schicht, leicht und positiv erreicht werden.

Bei der vorliegnenden Erfindung werden für die Bindemittel-Formulierung, wie oben beschrieben, vorzugsweise 3 bis 15 Gewichtsteile der Isocyanatverbindung pro 100 Gewichtsteile der Verbindung mit den Doppelbindungen und bzw. oder aktiven Wasserstoffatomen verwendet. Weniger als 3 Gewichtsteile der Isocyanatverbindung bewirken nur eine schwache Härtung des

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Bindemittels, was in einer geringen mechanischen Festigkeit der aufgebrachten Schicht zum Ausdruck kommt, während die Verwendung von mehr als 15 Gewichtsteilen der Isocyanatverbindung ein Bindemittel erzeugt, das eine kürzere Topfzeit hat. Ferner soll das Verhältnis der Doppelbindungen zu den aktiven Wasserstoffatomen vorzugsweise zwischen 1:1 und 10:1 liegen, denn wenn die Doppelbindungen verringert werden und dadurch dieses Verhältnis auf einen Wert von unter 1:1 gebracht wird, wird die Topfzeit verkürzt; übersteigt hingegen andererseits das Verhältnis einen Wert von 10:1, dann sind zu viel Doppelbindungen vorhanden, die eine zu starke Härtung (oder eine zu geringe Elastizität) der aufgebrachten Schicht verursachen, und beide Fälle führen also zu unerwünschten Ergebnissen. Das Molekulargewicht der Monomeren, Oligomeren und Polymeren pro ungesättigte Bindung soll vorzugsweise zwischen 400 und 1000 liegen, während dasjenige pro aktives Wasserstoffatom zwischen 1000 und 4000 betragen soll, weil ein Molekulargewicht von unter 1000 eine zu starke Härtung der aufgebrachten Schicht zur Folge hat, wohingegen ein Molekulargewicht von über 4000 zu einer nur geringen Vernetzungsdichte führt mit der Folge, daß die mechanische Festigkeit der aufgebrachten Schicht nur gering ist.

Bei der Binder-Formulierung, die mit der vorliegenden Erfindung in Einklang steht, sind die aktiven Wasserstoffatome in Form von Hydroxyl-, Carboxyl-, Amino- oder Amidgruppen etc. verfügbar, was bedeutet, daß eine Verbindung zur Anwendung kommt, die zwei oder mehr funktionelle Gruppen der oben erwähnten Art in jedem Molekül aufweist. Diese aktiven Wasserstoff atome können auch zur Urethanbindung gehören. Geeignete Vertreter der Gruppe von Verbindungen, die in ihrem Molekül sowohl eine oder mehrere ungesättigte Bindungen als auch mehrere aktive Wasserstoffatome enthalten, sind Polyestercopolymere von verschiedenen Polymerisationsgraden, die durch Um-

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Setzung von Trimethylolpropan-monoacrylat mit Hexandiol und Adipinsäure erhalten werden können. Bei der vorstehend angeführten Reaktion kann das Trimethylolpropan-monoacrylat durch ein Diacrylat eines aliphatischen Polyols, wie Pentaerythrit, oder durch ein Diacrylat eines alicyclischen Diglycidyläthers udgl. ersetzt werden. Ferner kann das Hexandiol ersetzt werden durch Äthylenglykol, Propylenglykol, 1,3-Propandiol, 1,4-Butandiol, 1,5-Pentandiol, Neopentylglykol, Diäthylenglykol, Dipropylenglykol, 2,2,4-Trimethyl-1,3-pentandiol, 1,4-Cyclohexandimethanol, das Äthylenoxid-Additionsprodukt oder Propylenoxid-Additionsprodukt des Bisphenols A oder des hydrierten Bisphenols A, Polyäthylenglykol, Polypropylenglykol, Polytetramethylenglykol und andere mehr. Es können auch Tri- und Tetraole, wie Trimethyloläthan, Trimethylolpropan, Glycerin, Pentaerythrit und andere Verbindungen in kleinen Mengen zugesetzt werden. Ferner kann die Adipinsäure ersetzt werden durch eine aromatische Dicarbonsäure, wie Terephthalsäure, Isophthalsäure, Orthophthalsäure oder 1,5-Naphthalsäure, oder durch eine aromatische Hydroxycarbonsäure, wie p-Hydroxybenzoesäure oder p-(Hydroxyäthoxy) -benzoesäure, oder durch eine aliphatische Dicarbonsäure, wie Bernsteinsäure, Azelainsäure, Sebacinsäure oder Dodecandicarbonsäure. In dem Fall, in dem aromatische Carbonsäuren und aliphatische Carbonsäuren in Kombination miteinander verwendet werden, sollen deren Molverhältnisse vorzugsweise 50:50 bis 100:0 betragen, wobei vorteilhafterweise wenigstens 30 Mol-% der aromatischen Carbonsäure aus Terephthalsäure bestehen sollen. Auch eine Tri- oder Tetracarbonsäure, wie Trimellitsäure, Trimesinsäure oder Pyromellitsäure kann in kleinen Mengen zugegeben werden. Es ist zu bemerken, daß die Säurekomponente, wie die Adipinsäure, durch ein aromatisches oder aliphatisches Diisocyanat, wie Tolvlendiisocyanat, ersetzt werden kann, sofern ein Polyurethan gebildet wird. Ein bevorzugt in Frage kommendes Mischungsverhältnis der oben angeführten Acrylate und der Polyole liegt zwischen 80:20 und 10:90, wenn das Acrylat ein Monoacrylat ist, oder zwischen 40:60 und 5:95, wenn das Acrylat ein Diacrylat ist.

