DE3137691A1

DE3137691A1 - Magnetisches medium und verfahren zu seiner herstellung

Info

Publication number: DE3137691A1
Application number: DE19813137691
Authority: DE
Inventors: Hao-Jan Santa Clara Calif. Chan; Akihiro A. Cupertino Calif. Nishimura
Original assignee: Ampex Corp
Current assignee: Ampex Corp
Priority date: 1980-09-22
Filing date: 1981-09-22
Publication date: 1982-05-27
Also published as: AU7554681A; CA1167408A; EP0060300A1; MX158193A; IE812187L; FR2491246A1; IE51908B1; AU546317B2; GB2084589A; WO1982001099A1; BR8106017A; FR2491246B1; GB2084589B; JPS5786131A; DE3137691C2

Description

3137631

-r-

Beschreibung

Die vorliegende Erfindung betrifft ein magnetisches Medium mit einem nicht magnetischen. Substrat, das mit einem durch Strahlung ausgehärteten, magnetische Partikel in dispergierter Form enthaltenden polymeren Binder beschichtet ist.

Weiterhin betrifft die Erfindung ein Verfahren zur Herstellung eines derartigen magnetischen Mediums, bei dem eine flüssige Mischung einer Lösung eines durch Strahlung aushärtbaren Polymer-Binders und von magnetischen Partikeln bereitet wird, ein nicht magnetisches Substrat mit der flüssigen Mischung beschichtet wird, das Lösungsmittel zur Verfestigung der Beschichtung verdampft wird, das getrocknete beschichtete Substrat geglättet wird und das getrocknete beschichtete Substrat einer Strahlung ausgesetzt wird, um die Beschichtung auszuhärten.

Magnetische Medien besitzen ein nicht magnetisches Substrat, das mit einem ausgehärteten Harzbinder beschichtet ist. Dieser Binder enthält feine magnetische Partikel in dispergierter Form. Normalerweise wird ein derartiges Substrat bzw. eine derartige Rückseite aus Kunststoff hergestellt. Es können jedoch auch andere Materialien, wie beispielsweise Papier, Glas oder Metall, Verwendung finden. Derartige magnetische Medien liegen gewöhnlich in Band-, Gurt- oder Scheibenform vor. In diesem Zusammenhang wird im folgenden der Begriff "Band" zur Kennzeichnung derartiger Medien verwendet, da das Band die gebräuchlichste Form von magnetischen Aufzeichnungsmedien ist. Es ist jedoch darauf hinzuweisen, daß im Rahmen der Erfindμng alle Formen von magnetischen Medien in Betracht kommen können.

Die bei Bändern verwendeten Binder sind typischerweise aushärtbare thermoplastische Polymere mit hohem Molekulargewicht. Diese Binder werden gewöhnlich in flüssigem Zu-

stand unter Verwendung eines chemischen Aushärtungsmittels, wie beispielsweise Diisocyanat, ausgehärtet. Der Aushärtungs prozess bewirkt ein Vernetzen der thermoplstischen Polymerketten sowie andere Reaktionen, an denen das Diisocyanat beteiligt ist.

Ein chemisches Aushärten von Bindern für Bänder hat verschiedene Nachteile. Der Ablauf der Aushärtungsreaktion ist generell nicht vorherzusagen und sehr empfindlich gegen Temperaturänderungen, Feuchtigkeit und Schwankungen in der Stöchiometrie. Wichtiger ist darüber hinaus, daß sich dabei ein ausgehärteter Binder ergibt, dessen Vernetzungsdichte geringer als erwünscht ist. Weiterhin wird das Aushärtungsmittel, das nicht direkt zu den magnetischen oder mechanischen Eigenschaften des Bandes beiträgt, in den Binder eingebaut.

Es ist bereits ein durch Strahlung induziertes Aushärten von Bindern für Bänder in Betracht gezogen werden. Aus der US-PS 3,104,983 ist das Aushärten von Butadien-Acrylnitril-Bindern für Bänder mit subatomarer Strahlung bekannt geworden. Der vorliegenden Erfindung zugrundeliegende Untersuchungen haben jedoch gezeigt, daß ein durch Elektronenstrahlung ausgehärtetes Butadien-Acrylnitril-Copolymer

²^ lediglich eine geringe Vernetzung zeigt. In der veröffentlichten japanischen Patentanmeldung Nr. 12423 (1972) wird ein durch Elektronenstrahlung ausgehärtetes Magnetband beschrieben, bei dem der Binder durch ein Acrylat-Polymer mit Methacrylat-Zusatz gebildet wird, das keine aktiven

Acrylat-Gruppen aber ein Acrylat- oder Dimethacrylat-Monomer enthält. Die einzige durch Elektronenbestrahlung aushärtbare Komponente dieses Binders ist das Monaner. Es ist anzunehmen, daß die Eigenschaften derartiger Bänder unter anderem aufgrund des Vorhandenseins von Methacrylat-Polymeren, welche bei Bestrahlung bevorzugt schlechter werden, nicht besonders gut sind.

