DE3415836C2

DE3415836C2 -

Info

Publication number: DE3415836C2
Application number: DE3415836A
Authority: DE
Inventors: Yukio Matsumoto; Hirokazu Mito Ibaraki Jp Moriizumi
Original assignee: Victor Company of Japan Ltd
Current assignee: Victor Company of Japan Ltd
Priority date: 1983-04-30
Filing date: 1984-04-27
Publication date: 1988-03-31
Also published as: KR890003039B1; DE3415836A1; US4615930A; JPS59203229A; JPH0241087B2; KR840009164A

Description

Die Erfindung betrifft ein Magnetaufzeichnungsmaterial, welches einen nichtmagnetischen Kunstharzträger und eine auf dem Kunstharzträger gebildete, magnetische Schicht umfaßt.

Bei Magnetaufzeichnungsmaterialien, wie Magnetbändern und Magnetplatten, bei denen die Magnetschicht durch Beschichtungen geformt wird, liegt eines der zu lösenden Probleme in der Verbesserung der Haftung der Magnetschicht an einem Träger. Zu diesem Zweck wurde in der DE-OS 32 13 352 ein magnetisches Aufzeichnungsmedium vorgeschlagen, das aus einem nichtmagnetischen Träger, beispielsweise aus Polymerfolie, einer auf dem Träger angeordneten Schicht aus Wismut, Antimon oder Thallium in Form diskontinuierlicher inselförmiger Bereiche und einer auf dem Träger und den Inseln angeordneten ferromagnetischen Metallschicht besteht. Diese metallischen Inseln sollen dazu dienen, bei relativ niedrigen Temperaturen die Koerzitivkraft so weit zu verbessern, daß der Einsatz von niedrigschmelzenden Polymerfolien oder anderen ermöglicht wird.

Die Verbesserung der Haftung der magnetischen Aufzeichnungsschicht auf dem Träger konnte jedoch durch diese Maßnahme noch nicht in dem gewünschten Maß erreicht werden.

Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, ein magnetisches Aufzeichnungsmedium zu schaffen, welches eine sehr viel bessere Haftung der magnetischen Aufzeichnungsschicht auf einem Träger aufweist, so daß die Magnetaufzeichnungsschicht eine verbesserte Dauerhaftigkeit bzw. Lebensdauer besitzt und nur wenige Signalausfälle bei der Wiedergabe der Signalinformation aufweist, wodurch die Magnetköpfe oder Trommeln praktisch nicht verschmutzt oder verunreinigt werden.

Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß eine Unterschicht aus einem Polyester- oder Polyurethanharz in Form von Inseln zwischen dem Kunstharzträger und der magnetischen Schicht ausgebildet ist.

Der hier verwendete Ausdruck "inselförmig" bzw. "Inseln" bedeutet, daß Abschnitte der Unterschicht nicht kontinuierlich sind, sondern voneinander isoliert oder getrennt sind.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung besteht der Träger aus einer Kunstharzzusammensetzung, welche ein thermoplastisches Kunstharz und 0,03 bis 10 Gew.-% Titanoxidteilchen enthält, und er liegt in Form einer Folie oder Platte vor. Hierdurch wird die Dauerhaftigkeit der Magnetschicht weiter bei verbesserter Glätte und besseren Laufeigenschaften des Magnetaufzeichnungsmaterials erhöht.

Die Erfindung wird unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher erläutert, in der Zeichnung sind:

Fig. 1 eine schematische Aufsicht auf einen Teil eines Trägers, auf welchem eine Unterschicht in Form von Inseln ausgebildet wurde, und

Fig. 2 eine schematische Schnittansicht des Trägers, auf welchem Inseln aus Kunstharz gebildet wurden.

Die Erfindung wird im folgenden anhand von bevorzugten Ausführungsformen näher erläutert.

