DE3142132C2 - - Google Patents
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Description
Die Erfindung betrifft einen magnetischen Aufzeichnungsträger,
bestehend aus einem Trägerband und einer auf diesem
einseitig aufgebrachten Magnetschicht, wobei die
Gesamtdicke des Aufzeichnungsträgers ≦ 15,5 µm beträgt.
Magnetische Aufzeichnungsträger, insbesondere Videobänder,
müssen möglichst dünn sein, um möglichst viele Informationen
auf ein Magnetband einer gegebenen Größe aufzeichnen
zu können. Je dünner der Aufzeichnungsträger ist, um so
geringer wird jedoch seine mechanische Festigkeit und um so
anfälliger wird der Aufzeichnungsträger für Beschädigungen
während des Abspielens auf Videobandaufzeichnungs- und
-wiedergabegeräten wegen der damit verbundenen geringeren
Steifigkeit und höheren Streckbarkeit des Aufzeichnungsträgers.
Da der magnetische Aufzeichnungsträger, insbesondere das
Videoband, über einen feststehenden Magnetkopf, Trommeln,
Führungspole und dgl. läuft, muß er (es) einen möglichst
niedrigen Reibungskoeffizienten besitzen, da hohe Reibungskoeffizienten
eine große Spannung während des Abspulens
und damit die Gefahr einer Schädigung des Trägerbandes
mit sich bringen.
Unter dem hier verwendeten Ausdruck "Schädigung des Trägerbandes"
ist eine unerwünschte Dehnung und Verformung des
Trägerbandes sowie ein unerwünschtes Verbiegen der Seitenränder
oder Seitenkanten des Trägerbandes zu verstehen,
die bei der Aufzeichnung oder Wiedergabe auftreten. Die
Schädigung des Trägerbandes kann nicht nur während des
normalen Abspielens auftreten, sondern tritt insbesondere
auch während des Einfädelns oder Ausfädelns des magnetischen
Aufzeichnungsträgers auf. Besonders häufig treten
unerwünschte Bandschädigungen in VHS-Videogeräten auf. Die
Verbiegung der Seitenkanten des Aufzeichnungsträgers erfolgt
leicht in Videogeräten, in denen Führungsstifte oder
Umlenkstifte mit einem Acetalcopolymerüberzug verwendet
werden und Aufwickeldrehmomente von mindestens 300 g/cm
während des Ausfädelns auftreten. Dabei erfolgt die Biegung
in erster Linie an den Führungs- oder Umlenkstiften
auf der Einfädel- oder Einführseite, wie aus Fig. 1 ersichtlich,
in der ein Videobandaufzeichnungs- und -wiedergabegerät
in schematischer Form dargestellt ist. Die direkte Ursache
für das Verbiegen des Aufzeichnungsträgers ist das Aufsteigen
oder Absenken des Aufzeichnungsträgers an dem Führungs-
oder Umlenkstift, der mit der gegenüberliegenden
Oberfläche der Magnetschicht des Aufzeichnungsträgers in
Kontakt steht. Eine Schädigung des Aufzeichnungsträgers
führt zu einer Verzerrung, zu einem zittrigen Ton und zu
einem erhöhten Rauschen bei der Wiedergabe, und das an einer
Seitenkante gebogene Band ergibt sowohl eine schlechte
Aufzeichnung als auch eine schlechte Wiedergabe.
Aus der DE-OS 27 52 741 ist ein Magnetaufzeichnungsband
bekannt, das aus einem Schichtträger und einer darauf aufgebrachten
Magnetschicht besteht und eine Gesamtdicke von
4,0 bis 14,5 µm hat. Aus der US-PS 41 35 031 ist ein Magnetaufzeichnungsband
bekannt, das aus einem nicht-magnetischen
Träger und einer darauf aufgebrachten Magnetaufzeichnungsschicht
sowie einer auf die gegenüberliegende Seite des
Trägers aufgebrachten Rückschicht besteht, die einen Reibungskoeffizienten
von mindestens 0,25 aufweist. Beide
Magnetaufzeichnungsmaterialien erfüllen jedoch nicht die
an sie heute gestellten erhöhten Anforderungen in bezug
auf mechanische Festigkeit bei ihrer Verwendung insbesondere
in VHS-Videobandaufzeichnungs- und -wiedergabegeräten.
Aufgabe der Erfindung war es daher, ausgehend von einem
magnetischen Aufzeichnungsträger mit dem eingangs genannten
Aufbau, diesen in bezug auf seine mechanische Festigkeit
zu verbessern, um dadurch die Gefahr der Beschädigung der
Ränder bzw. Kanten des Trägerbandes aufgrund von unerwünschter
Dehnung und Verformung sowie Verbiegen zu verringern.
Es wurde nun gefunden, daß diese Aufgabe erfindungsgemäß
bei einem magnetischen Aufzeichnungsträger des eingangs genannten Typs
dadurch gelöst werden kann,
daß der Reibungskoeffizient (µ B ) des Trägerbandes
quer zur Bandlängsrichtung der der Magnetschicht
gegenüberliegenden Trägerbandoberfläche
µ B = 0,1 S TD -0,05
beträgt, wobei S TD die Biegesteifigkeit des Trägerbandmaterials
in Bandquerrichtung ist und 0,5 <S TD ≦ 6,0 beträgt.
