DE3222777C2 - - Google Patents
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Description
Die Erfindung betrifft einen magnetischen Aufzeichnungsträger, der einen Schichtträger,
eine auf der einen Seite des Schichtträgers ausgebildete magnetische Aufzeichnungsschicht
und eine auf der anderen Seite des Schichtträgers ausgebildete rückseitige Beschichtung
aus einem nichtmagnetischen Pulver aufweist, das in einem ein duroplastisches
Harz enthaltenden Bindemittel dispergiert ist.
Bei einem bekannten magnetischen Aufzeichnungsträger dieser Art (US-PS 39 93 824)
bildet die rückseitige Beschichtung eine Schmierschicht aus einem organischen Bindemittel
mit darin dispergiertem flüssigem oder halbfestem Schmiermittel, wie Siliconöl,
Estern von aliphatischen Monokarbonsäuren und einwertigen Alkoholen, Paraffin oder
Mineralöl. Als geeignete Bindemittel werden eine große Anzahl von thermoplastischen
und duroplastischen Harzen und deren Gemische genannt, darunter neben vielen anderen
auch ein Vinylchlorid-Vinylacetat-Copolymer, ein Urethanelastomer und ein Gemisch
aus einem Polyesterharz hohen Molekulargewichts und einem Isocyanatprepolymer.
Nichtmagnetisches Pulver wird als Füllstoff zugesetzt, um die Schmiereigenschaften
in Sonderfällen, wo die Aufrechterhaltung der Schmierschicht Schwierigkeiten
macht, zu steigern und um das Volumen zu vergrößern.
Angesichts des Trends zu immer dünneren Schichtträgern, wie sie bei Video- und Tonkassettenbändern
für lange Aufzeichnungs- und Wiedergabedauern notwendig sind,
wurde auch in Betracht gezogen, den Schichtträger mittels einer rückseitigen Beschichtung
zu verstärken. Dabei sind insbesondere der Video-Rauschabstand, die Wickelbildung,
der Verschleiß der rückseitigen Beschichtung und das gegenseitige Anhaften der
Magnetschicht und der rückseitigen Beschichtung von benachbarten Lagen eines Bandwickels
problematisch.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen magnetischen Aufzeichnungsträger zu
schaffen, der sich besonders dünn ausbilden läßt, bei dem der Video-Rauschabstand, die
Wickelbildung, der Verschleiß der rückseitigen Beschichtung und das Haftverhalten
zwischen der magnetischen Aufzeichnungsschicht und der rückseitigen Beschichtung von
benachbarten Bandwickellagen gut aufeinander abgestimmt sind und der außerdem
weitgehend das sogenannte Zittern (eine durch geringe Phasenschwankungen verursachte
Videosignalinstabilität) vermeidet, ein Phänomen, das von der Gleichmäßigkeit
des Bandlaufs abhängen dürfte.
Ausgehend von einem magnetischen Aufzeichnungsträger der eingangs genannten Art
wird diese Aufgabe erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die rückseitige Beschichtung
eine Fettsäure und/oder einen Fettsäureester enthält und daß das Bindemittel der rückseitigen
Beschichtung aus 15 bis 60 Gew.-% Nitrocellulose, 15 bis 60 Gew.-% Vinylchlorid-
Vinylacetat-Copolymer, 10 bis 70 Gew.-% Polyurethan und einer Isocyanatverbindung
in einer Menge von 5 bis 80 Gew.-% bezogen auf die Gesamtmenge an Vinylchlorid-
Vinylacetat-Copolymer und Polyurethan besteht.