Das erfindungsgemäße Aufzeichnungsmaterial zeichnet sich dadurch aus, daß eine Unterschicht in Form von Inseln zwischen einem nichtmagnetischen Kunstharzträger und einer magnetischen Aufzeichnungsschicht vorhanden ist. Dies ist im einzelnen in den Fig. 1 und 2 dargestellt, wobei eine Platte bzw. Folie S einen Träger 10 einschließt, auf welchem Inseln 12, wie gezeigt, verteilt sind. Mit 14 sind die Unregelmäßigkeiten des Trägers bezeichnet. Aus den Fig. ist ersichtlich, daß die Inseln 12 sehr dünn und ziemlich klein sind. Die Art und Weise zur Herstellung der Kunstharzinseln 12 auf dem Träger wird im folgenden beschrieben:

Eine Lösung eines Polyester- oder Polyurethanharzes wird durch dessen Auflösung in Wasser, falls ein wasserlösliches Kunstharz verwendet wird, oder in organischen Lösungsmitteln wie Ethylacetat, Methylethylketon, Toluol oder dergl. hergestellt. Die Lösung wird auf einen Kunstharzträger, vorzugsweise eine Folie oder eine Platte, in einer Stärke von 0,01 bis 1,0 µm, bezogen auf trockenen Zustand, aufgebracht. Der das Kunstharz tragende Träger wird anschließend in einer Richtung oder biaxial bei einem Reckverhältnis von 2 bis 10 und vorzugsweise von 3 bis 8 gereckt. Beim Recken wird die aufgeschichtete Polymerharzschicht nicht gereckt, so daß das Harz in Form von Inseln, wie in der Fig. 1 dargestellt, verbleibt. Die Größe und die Art der Verteilung der Inseln kann selbstverständlich in starkem Maße mit dem Reckverhältnis variieren. Der Träger kann in einer Richtung bzw. unaxial in Längsrichtung oder in Querrichtung gereckt werden, vorausgesetzt, daß Inseln der Unterschicht in geeigneter Weise ausgebildet werden.

Für die Zwecke der Erfindung geeignete Polyester- und Polyurethanharze können in Wasser löslich sein. Wasserlösliche Polyesterharze sind im Handel erhältlich. In gleicher Weise sind wasserlösliche Polyurethanharze im Handel erhältlich. Diese wasserlöslichen Polymeren können durch Auflösen in Wasser eingesetzt werden. Alternativ können andere Arten von Polyestern oder Polyurethanen, welche in Wasser kaum löslich sind, durch Auflösen in organischen Lösungsmitteln, wie sie zuvor erwähnt wurden, eingesetzt werden.

Die Lösung kann nach einer beliebigen Beschichtungstechnik wie durch Sprühen, Walzenauftrag oder Rakelauftrag und dergleichen auf die Unterlage aufgeschichtet werden, so daß der zuvor definierte Dickenbereich erreicht wird. Die Lösung des Polyurethans oder Polyesters kann weitere Zusatzstoffe wie Ausgleichsmittel, anorganische Pigmente, Scheuermittel und dergl. in solchen Mengen, daß der Effekt des Polymeren nicht beeinträchtigt wird, enthalten.

Für den Träger für diese Zwecke brauchbare Materialien sind z. B. Polyester, Polyamide, Polyimide und dergl., welche eine gute Affinität gegenüber Polyestern und Polyurethanen, die als Unterschicht eingesetzt werden, besitzen.

Eine magnetische Aufzeichnungsschicht wird auf der die Inseln tragenden Oberfläche in üblicher Weise hergestellt. Die magnetische Aufzeichnungsschicht kann aus einer beliebigen der bekannten Magnetharzzusammensetzungen, welche magnetische Teilchen und Kunstharzbindemittel umfassen, hergestellt werden. Brauchbare magnetische Materialien sind z. B. ferromagnetische Eisenoxide wie gamma-Fe₂O₃ und Fe₃O₄ mit oder ohne zusätzlichen Metallen wie Co, Ni, Mn und dergl., ferromagnetische Metalle wie Fe, Co, Ni und Legierungen hiervon. Zusätzliche Metalle wie Al, Cr, Mn, Cu und dergl. können zu den Metallen oder den Legierungen zugesetzt werden.