Der erfindungsgemäße magnetische Aufzeichnungsträger weist
gegenüber dem bekannten vergleichbaren magnetischen Aufzeichnungsträger
den Vorteil auf, daß er trotz geringer
Dicke eine ausgezeichnete mechanische Festigkeit, insbesondere
eine deutlich verminderte Neigung zur Beschädigung
des Trägerbandes aufgrund von Dehnung und Verformung sowie
Verbiegen während des Durchlaufens des magnetischen Aufzeichnungsträgers
durch Aufzeichnungs- und Wiedergabegeräte
aufweist.
Gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung beträgt
der Reibungskoeffizient µ B des Trägerbandes quer zur Bandlängsrichtung
≦ 0,30.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung
enthält die Magnetschicht des erfindungsgemäßen magnetischen
Aufzeichnungsträgers ferromagnetisches Eisenoxid, ferromagnetisches
Chromoxid oder eine ferromagnetische Legierung
als ferromagnetisches Pulver.
Der Reibungskoeffizient µ B des erfindungsgemäßen magnetischen
Aufzeichnungsträgers ist eine dimensionslose Größe, die
nach der folgenden Formel bestimmt wird:
µ B =
Der Wert S TD der Biegesteifigkeit des Trägerbandmaterials
des erfindungsgemäßen magnetischen Aufzeichnungsträgers
wird bestimmt mittels einer handelsüblichen Steifigkeit-
Meßvorrichtung und der dabei ermittelte Wert ist dimensionslos.
Die Erfindung wird nachstehend unter Bezugnahme auf die beiliegenden
Zeichnungen näher erläutert. Es zeigt
Fig. 1 eine schematische Darstellung eines Videobandaufzeichnungs-
und -wiedergabegerätes, worin die
Ziffer 1 ein Magnetband, die Ziffer 2 einen Einführungs-
oder Führungsstift und die Ziffer 3
eine Impedanzrolle darstellen;
Fig. 2 eine schematische Darstellung des Verfahrens zur
Messung der Biegesteifigkeit des Trägerbandes des
erfindungsgemäßen magnetischen Aufzeichnungsträgers
in Bandquerrichtung (S TD ), worin die Ziffer 1
ein Magnetband (Probe), die Ziffer 2 einen Einführungs-
oder Führungsstift, die Ziffer 4 eine
Einrichtung zur Messung der Belastung für die
Bestimmung der Verformungsbeständigkeit und die
Ziffer 5 einen Antriebsmotor darstellen; und
Fig. 3 eine graphische Darstellung der Beziehung zwischen
dem Reibungskoeffizienten (µ B ) des Trägerbandes
quer zur Bandlängsrichtung und der Biegesteifigkeit
S TD , worin die Symbole A bis D den in
den weiter unten folgenden Beispielen 1 und 2 angegebenen
Bewertungen A bis D entsprechen.
Der erfindungsgemäße magnetische Aufzeichnungsträger, der
eine Gesamtdicke von höchstens 15,5 µm aufweist, weist
eine stark verbesserte Beständigkeit gegen Bandschädigung
auf, da der Reibungskoeffizient µ B des Trägerbandes quer
zur Bandlängsrichtung der der Magnetschicht gegenüberliegenden
Trägerbandoberfläche kleiner als der Wert von µ B
auf der Geraden entsprechend der nachstehend angegebenen
Formel ist und dem teilweise schraffierten Bereich der beiliegenden
Fig. 3 entspricht, entsprechend der Formel:
µ B = 0,1 S TD -0,05
worin S TD die Biegesteifigkeit des Trägerbandmaterials in
Bandquerrichtung ist und 0,5 <S TD ≦ 6,0 beträgt. Vorzugsweise
beträgt der Reibungskoeffizient µ B des Trägerbandes
nicht mehr als 0,30.
Unter dem hier verwendeten Ausdruck "der Magnetschicht
gegenüberliegende Trägerbandoberfläche" ist die Oberfläche
des Trägerbandes zu verstehen, die der mit der Magnetschicht
versehenen Oberfläche des Trägerbandes gegenüberliegt,
d. h. die Rückseite des Trägerbandes oder die
Oberfläche des darauf aufgebrachten Überzugs, falls ein
Rückseitenüberzug auf dem Trägerband vorgesehen ist.
Das Symbol µ B bezeichnet den Reibungskoeffizienten des
Trägerbandes quer zur Bandlängsrichtung der der Magnetschicht
gegenüberliegenden Trägerbandoberfläche mit einer Breite von
12,7 mm, der nach dem in Fig. 2 dargestellten Verfahren gemessen
wird, in dem das Band im Kontakt mit dem Einführungs-
oder Umlenkstift bei einem Berührungswinkel zwischen
190 und 195°C unter einer Belastung (W) von 200 g mit einer
Bandgeschwindigkeit (S) von 0,5 mm/s bei 25°C und einer
relativen Feuchtigkeit von 65% gezogen wird. Der Reibungskoeffizient
µ B wird durch die Gleichung Reibungskraft
F (g)/Belastung W (g) wiedergegeben.
Die Biegesteifigkeit des Trägerbandmaterials in Bandquerrichtung
(S TD ) ist ein Wert, der mittels eines handelsüblichen
Biegesteifigkeits-Meßgerätes gemäß ASTM D 747-70
gemessen wird, wobei sechs Probebänder von 12,7 mm Breite
und 1,27 mm Länge zwischen eine Klammer und eine Einführungsplatte
in einem Abstand von 0,355 cm aufeinandergelegt
werden und um 20° gebogen werden und der durch das
Meßgerät angezeigte Wert abgelesen wird. Das maximale Biegemoment
wird auf 0,012 cm-1 bs eingestellt und die
Meßbedingungen betragen 25°C und 65% relative Feuchtigkeit.