.. 313/691

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein magnetisches Aufzeichnungsmedium mit gegenüber bekannten, chemisch ausgehärteten oder durch Strahlung ausgehärteten magnetischen Medien besseren magnetischen und mechanischen Eigenschaften anzugeben. Ein derartiges magnetisches Medium soll ohne Verwendung von chemischen Aüshärtungsmittein, wie beispielsweise Diisocyanate^ herstellbar sein.

Diese Aufgabe wird bei einem magnetischen Medium der eingangs genannten Art erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der Binder eine durch Strahlung ausgehärtete Mischung eines thermoplastischen Polymers mit hohem Molekulargewicht und eines durch Strahlung aushärtbaren Acrylat-Vorpolymers enthält.

In Weiterbildung der Erfindung ist bei einem Verfahren der eingangs genannten Art vorgesehen, daß als Polymer-Binder eine Mischung eines thermoplastischen Polymers mit hohem Molekulargewicht und eines durch Strahlung aushärtbaren

Acrylat-Vorpolymers verwendet wird.
20

Das vorstehend defnierte erfindungsgemäße Verfahren besitzt gegenüber bekannten Verfahren der o.g. Art den Vorteil, daß gegenüber bekannten Verfahren der o.g. Art weniger Lösungsmittel erforderlich ist und daß das erfindungsgemäße Verfahren auch weniger zeitaufwendig ist. Durch das Aushärten mittels Elektronenstrahlung kann weiterhin ein asymmetrisches Aushärten der magnetischen Binderbeschichtung erreicht werden, wobei in Richtung der Beschichtungsdicke ein Gradient der Vernetuzungsdichte vorhanden ist. Mittels eines

chemischen Aushärtungsprozesses kann ein derartiger Effekt nicht erreicht werden.

Weitere Ausgestaltungen sowohl hinsichtlich des erfindungsgemäßen magnetischen Mediums als auch des erfindungsgemäßen 35

Verfahrens sind in entsprechenden Unteransprüchen gekennzeichnet .

Die Erfindung wird im folgenden anhand von Ausführungsbeispielen und anhand der'Figuren der Zeichnung näher erläutert. Es zeigt:

Fig. 1 ein Blockdiagramm zur Erläuterung der Herstellung eines Magnetbandes durch das erfindungsgemäße Verfahren; und

Fig. 2 eine Seitenansicht einer Beschichtungs- und Aushärtungslinie, in der das Aushärten durch einen Elektronenstrahl erfolgt.

Hinsichtlich der Menge ist die Hauptkomponente der magnetischen Binderzusammensetzung ein thermoplastisches PoIymer mit hohem Molekulargewicht. Diese Komponente ist wichtig für die Realisierung eines magnetischen Mediums mit zweckmäßigen mechanischen Eigenschaften. Diese Polymere sind typischerweise lineare voll polymerisierte Homopolymere oder Copolymere mit einem mittleren Molekulargewicht von wenigstens etwa 50.000, gewöhnlich im Bereich von 100.000 bis 800.000 und spezieller im Bereich von 100.000 bis 300.000. Beispiele derartiger Polymere sind Styrol-Butadien-Copolymere, Acrylnitril-Butadien-Colpolymere, Vinylacetat-Vinylchlorid-Copolymere, Polyester, Polyamide, Polycarbonate, Polysulfone, Polyacrylate, Polyacrylsäure, Polyvinylacetat Polyvinylbutyral, Polyurethane sowie Epoxy- und Phenoxy-Harze. Polyurethane, und zwar sowohl Polyesterurethane als auch Polyätherurethane stellen eine bevorzugte Klasse von thermoplastischen Polymeren mit hohem

Molekulargewicht dar.