Bindemittel für diese magnetischen Materialien können beliebige der bekannten thermoplastischen Kunstharze, hitzehärtbaren Kunstharze und Mischungen hiervon sein, wie sie für gewöhnlich für diese Zwecke eingesetzt werden.

Dispersionen von magnetischen Teilchen in Kunstharzbindemitteln, aufgelöst in einem oder mehreren Lösungsmitteln, können auf den die Inseln tragenden Träger in üblicher Weise aufgebracht werden, wodurch eine magnetische Schicht auf dem Träger ausgebildet wird.

Um die erfindungsgemäßen Aufzeichnungsmaterialien weiter zu verbessern, wird es vorgezogen, daß der Kunstharzträger aus Kunstharzzusammensetzungen oder Kunstharzmassen gebildet wird, welche thermoplastische Harze wie Polyester, Polyamide, Polyimide und dergl. und Titanoxidteilchen mit einer Durchschnittsgröße unterhalb von 2,5 µm und vorzugsweise von 0,05 bis 1,0 µm und besonders bevorzugt von 0,05 bis 0,5 µm umfassen. Die Titanoxidteilchen werden in einer Menge von 0,03 bis 10 Gew.-%, bezogen auf die Kunstharzzusammensetzung bzw. Kunstharzmasse, eingesetzt. Die hier verwendeten Titanoxide schließen Titanmonoxid, Titandioxid und Dititantrioxid ein.

Durch Einbau der Titanoxidteilchen in den Träger besitzen die erhaltenen Magnetaufzeichnungsmaterialien verbesserte Laufeigenschaften und verbesserte Glätte. Die Dauerhaftigkeit der magnetischen Schicht wird weiterhin verbessert. Zusammengefaßt kann gesagt werden, daß die Aufzeichnungsmaterialien gemäß der bevorzugten Ausführungsform der Dauerhaftigkeit, der Abnutzungsbeständigkeit, der Laufeigenschaften und der elektromagnetischen Eigenschaften besitzen.

Die Erfindung wird im folgenden anhand von Beispielen näher erläutert.

Es wurden 6 Basisfolien und 3 magnetische Beschichtungszusammensetzungen, welche in den Beispielen und den Vergleichsbeispielen eingesetzt wurden, wie folgt hergestellt:

Basisfolie A

Eine Polyesterfolie von 15 µm Dicke wurde durch Gießen hergestellt, auf diese Folie wurde eine wäßrige Polyurethanlösung aufgesprüht, anschließend wurde getrocknet und in Längsrichtung uniaxial gereckt, wobei eine Basisfolie A mit hierauf befindlichen Kunstharzinseln erhalten wurde.

Basisfolie B

Die Arbeitsweise zur Herstellung der Basisfolie A wurde mit der Ausnahme wiederholt, daß etwa 1 Gew.-% Titandioxidteilchen mit einer Durchschnittsgröße von 0,1 bis 0,3 µm in der Basisfolie enthalten waren. Auf diese Weise wurde eine Basisfolie B mit hierauf befindlichen Kunstharzinseln erhalten.

Basisfolie C

Die Arbeitsweise zur Herstellung der Basisfolie A wurde mit der Ausnahme wiederholt, daß ein wasserlösliches Polyesterharz verwendet wurde, ferner etwa 8 Gew.-% Titandioxid mit einer Durchschnittsgröße von 0,3 bis 0,8 µm vorlagen. Auf diese Weise wurde eine Basisfolie C mit hierauf befindlichen Kunstharzinseln erhalten.

Basisfolie D

Es wurde eine Unterschicht aus wasserlöslichem Polyurethan auf einer Polyesterfolie von 15 µm Dicke in einer Dicke im trockenen Zustand von 0,5 µm hergestellt, auf diese Weise wurde die Basisfolie D erhalten.

Basisfolie E

Es wurde eine Harzmasse, welche einen Polyester und 5 Gew.-% Kalziumcarbonatteilchen mit einer Durchschnittsgröße von 0,5 bis 2,5 µm enthielt, zur Herstellung einer Basisfolie von 15 µm Dicke gegossen.