Zur Herstellung eines dünnen Aufzeichnungsträgers muß ein
dünnes Trägerband verwendet werden. Zur Herstellung eines
Aufzeichnungsträgers mit einer Gesamtdicke von höchstens
15,5 µm wird ein Trägerband mit einer Dicke zwischen 9
und 11 µm verwendet. Die üblicherweise verwendeten Polyethylenterephthalat
(PET)-Bänder entsprechen diesen Anforderungen
und vorzugsweise wird ein Trägerband mit einer
hohen Elastizität und einer hohen mechanischen Festigkeit
verwendet. Wenn jedoch das PET-Trägerband zu elastisch
ist, tritt eine übermäßige thermische Schrumpfung auf und
dies kann zu einer unerwünschten Kräuselung führen,
so daß erfindungsgemäß ein PET-Trägerband mit einer geeigneten
Elastizität verwendet werden muß. Erfindungsgemäß
bevorzugt ist beispielsweise ein PET-Trägerband, dessen
F₁-Wert etwa 5,5 kp/mm² sowohl in der Längs- als auch in
der Querrichtung beträgt. Bei Verwendung eines derartigen
PET-Trägerbandes erhält man magnetische Aufzeichnungsträger-
Proben mit einem Rückseitenüberzug und mit einer Gesamtdicke
von nicht mehr als 15,5 µm. Alle weisen einen
S TD -Wert von 6,0 oder weniger auf.
Zur Herabsetzung des Reibungskoeffizienten (µ B ) der Oberfläche,
die der Magnetschicht gegenüberliegt, und zur Erhöhung
der Biegesteifigkeit des Trägerbandmaterials in der
Querrichtung (S TD ) können beliebige Verfahren angewendet
werden. So kann beispielsweise der Reibungskoeffizient
(µ B ) der Oberfläche durch Aufbringen eines Gleitmittelüberzugs
oder eines Rückseitenüberzugs auf der Oberfläche gegenüber
der Magnetschicht gesenkt werden und das Aufbringen
eines Rückseitenüberzugs ist besonders wirksam.
Einzelheiten des Verfahrens zur Herstellung der Beschichtungslösung
für die Bildung der Magnetschicht sind in den JP-PS
15/60, 26 794/64, 186/68, 28 043/72, 28 045/72, 28 046/72,
28 048/72, 31 445/72, 11 162/73, 21 331/73, 33 683/73 und in
der UDSSR-PS 3 08 033 angegeben. Die darin beschriebenen
magnetischen Beschichtungslösungen bestehen hauptsächlich
aus einem ferromagnetischen Pulver, einem Bindemittel und
einem organischen Überzugslösungsmittel und sie können gegebenenfalls
Zusätze, wie Dispergiermittel, Gleitmittel,
Schleifmittel oder antistatische Mittel, enthalten.
Die im Rahmen der Erfindung verwendbaren ferromagnetischen
Pulver umfassen feine Teilchen von ferromagnetischen
Eisenoxid, feine Teilchen von ferromagnetischen
Chromoxid und ferromagnetische Legierungsteilchen. Das
ferromagnetische Eisenoxid hat die allgemeine Formel
FeO x , worin x im Bereich von 1,33 ≦ × ≦ 1,50 liegt, beispielsweise
Maghemit (q-Fe₂O₃, x = 1,33), Magnetit
(Fe₃O₄, x = 1,50) und Berthollid-Verbindungen aus
Maghemit und Magnetit (FeO x , 1,33 < × < 1,50). Der Wert
x wird durch die folgende Formel wiedergegeben:
x = ½ × {2 × (Atomprozent an zweiwertigem Eisen) +
3 × (Atomprozent an dreiwertigem Eisen)} × ¹/₁₀₀
Diese ferromagnetischen Eisenoxide können ein zweiwertiges
Metall enthalten. Beispiele für zweiwertige Metalle
umfassen Cr, Mn, Co, Ni, Cu und Zn und sie sind
in einer Menge von 0 bis 10 Atomprozent des Eisenoxids
enthalten.
Das ferromagnetische Chromdioxid besteht aus CrO₂,
welches gegebenenfalls nicht mehr als 20 Gew.% eines
Metalles, wie Na, K, Ti, V, Mn, Fe, Co, Ni, Tc, Ru, Sn,
Ce oder Pb, einen Halbleiter, wie P, Sb oder Te, oder
Oxide dieser Metalle enthält.
Die Teilchen dieser ferromagnetischen Eisenoxide
und Chromoxide sind nadelförmig und das Verhältnis von
Länge zu Breite liegt im Bereich von etwa 2/1 bis
20/1, vorzugsweise mindestens 5/1, und die wirksame Durchschnittslänge
liegt im Bereich von etwa 0,2 bis 2,0 µm,
vorzugsweise 0,3 bis 1,5 µm.
Die ferromagnetischen Legierungsteilchen haben
einen Metallgehalt von mindestens 75 Gew.%. Mindestens
80 Gew.% des Metallgehaltes besteht aus mindestens
einem ferromagnetischen Metall, beispielsweise Fe, Co,
Ni, Fe-Co, Fe-Ni, Co-Ni oder Co-Ni-Fe, und nicht mehr
als 20 Gew.%, vorzugsweise zwischen 0,5 und 5 Gew.%,
besteht der Metallgehalt aus Al, Si, S, Sc, Ti, V, Cr, Mn,
Cu, Zn, Y, Mo, Rh, Pd, Ag, Sn, Sb, Te, Ba, Ta, W, Re,
Au, Hy, Pb, Bi, La, Ce, Pr, Nd, B oder P. Die ferromagnetischen
Legierungsteilchen können auch eine geringe Menge
an Wasser, Hydroxid oder Oxid enthalten.
