DE3215833C2 - Magnetisches Aufzeichnungsmedium - Google Patents
Magnetisches AufzeichnungsmediumInfo
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- DE3215833C2 DE3215833C2 DE3215833A DE3215833A DE3215833C2 DE 3215833 C2 DE3215833 C2 DE 3215833C2 DE 3215833 A DE3215833 A DE 3215833A DE 3215833 A DE3215833 A DE 3215833A DE 3215833 C2 DE3215833 C2 DE 3215833C2
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Description
Die Erfindung betrifft ein magnetisches Aufzeichnungsmedium
gemäß dem Patentanspruch 1.
Die magnetische Aufzeichnungsschicht eines magnetischen Aufzeichnungs
mediums enthält im wesentlichen ein magnetisches Pulver, ein Binder
harz, ein Schmiermittel, ein Schleifmittel, Ruß und andere Zusätze. In
den Anwendungsfällen, bei denen eine hohe Aufzeichnungsdichte und Halt
barkeit, wie beispielsweise bei einem Videoband, gefordert werden, er
geben sieh eine Reihe von Schwierigkeiten.
Da die magnetische Aufzeichnungsschicht eines Videobandes während des
Betriebs über den Videokopf eines Videoaufzeichnungsgeräts mit hoher
Geschwindigkeit geführt wird und dabei aneinander reiben, ergibt sich ein
starker Abrieb des Videokopfes. Demgemäß ist ein häufiger Austausch des
Videokopfes erforderlich. Dieser Austausch ist jedoch nicht so ohne weiter
möglich, da dieser aufwendig und nicht so einfach durchführbar ist wie bei
spielsweise das Auswechseln einer Plattenspielernadel. Daher ist es er
wünscht, daß am Videokopf nur ein geringer Abrieb auftritt und dieser eine
hohe Haltbarkeit aufweist. Wenn man jedoch den Kopfabrieb in einfacher
Weise, beispielsweise durch Verringerung des Anteils an Schleifmittel in
der magnetischen Aufzeichnungsschicht verringert oder durch starke
Glättung der Oberfläche der magnetischen Aufzeichnungsschicht, werden
die Haltbarkeit und die Standbilddauer, welche die Zeitdauer ist, die bei
der Videowiedergabe verstreicht bis zum Verschwinden des wiedergegebene
Stand- bzw. Stehbildes, verkürzt. Außerdem besteht die Gefahr, daß das
Laufwerk des Videogeräts, der Videokopf bzw. der Tonkopf durch das
Material der magnetischen Aufzeichnungsschicht verschmutzt werden, so
daß eine Beeinträchtigung der Bildqualität bzw. Ausfälle des Tons auftreten.
Wenn der Steuerkopf verunreinigt wird, ist es sehwierig, einen synchronen
Betriebsablauf zu erzielen und die Verwendung des Bandes ist unter Um
ständen unmöglich.
Wenn ein Videoband wiederholt, beispielsweise 100 mal verwendet wird, wird
die der magnetischen Aufzeichnungsschicht gegenüberliegende Bandseite
des Trägers verkratzt durch einen im Laufwerk des Videogeräts vorhandenen
Umlenkstift oder durch die Kassette (ggf. die Videokassette). Das vom
Träger abgeriebene Pulver haftet an der magnetischen Aufzeichnungsschicht
und führt zu Ausfällen bei der Bild- bzw. Tonwiedergabe. Diese Schwierig
keiten lassen sieh bei den herkömmlichen Videobandaufzeichnungssystemen
nicht vollständig beseitigen. Um den beim Band auftretenden Sehwierig
keiten zu begegnen, ist es bekannte die Trägeroberfläche mit einer halt
baren Schutzschicht zu überziehen. Dies führt jedoch zu einem erhöhten
Herstellungsaufwand und bei hoher Oberflächenrauhigkeit der Schutzschicht
führt dies zu hoher Rauhheit der magnetischen Aufzeichnungsschicht, wo
durch der Videorauschabstand (einfarbig und farbig) beeinträchtigt wird.
Andererseits ist eine lange Standbilddauer eine wesentliche Anforderung,
welche speziell an das Videoband gestellt wird, und nicht an Ton- oder
Computerbänder. Bei der Wiedergabe mit Hilfe eines Videobandes, bei
spielsweise von sportlichen Ereignissen, ist es häufig erwünscht, die Bild
folge anzuhalten und eine bestimmte Szene zu betrachten. Die Standbild
dauer ist eine Maßangabe für die Haltbarkeit der magnetischen Aufzeich
nungsschicht. Während der Wiedergabe des Standbildes wird nur ein Teil
des Videobandes vom Videokopf berührt. Bei härteren Betriebsbedingungen
derart, daß diese als "Schleifen" bezeichnet werden können. Ein wirksames
Verfahren zur Verbesserung der Standbilddauer besteht darin, daß der
Anteil an Schleifmittel in der magnetischen Aufzeichnungsschicht erhöht
wird. Dies führt jedoch hinwiederum zu einem erhöhten Kopfabrieb. Da
eine starke Berührung zwischen dem Kopf und der magnetischen Auf
zeichnungsschicht des Bandes besteht, erhöht sich der Kopfabrieb, wenn
die magnetische Aufzeichnungsschicht lediglich hart ausgebildet ist. Wenn
die magnetische Aufzeichnungsschicht weich ausgebildet ist, verringern
sich die Festigkeit und die Standbilddauer. Außerdem besteht die Gefahr,
daß die magnetische Aufzeichnungsschicht abgerieben wird und den Video
kopf verunreinigt. Dies kann dazu führen, daß bei Verwendung eines nor
malen Videobandes bei der Wiedergabe von Zeit zu Zeit Bilder nicht er
scheinen.