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Als weitere Beispiele von Verbindungen, die eine Mehrzahl von aktiven Wasserstoffatomen in ihrem Molekül aufweisen, sind anzuführen das Vinylchlorid-Vinylacetat-Vinylalkohol-Copolymere, die Äthylcellulose, die Nitrocellulose, das Polyvinylbutyral, das Butylacrylat-Acrylnitril-Acrylsäure-Copolymere, das Butylacrylat-Acrylnitril-Methacrylsäure-Copolymere, ferner Aminoharze, Melaminharze und Polybutadiene mit aktiven Endgruppen.

Andererseits sind als Beispiele von Verbindungen die eine oder mehrere ungesättigte Bindungen enthalten, anzuführen die Acrylsäure und Acrylate, wie das Äthylacrylat, Propylacrylat, Butylacrylat, Amylacrylat, Äthylhexylacrylat, Octylacrylat, tert.-Octylacrylat, 2-Methoxyäthylacrylat, 2-Butoxyäthylacrylat, 2-Phenoxyäthylacrylat, Chloräthylacrylat, Hydroxyäthylacrylat, Cyanäthylacrylat, Hydroxypropylacrylat, Dimethylaminoäthylacrylat, 2,2-Dimethylhydroxypropylacrylat, 2-Hydroxybutylmonoacrylat, 1,4-Hydroxybutyl-monoacrylat, 5-Hydroxypentylacrylat, Diäthylenglykol-monoacrylat, Trimethylolpropanmonoacrylat, Pentaerythrit-monoacrylat, Glycidylacrylat, 2-Hydroxy-3-chlorpropylacrylat, Benzylacrylat, Methoxybenzylacrylat und Phenylacrylat. Technisch brauchbar sind ferner die Methacrylsäure und Methacrylate, wie Methylmethacrylat, Äthylmethacrylat, Propylmethacrylat, Isopropylmethacrylat, Amylmethacrylat, Hexylmethacrylat, Cyclohexylmethacrylat, Benzylmefchacrylat, Cyanacetoxyäthylmethacrylat, Benzylmethacrylat, Octylmethacrylat, SuIfopropylmethacrylat, N-Äthyl-N-phenylaminoäthylmethacrylat, Äthylenglykol-monomethacrylat, 2-Hydroxyäthylmethacrylat, 3-Hydroxypropylmethacrylat, 2-Hydroxypropylmethacrylat, 2-Hydroxybutyl-monomethacrylat, 4-Hydroxybutylmethacrylat, 5-Hydroxypentylmethacrylat, 2,2-Dimethyl-3-hydroxypropylmethacrylat, Diäthylenglykol-monomethacrylat, Trimethylolpropan-monomethacrylat, Pentaerythrit-monomethacrylat, Glycidylmethacrylat, 2-Methoxyäthylmethacrylat, 2-(3-Phenylpropylhydroxy) äthylmethacrylat, Dimethylaminophenoxyäthylmethacrylat, Phenylmethacrylat, Kresylmethacrylat, Naphthylmethacrylat und andere