Die weitere wichtige polymere Komponente des magnetischen Binders ist ein durch Strahlung aushärtbares Acrylat-Vorpolymer. Der Ausdruck "Vorpolymer" bezeichnet hier partiell polymerisierte Moleküle mit geringem Molekulargewicht einschließlich von Molekülen, welche gewöhnlich als Oligomere bezeichnet werden. Diese Vorpolymere sind vorzugsweise

3 737,697

a / υ*::=-O L

polyfunktionell, d.h. sie enthalten mehr als eine aktive Acrylat-Gruppe. Difunktionelle und trifunktionelle Acrylat-Vorpolymere sind speziell bevorzugt. Ihr mittleres Molekulargewicht ist gewöhnlich kleiner als etwa 10.000 und speziell kleiner als 5.000. Derartige Vorpolymere vernetzen bei Bestrahlung sehr schnell, wobei entwecer eine masselose Strahlung (Ultraviolett-, Röntgen- oder Gamma-Strahlung) oder eine Teilchenstrahlung (α-Partikel, Elektronen, 0-Partikel, Protonen) Verwendung finden kann.

Eine Elektronenstrahlung ist bevorzugt, da sie im Vergleich zu anderen Formen von Strahlung leicht erzeugt, fokussiert und abgeschirmt werden kann. Beispiele für Acrylat—Vorpolymere, welche durch Elektronenstrahlung aushärtbar sind und in der erfindungsgemäßen Mischung verwendet werden können,

!5 sind acrylierte Epoxyharze, acrylierte Urethane, acrylierte Alkydurethane, acrylierte PoIykaprοlactame, acrylierte Polyäther, acrylierte ungesättigte säuremodifizierte Trockenöle und acrylierte Polyester. Spezielle Beispiele derartiger Vorpolymere sind:

1. Epoxy-Acrylat

CH₃

CH₂=CH-C-CO (CH₂) m7 - Ο-Ε^-Οί-Ο^-Ο-φ-Ο-φ-Ο}

0 CH-CH

• r. 3

- iÖ- (CH₀) J -0-C-CH=CH₀
2 m η η 2

_orv 2. Polyester(Urethan-Acrylat
cU

CH₂=CH-C-Lo-(CH₂) J-O-C-iJH-^-NH-C-O-

0 0 CH_ 0

-{DO-AD] -DO-C-NEi-^-NH-C-Co-(CH,

0 CH₃ 0

3. Polyäther-Acrylat

:-CH=CH

0 CH₃ 0

4. Polyester-Acrylat

CH₂=CH-C-O (CH₂) ₆C0C- (CH₂) ,-C-J- (CH₂) ^ _p0C-CH=CH₂ 0 0 0 0

worin

m = 1, 2, 3
η = 0, 1 (vorzugsweise 0)

p= 1, 2, 3 (vorzugsweise 1) DO = 1,6 Hexandiol
AD = Adipinsäure

φ = Phenyl oder substituiertes Phenyl. 20

Das Verhältnis des thermoplastischen Polymers mit großem Molekulargewicht und des Acrylat-Vorpolymers in der Mischung kann von 50:50 bis 90:10 variieren und liegt vorzugsweise im Bereich von 60:40 bis 80:20 auf Gewichtsbasis der festen polymeren Stoffe. Mit anderen Worten kann das Acrylat-Vorpolymer von 10 % bis 50 % des gesamten Polymers im Binder ausmachen.

Geringe Mengen anderer konventioneller Zusätze können im Bedarfsfall in der magnetischen Binderzusammensetzung vorhanden sein. Beispiele derartiger Zusätze sind:

Dispersionsmittel, wie beispielsweise Lecithin, organische Ester der Phosphorsäure, quaternäre Ammoniumverbindungen und andere Aufschäumungsmittel zur Entagglomeration und Feinverteilung der magnetischen Partikel; leitende Pigmente,

wie beispielsweise leitender Ruß, zur Reduzierung des elektrischen Widerstandes des. Bandes; und Schmiermittel zur Verringerung der Reibung zwischen Kopf und Band. Das Hinzufügen von Materialien, wie beispielsweise Methacrylat-Polymeren, welche von Strahlung nachteilig beeinflußt werden, sollte vermieden werden. Wie oben bereits ausgeführt, enthält der Binder kein chemisches Aushärtungsmittel.

Der dritte wesentliche Bestandteil im magnetischen Binder sind feine magnetische Partikel. Beispiele für gewöhnlich verwendete magnetische Partikel sind γ-Eisen-III-Oxide,' dotierte Eisenoxide, Chromdioxide sowie elementares Eisen, Kobalt und/oder Nickel. In den gebräuchlichsten Fällen wird nadeiförmiges γ-Eisen-III-Oxid verwendet. Die Partikelgröße sollte so beschaffen sein, daß eine gute Dispersion der magnetischen Komponente in der Mischung erhalten wird. Die Partikellänge des γ-Eisen-III-Oxides liegt gewöhnlich im Bereich von 0,2 bis Ium» wobei das Längenverhältnis gewöhnlich 5:1 bis 10:1 ist. Diese Komponente bildet normalerweise etwa 60 bis 90 Gew.-% der magnetischen Binderzusammensetzung nach dem Trocknen.