Zur Verhinderung des Kopfabriebs ist die Zugabe eines Schmiermittels
zum magnetischen Aufzeichnungsmedium gebräuchlich. Siliconöle besitzen
bekanntlich gute Eigenschaften als derartiges Schmiermittel. Hochviskose
Siliconöle, beispielsweise Dimethylpolysiloxane mit einer Viskosität von
10-1 m² /s (100. 000 cSt) werden in großem Umfang aufgrund ihrer Eigen
schaften, insbesondere wegen der geringen Temperaturabhängigkeit der
Viskosität und weil sie im Überzug kaum wandern, benutzt. Bezüglich der
Verwendung hochviskoser Siliconöle für Magnetbänder sind folgende Ver
fahren bekannt:
- (i) Hochviskoses Siliconöl mit einer Viskosität von wenigstens werden 10-1 m²/s (100 000 cSt) wird in einer magnetischen Aufzeichnungs schicht verwendet, wie es aus der japanischen Patentanmeldung (OPI) 77034/1980 bekannt ist.
- (ii) Zur Herstellung eines magnetischen Aufzeichnungsmediums werden ein Magnetpulver, hochviskoses Siliconöl, höhere aliphatische Ver bindungen und ein Binder miteinander vermischt, wie es aus der japanischen Patentanmeldung (OPI) 8804/1977 bekannt ist.
- (iii) In einer magnetischen Aufzeichnungsschicht, welche ein Magnet pulver enthält, sind eine höhere Fettsäure bzw. eine höhere Fett säure und Siliconöle vorhanden, wie es aus der japanischen Patent anmeldung (OPI) 84082/1980 bekannt ist.
Bei diesen bekannten Verfahren ergeben sich jedoch die folgenden Schwierig
keiten:
- (i) Das Bandgeräusch und die Bandlaufeigenschaften bei hoher Tempera tur und hoher Feuchtigkeit werden verbessert und man erhält ein gutes Kassettentonband, jedoch liegen die Anforderungen an Video bänder bezüglich der Haltbarkeit und der Aufzeichnungsdichte höher. Es ergeben sich häufige Ausfälle und Verunreinigungen des Lauf werks des Videogeräts sowie des Videokopfes.
- (ii) Der Reibungskoeffizient sowohl bei niedriger Temperatur als auch bei hoher Temperatur ist gering, jedoch erhöht sieh der Kopfabrieb und die Kopfverunreinigungen. Der Anstieg der Ausfälle und die Standbilddauer sind im Zusammenhang nicht näher untersucht. Die Ausführungsbeispiele zeigen jedoch, daß die vorstehend genannten vier Eigenschaften nicht ausreichend sind.
- (iii) Die Metallbänder, bei denen ein Legierungspulver, das Eisen als magnetisches Pulver enthält, verwendet wird, besitzen einen er höhten Kopfabrieb und häufige Ausfälle. Die Standbilddauer ist relativ kurz.
Die DE-OS 26 56 143 beschreibt ein magnetisches Auf
nahmeteil, enthaltend einen nichtmagnetischen Träger und darauf
eine magnetische Schicht mit einem in einem Bindemittel disper
gierten ferromagnetischem Pulver, bei dem als Gleitmittel Kombi
nationen von hochviskosen Silikonölen und Fettsäureestern vorge
schlagen werden. Hierbei ist es jedoch nachteilig, daß der Kopf
des Video-Aufnahmegerätes noch immer zu stark verunreinigt wird
und einen zu hohen Kopfabrieb aufweist. Hinsichtlich der Stand
bilddauer und der Signalausfälle zeigt das magnetische Aufnahme
teil noch immer unzureichende Ergebnisse.
Weiterhin beschreibt die JP-OS 8804/1977 ein magnetisches Auf
zeichnungsmedium mit einem Substrat und einem darauf aufgetragenen
Überzug, der aus einer Mischung eines magnetischen Pulvers und ei
nes Bindemittels mit einer höheren aliphatischen Verbindung und
einem Silikonöl hoher Viskosität besteht. Durch die Zugabe des Si
likonöls soll der Reibungswiderstand des Überzuges, der ohne die
sen Bestandteil bei höheren Temperaturen zunimmt, bei Temperatur
anstieg herabgesetzt werden, um die Haltbarkeit der magnetischen
Beschichtung zu vergrößern. Das Gewichtsverhältnis von höherer
aliphatischer Verbindung zu Silikonöl beträgt 5 : 10 bis 10 : 1, wobei
die Gesamtmenge dieser beiden Bestandteile im Bereich von 0,5 bis
10 Gewichtsteile auf 100 Gewichtsteile des magnetischen Pulvers
betragen soll. Die aliphatische Verbindung ist ausgewählt aus
Fettsäuren, aliphatischen Alkoholen, Fettsäureestern und Fettsäu
reamiden mit 10 bis 12 Kohlenstoffatomen. Das Silikonöl höherer
Viskosität weist vorzugsweise eine Viskosität von 10 Pa·S oder
mehr, insbesondere 100 bis 1000 Pa·S bei 20°C auf.