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mehr. Daneben können Acrylamid und dessen Derivate, z.B. N-substituierte Acrylamide, verwendet werden. Als Beispiele von N-substituierten Acrylamiden sind anzuführen Methylacrylamid, Äthylacrylamid, Propylacrylamid, Isopropylacrylamid, Butylacrylamid, tert.-Butylacrylamid, Heptylacrylamid, tert.-Octylacrylamid, Cyclohexylacrylamid, Benzylacrylamid, Hydroxymethylacrylamid, Methoxyäthylacrylamid, Dimethylaminoäthvlacrylamid, Hydroxyäthylacrylamid, Phenylacrylamid, Hydroxyphenylacrylamid, Tolylacrylamid, Naphthylacrylamid, Dimethylacrylamid, Diäthylacrylamid, Dibutylacrylamid, Diisobutylacrylamid, Diacetonacrylamid, Methylbenzylacrylamid, Benzylhydroxyäthylacrylamid, ß-Cyanäthylacrylamid, Acryloylmorpholin, N-Methyl-N-acryloylpiperazin, N-Acryloylpiperazin , Acryloylglycin, N-(1,1-Dimethyl-3-hydroxybutyl)-acrylamid, N-ß-Morpholinoäthylacrylamid, N-Acryloyl-hexamethylenimin, N-Hydroxyäthy1-N-methylacrylamid und N-2-Acetamidoäthyl-N-acetylacrylamid. Darüberhinaus können verwendet werden das Methacrylamid und dessen Derivate, z.B. die N-substituierten Methacrylamide, wie Methy!methacrylamid, tert.-Butyl-methacrylamid, tert.-Octyl-methacrylamid, Benzylmethacrylamid, Cyclohexy!methacrylamid, Pheny!methacrylamid, Dimethy!methacrylamid, Diäthy!methacrylamid, Dipropy!methacrylamid, Hydroxyäthyl-N-methy!methacrylamid, N-Methyl-N-phenylmethacrylamid und N-Äthyl-N-pheny!methacrylamid. Zusätzlich zu den vorstehend angeführten Verbindungen mit einer ungesättigten Bindung oder ungesättigten Bindungen können Polyacrylate und Polymethacrylate (wobei das Präfix "Poly" sich hier auf Dimere oder noch höhere Polymere beziehen soll) von Polyalkoholen verwendet werden. Der Ausdruck Polyalkohole soll sich hier beispielsweise beziehen auf Polyäthylenglykol, Polypropylenoxid, Polybutylenoxid, Polycyclohexenoxid, Polyäthylenoxid, Polypropylenoxid, Polystyroloxid, Polyoxyäthan, PoIytetrahydrofuran, Cyclohexandiol, Xylylendiol, Di-(ß-hydroxyäthoxy)-benzol, Glycerin, Diglycerin, Neopentylglykol, Tr imethylolpropan, Triäthylolpropan, Pentaerythrit, Dipentaerythrit,