Spezifische Beispiele für feine ferromagnetische
Teilchen sind in den JP-PS
5 515/61, 4 825/62, 5 009/64, 10 307/64, 14 090/69,
18 372/70, 22 062/72, 22 513/72, 28 466/71, 38 755/71,
4 286/72, 12 422/72, 17 284/72, 18 509/72, 18 573/72,
39 639/73, den US-PS 30 26 215, 30 31 341, 31 00 194,
32 42 005, 33 89 014, den GB-PS 7 52 659, 7 82 762,
10 07 323, der französischen Patentschrift 11 07 654
und der DE-OS 12 81 334 beschrieben.
Der Binder für die erfindungsgemäß einzusetzende
magnetische Überzugslösung ist ein bekanntes thermoplastisches
Harz, thermisch härtendes Harz oder reaktives
Harz oder ein Gemisch aus diesen Harzen. Geeignete thermoplastische
Harze haben einen Erweichungspunkt niedriger
als 150°C, ein durchschnittliches Molekulargewicht von
etwa 10 000 bis 200 000 und einen Polymerisationsgrad
von etwa 200 bis 2000. Beispiele derartiger Polymerer
sind Vinylchlorid/Vinylacetat-Copolymere, Vinylchlorid/
Vinylidenchlorid-Copolymere, Vinylchlorid/Acrylnitril-
Copolymere, Acrylsäureester/Acrylnitril-Copolymere,
Acrylsäureester/Vinylidenchlorid-Copolymere, Acrylsäureester/
Styrol-Copolymere, Methacrylsäureester/Acrylnitril-
Copolymere, Methacrylsäureester/Vinylidenchlorid-Copolymere,
Methacrylsäureester/Styrol-Copolymere, Urethan-
Elastomere, Polyvinylfluorid, Vinylidenchlorid/Acrylnitril-
Copolymere, Butadien/Acrylnitril-Copolymere,
Polyamidharze, Polyvinylbutyral, Cellulosederivate,
z. B. Celluloseacetatbutyrat, Cellulosediacetat, Cellulosetriacetat,
Cellulosepropionat oder Nitrocellulose, Styrol/
Butadien-Copolymere, Polyesterharze, Aminharze, verschiedene
synthetische thermoplastische Kautschuke, z. B.
Polybutadien, Polychloropren, Polyisopren und Styrol/Butadien-
Copolymere, sowie Gemische hiervon.
Derartige thermoplastische Harze sind in den JP-PS
6 877/62, 12 328/64,
19 282/64, 5 349/65, 20 907/65, 9 463/66, 14 059/66,
16 985/66, 6 428/67, 11 621/67, 4 623/68, 15 206/68, 2 889/69,
17 947/69, 18 232/69, 14 020/70, 14 500/70, 18 573/72,
22 063/72, 2 20 647/72, 22 068/72, 22 069/72, 22 070/72,
27 886/73, und den US-PS 31 44 352, 34 19 420, 34 99 789
und 37 13 887 beschrieben.
Das thermisch-härtende oder reaktive Harz hat ein
Molekulargewicht von nicht mehr als 200 000, wenn es
in der Überzugslösung vorliegt und nach der Auftragung
und Trocknung des Überzuges wird sein Molekulargewicht
durch Kondensation, Addition oder andere Reaktionen auf
unendlich erhöht. Bevorzugte thermoplastische oder
reaktive Harze sind solche, die nicht erweichen oder
schmelzen, bis sie durch Hitze zersetzt werden. Spezifische
Beispiele sind Phenol-Formaldehyd-Novolakharze,
Phenol-Formaldehyd-Resolharze, Phenol-Furfuralharze,
Xylol-Formaldehydharze, Harnstoffharze, Melaminharze,
mit trocknendem Öl modifizierte Alkydharze, mit Phenolharzen
modifizierte Alkydharze, mit Maleinsäureharz
modifizierte Alkydharze, ungesättigte Polyesterharze,
Epoxyharz/Härtungsmittel, z. B. Polyamin, Säureanhydrid,
oder Polyamid, durch Feuchtigkeit härtbare Polyesterharze
mit Isocyanatendstellen, durch Feuchtigkeit härtbare
Polyätherharze mit Isocyanatendstellen, Polyisocyanatpräpolymere
(Verbindungen mit drei oder mehr
Isocyanatgruppen in einem Molekül, wie sie durch Umsetzung
eines Diisocyanates mit einem Triol von niedrigem
Molekulargewicht, einem Diisocyanattrimeren oder
-tetrameren erhalten wurden), Harze mit einem Polyisocyanatpräpolymeren
und aktivem Wasserstoff, beispielsweise
Polyesterpolyol, Polyätherpolyol, Acrylsäure-
Copolymere, Maleinsäure-Copolymere, 2-Hydroxyäthylmethacrylat-
Copolymere, Parahydroxystyrol-Copolymere,
sowie Gemische hiervon.