Die Aufgabe der Erfindung demgegenüber ist es, ein magnetisches
Aufzeichnungsmedium hoher Aufzeichnungsdichte und Haltbarkeit für
die Videoaufzeichnung und -wiedergabe vorzusehen, bei dem die An
zahl der Signalausfälle und eine Verunreinigung des Laufwerkes und
des Videokopfes eines Videogerätes in Folge von Abrieb verringert
und die Standbilddauer verlängert ist.
Diese Aufgabe wird gelöst durch die Merkmale des Anspruchs 1, wobei
in den Unteransprüchen vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung ange
geben sind.
Hierdurch wird ein magnetisches
Aufzeichnungsmedium erzielt mit hervorragenden Eigenschaften bezüglich
Kopfabrieb, Kopfverunreinigungen, Ausfällen, Standbilddauer und dgl.
Vorteile ergeben sich noch dahingehend, daß ein Videoband geschaffen wird
für hohe Aufzeichnungsdichte und mit hoher Haltbarkeit. Der Kopfabrieb
wird verringert. Außerdem ergibt sich eine erhebliche Verminderung der
Ausfälle. Außerdem wird eine lange Standbilddauer erzielt.
Durch die Erfindung wird ein magnetisches Aufzeichnungsmedium ge
schaffen mit einer magnetischen Aufzeichnungsschicht auf der Oberfläche
eines nichtmagnetischen Trägers. Zur Anwendung kommt die Kombination
dreier spezifischer Anteile, nämlich einer Fettsäure, eines hochviskosen
Siliconöls und eines Fettsäureesters.
Als Fettsäure kann wenigstens eine gesättigte oder ungesättigte Fettsäure
verwendet werden mit 6 bis 22 Kohlenstoffatomen, bevorzugt 12 bis 18
Kohlenstoffatomen, in einem Anteil von 0,1 bis 2 Gew.-%, bevorzugt
0,2 bis 1,5 Gew.-%, und insbesondere von 0,5 bis 1 Gew.-%, bezogen auf
das Gewicht des Magnetpulvers. Wenn der Anteil höher liegt als die obere
Grenze, ergeben sich nachteilige Einflüsse, insbesondere eine Verun
reinigung des Videokopfes und eine Erniedrigung des Ausgangs aufgrund
von Überstrahlen. Beim Unterschreiten der unteren Anteilsgrenze ergibt
sich im Sinne der Erfindung eine nur geringe verbessernde Wirkung. Bei
spiele für die Fettsäure sind: Caprinsäure (C₈), Laurinsäure (C₁₂),
Myristinsäure (C₁₄), Ölsäure (C₁₈), Stearinsäure (C₁₈), Erucasäure (C₂₂)
und Behensäure (C₂₂.
Das hochviskose Siliconöl wird dem Magnetpulver zugegeben in einem An
teil von 0, 01 bis 1 Gew.-%, insbesondere 0, 05 bis 0,75 Gew.-%, bevor
zugt 0,1 bis 0,5 Gew.-%. Wird die obere Grenze überschritten, ergibt
sich eine Verunreinigung des Videokopfes und eine Beeinträchtigung der
Standbilddauer. Bei der Herstellung des Magnetbands ergeben sich bei
einem Träger mit einem Überzug, z. B. aus Polyethylenterephthalat, von
Zeit zu Zeit Wellen, welche den Auftragvorgang erschweren. Wenn die
untere Grenze unterschritten wird, ergibt sich im Sinne der Erfindung keine
wesentliche Verbesserung. Als hochviskoses Siliconöl wird wenigstens
ein Polysiloxan, beispielsweise polymerisiertes Dimethylsiloxan mit einer Viskosität von
5 × 10-3 m²/s oder mehr bei 25°C verwendet.
Als Fettsäureester wird wenigstens ein Fettsäureester verwendet mit einem
Schmelzpunkt von 60°C oder geringer, bevorzugt 40°C oder geringer in
einem Anteil von 0, 1 bis 2 Gew.-%, insbesondere 0, 2 bis 1, 5 Gew.-%,
bevorzugt 0, 5 bis 1 Gew.-%. Dieser Fettsäureesteranteil wird dem Magnet
pulver zugegeben. Wenn die Anteilsobergrenze überschritten wird, ergeben
sich nachteilige Einflüsse, insbesondere hinsichtlich der Verunreinigung
des Videokopfes und des Laufwerks des Videogeräts, des Überstrahlens
eines anormalen Aussehens, einer Verringerung der Ausgangsleistung und dgl.
Wenn die Anteilsuntergrenze unterschritten wird, ergibt sich im Sinne der
Erfindung eine nur geringe verbessernde Wirkung. Beispiele für den Fett
säureester sind: Methylstearat, Amylstearat, E thylstearat, Butylstearat,
Butylpamitat, Butylmyristat, Oleyloleat und Butyllaurat.