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Sorbitan, Sorbit, Butandiol, Butantriol, 2-Buten-1,4-diol, 2-n-Butyl-2-äthylpropandiol, 2-Butin-1,4-diol, 3-Chlor-1,2-propandiol, 1,4-Cyclohexandimethanol, 3-Cyclohexen-1,1-dimethanol, Dekalindiol, 2,3-Dibrom-2-buten-1,4-diol, 2,2-Diäthyl-1,3-propandiol, 1,5-Dihydroxy-1,2,3,4-tetrahydronaphthalin, 2_/5-Dimethyl-2,5-hexandiol, 2,2-Dimethy1-1,3-propandiol, 2,2-Diphenyl-1,3-propandiol, Dodecandiol, Mesoerythrit, 2-A'thyl-1,3-hexandiol, 2-Äthyl-2-(hydroxymethyl)-1,3-propandiol, 2-Äthyl-2-methyl-1,3-propandiol, Heptandiol, Hexandiol, 3-Hexen-2,5-diol, Hydroxybenzylalkohol, Hydroxyäthylresorcin, 2-Methyl-1,4-butandiol, 2-Methyl-2,4-pentandiol, Nonandiol, Octandiol, Pentandiol, 1-Phenyl-1,2-äthandiol, Propandiol, 2,2,4,4-Tetramethyl-1,3-cyclobutandiol, 2,3,5,6-Tetramethyl-p-xylol-alpha, alpha¹-diol, 1,1,4,4-Tetrapheny1-1,4-butandiol, 1,1,4,4-Tetraphenyl-2-butin-1,4-diol, 1,2,6-Trihydroxyhexan, 1,1'-bi-2-naphthol, Dihydroxynaphthalin, 1,1'-Methylen-di-2-naphthol, 1,2,4-Benzoltriol, Biphenol, 2,2'-Bis-(4-hydroxyphenyl)-butan, 1,1-Bis-(4-hydroxyphenyl)-cyclohexan, Bis-(hydroxyphenyl)-methan, Brenzkatechin, 4-Chlorresorcin, 3,4-Dihydroxyhydrοzimtsäure, Hydrochinon, Hydroxybenzylalkohol, Methy!hydrochinon, Methyl-2,4,o-trihydroxybenzoatiPhloroglucin, Pyrogallol, Resorcin, Glucose, alpha-(1-Aminoäthyl)-p-hydroxybenzylalkohol, 2-Amino-2-äthyl-1,3-propandiol, 2-Amino-2-methy1-1,3-propandiol, 3-Amino~1,2-propandiol, N-(3-Aminopropyl)-diäthanolamin, Ν,Ν'-Bis-(2-hydroxyäthyl)-piperazin, 2,2-Bis-(hydroxymethyl)-2,2',2"-nitrilotriäthanol, 2,2'-Bis-(hydroxymethyl)-propionsäure, 1,3-Bis-(hydroxymethyl)-harnstoff, 1,2-Bis-(4-pyridyl)-1,2-äthandiol, N-n-Butyl-diäthanolamin, Diäthanolamin, N-Äthyldiäthanolamin, 3-Mercapto-1,2-propandiol, 3-Piperidino-1,2-propandiol, 2-(2-Pyridyl)-1,3-propandiol, Triäthanolamin, alpha-(1-Aminoäthyl)-p-hydroxybenzylalkohol, 3-Amino-4-hydroxyphenyl, Sulfone und andere mehr. Zu den vorstehend angeführten Acrylsäureestern oder Acrylaten und Methacrylsäureestern oder Methacrylaten, die im Hinblick auf ihre leichte Verfügbarkeit besonders in Frage kommen, gehören das Ä'thylendimeth-

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acrylat, Äthylenglykol-diacrylat, Diäthylenglykol-dimethacrylat, Polyäthylenglykol-diacrylat, Pentaerythrit-triacrylat, Pentaerythrit-dimethacrylat, Dipentaerythrit-pentaacrylat, Glycerintriacrylat, Diglycerin-dimethacrylat, 1,3-Propandiol-diacrylat, 1 ,2,4-Butantriol-trimethacrylat, 1 ,4-Cyclohexandiol-diacrylat, 1,5-Pentandiol-diacrylat, Neopentylglykol-diacrylat, der Triacrylsäureester des Äthylenoxid-Additionsprodukts an Trimethylolpropan und andere mehr.

Zu den Acrylamiden und Methacrylamiden, die als die vorerwähnten ungesättigten Verbindungen verwendet werden können, gehören das Methylen-bis-acrylamid, Methylen-bis-methacrylamid ebenso wie diejenigen des Äthylendiamins, Diaminoprojjans, Diaminobutans, Pentamethylendiamins, Hexamethylen-bis-(2-aminopropyl)-amins, Diäthylentriamindiamins, Heptamethylendiamins, Octamethylendiamins, der Polyamine, deren Polyaminkette durch ein Heteroatom unterbrochen ist, ferner Polyacrylamide und Polymethacrylamide von cyclischen Polyaminen, wie Phenylendiamin, Xylylendiamin, ß-(4-Aminophenyl)-äthylamin, Diaminobenzoesäure, Diaminotoluol, Diaminoanthiachinon, Diaminofluoren und andere mehr.