Bei dem magnetischen Aufzeichnungsträger nach der Erfindung wirken die Fettsäure
und/oder der Fettsäureester in der rückseitigen Beschichtung als ein Schmiermittel, das
sich als besonders wirksam erwiesen hat, Zittererscheinungen zu vermeiden, ohne andere
erwünschte Eigenschaften der rückseitigen Beschichtung zu beeinträchtigen. Das
nichtmagnetische Pulver dient dem Einstellen der Oberflächenrauheit der rückseitigen
Beschichtung, und es verbessert die mit der rückseitigen Beschichtung erzielte Verstärkung
des Schichtträgers. Die erfindungsgemäß vorgesehene Bindemittelzusammensetzung
der rückseitigen Beschichtung sorgt in Verbindung mit dem eingelagerten nichtmagnetischen
Pulver für eine einwandfreie Bandwickelbildung bei geringem Verschleiß
der rückseitigen Beschichtung. Der Nitrocellulosezusatz unterstützt die Dispersion des
Pulvers in dem Bindemittel der rückseitigen Beschichtung, und er verhindert einen Abfall
des Video-Rauschabstandes. Die Isocyanatverbindung sorgt für ein Vernetzen des
Duroplasts und führt in Verbindung mit dem Polyurethananteil des Bindemittels zu einer
Oberfläche, mit der ein Anhaften der magnetischen Aufzeichnungsschicht an der
rückseitigen Beschichtung einer benachbarten Lage des Bandwickels vermieden wird.
Die Erfindung ist im folgenden anhand von bevorzugten Ausführungsbeispielen näher
erläutert. Die einzige Figur zeigt ein ternäres Zusammensetzungsdiagramm, das die
Verhältnisbereiche (in Gew.-%) von drei Komponenten des verwendeten Bindemittels
erkennen läßt.
Die Ausbildung des Schichtträgers und der magnetischen Aufzeichnungsschicht bilden
keinen Teil der vorliegenden Erfindung. Schichtträger und magnetische Aufzeichnungsschicht
können in beliebiger herkömmlicher Weise aufgebaut sein. Typischerweise kann
der Schichtträger aus Polyäthylenterephthalat, Polyäthylennaphthalat, Polyimid, Polyamid
oder dergleichen gefertigt sein. Die magnetische Aufzeichnungsschicht wird ausgebildet,
indem auf den Schichtträger ein feines magnetisches Pulver aus Eisenoxid, mit
Kobalt dotiertem Eisenoxid, metallischem Eisen, Chromoxid oder dergleichen zusammen
mit einem zweckentsprechenden Bindemittel aufgebracht wird.
Auf der der magnetischen Aufzeichnungsschicht gegenüberliegenden Seite des Schichtträgers
ist eine rückseitige Beschichtung vorgesehen, die im wesentlichen aus einem
nichtmagnetischen Pulver besteht, das in einem Bindemittel dispergiert ist, das ein duroplastisches
Harz aufweist.
Das nichtmagnetische Pulver wird zugesetzt, um die Oberflächenrauheit einzustellen
und den Verstärkungseffekt der rückseitigen Beschichtung zu erhöhen. Die Oberflächenrauheit
der Beschichtung hat wesentlichen Einfluß auf die Wickelbildung, und das
Problem einer unsauberen Wickelbildung läßt sich dadurch ausräumen oder vermindern,
daß der Oberfläche ein geeigneter Rauheitsgrad gegeben wird. Die Rauheit der
Oberfläche der rückseitigen Beschichtung beeinflußt auch die Laufeigenschaften des
Bandes und die gegenseitige Anhaftung zwischen der Magnetschicht und der rückseitigen
Beschichtung von benachbarten Windungen. Eine zu rauhe rückseitige Beschichtung
kann Ausgangssignalschwankungen verursachen. Um eine unsaubere Wickelbildung
auszuschließen und Ausgangssignalschwankungen zu vermeiden, ist es wichtig,
eine geeignete Größe der Oberflächenrauheit für eine vorgegebene Kombination von
rückseitigen Beschichtungsstoffen zu wählen. Die Rauheit wird bestimmt durch die Teilchengröße
sowie den Anteil und den Dispersionszustand der nichtmagnetischen Teilchen.