Die Herstellung des magnetischen Aufzeichnungsmediums erfolgt in her
kömmlicher Weise durch Mischen der vorstehend genannten drei Schmier
mittel und anderer Zusätze, wie beispielsweise Dispergiermittel, Schleif
mittel, antistatische Mittel mit einem ferromagnetischen feinen Pulver,
einem Binder und einer Überzugslösung, Dispergieren und Kneten der so
zubereiteten magnetischen Überzugszusammensetzung und Aufbringen
dieser Zusammensetzung auf einem nichtmagnetischen Träger. An
schließend wird eine Oberflächenendbehandlung durchgeführt.
Die Zugabe der Schmiermittel, d. h. der Fettsäure, des hochviskosen Silicon
öls und des Fettsäureesters, zum magnetischen Aufzeichnungsschichtmaterial
kann erfolgen während des Dispergierens oder während der Zugabe eines
Härters, beispielsweise Polyisocyanat nach dem Dispergieren.
Geeignete Beispiele für das ferromagnetische Pulver sind: γ -Fe₂O₃, Co
dotiertes γ -Fe₂O₃, Fe₃O₄, Co-dotiertes Fe₃O₄, Berthollidverbindungen
des γ -Fe₂O₃ und Fe₃O₄(FeOx; 1,33 <x<1,50),) Co-dotierte Berthollidver
bindungen des γ -Fe₂O₃ und Fe₃O₄ (FeOx: 1,33<x<1,50), CrO₂, Co-Ni-P-
Legierungen, Co-Ni-Fe-Legierungen, Co-Ni-Fe-B-Legierungen, Fe-Ni- Zn-
Legierungen, Fe-Mn-Zn-Legierungen, Fe-Co-Ni-P-Legierungen und
Ni-Co-Legierungen, wie bekannt aus den japanischen Patentveröffent
lichungen 14090/1969, 18372/1970, 22062/1972, 22513/1972, 28466/1971,
38755/1971, 4286/1972, 12422/1972, 17284/1972, 18509/1972, 18573/1972,
10307/1964 und 39639/1973; US-PS 3 026 215, 3 031 341, 3 100 194,
3 242 005, 3 389 014; GB-PS 752 659 und 1 007 323; FR-PS 1 107 664 und
DE-OS 12 81 334.
Das ferromagnetische Pulver besitzt eine Korngröße von etwa 0,2 bis 1 µm
in der Länge und ein Längen/Breitenverhältnis von etwa 1/1 bis 20/1.
Geeignete Binder sind gebräuchliche thermoplastische Harze, wärme
härtende Harze und Mischungen davon.
Geeignete thermoplastische Harze sind solche mit einem Erweichungspunkt
von etwa 150°c oder geringer, einem durchschnittlichen Molekularge
wicht von etwa 10.000 bis 200.000 und einem Polymerisationsgrad von
etwa 200 bis 2.000. Beispiele hierfür sind: Vinylchlorid-Vinylacetat-
Copolymerisate, Vinylchlorid-Vinylidenchlorid-Copolymerisate, Vinyl
chlorid-Acrylnitril Copolymerisate, Acrylat-Acrylnitril-Copolymerisate,
Acrylat-Vinylidenchlorid-Copolymerisate, Acrylat-Styrol-Copolymerisate,
Methacrylat-Acrylonitril-Copolymerisate, Methacrylat-Vinylidenchlorid-
Copolymerisate, Methacrylat-Styrol-Copolymerisate, Urethanelastomere,
Polyvinylfluorid, Vinylidenchlorid-Acrylomtril-Copolymerisate, Butadien-
Acrylnitril-Copolymerisate, Polyamidharze, Polyvinylbutyral, Cellu
losederivate wie z. B. Celluloseacetatbutyrat, Cellulosediacetat, Cellulose
triacetat, Cellulosepropionat, Cellulosenitrat und dgl., Styrol-Butadien-
Copolymerisate, Polyesterharze, Chlorovinyläther-Acrylat-Copelymeri
sate, Aminoharze, thermoplastische Harze auf Basis verschiedener
synthetischer Kautschuke und Mischungen davon. Beispiele dieser Harze
sind beschrieben in den japanischen Patentveröffentlichungen 6877/1962,
12528/1964, 19282/1964, 5349/1965, 20907/1965, 9463/1966, 14059/1966,
16985/1966, 6428/1967, 11621/1967, 4623/1968, 15206/1968, 2889/1969,
17947/1969, 18232/1969, 14020/1970, 14500/1979, 18573/1972, 22063/1972,
22064/1972, 22068/1972, 22069/1972, 22070/1972, 27886/1973 und
US-PS 3 144 352, 3 419 420, 3 499 789, 3 713 887.