Ferner können Verbindungen, welche zwei oder mehr unterschiedliche ungesättigte Bindungen, die eine Additionspolymerisationsreaktion eingehen können, in einem Molekül enthalten, verwendet werden, wie z.B. das N-ß-Hydroxyäthyl-ß-(methacrylamid)-äthylacrylat, N,N-Bis-(ß-methacryloxyäthyl)-acrylamid und Allylmethacrylat, und zwar vorzugsweise als die ungesättigte Verbindung gemäß der vorliegenden Erfindung.

Zu den Isocyanatverbindungen, die 2 oder mehr Isocyanatgruppen enthalten und erfindungsgemäß verwendet werden können, gehören das 2,4-Tolylendiisocyanat, 2,6-Tolylendiisocyanat, p-Phenylendiisocyanat, Polymethylenpolyphaiyldiisocyanat, Diphenylmethandiisocyanat, m-Phenylendiisocyanat, Hexamethylendiisocyanat, Butylen-1,4-diisocyanat, Octamethylendiisocyanat, 3,3'-Dimethoxy-

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4,4'-biphenylendiisocyanat, 1,1e-Octadecamethylendiisocyanat, Polymethylendiisocyanat, Naphthalin-2_/4-diisocyanat, 3,3'-Dimethyl-4,4'-biphenylendiisocyanat, 1-Methoxyphenylen-2,4-diisocyanat, Diphenylen-4,4¹-diisocyanat, 4,4'-Diisocyanat-diphenyläther, Naphthalin-1,5-diisocyanat, Diisocyanat-dicyclohexylmethan, p-Xyloldiisocyanat, m-Xyloldiisocyanat, Diphenylendiisocyanathydrid, Diphenylmethandiisocyanathydrid, Benzoltriisocyanat, Toluol-2,4,6-triisocyanat, 3-Methyl-4,6,4"-triisocyanat diphenylmethan, 2,4,4'-Triisocyanat-diphenyl, 2,4,4'-Triisocyanat o-diphenyläther, das Triisocyanat, das durch Umsetzung von 3 Mol Tolylendiisocyanat mit 1 Mol Trimethylolpropan erhalten wird, "Desmodur L" (als 75 %ige Äthylacetatlösung, wie sie von der Fa. Farbenfabriken Bayer AG vertrieben wird), "Desmodur N" (ein Triisocyanat, Hersteller: Farbenfabriken Bayer AG, erhalten durch Umsetzung von 3 Mol Hexamethylendiisocyanat mit 1 Mol Wasser), Toluol-2,4,6-Triisocyanat, 3-Methyl-4,6,4¹-Triisocyanatodiphenylmethan, 2,4,4"-Triisocyanatodiphenyl, 2,4,4'-Triisocyanatodiphenylather und andere mehr.

Die nach der Lehre der vorliegenden Erfindung aufgebaute magnetische Schicht kann auf einer Unterlage gebildet werden, auf welche sie mittels einer herkömmlichen Methode aufgebracht wird. Um die durch die Beschichtung gebildete magnetische Schicht zu bestrahlen, werden ionisierende Strahlungen, z.B. ein Elektronenstrahl, ein Neutronenstrahl oder eine Röntgenstrahlung verwendet, und zwar vorzugsweise in einer Dosis von 1 bis 10 Mrad, vorzugsweise 2 bis 7 Mrad, wobei die Strahlungsenergie vorzugsweise auf 100 keV oder höher eingestellt wird. Die vorerwähnte Strahlungsdosis ist hoch genug, um die gewünschte Radikal-Reaktion in Gang zu bringen.

Das magnetische Pulver, das zum Aufbau der erfindungsgemäßen magnetischen Schicht verwendet wird, kann bestehen aus "f-^Fe2^3 Mischkristallen aus Y-Fe₂O- und Fe₃O₄, cobalt-dotiertem ^y-Fe₂O oder Fe₃O₄, CrO„, Bariumferrit, ferrimagnetischen Legierungen, wie Fe-Co, Co-Ni, Fe-Co-Ni, Fe-Co-B, Fe-Co-Cr-B,