Um die magnetischen Partikel zu dispergieren und um die magnetische Binderzusammensetzung als dünne Schicht auf ein

nicht magnetisches Filmsubstrag aufzubringen, werden die Polymer-Komponenten in einem gebräuchlichen schnell verdampfenden Lösungsmittel, wie beispielsweise Tetrahydrofuran, Cyclohexanon, Methylethylketon, Toluol und Methy1-isolbutylketon gelöst. Die Polymer-Konzentration in der

Lösung liegt typischerweise in einem Bereich von 0,05 bis 0,20 mg/ml. Diese Lösung, welche homogen dispergierte magnetische Partikel enthält, wird mittels konventioneller Beschichtungseinrichtungen mit einer Dicke im Bereich

von etwa 2,5 bis 15 μπι auf das nicht magnetische Substrat 35

aufgebracht. Nach der Beschichtung wird das beschichtete Substrat getrocknet, um das Lösungsmittel abzudampfen, wo-

bei eine trockne feste Schicht verbleibt.

Nachdem das Lösungsmittel aus der Beschichtung verdampft ist, wird das beschichtete Substrat geglättet und sodann einer Strahlung mit ausreichender Energie und Dosis ausgesetzt, um die magnetische Binderzusammensetzung auszuhärten. Die Stärke der Strahlung hängt von einer Anzahl von Faktoren, beispielsweise vom Prozentsatz des Acrylat-Vorpolymers in der Beschichtung, der Aktivität bzw. der Vernetzbarkeit des Acrylat-Vorpolymers, der Dicke der Beschichtung und der Bestrahlungsdauer ab. Wie bereits ausgeführt, ist eine Elektronenbestrahlung bevorzugt. Eine Ultraviolettstrahlung ist wenig wünschenswert, da bei ihrer Verwendung normalerweise ein Zusatz von Photoinitiatoren im Binder erforderlich ist, und da sie von Zusätzen, wie beispielsweise Pigmenten stark absorbiert wird. Vorzugsweise wird eine Elektronenstrahlung mit einer Energie von mehr als 300 KeV verwendet, da höhere Energien zu keiner besseren Aushärtung des Binders führen und eine Zerstörung der Substratmaterialien für die Magnetbänder bewirken können. Die Dosis kann von 1 bis 15 Mrad variieren.

Die während des Aushärtens auftretenden chemischen Reaktionen sind primär durch Strahlung induzierte Reaktionen freier Radikale, wobei die wichtigste Reaktion das direkte Vernetzen von thermoplastischen Polymerketten mit hohem Molekulargewicht über eine Wasserstoffabsonderung aus den Ketten und die Vernetzung dieser Ketten über polyfunktionelle Vorpolymer-Glieder ist. Weitere damit im Zusammenhang ab-

^O laufende Reaktionen sind eine zusätzliche Polymerisation der Vorpolymer-Moleküle und ein Aufpfropfen der Vorpolymer-Moleküle auf die thermoplastischen Polymer-Ketten. Diese Reaktionen führen zu einem durch Elektronenstrahlung ausgehärteten Band, das im Vergleich zu vorbekannten Bän-

³^ dern verbesserte mechanische Eigenschaften besitzt. Figur 1 der Zeichnung zeigt den generellen Ablaufplan bei der Herstellung eines Magnetbandes mittels des erfindungsge-

mäßen Verfahrens. Zwar zeigt die Figur speziell die Herstellung eines Bandes; ersichtlich kann jedoch die gleiche Verfahrenstechnik auch zur Herstellung anderer magnetischer Medien bei Durchführung an sich bekannter zweckmäßiger Modifikationen verwendet werden. In einem Prozesschritt 3 wird eine Beschichtungsmischung bereitet, wie dies xl. folgenden anhand von Beispielen erläutert wird. Diese Mischung wird sodann in einem Prozesschritt 5 unter Ausnutzung an sich bekannter Beschichtungstechniken auf ein Band aufgebracht. Bevor das Band getrocknet ist, wird es wie gewöhnlich in einem Prozesschritt 7 mittels Führung durch ein·' starkes Magnetfeld orientiert. In einem Prozesschritt 9 wird das Band durch einen konventionellen I'rocknungsofen geführt, worauf eine Polieroperation oder entsprechende Operationen folgen können. Das Band wird sodann in einem Prozesschritt 11 geglättet, wobei es hier trocken ist, d.h., der Binder befindet sich in einem festen thermoplastischen Zustand. Das Band wird sodann in einem Verfahrensschritt 13 durch eine mit Elektronenstrahlung arbeitende Aushärtvorrichtung geführt, in der die Vernetzungsreaktionen ablaufen. Sodann kann das Band in einem Verfahrensschritt 15 geschnitten, in einem Verfahrensschritt 17 poliert und sodann in einem Verfahrensschritt 19 aufgespult werden. Die vorgenannten Operationen sind mit Ausnahme des VerfahrensSchritts 13, in dem das Band durch eine Elektronenbestrahlungs-Vorrichtung geführt wird, konventioneller und an sich bekannter Art.