Geeignete wärmehärtbare Harze besitzen ein Molekulargewicht von etwa
200.000 oder weniger als Überzugslösung. Beim Erhitzen nach dem Über
ziehen und Trocknen wird das Molekulargewicht aufgrund von Reaktionen,
wie Kondensationen, Additionen und ähnlichen unendlich. Von diesen Harzen
sind diejenigen bevorzugt, die vor ihrer thermischen Zersetzung weder er
weichen noch schmelzen. Geeignete Beispiele dieser Harze sind Phenol
harze, Epoxidharze, härtende Polyurethanharze, Harnstoffharze, Melamin
harze, Alkydharze, Siliconharze, reaktive Harze auf Acrylbasis, Mi
schungen aus Polyesterharzen hohem Molekulargewichts und Isocyanat
vorpolymerisaten, Mischungen aus Methacrylsäuressalz-Copolymerisaten
und Diisocyanatvorpolymerisaten, Mischungen aus Polyesterpolyolen
und Polyisocyanaten, Harnstoff- Formaldehyd-Harze, Mischungen aus
Glykolen niedrigen Molekulargewichts, Diolen hohen Molekulargewichts
und Triphenylmethantriisocyanaten, Polyaminharze und Mischungen
davon. Beispiele dieser Harze sind beschrieben in den japanischen Patent
veröffentlichungen 81 03/1 964, 9779/1965, 7192/1966, 8016/1966,
14275/1966, 18179/1967, 12081/1968, 28023/1969, 14501/1970, 24902/1970,
13103/1971, 22065/1972, 22066/1972, 22067/1972, 22072/1972, 22073/1972,
28045/1972, 28048/1972, 28922/1972, US-PS 3 144 353, 3 320 090,
3 437 510, 3 597 273, 3 781 210, 3 781 211.
Diese Bindemittel lassen sich einzeln oder in Kombination miteinander
einsetzen. Es können diesen Bindemitteln andere Zusätze zugegeben wer
den. Das Mischverhältnis von Bindemittel zu ferromagnetischem Pulver
ist derart, daß 10 bis 400 Gewichtsteile, vorzugsweise 30 bis 200 Ge
wichtsteile, des Bindemittels auf 100 Gewichtsteile des ferromagnetischen
Pulvers kommen.
Geeignete Dispergiermittel sind Fettsäuren, die etwa 12 bis 18 Kohlen
stoffatome enthalten und durch die allgemeine Formel R₁COOH darge
stellt werden, in der R₁ eine Alkylgruppe mit etwa 11 bis 17 Kohlen
stoffatomen ist, z. B. Caprylsäure, Caprinsäure, Laurinsäure, Myristin
säure, Palmitinsäure, Stearinsäure, Ölsäure, Elaidinsäure, Linolsäure,
Linolensäure, Stearolsäure und ahnliche. Metallische Seifen, die Alkali
metallsalze (Li, Na, K, usw.) oder Erdalkalimetallsalze (Mg, Ca, Ba, usw.)
der vorstehend erwähnten Fettsäuren enthalten,Lecithin usw. Ferner
lassen sich auch höhere Alkohole mit 12 oder mehr Kohlenstoffatomen und
deren Sulfate verwenden. Diese Dispergiermittel werden im allgemeinen
in einem Anteil von 1 bis 20 Gewichtsteile auf 100 Gewichtsteile des Binde
mittels eingesetzt. Diese Dispergiermittel sind beschrieben in den
japanischen Patentveröffentlichungen 28369/1964, 17945/1969, 15001/1973
sowie den US-PS 3 387 993 und 3 470/021.
Geeignete Schmiermittel, die bei der Erfindung verwendbar sind, um
fassen Siliconöle, Lampenschwarz, Graphit, Lampenschwarzvorpoly
merisate, Molybdändisulfid und Wolframdisulfid.
Als geeignete Schleifmittel können verwendet werden geschmolzenes
Aluminiumoxid, Siliciumcarbid, Chromoxid, Korund, synthetischer
Korund, Diamant, synthetischer Diamant, Granat, körniger Korund (über
wiegender Anteil Kor und Magnetit) und ähnliche. Diese Schleif
mittel besitzen eine Durchschnittskorngröße von 0,05 bis bis 5 µm, bevor
zugt 0,1 bis 2 µm, und können in einem Anteil von 1 bis 10 Gewichts
teilen, bezogen auf 100 Gewichtsteile Magnetpulver zugegeben werden.
Beispiele für die Schleifmittel sind beschrieben in der japanischen Patent
anmeldung 26749/1973, den US-PS 3 007 807, 3 041 196, 3 293 066,
3 630 910, 3 687 725, der britischen Patentschrift 1 145 349 und den
DE-PS 8 53 211 und 10 01 000.
Als antistatische Mittel können elektrisch leitfähige Pulver verwendet
werden, wie beispielsweise Graphit, Lampenschwarz bzw. Ruß und deren
Vorpolymerisate, natürliche oberflächenaktive Mittel, wie Saponin, nicht
ionische oberflächenaktive Mittel, wie diejenigen auf Alkylenoxidbasis,
Glycerinbasis u. Glycidolbasis, kationische Oberflächenmittel, wie höhere
Alkylamine, quaternäre Ammoniumsalze, heterozyklische Verbindungen, wie
Pyridin und dgl., Phosphoniumverbindungen, Sulfoniumverbindungen und
ähnliche, anionische oberflächenaktive Mittel, die Säuregruppen wie
Carbonsäuregruppen, Sulfonsäuregruppen, Phosphonsäuregruppen,
Phosphorsäuregruppen, Sulfatgruppen, Phosphatgruppen und ähnliche
enthalten und amphotere oberflächenaktive Mittel wie Sulfate oder Phos
phate von Aminosäuren, Aminosulfonsäuren, Aminoalkoholen und ähn
liche.