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Mn-Bi, Mn-Al und Fe-Co-V sowie Eisennitrid. Die magnetische Schicht kann auch ein Verstärkungsmittel oder Mittel, wie Aluminiumoxid, Chromoxid und Siliciumdioxid, enthalten und ebenso ein Gleitmittel bzw. Schmiermittel, wie Squalan, ein antistatisches Mittel, wie Ruß, und ein Dispergiermittel wie Lecithin. Die zum Aufbau der magnetischen Schicht verwendeten Materialien, wie sie vorangehend definiert sind, werden in einem organischen Lösungsmittel gelöst, um eine magnetische Anstrichmasse zu bilden, mit welcher eine Unterlage beschichtet wird, um darauf die magnetische Schicht zu bilden. Als organische Lösungsmittel für die magnetische Anstrichmasse können hier verwendet werden Ketone, wie Aceton, Methyl-äthylketon, Methyl-isobutylketon und Cyclohexanon; Alkohole, wie Methanol, Äthanol, Propanol und Butanol; Ester, wie Methylacetat, Äthylacetat, Butylacetat, Äthyllactat und Glykolacetat; Monoäthyläther; Glykoläther, wie Äthylenglykol-dimethyläther, Äthylenglykol-monoäthyläther und Dioxan; aromatische Kohlenwasserstoffe, wie Benzol, Toluol und Xylol; aliphatische Kohlenwasserstoffe, wie Hexan und Heptan; Nitropropan und andere mehr. Die nicht-magnetisierbare Unterlage, auf welche die magnetische Anstrichmasse durch Beschichtung aufgetragen wird, kann bestehen aus einem Polyester, wie einem Polyäthylentherephthalat, einem Polyolefin, wie Polypropylen, einem Cellulosederivat, wie Cellulosetriacetat oder Cellulosediacetat, einem Polycarbonat, Polyvinylchlorid, Polyimid, Polyamid, Polyhydrazid, einer Metallschicht, wie einer Aluminium-.oder Kupferfolie, Papier und dergleichen mehr.

Die Erfindung soll nun anhand der nachfolgenden Beispiele näher erläutert werden.

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Beispiel 1

Es wurde zunächst eine magnetische Anstrichmasse gemäß folgender Formulierung hergestellt:

'V-Eisenoxid (-V-Fe₃O₃) 400 Gewichtsteile

ein Polyacrylat mit einem Gehalt an aktiven Wasserstoffatomen
(ein Polymerisat mit einem Molekulargewicht von 20 000, das durch Copolymerisieren von Pentaerythritdiacrylat mit Hexandiol, Adipinsäure und Trimethylolpropan in
einem Mischungsverhältnis von
16:30:50:4 erhalten worden ist) 100 Gewichtsteile

eine trifunktionelle Isocyanat-

verbindung (Produkt "Desmodur L"

der Farbenfabriken Bayer AG) 10 Gewichtsteile

Lecithin (Dispergiermittel) 1 Gewichtsteil

Cr„0_. (Verstärkungsmittel) 3 Gewichtsteile

Olivenöl (Gleitmittel) 0,5 Gewichtsteile

Methyl-äthylketon (Lösungsmittel) 600 Gewichtsteile

Methyl-isobutylketon (Lösungsmittel) 600 Gewichtsteile

Diese die Bestandteile der Formulierung bildenden Materialien wurden in einer Kugelmühle gemischt, um eine magnetische Anstrichmasse zu gewinnen, mit welcher eine Unterlage bzw. ein Stück eines Polyäthylenterephthalatfilms beschichtet wurde. Der mit der Beschichtung versehene Film wurde getrocknet, kalander-behandelt und dann 24 Stunden lang einer Wärmehärtung bei 60° C unterworfen. Danach wurde die magnetische Schicht mit 5 Mrad eines Elektronenstrahls bei einer Beschleunigungsspannung von 300 kV bestrahlt. Es wurden die charakteristischen Kennzahlen des so erhaltenen Magnetbandes bestimmt, wobei eine Überzugsfestigkeit (coating strength) von 12,5 χ

2
kg/cm und ein dynamischer Reibungskoeffizient/ud von 0,210 gemessen wurden.