Figur 2 zeigt eine typische Elektronenbestrahlungs-Vorrich-

tung, in der ein Elektronenstrahlgenerator 21 mit geeigneten Abschirmungen 23 und 25 vorgesehen ist. Das Band wird unter dem Generator 21 und zwischen den Abschirmungen 23 und 25 durchgeführt, so daß es von einem Elektronenstrahl

29 getroffen wird.
35

Wie bereits ausgeführt, zeigt der erfindungsgemäße, durch

-Vf-

Elektronenbestrahlung ausgehärtete Binder eine weit größere Vernetzung als vorbekannte, mit Elektronenstrahlung ausgehärtete Binder. Um dies zu demonstrieren, wurde eine Anzahl von Filmen mit unterschiedlichen Polymeren hergestellt und der Elastizitätsmodul vor und nach der Behandlung mit Elektronenbestrahlung getestet. Der Elastizitätsmodul des freien Filmes wird hier als Maß für die Vernetzbarkeit oder den Grad der Vernetzung eines mit Elektronenbestrahlung behandelten Polymers verwendet. Beispiel 1 zeigt die erhaltenen Ergebnisse.

Beispiel 1

Elastizitätsmodul des freien Films: 15

Proben- Fümzusammensetzung Elektronen- Elastizitäts-

Nr. Strahl-Dosis modul·■

_: (Mrad) (xio ) __

1A Phenoxyharz 0 212, _

1B" Phenoxyharz 5 190

2A Butadien - Acrylnitril-

Copolymer 0 0,17

2B Butadien-Acrylnitril-

Copolymer 5 0,21

3A Polyurethan (Estane 5701-F1)¹ 0 3,08

3B Polyurethan (Estane 5701-Ft)¹ 5 3,12

4A durch Elektronenstrahl aushärtbares

Vorpolymer (Celred 3600)^a 50 % und Polyurethan (Estane 5701-F1) 50% 0 0,45

4B durch Elektronenstrahl aushärtbares

Vorpolymer (Celred 3600)^a 50 % und Polyurethan (Estane 5701-F1) 50 % 5 59,1

1. Von B.F. Goodrich vertriebenes lineares Polyurethan. Seine Eigenschaften sind:

ό I O / O

Typischer Wert ASTM Nr.

Spezifisches Gewicht " 1,20 D-12-27

Durometer-Härte 87 D-676

Zugfestigkeit (kPa) 52,000 D-412

Modul bei 30 % Dehnung (kPa) 10,300 D-412

Dehnung (%) 575

Tieftemperatur-Sprödigkeits-Erstarrungspunkt (⁰C)
Gehman-Tief-Temperatur
- Erstarrungspunkt (⁰C) . ■ -28 D-1053

Taber Abrieb (mg Verlust) "*

CCS17 , 1000 g Gewicht,

5000 Cyklen) 5 D1044-49T

Verarbeitungs-Lagertemperatur (⁰C) 171

2. Von Celanese Chemical Company vertriebener schnell aushärtender Diacrylatester.
Seine Eigenschaften sind:

Viskosität 25°C (cps) 250,000

Dichte g(cm³) 1,18

% freie Acrylsäure 5 maximum

Gardner-Farbe 0,1

Flammpunkt (⁰C) >90

% aktiv 100

Hydroxyl-Wert 200

Aus den vorstehenden Aufstellungen geht hervor, daß konventionelle Binder für Bänder, wie beispielsweise

Phenoxyharze, Butadien-Acrylnitril-Copolymere und Polyurethan-Harze bei Elektronenbestrahlung nur geringfügige Änderungen erfahren, während eine erfindungsgemäße Zusammensetzung gemäß den Proben 4A und 4B, bei denen 50 % eines Acrylat-Vorpolymers zusammen mit einem Harz mit hohem Molekulargewicht verwendet wurde, eine sehr starke

-JA-Änderung des Elastizitätsmoduls erfährt.