Beispiele von oberflächenaktiven Mitteln, welche als antistatische Mit
tel verwendet werden können, sind beschrieben in den US-Patentschrif
ten 2 271, 623, 2 240 472, 2 288 226, 2 676 122, 2 676 924, 2 676 975,
2 691 566, 2 727 860, 2 730 498, 2 742 379, 2 739 891, 3 068 101,
3 158 484, 3 201 253, 3 210 191, 3 294 540, 3 415 649, 3 441 413,
3 442 654, 3 475 174, 3 545 974, DE-PS 19 42 665, britischen Patent
schriften 1 077317, 1 198 450, Ryohei Oda et al., "Kaimen Kassei
Zai no Gosei to sono Oyo (Synthesis of Surface Active Agents and Their
Applications), Maki Shoten, Tokyo (1964), A. M. Schwarts et al.,
"Surface Active Agents", Interscience Publications Corp., New York
(1958, J. P. Sisley et al., "Encyclopedia of Surface Active Agents",
Vol. 2, Chemical Publishing Co., New York (1964), "Kaimen Kassei
Zai Binran" (Handbook of Surface Active Agents), 6th Ed., Sangyo
Tosho Co., Tokyo (Dec. 20, 1966).
Diese oberflächenaktiven Mittel können allein oder in Kombination mit
einander verwendet werden. Die oberflächenaktiven Mittel werden im
allgemeinen als antistatische Mittel verwendet, jedoch in einigen Fäl
len können sie auch für andere Zwecke, z. B. zur Verbesserung der
Dispergierbarkeit, der magnetischen Eigenschaften und der Schmiermit
teleigenschaften oder als Hilfsmittel zur Bildung des Überzugs ver
wendet werden.
Die Bildung der magnetischen Aufzeichnungsschicht wird durch Auflö
sen der vorstehend beschriebenen Zusammensetzung in einem organi
schen Lösungsmittel und Überziehen eines Trägers mit der Lösung
durchgeführt.
Geeignete Stoffe für den Träger sind verschiedene Kunststoffe, z. B.
Polyester wie Polyethylenterephthalat, Polyethylen-2,6-naphthalat
und ähnliche, Polyolefine wie Polypropylen und ähnliche, Cellulose
derivate wie Cellulosediacetat, Cellulosetriacetat und ähnliche, Poly
carbonate usw. und nichtmagnetische Materialien, z. B. Kupfer, Alu
minium, Zink usw.
Ein derartiger nichtmagnetischer Träger besitzt eine Dicke von etwa
3 bis 100 µm, vorzugsweise von 5-50 µm, und liegt als Film oder Folie
vor, die eine Dicke von 0,5-10 µm und die Form einer Scheibe oder
Karte aufweist. Im Falle der Verwendung einer Trommel hängt die
Dicke ab vom verwendeten Aufzeichnungsgerät.
Die vorstehend beschriebenen Magnetpulver, Bindemittel, Zusätze und
Lösungsmittel werden gemischt bzw. geknetet und zu einer magneti
schen Überzugszusammensetzung verarbeitet. Für das Kneten können
das Magnetpulver und die anderen Bestandteile in eine Knetmaschine
gleichzeitig oder getrennt voneinander eingebracht werden Beispiels
weise wird ein Magnetpulver einem Lösungsmittel zugegeben, das ein
Dispergiermittel enthält. Die Mischung wird dann während einer be
stimmten Zeitdauer geknetet und danach mit anderen Bestandteilen ge
mischt und nochmals ausreichend geknetet, so daß eine magnetische
Überzugszusammensetzung entsteht.
Zum Kneten und Dispergieren werden verschiedene Knetmaschinen
eingesetzt, z. B. Duowalzwerke, Dreiwalzenmühlen, Kugelmühlen,
Trommelmühlen, Sandmühlen, Szegvarimühlen, Hochgeschwindigkeits
kreisel-Dispergiermaschinen, Hochgeschwindigkeitsgesteinsstaubmahl
anlagen, Hochgeschwindigkeitshomogenisiermischer, Ultraschalldis
pergiermaschinen usw . . Knet- und Dispergiertechniken sind beschrie
ben in T.C. Patton, "Paint Flow and Pigment Dispersion", veröffent
licht von John Wiley & Sons (1964) und den US-Patentschriften
2 581 414 und 2 855 156.
Das Aufbringen der magnetischen Aufzeichnungsschicht auf den Träger
läßt sich durchführen unter Anwendung von Beschichtungsverfahren
wie Luftrakelbeschichtung, Auftragen mit Klingen, Überziehen mit
Luftmesser, Quetschüberziehen, Eintauchbeschichten, Überziehen mit
Übertragungsrollen, Gravierungsüberziehen, Auftropfbeschichtung,
Gießbeschichtung, Sprühbeschichtung und ähnlichen. Derartige Beschich
tungsverfahren sind beschrieben in "Coating Kogaku", (Coating Engi
neering), Seite 253 bis 277, veröffentlicht von Asakura Shoten, Tokyo
(Mar. 20, 1971).