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Beispiel 2

T-Fe₃O₃ 400 Gewichtsteile

ein bifunktionelles thermoplastisches Polyurethanharz (Produkt
"Paraplen 88" der Fa. Nippon Polyurethane Co.) 40 Gewichtsteile

ein multifunktionelles Acrylat

(Produkt "Aronix" der Fa. Toa

Gosei Kagaku Co.) 60 Gewichtsteile

eine trifunktionelle Isocyanat-

verbindung (Produkt "Desmodur L"

der Farbenfabriken Bayer AG) 10 Gewichtsteile

Lecithin (Dispergiermittel) 1 Gewichtsteil

Cr~0-. (Verstärkungsmittel) 3 Gewichtsteile

Olivenöl (Gleitmittel) 0,5 Gewichtsteile

Diese die Bestandteile der Formulierung bildenden Materialien wurden in einer Kugelmühle gemischt, um eine magnetische Anstrichmasse zu gewinnen, mit welcher eine Unterlage bzw. ein Stück eines Polyäthylenterephthalatfilms beschichtet wurde. Der mit der Beschichtung versehene Film wurde getrocknet, kalander-behandelt und dann 24 Stunden lang einer Wärmehärtung bei 60 C unterworfen. Danach wurde die magnetische Schicht mit einem Elektronenstrahl in einer Dosis von 5 Mrad bei einer Beschleunigungsspannung von 300 kV bestrahlt. Der so erhaltene beschichtete Film wurde zerschnitten, um 12,7 mm breite Magnetbänder zu erhalten.

Die magnetische Schicht, die entsprechend der Lehre der vorliegenden Erfindung unter Bestrahlung mit einem Elektronenstrahl gehärtet worden war, wies technisch vorteilhafte Kenn-

4 2 zahlen auf, nämlich einen Wert von 12,1 χ 10 kg/cm für die Überzugsfestigkeit und einen Wert von 0,214 für den dynamischen Reibungskoeffizienten /ud (bestimmt gegen eine Aluminium-

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trommel nach der Methode von Euler). Im Gegensatz hierzu wurden bei Verwendung einer magnetischen Anstrichmasse der vorstehend angegebenen Formulierung zur Bildung einer magnetischen Schicht, die jedoch nicht einer Bestrahlung mit einem Elektronenstrahl ausgesetzt worden war, bei dieser Schicht eine Über-

4 2 zugsfestigkeit von nur 0,315 χ 10 kg/cm bzw. ein dynamischer Reibungskoeffizient /ud von 0,761 gemessen. Wurde die Isocyanatverbindung nicht in die obige Formulierung der magnetischen Anstrichmasse eingearbeitet, dann wies die erhaltene magnetische Schicht nur technisch unbefriedigende Eigenschaften auf,

A Ο

nämlich eine Überzugsfestigkeit von 0,29 χ 10 kg/cm bzw. einen dynamischen Reibungskoeffizienten /ud von 0,82, selbst dann, wenn eine Bestrahlung mit einem Elektronenstrahl vorgenommen wurde.

Die gemäß diesem Beispiel hergestellte magnetische Anstrichmasse wies ferner eine Topfzeit von etwa 12 Stunden bei 25 C auf. Wurde andererseits die Menge der Isocyanatverbindung in der obigen Formulierung auf 30 Gewichtsteile erhöht und wurde eine Bestrahlung mit einem Elektronenstrahl nicht vorgenommen, dann wies das erhaltene Magnetband zwar eine vergleichs-

4 2 weise hohe Überzugsfestigkeit von 11,8 χ 10 kg/cm auf, doch ließ sich die magnetische Anstrichmasse einigermaßen zufriedenstellend nur etwa 5 Stunden bei 25° C handhaben, was eine erhebliche Verkürzung der Topfzeit bedeutet.

Beispiel 3

Es wurde ein Magnetband unter Verwendung von Äthylen-dimethacrylat anstelle des multifunktionellen Acrylats ("Aronix") in der Formulierung der Anstrichmasse des Beispiels 2 und im übrigen nach der gleichen Prozedur, wie sie in diesem Beispiel beschrieben ist, hergestellt. Auch hier wurden die charakteristischen Kennzahlen des Bandes bestimmt. Technisch

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vorteilhafte Ergebnisse wurden bei der Messung der Überzugsfestigkeit von 11,5 χ 10 kg/cm und des dynamischen Reibungskoeffizienten /ud von 0,240 festgestellt, wenn die magnetische Schicht einer Bestrahlung mit einem Elektronenstrahl ausgesetzt wurde. Wurde im Gegensatz hierzu die Bestrahlung mit dem Elektronenstrahl nicht vorgenommen, dann wies die magnetische Schicht nur unbefriedigende Kennzahlen auf, nämlich Werte von 0,310 χ 10⁴ kg/cm² bzw. 0,765.