Das nichtmagnetische Pulver spielt eine Schlüsselrolle beim Zähmachen der rückseitigen
Beschichtung und beim Minimieren des Verschleißes dieser Beschichtung. Um
für einen erhöhten Verstärkungseffekt zu sorgen, kann das nichtmagnetische Pulver
mindestens teilweise ein Schleifmittel oder ein anderes sehr hartes Pulver enthalten. Es
kann auch ein gewisser Anteil eines elektrisch leitenden Pulvers vorhanden sein, um
eine antistatische Wirkung zu erzielen. Zu geeigneten nichtmagnetischen Pulvern gehören
Ruß, Graphit, SiO₂, TiO₂, Al₂O₃, Cr₂O₃, SiC, CeO₂, CaCO₃, Zinkoxid, Goethit, α-Fe₂O₃,
Talk, Kaolin, CaSO₄, Bornitrid, Graphitfluorid und Molybdändisulfid. Diese Pulver
können einzeln oder in Kombination von zwei oder mehr benutzt werden. Typischerweise
werden CaCO₃ oder Kohlenstoff verwendet. Das Dispergieren des nichtmagnetischen
Pulvers in einem Bindemittelgemisch aus Vinylchlorid-Vinylacetat-Copolymer,
Polyurethan und einer Isocyanatverbindung führt zu wesentlichen Verbesserungen
bezüglich der Vermeidung oder Verringerung von unbefriedigender Bandwickelbildung,
Verschleiß der rückseitigen Beschichtung und gegenseitiger Anhaftung der Magnetschicht
und der rückseitigen Beschichtung von benachbarten Windungen des Bandwickels.
Durch den Zusatz von Nitrocellulose zu dem Gemisch kann ein Abfall des Videorauschabstandes
praktisch vermieden werden. Die Isocyanatverbindung bewirkt das
Vernetzen des duroplastischen Harzes; sie trägt auf diese Weise dazu bei, einen Verschleiß
der rückseitigen Beschichtung zu verhindern. Durch die Kombination von Polyurethan
mit dem duroplastischen Harz und der Isocyanatverbindung wird eine Oberfläche
erhalten, die an der magnetischen Beschichtung benachbarter Lagen des Bandwickels
nicht anhaftet. Die Nitrocellulose fördert die Dispersion des nichtmagnetischen
Pulvers, um eine Verminderung des Videorauschabstands zu verhindern.
Dem Bindemittel ist eine Fettsäure und/oder ein Fettsäureester als Schmierstoff zugesetzt.
Das Schmiermittel vergleichmäßigt den Bandlauf und beugt einem Zittern wirkungsvoll
vor. Bei der Fettsäure handelt es sich vorzugsweise um eine Fettsäure mit 10
bis 22 Kohlenstoffatomen im Molekül. Beispiele sind Laurinsäure, Stearinsäure, Myristinsäure
und Gemische dieser Säuren.
Die Bindemittelanteile an Nitrocellulose, Vinylchlorid-Vinylacetat-Copolymer und Polyurethan
liegen in dem schraffierten Bereich des Diagramms gemäß der einzigen Figur,
d. h. im Bereich von 15 bis 60 Gew.-% Nitrocellulose, 15 bis 60 Vinylchlorid-Vinylacetat-
Copolymer und 10 bis 70 Gew.-% Polyurethan. Die Isocyanatverbindung wird in einer
Menge von 5 bis 80 Teilen bezogen auf die Gesamtharzmenge (100 Teile) an Vinylchlorid-
Vinylacetat-Copolymer und Polyurethan zugesetzt. Das nichtmagnetische Pulver hat
schon in sehr kleinen Anteilen eine recht gute Wirkung. Es kann in einer solchen Menge
vorgesehen werden, daß das benutzte Bindemittel eine zweckentsprechende Bindung erreicht.