Geeignete organische Lösungsmittel, die beim Beschichten verwendet
werden können, umfassen Ketone wie Aceton, Methylethylketon,
Methylisobutylketon, Cyclohexanon und ähnliche; Alkohole wie Metha
nol, Ethanol, Propanol, Butanol und ähnliche; Ester wie Methylacetat,
Ethylacetat, Butylacetat, Glycolmonoethyletheracetat und ähnliche;
Ether und Glycolether wie Diethylether, Glycolmonoethylether, Glycol
dimethylether, Dioxan und ähnliche; aromatische Kohlenwasserstoffe
wie Benzol, Toluol, Xylol und ähnliche; chlorierte Kohlenwasserstoffe
wie Methylenchlorid, Ethylenchlorid, Tetrachlkohlenstoff, Chloroform,
Ethylenchlorhydrin, Dichlorbenzol und ähnliche.
Anhand der nachstehenden Beispiele wird die Erfindung noch näher er
läutert. Innerhalb des Umfangs der Erfindung lassen sich verschiedene
Abwandlungen der in den Beispielen angegebenen Bestandteile, Men
genverhältnisse, Reihenfolgen der Verfahrensmaßnahmen und ähnliche
Parameter verwirklichen. Die Erfindung ist daher nicht auf die in den
Beispielen angegebenen Ausführungsformen beschränkt.
Die nachstehend angegebene Zusammensetzung (I) wurde grob in einem
Rührer dispergiert (gelöst) und einer Dispergierbehandlung unter Ver
wendung von Glaskügelchen mit einem Durchmesser von 1,3 mm in
einer Sandschleifvorrichtung unterworfen und dann mit der Zusammen
setzung (II) in einem Rührer gemischt, wobei eine magnetische Flüssig
keit erzielt wurde. Nach Filterung wurde die Flüssigkeit auf einem
Polyethylenterephthalatträger mit einer Dicke von 20 µm aufgetragen.
Es ergab sich auf dem trockenen Träger ein Überzug von 6 µm nach
der Trocknung. Während des Überziehens wurde die magnetische Sub
stanz einer Orientierungsbehandlung in Längsrichtung mit Hilfe eines
Elektromagneten unterworfen. Nach Ablauf von 30 Minuten nach dem
Überziehen wurde die magnetische Substanz einer Oberflächenendbe
handlung unter Zuhilfenahme eines Hochkalanders unterworfen. Die
Überzugsoberfläche erhielt dabei ein spiegelähnliches Aussehen. Der
Träger wurde dann in Magnetbänder mit einer Breite von ca. 19 mm
geschnitten. Die Magnetbänder sind verwendbar in einem U-matischen
Videoaufzeichnungsgerät. Die übrigen Verfahrensschritte sind denen
herkömmlicher Verfahren bei der Zubereitung von Magnetbändern
ähnlich. Auf diese Weise wurde eine Probe Nr. 1 erhalten.
Zusammensetzung (I) | |
Gewichtsteile | |
Co-dotiertes γ-Fe₂O₃ (Hc = 559 Oe) | |
100 | |
Vinylchlorid/Vinylacetat/Vinylalkohol-Copolymerisat | 10 |
Polyurethanharz | 5 |
Lampenschwarz (Ruß) | 7 |
Cr₂O₃ | 2 |
Fettsäureester (Butylstearat) | 1 |
Fettsäure (Stearinsäure) | 1 |
Hochviskoses Siliconöl (10-1m/²/s) | 0,3 |
Methyläthylketon | 100 |
Butylacetat | 50 |
Zusammensetzung (II) | |
Gewichtsteile | |
Polyisocyanat | |
5 | |
Methyläthylketon | 20 |
Das vorstehend beschriebene Herstellungsverfahren wurde wiederholt,
mit der Ausnahme, daß die Anteile für Butylstearat, Stearinsäure
und hochviskoses Siliconöl, wie in Tabelle 1 gezeigt, geändert wur
den, so daß die Proben Nr. 2 bis 8 erhalten wurden.
Es wurde ein Probenlauf dieser Proben durchgeführt in Form eines
Bandes mit 358 in Länge (eine Stunde Länge) unter Verwendung eines
19 mm-U-matischen Videogeräts. Der Kopfabrieb wurde gemessen
während eines Bandlaufs von 100 Stunden bei Normaltemperatur. Es
wurden dabei die Höhen des Videokopfes vor und nach dem Bandlauf
ermittelt. Das Anwachsen der Ausfälle (drop outs) wurde gemessen
durch Bestimmung des Unterschieds (Anwachsen) der Anzahl der Aus
fälle pro Minute des Videobandes vor und nach 50-maligem Durchlauf.
Die Standbilddauer wurde gemessen durch Anhalten des Videogerätes
und Bestimmender Zeit (Minuten) bis zum Verschwinden des Bildes.
Bei einer längeren Zeitdauer als 120 Minuten wurde die Messung ab
gebrochen. Die Ergebnisse sind in der Tabelle 2 angegeben.