Der Patentanwalt

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Claims

Dipl.-ing. H. MITSCHERLICH D-8000 MÖNCHEN 22 Dipi.-Ing. K. GUNSCHMANN Steinsdorfstraße 10

Dr.rer. not. W. KÖRBER 'S* (089) '29 66 84

Dipl.-Ing. J. SCHMIDT-EVERS

PATENTANWÄLTE 3029818

6. August 1980

SONY CORPORATION

7-35 Kitashinagawa 6-chome,

Shinagawa-ku

Tokyo / Japan

Patentansprüche

<λ . Magnetisches Aufzeichnungsmedium, das eine magnetische Schicht trägt, welche sich hauptsächlich aus einem Bindemittel und einem magnetischen Pulver zusammensetzt, dadurch gekennzeichnet, daß das besagte Bindemittel aus einer Verbindung I und bzw. oder einer Verbindung II besteht und das besagte Bindemittel unter Bestrahlung gehärtet worden ist, wobei die Verbindung I ihrerseits aus einer binären Verbindung besteht, die durch Umsetzung wenigstens eines Monomeren, Oligomeren oder Polymeren mit einer Isocyanatverbindung hergestellt werden kann und die genannten Monomeren, Oligomeren und Polymeren in ihrem Molekül sowohl eine Mehrzahl von aktiven Wasserstoffatomen, die eine Reaktion mit den Isocyanatgruppen eingehen können, als auch wenigstens eine ungesättigte Bindung enthalten, und die besagte Isocyanatverbindung in ihrem Molekül mehrere Isocyanatgruppen aufweist, während die Verbindung II ihrerseits aus einer ternären Verbindung besteht, die

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durch Umsetzung von drei Komponenten hergestellt werden kann, von denen wenigstens eine ein Vertreter der Gruppe von Verbindungen ist, die in ihrem Molekül eine Mehrzahl von aktiven Wasserstoffatomen, welche eine Reaktion mit den Isocyanatgruppen eingehen können, enthalten, und eine andere dieser Komponenten zumindest ein Vertreter der Gruppe der Monomeren, Oligomeren und Polymeren ist, die in ihrem Molekül wenigstens eine ungesättigte Bindung aufweisen, und schließlich die restliche Komponente eine Isocyanatverbindung ist, die in ihrem Molekül mehrere Isocyanatgruppen aufweist.

2. Magnetisches Aufzeichnungsmedium gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Bindemittel-Formulierung 3 bis 15 Gewichtsteile der besagten Isocyanatverbindung pro 100 Gewichtsteile der genannten Monomeren, Oligomeren und Polymeren enthält.

3. Magnetisches Aufzeichnungsmedium gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Bindemittel-Formulierung die ungesättigten Bindungen der erwähnten Monomeren, Oligomeren und Polymeren und die aktiven Wasserstoffatome im Verhältnis 1:1 bis 10:1 enthält.

4. Magnetisches Aufzeichnungsmedium gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die in der Bindemittel-Formulierung verwendeten Monomeren, Oligomeren und Polymeren Molekulargewichte zwischen 400 und 1000 pro ungesättigte Bindung aufweisen.

5. Magnetisches Aufzeichnungsmedium gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die in der Bindemittel-Formulierung verwendeten Monomeren, Oligomeren und Polymeren Molekulargewichte zwischen 1000 und 4000 pro aktives Wasserstoffatom aufweisen.

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6. Magnetisches Aufzeichnungsmedium gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die in der Bindemittel-Formulierung
verwendeten aktiven Wasserstoffatome Hydroxyl-, Carboxyl-, Amino- oder Amidgruppen oder der Urethanbindung angehören.

7. Magnetisches Aufzeichnungsmedium gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein Elektronenstrahl für die besagte
Bestrahlung angewendet wird.

8. Magnetisches Aufzeichnungsmedium gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine Strahlendosis von 1 bis 10 Mrad
angewendet wird.

9. Magnetisches Aufzeichnungsmedium gemäß Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß eine Strahlendosis von 2 bis 7 Mrad
angewendet wird.

10. Magnetisches Aufzeichnungsmedium gemäß Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, daß eine Strahlungsenergie von 100 keV oder mehr für die besagte Bestrahlung aufgewendet wird.

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