Derartige thermisch-härtende oder reaktive Harze
sind in den JP-PS
8 103/64, 9 779/65, 7 192/66, 8 016/66, 14 275/66, 18 179/67,
12 081/68, 28 023/69, 14 501/70, 24 902/70, 13 103/71,
22 065/72, 22 066/72, 22 067/72, 22 072/72, 22 073/72,
28 045/72, 28 048/72, 28 922/72 und den US-PS
31 44 353, 33 20 090, 34 37 510, 35 97 273, 37 81 210 und
37 81 211 beschrieben.
Diese Binder können einzeln oder im Gemisch verwendet
werden. Sie können zusammen mit geeigneten Zusätzen
verwendet werden. Die ferromagnetischen Teilchen werden
mit dem Binder in einem Gewichtsverhältnis von 8 bis
150 Teilen, vorzugsweise 10 bis 100 Teilen, stärker bevorzugt
12 bis 60 Teilen (Binder) auf 100 Teile (ferromagnetische
Teilchen) vermischt.
Die magnetische Überzugslösung kann auch Zusätze
wie Dispergiermittel, Gleitmittel, Schleifmittel oder
antistatische Mittel enthalten. Beispiele für Dispergiermittel
sind aliphatische Säuren (R₁COOH, worin R₁
eine Alkyl- oder Alkenylgruppe mit 11 bis 17 Kohlenstoffatomen
ist) mit 12 bis 18 Kohlenstoffatomen, wie
Caprylsäure, Caprinsäure, Laurinsäure, Myristinsäure,
Palmitinsäure, Stearinsäure, Oleinsäure, Elaidinsäure,
Linolsäure, Linolensäure oder Stearolsäure, Metallseifen
der vorstehenden aliphatischen Säuren mit einem Alkalimetall,
z. B. Li, Na oder K, oder Erdalkalimetall, z. B.
Mg, Ca oder Ba, Verbindungen, welche fluorhaltige Ester
der vorstehenden aliphatischen Säuren sind, Amide der
vorstehenden aliphatischen Säuren, Polyalkylenoxidalkylphosphatester,
Lecithin und Trialkylpolyolefinoxy-quaternär-
Ammoniumsalze, wobei die Alkylgruppe 1 bis 5 Kohlenstoffatome
besitzt und das Olefin aus Äthylen, Propylen
oder dgl. besteht. Höhere Alkohole mit 12 oder mehr
Kohlenstoffatomen sowie Sulfatester können als Dispergiermittel
verwendet werden. Diese Dispergiermittel werden in
Mengen von 0,5 bis 20 Gew.-Teilen auf 100 Gew.-Teile des
Binders eingesetzt. Für weitere Einzelheiten der Dispergiermittel
wird auf die JP-PS
28 369/64, 17 945/69, 7 441/73, 15 001/73, 15 002/73,
16 363/73, 4 121/75 und die US-PS 33 87 993 und 34 70 021
verwiesen.
Beispiele für Gleitmittel sind feine elektrischleitende
Teilchen, wie diejenigen von Ruß, Graphit und
Rußpfropf-Polymere, feine anorganische Teilchen, wie
diejenigen von Molybdändisulfid und Wolframdisulfid,
Feinteilchen von Kunststoffen, wie aus Polyäthylen,
Polypropylen, Polyäthylen/Vinylchlorid-Copolymeren und
Polytetrafluoräthylen, α-Olefin-Polymere, ungesättigte
aliphatische Kohlenwasserstoffe, die bei gewöhnlichen
Temperaturen flüssig sind (Verbindungen mit einer
n-olefinischen Doppelbindung am Kohlenstoffatom an den
Endstellen, wobei die Anzahl der Kohlenstoffatome etwa
20 beträgt) und aliphatische Säureester, die aus einbasischen
Säuren mit 12 bis 20 Kohlenstoffatomen und
einwertigen Alkoholen mit 3 bis 12 Kohlenstoffatomen hergestellt
wurden. Diese Gleitmittel werden in Mengen von
0,2 bis 20 Gew.-Teilen auf 100 Gew.-Teile des Binders
eingesetzt. Für Einzelheiten der Gleitmittel wird auf
die JP-PS 18 064/66,
23 889/68, 40 461/71, 15 621/72, 18 482/72, 28 043/72,
32 001/72, 5 042/75, die US-PS 34 70 021, 34 92 235,
34 97 411, 35 23 086, 36 25 760, 36 30 772, 36 42 539,
"IBM Technical Disclosure Bulletin", Band 9, Nr. 7,
Seite 779, Dezember 1966, und ELEKTRONIK", Nr. 12, Seite
380, 1961, verwiesen.
Das Schleifmittel kann eines vom üblichen Typ sein,
wie Teilchen aus geschmolzenem Aluminiumoxid, Siliciumcarbid,
Chromoxid, Zircon (ZrSiO₄), Aluminiumphosphat
(AlPO₄), Ceroxid (CeO₂), Borcarbid (B₄C), Aluminiumborat
(AlBO₃), Spinell (MgAl₂O₄), Rutil oder Anatas (beide
sind TiO₂), Diaspor (α-AlOOH), Corund, künstlicher Corund,
Diamant, künstlicher Diamant, Granat und Smaragd, der
hauptsächlich aus Corund und Magnetit
besteht. Diese Schleifmittel haben vorzugsweise eine
Mohs-Härte von 5 oder mehr und eine durchschnittliche
Teilchengröße von 0,05 bis 5 µm, stärker bevorzugt
0,1 bis 2 µm. Diese Schleifmittel werden in einer Menge
von 0,5 bis 20 Gew.-Teilen auf 100 Gew.-Teile des Binders
verwendet. Einzelheiten für die Schleifmittel sind aus
den JP-PS 18 572/72, 15 003/73,
15 004/73 (entsprechend US-PS 36 17 378), 39 402/74,
9 401/75, den US-PS 30 07 807, 30 41 196, 32 93 066,
36 30 910, 36 87 725, der britischen Patentschrift
11 45 349, und den DE-PS 8 53 211 und 11 01 000 zu entnehmen.