Das Schmiermittel kann gleichfalls in sehr kleiner Menge zugegeben werden, um
eine Schmierwirkung herbeizuführen. Für gewöhnlich reichen, bezogen auf das Gesamtgewicht,
einige Gewichtsprozent aus; im Bedarfsfall kann jedoch mehr Schmiermittel
zugesetzt werden. Der Anteil läßt sich in Abhängigkeit von der jeweiligen rückseitigen
Beschichtung wählen, in die das Schmiermittel einzubringen ist.
Erfindungsgemäße Beispiele und Vergleichsbeispiele sind im folgenden beschrieben.
Die folgenden fünf Kennwerte wurden in der kurz erläuterten Weise bestimmt.
Unter Verwendung eines handelsüblichen VHS-Videobandrecorders wurde ein Signal
mit einem Weißwert von 50% auf dem Testband mit einem für das Bezugsband
optimalen Aufzeichnungsstrom aufgezeichnet. Das Signal/Rausch-Verhältnis, d. h. der
Rauschabstand, des
demodulierten Videosignals wurde während der Wiedergabe
mit einem Videorauschmesser
gemessen und mit demjenigen eines
Bezugsbandes verglichen, wobei letzterer auf 0 dB
eingestellt wurde.
Auf einem handelsüblich verfügbaren VHS-Videobandrecorder
wurde die Gesamtlänge des Testbands rasch vortransportiert;
dann wurde während des raschen Rückwickelns
das Band an einer 50 m vor dem Bandende liegenden
Stelle gestoppt, worauf das Band rasch bis zum
Ende zurückgewickelt wurde. Das äußere Aussehen des
zurückgewickelten Bandwickels wurde optisch beobachtet.
Jedes Band, das glatt aufgewickelt war, ohne
daß ein Spalt zwischen den Bandlagen vorhanden war,
wurde mit einem Kreis (○) als gut bewertet. Dagegen
wurde jedes Band, bei dem ein oder mehrere Spalte
zwischen den Lagen auftreten, mit einem Kreuz (×)
als schlecht bewertet.
Auf einem VHS-Videobandrecorder ließ man jedes Testband
100mal bei einer Temperatur von 40°C und einer
relativen Luftfeuchtigkeit von 80% durchlaufen.
Dann wurde das Innere des Kassettengehäuses auf Verunreinigungen
inspiziert. Waren Verunreinigungen zu
sehen, erfolgte die Bewertung "×"; was das Gehäuse
sauber, erfolgte dagegen die Bewertung "○".
Jedes Band wurde auf einen Wickel für den VHS-Videobandrecorder
aufgewickelt. Der Wickel wurde fünf Tage
lang bei 60°C stehengelassen. Dann wurde visuell
ausgewertet, ob die Lagen aneinander anhafteten oder
nicht. Die Bewertung "○" wurde gegeben, wenn überhaupt
keine Adhäsion zu beobachten war; andernfalls
erfolgte die Bewertung "×".
Unter Verwendung eines VHS-Videobandrecorders ließ
man jedes Testband 100mal bei einer Temperatur von
40°C und einer relativen Luftfeuchtigkeit von 80%
laufen. Das wiedergegebene Bild wurde hinsichtlich
Instabilitäten beobachtet. Waren keine Instabilitäten
feststellbar, wurde die Bewertung "○" gegeben;
andernfalls erfolgt die Bewertung "×".
Für die Beispiele wurde eine Filmrolle hergestellt, indem
ein 11,5 µm dicker Film aus Polyäthylenterephthalat
mit einem magnetischen Beschichtungsmaterial der in Tabelle
1 angegebenen Zusammensetzung unter Ausbildung einer
magnetischen Aufzeichnungsschicht von 3,5 µm Dicke
beschichtet wurde, worauf der mit der Magnetschicht versehene
Film kalandert und wärmebehandelt wurde.