Beispiel 2

Herstellung eines mittels Elektronenbestrahlung ausgehärteten 5 cm-Videobandes in eine Kugelmühle, welche gerade genug Stahlkugeln mit einem Durchmesser von 1 cm enthält, daß sie durch die Wirkstofflösung bedeckt sind, wurden die folgenden Wirkstoffe eingefüllt:
10

1515 g nadeiförmiges γ-Eisen-III-Oxid 7,8 g Tonerdepulver

62,1 g Ruß .

43,4 g Lecithin
31,9 g Melamin-Harz

12,4 g Butoxyäthylstearat

71,1 g Estane 5714-F1 Polyurethan³ 290 g Methyläthylketon

290 g Tetrahydrofuran
680 g Cyclohexanon

3. Dieses Polyurethan ist ein Mitglied einer Familie von Polyurethan-Harzen, welche durch Reaktion von ρ,ρ'-Diphenylmethandiisocyanat, Adipinsäure und Butyldiol-1,4 in solchen Mengen hergestellt werden, daß alle Isocyanat Gruppen zur Realisierung eines reaktionsneutralen Polymers reagiert haben. Es wird von der Firma B.F. Goodrich vertrieben und hat die folgenden Eigenschaften:

Spezifisches Gewicht 1,21

Härte (Durometer A) 88

Zugfestigkeit bei 23°C (kPa) 40,000

300 % Modul bei 23⁰C (kPa) 8,500

Taber-Abriebfestigkeit (Gramm-Verlust - CS 17

Scheibe, 1000 g/Scheibe 500 Umdrehungen) 0.0024

-ys-

Die vorgenannten Wirkstoffe wurden für 48 Stunden gemahlen, wonach eine die folgenden Wirkstoffe enthaltende Lösung zugesetzt wurde:

Estane 5714-P1

Acrylat-Vorpolymer durch Elektroderbestrahlung aushärtbar(CeIred 3701)

Tetrahydrofuran
Cyclohexanon
Methyläthy!keton

Ein von der Firma Celanese Chemical Company vertriebener nicht flüchtiger Diacrylatester eines Blphenol-A-Expoxyharzes besitzt die folgenden Eigenschaften:

130	g
85.5	g
220	g
210	g
410	g

Viskosität 25°C	(cps)	850,000
Dichte 9/cm³		1,2
freie Acrylsäure	weniger als	1 %
Hydroxy1-Wert		232
Farbe		5 max.
Flammpunkt (⁰C)		90

Nach dem Zusetzen wurde die endgültige Mischung sodann für weitere sechs Stunden gemahlen, worauf Äbtrennprozesse, Filterung, Beschichtung, Trockung, Glättung und Aushärtung mittels Elektronenbestrahlung mit einer Dosis von 10 Mrad folgten.

Mittels der gleichen generellen Prozesse gemäß Beispiel 2 und des Standardprozesses des Sandmahlens wurden weitere magnetische Medien hergestellt und wie folgt getestet:

Beispiel 3 - mittels Elektronenbestrahlung ausgehärtetes Hochenergie-Geräteband-mit höhrem Ausgangssignal:

Binderzusammensetzung G162-71 Polyurethan

(Estane 5701-F D/halogenisiertes Polymer (Verhältnis: 75/25)

G162-84A Polyurethan/ durch Elektronenbestrahlung auslösbares Acrylat-Vorpolymer
(Estane 5701-F1/Celred 3600)

Verhältnis: 60/40)

G162-84B Polyurethan/ durch Elektronenbestrahlung aushärtbares Acrylat-Vorpolymer
(Estane 5701-F1/(Cherapol Acrylat-Vorpolymer) (Verhältnis: 60/40)

5. Ein von Lösungsmitteln freier Epoxyacrylatharz, das eine aktive Acryl-Nichtsättigung im Polymer-Molekül enthält. Es wird von der Freeman Company vertrieben und besitzt die folgenden Eigenschaften:

Polymer-Feststoffe, Gew.-% 100

aktives Monomer, Gew.-% keines

UV-Photoinitiator, Gew.-% keines

Säurezahl 3-10

Farbe 1~⁴

Viskosität wie geliefert, Dentipose 4000-6000 bei 60⁰C

Dichte g/cm³ 1400-1800 bei 70⁰C

1.17-1.20

ό I

-10-

Binder Aushärtungs- _ Ausgangssignal in dB bei der angegebenen verfahren " _{Freuqenz (MHz)}