Beispiele für antistatische Mittel umfassen feine
elektrisch-leitende Teilchen, beispielsweise solche aus
Ruß, Graphit und Rußpfropf-Polymeren, natürlichen oberflächenaktiven
Mitteln, wie Saponin, nicht-ionischen
oberflächenaktiven Mitteln, wie Alkylenoxiden, Glycerinen oder
Glycidolen, kationischen oberflächenaktiven Mitteln, wie
höheren Alkylaminen, quaternären Ammoniumsalzen, Pyridin
und anderen heterocyclischen Verbindungen, Phosphonium-
und Sulfoniumverbindungen, anionische oberflächenaktive
Mittel, wie Carbonsäuren, Sulfonsäuren, Phosphorsäuren
oder saure Gruppen enthaltende Verbindungen, wie eine
Sulfatester- oder Phosphatestergruppe, amphotere oberflächenaktive
Mittel, wie Aminosäuren, Aminosulfonsäuren
oder Schwefelsäure- oder Phosphorsäureester von Aminoalkoholen.
Die feinen elektrisch-leitenden Teilchen werden
in Mengen von 0,2 bis 20 Gew.-Teilen auf 100 Gew.-Teile
des Binders verwendet und die oberflächenaktiven Mittel
werden in Mengen von 0,1 bis 10 Gew.-Teilen auf 100 Gew.-Teile
des Binders verwendet. Zahlreiche der feinen
elektrisch-leitenden Teilchen und oberflächenaktiven
Mittel, die als antistatische Mittel verwendet werden,
sind in Patentschriften, wie den
JP-PS 2 27 276/71, 24 881/72, 26 882/72,
15 440/73, 26 761/73, den US-PS 22 71 623, 22 40 472,
22 88 226, 26 76 122, 26 76 924, 26 76 975, 26 91 566,
27 27 860, 27 30 498, 27 42 379, 27 39 891, 30 68 101,
31 58 484, 32 01 253, 32 10 191, 32 94 540, 34 15 649,
34 41 413, 34 42 654, 34 75 174, 35 45 974, DE-OS
19 42 665, den britischen Patentschriften 10 77 317 und
11 98 450 sowie in Veröffentlichungen, wie Ryohei Oda
und Mitarbeiter, "Kaimen Kassezai no Gosei to sono Oyo
(Synthesis and Applications of Surfactants)", Maki
Shoten, 1964, A.M. Schwartz u. J.W. Pailey, Surface
Active Agents, Interscience Publication Incorporated,
1958, J.P. Schissley, Encyclopaedia of Surface Active Agents,
Band 2, Chemical Publish Company, 1964, und Kaimen
Kasseizai Binran (Handbook of Surfactants), 6. Auflage,
Sangyo Tosho Kabushiki Kaisha, 20. Dezember 1966 beschrieben.
Diese oberflächenaktive Mittel können einzeln
oder im Gemisch verwendet werden. Üblicherweise werden
sie als antistatische Mittel verwendet, jedoch werden sie
auch bisweilen als Mittel zur Ausbildung einer einheitlichen
Dispersion, verbesserter magnetischer Eigenschaften
und Leitfähigkeit und als Überzugshilfsmittel eingesetzt.
Beispiele für organische Überzugslösungsmittel sind
Ketone, wie Aceton, Methyläthylketon, Methylisobutylketon
und Cyclohexanon, Alkohole, wie Methanol, Äthanol, Propanol
und Butanol, Ester, wie Methylacetat, Äthylacetat, Butylacetat,
Äthyllactat und Glykolacetatmonoäthyläther,
Äther, wie Diäthyläther, Glykoldimethyläther, Glykolmonoäthyläther
und Dioxan, Teere (aromatische Kohlenwasserstoffe)
wie Benzol, Toluol und Xylol, und chlorierte
Kohlenwasserstoffe, wie Methylenchlorid, Äthylenchlorid,
Tetrachlorkohlenstoff, Chloroform, Äthylenchlorhydrin
und Dichlorbenzol.
Die erfindungsgemäß eingesetzte magnetische Überzugslösung
wird durch Vermischen von ferromagnetischen
Metallteilchen, Bindern, Dispergiermittel, Gleitmittel,
Schleifmittel, antistatischem Mittel, Überzugslösungsmittel
und dgl., zu einer einheitlichen Dispersion hergestellt.
Die ferromagnetischen Metallteilchen und
sämtliche weiteren Bestandteile werden in einen Mischer
gleichzeitig oder aufeinanderfolgend eingebracht. Beispielsweise
werden die ferromagnetischen Metallteilchen
zu einem ein Dispergiermittel enthaltenden Lösungsmittel
zugesetzt und das Gemisch wird während eines Zeitraumes
zur Bildung der gewünschten magnetischen Überzugslösung
verknetet.