Komponente | |
Gew.-% | |
Co-dotiertes Eisenoxid | |
78 | |
Nitrocellulose | 5 |
Vinylchlorid-Vinylacetat-Copolymer | 4 |
Polyurethan | 9 |
Isocyanatverbindung | 3,5 |
Fettsäure | 0,5 |
Jede der in der Tabelle 2 genannten rückseitigen Beschichtungszusammensetzungen
wurde mittels einer Kugelmühle
durchgreifend dispergiert und gemischt sowie dann auf die
der Magnetschicht gegenüberliegende Seite des Schichtträgerfilms
aufgebracht und unter vorgegebenen Bedingungen
wärmebehandelt, um eine 1 µm dicke rückseitige Beschichtung
auszubilden. Der rückseitig beschichtete Film wurde
in Streifen von vorbestimmter Breite geschlitzt; es wurden
auf diese Weise 340 m lange VHS-Videokassettenbänder
hergestellt. Die Bänder wurden auf ihr Betriebsverhalten
in der vorstehend erläuterten Weise getestet. Die Ergebnisse
sind gleichfalls in der Tabelle 2 zusammengestellt.
Schmiermittel:
Beispiel 1 = Laurinsäure
Beispiel 2 = 1 : 1-Gemisch von Laurinsäure und Butylmyristat
Beispiel 3 = Butylstearat
Beispiel 1 = Laurinsäure
Beispiel 2 = 1 : 1-Gemisch von Laurinsäure und Butylmyristat
Beispiel 3 = Butylstearat
Wie aus der Tabelle 2 zu entnehmen ist, beseitigt die Zugabe
des Schmiermittels zu der rückseitigen Beschichtung
das bei den Vergleichsbeispielen 2 bis 4 beobachtete Zittern.
Die Tabelle 2 läßt ferner erkennen, daß die Dispersion
des nichtmagnetischen Pulvers in dem aus Vinylchlorid-
Vinylacetat-Copolymer, Nitrocellulose, Polyurethan und
Isocyanatverbindung bestehenden Bindemittel zu einer rückseitigen
Beschichtung führt, die eine unsaubere Wickelbildung,
einen Verschleiß der rückseitigen Beschichtung
und ein Anhaften an der magnetischen Beschichtung vermeidet,
ohne daß der Videorauschabstand nennenswert verringert
wird. Die vorliegend erläuterten Maßnahmen eignen
sich insbesondere für Videokassettenbänder; sie räumen
die Probleme aus, die sich beim Einsatz von dünnen Bändern
für lange Aufzeichnungs- und Wiedergabedauern ergeben.
Claims (1)
- Magnetischer Aufzeichnungsträger, der einen Schichtträger, eine auf der einen Seite des Schichtträgers ausgebildete magnetische Aufzeichnungsschicht und eine auf der anderen Seite des Schichtträgers ausgebildete rückseitige Beschichtung aus einem nichtmagnetischen Pulver aufweist, das in einem ein duroplastisches Harz enthaltenden Bindemittel dispergiert ist, dadurch gekennzeichnet, daß die rückseitige Beschichtung eine Fettsäure und/oder einen Fettsäureester enthält und daß das Bindemittel der rückseitigen Beschichtung aus 15 bis 60 Gew.-% Nitrocellulose, 15 bis 60 Gew.-% Vinylchlorid-Vinylacetat- Copolymer, 10 bis 70 Gew.-% Polyurethan und einer Isocyanatverbindung in einer Menge von 5 bis 80 Gew.-% bezogen auf die Gesamtmenge an Vinylchlorid-Vinylacetat- Copolymer und Polyurethan besteht.
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
8127 | New person/name/address of the applicant |
Owner name: TDK CORPORATION, TOKIO/TOKYO, JP |
|
8110 | Request for examination paragraph 44 | ||
D2 | Grant after examination | ||
8364 | No opposition during term of opposition | ||
8339 | Ceased/non-payment of the annual fee |