0.2 KO 1.5 2.0

G162-71 chemisch +1.4 +1.3 +1.6 +1.9

G162-84A durch Elektronen- +2.0 +3.0 +3.5 +4.9

bestrahlung

G162-84B durch Elektronen- +1.8 +2.7 +.34 +4.0

bestrahlung -

6. Das Ausgangssignal wurde mit einer Ampex FR-2000 bei den angegebenen Frequenzen gemessen. Eine höhere Zahl bezeichnet ein höheres Ausgangssignal und ein besseres Band. Das Referenzband war ein Memorex 716-Band.

Beispiel 4-Höheres Ausgangssignal einer durch Elektronenbestrahlung ausgehärteten Floppy Disk.

BInderzusammensetzung
G162-41 Polyurethan

(Estane 5701-F1)

G162-82C Polyurethan/ durch Elektronenbestrahlung aushärtbares Acrylat-Vorpolymer (Estane 5701-F1/Celred 3600) (Verhältnis: 55/45

Binder Aushärtungsverfahren Ausgangssignal (%)

00-2F 34-2F 00-1F 34-1F

G162-41 chemisch 96 94 96 92

G162-82C durch Elektronenbe- 110 107 115 108 strahlung

7. Das Ausgangssignal wurde mit einem 3-Phenix Certifier gemessen. Je größer der Prozentsatz, um so besser das Band. 100 % war der Referenz-Prozentsatz.

/13

-Xf-

Beispiel 5 - Bessere Eigenschaften eines mittels Elektronenbestrahlung ausgehärteten 5 cm-Videobandes;

Binder Zusammensetzung

G162-47 Polyurethan

(Estane 5714-F1) Phenoxyharz (PKHH)

(Verhältnis: 67/33)
G162-85C Polyurethan-

(Estane 5714-F1) durch Elektronenbestrahlung aushärtbares Acrylat-Vorpolymer

(Celred 3701) . ^:

(Verhältnis: 70/30)

8. Ein von der Union Carbide Chemical Company mit dem Handelsnamen Bakelite phenoxy resin PKHH vertriebenes aus Bi-Phenol-A und Epichlorhydrin hergestelltes Phenoxyharz mit folgenden Eigenschaften:

Spezifisches Gewicht 1.18

Viskosität von 40 i Feststoffen in MEK, Brookfield

RVF, 20 rpm No. 5 Spindle 5,500 bis 7,700 cps.

reduzierte Viskosität

(0,2 g/100 ml dimethylformamid) 0,4 bis 0,6

endgültige Zugfestigkeit 62,000 bis 65.000 kPa

endgültige Zugdehnung 50 % bis 100 %

Erweichungspunkt 100 %

Permeabilität ( Film von 25μΐη bei 25°C)

Wasserdampf (24 Std./645 cm²) 138 g/mm

Sauerstoff (24 Std./645 an²) 200 bis 310 an/mm

Kohlendioxid (24 Std./645 cm²) 590 bis 1180 cm³/mm

Quellwert 1,18 g/cm³

c5'lc5/by i

L Wirkungsweise

Binder Aushärtungs- Glanz Farbsignal/Video-Sig- Binderbe- Äktivitätsverfahren Rauschverjr nal Rausch- ständig- Detektor

hältnis verhältnis keit

5	G162-	chemisch	74	(Referenz	(Referenz	2V40/	4	.0	6	,-	.0
	47			50.0 dB)	47,8 dB)	10/4
G162-	durch Elek	93	-1.0	0	2'30"/	1	.6	3		.0
1O85C	tronenbe				15/5/4
	strahlung		+2.0	+1.0

9. Glanzmessung dient zum Nachweis der Glätte der Bandoberfläche? je höher der Meßwert um so glatter die Oberfläche. 15

10. Das Farb-Signal/Rauschverhältnis wurde mittels eines spectra analyzer gemessen.-!,0 bedeutet 1dB schlechter als die Referenz; +2,0 bedeutet 2dB besser als die Referenz .

11. Das Video-Signal/Rauschverhältnis wurde mit einem Rhode & Schwärζ-Meßgerät gemessen. 0 bedeutet die Referenz, +1,0 bedeutet 1,0 dB besser als die Referenz.

2512. Die Binder-Beständigkeit wurde mit dem Ampex-Gerät VR-2000 gemessen.

Die erste Zahl bedeutet die zeitliche Länge der Messung; beispielsweise bedeutet 2' eine Messung für eine Zeitdauer . von 2 Minuten und 2'3O" eine Messung für 2 1/2 Minuten.