Verschiedene Mischer können zur Erzielung einer gründlichen
Vermischung der magnetischen Überzugslösung verwendet
werden. Beispiele sind Zwei-Walzenmühlen, Drei-
Walzenmühlen, Kugelmühlen, Steinmühlen, Trommeln, Sandschleifgeräte,
Szegvari-Attritoren, Hochgeschwindigkeitsflügeldispergierer,
Hochgeschwindigkeitssteinmühlen,
Hochgeschwindigkeitsschlagmühlen, Dispergiergeräte,
Knetgeräte, Hochgeschwindigkeitsmischer, Homogenisatoren
und Ultraschalldispergiergeräte. Für Einzelheiten der
Knet- und Dispergierverfahren wird auf T.C. Patton, Paint
Flow and Pigment Dispersion, John Wiley and Sons, sowie
die US-PS 25 81 414 und 28 55 156 verwiesen.
Ein aromatischer Polyamidfilm von 2 bis 12 µm Dicke
wurde als Träger im Rahmen der Erfindung verwendet. Die
Seite des Trägers entgegengesetzt zur Seite mit dem magnetischen
Überzug kann mit einem Rückseitenüberzug überzogen
sein, um statische Aufladung, Transport- und Wellenflattern
zu verhindern. Für Einzelheiten des Rückseitenüberzuges
wird beispielsweise auf die US-PS
28 04 401, 32 93 066, 36 17 378, 30 62 676, 37 34 772,
34 76 596, 26 43 048, 28 03 556, 28 87 462, 29 23 642,
29 97 451, 30 07 892, 30 41 196, 31 15 420, 31 66 688
und 37 61 311 verwiesen.
Die auf dem Träger gemäß der Erfindung ausgebildete
Magnetschicht wird zu einer Trocknungsstufe gefördert,
wo sie mit einem Luftstrom getrocknet wird. Die Trocknungstemperatur
variiert in Abhängigkeit von dem in der Überzugslösung
eingesetzten Lösungsmittel und liegt üblicherweise
zwischen etwa 50 und 120°C, vorzugsweise zwischen
70 und 100°C und stärker bevorzugt zwischen 80 und 90°C.
Die Strömungsgeschwindigkeit der Trocknungsluft liegt
zwischen etwa 1 und 5 kl/m², vorzugsweise zwischen 2
und 3 kl/m². Der Trocknungszeitraum liegt zwischen etwa
30 Sekunden und 10 Minuten, vorzugsweise zwischen etwa
1 Minute und 5 Minuten.
Die Oberfläche der getrockneten Magnetschicht wird
vorzugsweise einer Glättungsbehandlung unterworfen. Allgemein
ist das Vorhangüberzugsverfahren zur Ausbildung
eines Überzuges mit guten Oberflächeneigenschaften fähig,
jedoch ist auf Grund der Art der magnetischen Überzugslösung
das Vorhangüberzugsverfahren allein bisweilen ungeeignet,
um eine zufriedenstellende Glätte zu erzielen.
Außerdem müssen die Oberflächeneigenschaften des magnetischen
Aufzeichnungsmaterials mit großer Präzision aufgebaut
sein und deshalb wird es besonders günstig, wenn die
Oberfläche der getrockneten Magnetschicht einer Glättungsbehandlung
unterworfen wird.
Die Glättungsbehandlung wird üblicherweise durch Kalandrieren
oder mit einem Glättungsbogen durchgeführt. Das
Kalandrieren wird vorzugsweise mit einer Superkalandriermaschine
durchgeführt, die aus einer Metall- und einer Baumwollwalze
oder synthetischen Harzwalze, beispielsweise
aus Nylon, besteht. Vorzugsweise wird die Magnetschicht
bei einem Spaltdruck von etwa 25 bis 100 kp/cm², vorzugsweise
zwischen 30 und 70 kp/cm², bei einer Temperatur
zwischen etwa 35 und 100°C, vorzugsweise zwischen 40 und
80°C, in einer Geschwindigkeit von 5 bis 200 m/min superkalandriert.
Höhere Temperaturen und Spaltdrucke verursachen
nachteilige Effekte auf die Magnetschicht und den
nicht-magnetischen Träger. Falls die Kalandriergeschwindigkeit
niedriger als etwa 5 m/min ist, wird der gewünschte
Glättungseffekt nicht erzielt und falls sie mehr als etwa
200 m/min beträgt, wird der Kalandrierarbeitsgang schwierig.
Für Einzelheiten für die Superkalandrierbehandlung wird
auf die US-PS 26 88 567, 29 98 325, 37 83 023,
die DE-OS 24 05 222, die JP-OS
53 631/74 und 10 337/75 verwiesen.
Nach dem Verfahren unter Anwendung eines Glättungsblattes
wird die noch zu trocknende oder zu verfestigende
Magnetschicht in Kontakt mit der gesamten Oberfläche eines
flexiblen Bodens gebracht, so daß die Schicht eine glatte
Oberfläche erhält.
Die Erfindung wird nachfolgend im einzelnen anhand
der folgenden Beispiele erläutert.
In den Beispielen sind sämtliche
Teile auf das Gewicht bezogen.
Eine Gruppe von Magnetbandproben, die jeweils
aus einem Polyäthylenterephthalatfilmträger (PET-Träger)
mit einem magnetischen Überzug darauf bestanden, wurde
hergestellt. Eine weitere Gruppe von Magnetbandproben
wurde hergestellt, die gleich wie die erste Gruppe
der Proben war, ausgenommen, daß ein Rückseitenüberzug
von 0,7 µm Dicke mit der in Tabelle I angegebenen Zusammensetzung
auf der Seite des Trägers entgegengesetzt
zu der mit der Magnetschicht überzogenen Seite ausgebildet
war. Sämtliche Proben hatten eine Gesamtbandstärke von
15,5 µm oder weniger, jedoch hatten sie unterschiedliche
Werte des Reibungskoeffizienten µ B auf der Seite entgegengesetzt
zur Seite mit dem Magnetüberzug und verschiedene
Werte der Biegefestigkeit S TD in der Querrichtung.