Aus der Tabelle 2 ist zu ersehen, daß die Probe Nr. 1, welche ein
Ausführungsbeispiel der Erfindung ist, vorzügliche Eigenschaften auf
weist. Sie besitzt einen geringen Kopfabrieb, eine geringe Kopfverun
reinigung, verringerte Ausfall(drop out)-anzahl und eine lange Standbild
dauer. Bei der Messung der Standbilddauer wurde diese bei 120 Minuten
abgebrochen, weil dies in der Praxis völlig ausreicht. Es kann ange
nommen werden, daß bei der Proben Nr. 1 die Standbilddauer 150
bis 200 Minuten oder mehr beträgt. Im Gegensatz dazu ergibt sich
bei den Proben Nr. 2-8, bei denen eines der drei Schmiermittel
fehlt, daß diese den Anforderungen bezüglich Kopfabrieb, Kopfverun
reinigung, Anzahl der Ausfälle(drop outs) und der Standbilddauer nicht
genügen.
Um zu überprüfen daß die Kombination gemäß der Erfindung erheblich
bessere Wirkungen aufweist als andere Kombinationen gemäß dem Stand
der Technik (japanische Patentanmeldung 10 688/1981) wurden gleiche
Proben wie im Beispiel 1 zubereitet und verglichen, wobei die Ergeb
nisse aus der Tabelle 3 zu ersehen sind.
Das Herstellverfahren nach Beispiel 1 wurde wiederholt, mit der Aus
nahme daß (i) Oleyloleat anstelle von Butylstearat, (ii) Myristinsäure
anstelle von Stearinsäure, (iii) 0, 3 Gewichtsteile Butylstearat, (iv) 2 Ge
wichtsteile Butylstearat, (v) 0,3 Gewichtsteile Stearinsäure und (vi) 2 Ge
wichtsteile Stearinsäure verwendet wurden, so daß Proben-Nr. 15-20
entstanden. Bei der Überprüfung dieser Proben in analoger Weise wie
beim Beispiel 1 ergaben sich die aus der Tabelle 4 ersichtlichen Er
gebnisse.
Claims (8)
1. Magnetisches Aufzeichnungsmedium mit einer magnetischen Auf
zeichnungsschicht, die auf die Oberfläche eines nichtmagneti
schen Trägers aufgebracht ist und ein feines ferromagnetisches
Pulver als ferromagnetische Substanz enthält, bei der die Auf
zeichnungsschicht zusätzlich
- - eine gesättigte oder ungesättigte Fettsäure mit 6 bis 22 Kohlenstoffatomen in einem Anteil von 0,1 bis 2 Gew.-%, bezogen auf die ferromagnetische Substanz,
- - ein Polydimethylsiloxan mit einer Viskosität von 5 × 10-3 m²/s (5000 cSt) oder mehr bei 25°C in einem Anteil von 0,01 bis 1 Gew.-%, bezogen auf die ferromagnetische Substanz, und
- - einen Fettsäureester mit einem Schmelzpunkt von höchstens 60°C in einem Anteil von 0,1 bis 2 Gew.-%, bezogen auf die ferromagnetische Substanz,
enthält.
2. Magnetisches Aufzeichnungsmedium nach Anspruch 1, bei dem
die Fettsäure ausgewählt ist aus der Gruppe Caprinsäure, Laurin
säure, Myristinsäure, Ölsäure, Stearinsäure, Erucasäure und Be
hensäure.
3. Magnetisches Aufzeichnungsmedium nach Anspruch 1 oder 2, bei
dem der Anteil der Fettsäure 0,2 bis 1,5 Gew.-%, bezogen auf die
ferromagnetische Substanz, beträgt.
4. Magnetisches Aufzeichnungsmedium nach einem der Ansprüche 1
bis 3, bei dem der Anteil des Polymethyldisiloxans 0,05 bis 0,75
Gew.-%, bezogen auf die ferromagnetische Substanz, beträgt.
5. Magnetisches Aufzeichnungsmedium nach einem der Ansprüche 1
bis 4, bei dem der Fettsäureester ausgewählt ist aus der Gruppe
Methylstearat, Ethylstearat, Butylstearat, Amylstearat, Butyl
palmitat, Butylmyristat, Oleyloleat und Butyllaurat.
6. Magnetisches Aufzeichnungsmedium nach einem der Ansprüche 1
bis 5, bei dem der Anteil des Fettsäureesters 0,2 bis 1,5 Gew.-
%, bezogen auf die ferromagnetische Substanz, beträgt.
7. Magnetisches Aufzeichnungsmedium nach einem der Ansprüche l
bis 6, bei dem das feine ferromagnetische Pulver ausgewählt ist
aus der Gruppe γ -Fe₂O₃, Co-dotiertes γ -Fe₂O₃, Fe₃O₄, Co-do
tiertes Fe₃O₄, Berthollidverbindungen des γ-Fe₂O₃ und Fe₃O₄,
CrO₂, Co-Ni-P-Legierungen, Co-Ni-Fe-Legierungen, Co-Ni-Fe-B-Le
gierungen, Fe-Ni-Zn-Legierungen, Fe-Mn-Zn-Legierungen, Fe-Co-Ni-
P-Legierungen, Ni-Co-Legierungen und dotierte Berthollidverbin
dungen des γ -Fe₂O₃ und Fe₃O₄.
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