Die zweite Zahl bedeutet den Prozentsatz an Abrieb auf dem Kopf.

Die dritte Zahl bedeutet den Prozentsatz an Abrieb auf der Trommel.

Die vierte Zahl bedeutet die generellen Betriebsdaten von 1 bis 10, wobei das Ergebnis umso besser ist, je kleiner die Zahl ist.

13. Der Aktivitäts-Detektor wurde mit einem selbst hergestellten Instrument gemessen, wobei die elektrische Messung zur Testung des physikalischen Fehlers des Bandes ausgenutzt wurde. Unter Verwendung einer Skala von 0 bis 10 ist das Ergebnis umso besser, je kleiner die Zahl ist.

Leerseite

Claims

Patentansprüche

Magnetisches Medium mit einem nicht magnetischen Substrat, das mit einem durch Strahlung ausgehärteten, magnetische Partikel in dispergierter Form enthaltenden polymeren Binder beschichtet ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Binder eine durch Strahlung ausgehärtete Mischung eines thermoplastischen Polymers mit hohem Molekulargewicht und eines durch Strahlung aushärtbaren Acrylat-Vorpolymers enthält.
2. Magnetisches Medium nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Strahlung ein Elektronenstrahl ist und daß das Polymer mit hohem Molekulargewicht ein lineares PoIyurethan mit einem Molekulargewicht von wenigstens 50.000 und das durch Strahlung aushärtbare Acrylat-Vorpolymer ein di- oder trifunktionelles Acrylat-Vorpolymer mit einem Molekulargewicht von weniger als 10.000 ist.
3. Magnetisches Medium nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß das durch Strahlung aushärtbare Acrylat-Vorpolymer difunktionell oder trifunktiorxell und ein acryliertes Epoxyharz, ein acryliertes Urethan, ein acryliertes Alkydurethan, ein acryliertes Polykaprolactum, ein acrylierter Polyäther, ein acrylierter 1-olyester oder ein acryliertes ungesättigtes säuremodifiziertes Trockenöl ist.
4. Magnetisches Medium nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Verhältnis des thermoplastischen Polymers mit hohem Molekulargewicht und des Acrylat-Vorpolymers im Bereich von 50:50 bis 90:10 auf Gewichtsbasis der festen polymeren Stoffe liegt.
5. Verfahren zur Herstellung eines magnetischen Mediums, bei dem eine flüssige Mischung einer Lösung eines durch Strahlung aushärtbaren Polymer-Binders und von magnetischen Partikeln bereitet wird, ein nicht magnetisches Substrat mit der flüssigen Mischung beschichtet wird, das Lösungsmittel zur Verfestigung der Beschichtung verdampft wird, das getrocknete beschichtete Substrat geglättet wird und das getrocknete beschichtete Substrat einer Strahlung ausgesetzt wird, um die Beschichtung

²^ auszuhärten, dadurch gekennzeichnet, daß als Polymer-Binder eine Mischung eines thermoplastischen Polymers mit hohem Molekulargewicht und eines durch Strahlung aushärtbaren Acrylat-Vorpolymers verwendet wird.
6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß

als Strahlung ein Elektronenstrahl benutzt wird.
7. Verfahren nach Anspruch 5 und 6, dadurch gekennzeichnet, daß als Strahlung ein Elektronenstrahl, als Polymer mit hohem Molekulargewicht ein lineares Polyurethan mit einem Molekulargewicht von 50.000 und als durch Strahlung aus-

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härtbares Acrylat-Vorpolymer ein di- oder trifunktionelles Acrylat-Vorpolymer _mit einem Molekulargewicht von weniger als 10.000 verwendet wird.
8. Verfahren nach einem der Ansprüche 5 bis 7, dadurch gekennzeichnet , daß als durch Strahlung aushärtbares Acrylat-Vorpolymer acryliertes Epoxyharz, acryliertes Urethan, acryliertes Alkydurethan, acryliertes PoIykaprolactam, acrylierter Polyäther, acrylierter PoIyester oder acryliertes ungesättigtes säuremodifiziertes Trockenei! verwendet wird.
9. Verfahren nach einem der Ansprüche 5 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß als Verhältnis des thermoplastisehen Polymers mit hohem Molekulargewicht und des Acrylat-Vorpolymers ein Bereich von 50;50 bis 90:10 auf Gewichtsbasis der festen polymeren Stoffe gewählt

wird. __f

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