Der Bandschädigungstest wurde mit diesen Bandproben durchgeführt,
welche auf einem Videobandaufzeichner
laufen gelassen wurden.
Die Eigenschaften der getesteten Proben und die Ergebnisse
des Tests sind in Tabelle II aufgeführt. Die
in Tabelle I aufgeführten Proben 1 bis 5 hatten keinen
Rückseitenüberzug und erzielten hohe µ B -Werte, während
die Proben 6 bis 10 einen Rückseitenüberzug besaßen
und niedrige µ B -Werte erzielten.
Wie sich aus Tabelle II ergibt, hatten die
Proben 1 bis 5 ohne Rückseitenüberzug eine Bewertung
von D oder C bei ihrer Bewertung ihrer Bandschädigungsbeständigkeit.
Der Grund liegt darin, daß ihre Werte
µ B bei 0,55 bis 0,61 lagen. Der Unterschied
zwischen den Bewertungen D und C ist darauf zurückzuführen,
daß der Unterschied hinsichtlich S TD geringfügig in der
mit C bewerteten Probe höher lag als bei den mit D bewerteten
Proben. Die Proben 6 bis 10 mit Rückseitenüberzug
wurden mit A oder B bewertet. Der Grund liegt darin, daß
der Rückseitenüberzug den Wert µ B merklich verringerte.
Der Unterschied zwischen den Bewertungen A und B ist auf
die Tatsache zurückzuführen, daß die mit A bewerteten
Proben einen geringfügig niedrigeren Wert µ B und einen
höheren S TD -Wert als die mit B bewerteten Proben erzielten.
Der Test in Beispiel 1 zeigte, daß Bandproben mit
einem geringen Wert µ B und einem großen Wert S TD gegenüber
Bandschädigung äußerst beständig waren. Um diesen Befund
näher zu untersuchen, wurden zwanzig Bandproben unter
Anwendung einer Magnetschicht mit der in Tabelle I aufgeführten
Zusammensetzung, einem Rückseitenüberzug, dessen
Zusammensetzung gleichfalls in Tabelle I aufgeführt
ist, und PET-Trägerfilmen mit verschiedenen Werten des
Young-Moduls in Querrichtung hergestellt. Diese Bänder
wurden dem Bandschädigungstest in der gleichen Weise wie
in Beispiel 1 unterworfen. Die Eigenschaften der getesteten
Proben und die Testergebnisse sind in Tabelle III
aufgeführt.
Die Werte der Tabelle III sind in der Fig. 3 als Beziehung
zwischen µ B und S TD aufgezeichnet. Das Ausmaß
der Bandschädigung ist durch die Geraden A, B, C
und D in der Fig. 3 angegeben. Die Proben mit Werten µ B
kleiner als die Punkte auf der Linie A wurden mit A bewertet
und solche mit Werten µ B kleiner als die Punkte
auf der Linie B und größer als die Punkte auf der Linie
A wurden mit B bewertet. Die mit C und D bewerteten Proben
sind in gleicher Weise definiert. Die teilweise
schraffierte Fläche in der Fig. 3 umfaßt sowohl mit
A als auch mit B bewertete Proben, die eine kleine Bandschädigung
zeigten und keine Probleme beim praktischen
Gebrauch bieten. Die Linie B wird durch die folgende
Formel wiedergegeben:
µ B = 0,1 S TD -0,05 (0,5 < S TD ≦ 6,0)
Deshalb entspricht die Fläche, in der die Werte µ B
kleiner als die Punkte auf der durch diese Formel angegebenen
Geraden sind, dem teilweise schraffierten
Bereich der Fig. 3 und es ist lediglich eine geringe
Bandschädigung innerhalb dieses Bereiches zu erwarten.
Claims (3)
1. Magnetischer Aufzeichnungsträger, bestehend aus einem
Trägerband und einer auf diesem einseitig aufgebrachten
Magnetschicht, wobei die Gesamtdicke des Aufzeichnungsträgers
≦ 15,5 µm beträgt, dadurch gekennzeichnet,
daß
der Reibungskoeffizient (µ B ) des Trägerbandes quer zur
Bandlängsrichtung der der Magnetschicht gegenüberliegenden
Trägerbandoberfläche
µ B = 0,1S TD -0,05beträgt, wobei S TD die Biegesteifigkeit des Trägerbandmaterials
in Querrichtung ist und 0,5 <S TD ≦ 6,0 beträgt.
2. Magnetischer Aufzeichnungsträger nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, daß der Reibungskoeffizient (µ B )
des Trägerbandes ≦ 0,30 beträgt.
3. Magnetischer Aufzeichnungsträger nach Anspruch 1 oder
2, dadurch gekennzeichnet, daß die Magnetschicht ferromagnetisches
Eisenoxid, ferromagnetisches Chromoxid oder eine
ferromagnetische Legierung als ferromagnetisches Pulver
enthält.
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8128 | New person/name/address of the agent |
Representative=s name: KRESSIN, H., DIPL.-CHEM. DR.RER.NAT., PAT.-ANW., 8 |
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8128 | New person/name/address of the agent |
Representative=s name: SOLF, A., DR.-ING., 8000 MUENCHEN ZAPF, C., DIPL.- |
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D2 | Grant after examination | ||
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