Basisfolie F

Es wurde eine Polyesterbasisfolie mit einer Rückschicht aus rußhaltiger Nitrocellulose mit einer Dicke von 0,5 µm im trockenen Zustand hergestellt.

Magnetische Beschichtungszusammensetzung A

100 Gew.-Teile magnetisches gamma-Fe₂O₃-Pulver, 15 Gew.-Teile Vinylchlorid-Vinylacetatcopolymeres, 15 Gew.-Teile Butylpolyacrylat, 1 Gew.-Teil Lecithin, 6,5 Gew.-Teile Ruß, 2 Gew.- Teile Ölsäure, 150 Gew.-Teile Toluol und 150 Gew.-Teile Methylethylketon wurden in einer Sandmühle ausreichend miteinander vermischt.

Magnetische Beschichtungszusammensetzung B

100 Gew.-Teile magnetisches Co-haltiges Fe₂O₃-Pulver, 13 Gew.- Teile Nitrocellulose, 23 Gew.-Teile Polyurethanvorpolymeres vom Polyethertyp, 1 Gew.-Teil Lecithin, 6,5 Gew.-Teile Ruß, 2 Gew.-Teile Ölsäure, 140 Gew.-Teile Toluol und 140 Gew.- Teile Methylethylketon wurden ausreichend in einer Sandmühle miteinander vermischt.

Magnetische Beschichtungszusammensetzung C

100 Gew.-Teile magnetisches Fe-Co-Ni-Legierungspulver, 20 Gew.-Teile Butylacrylat-Acrylnitrilcopolymeres, 10 Gew.- Teile Vinylchlorid-Vinylacetatcopolymeres, 1 Gew.-Teil Lecithin, 6,5 Gew.-Teile Ruß, 150 Gew.-Teile Butylacetat und 150 Gew.-Teile Methylethylketon wurden in einer Sandmühle vermischt.

Beispiel 1

Zu der magnetischen Beschichtungszusammensetzung A wurden 15 Gew.-Teile Polyisocyanat hinzugesetzt. Das Gemisch wurde auf die Basisfolie A aufgebracht und getrocknet, anschließend wurde kalandriert und zu Magnetbändern mit einer Breite von ½ Zoll (12,7 mm) für Videorecorder geschnitten.

Beispiel 2-5

Die Arbeitsweise von Beispiel 1 wurde wiederholt, wobei die Basisfolie B und die magnetische Beschichtungszusammensetzung A in Beispiel 2, die Basisfolie C und die magnetische Beschichtungszusammensetzung A in Beispiel 3, die Basisfolie B und die magnetische Beschichtungszusammensetzung B in Beispiel 4 und die Basisfolie C und die magnetische Beschichtungszusammensetzung C in Beispiel 5 verwendet wurden. Es wurden Magnetbänder für Videorecorder hergestellt.

Vergleichsbeispiele A bis E

Es wurde die allgemeine Arbeitsweise von Beispiel 1 wiederholt, wobei jeweils verwendet wurden:

Basisfolie D und magnetische Beschichtungszusammensetzung A im Vergleichsbeispiel A
Basisfolie E und magnetische Beschichtungszusammensetzung A im Vergleichsbeispiel B
Basisfolie E und magnetische Beschichtungszusammensetzung B im Vergleichsbeispiel C
Basisfolie E und magnetische Beschichtungszusammensetzung C im Vergleichsbeispiel D
Basisfolie F und magnetische Beschichtungszusammensetzung A im Vergleichsbeispiel E

Auf diese Weise wurden Magnetbänder für Videorecorder erhalten.

Die in diesen Beispielen und Vergleichsbeispielen erhaltenen Magnetbänder wurden Messungen der Schälfestigkeit der magnetischen Schicht, der Anzahl der erzeugten Signalausfälle, der Veränderung des Audioausgangspegels und des Zustandes der Schnittkanten unterzogen. Die Ergebnisse sind in der folgenden Tabelle 1 zusammengestellt.

Tabelle 1

Die Schälfestigkeit wurde unter Verwendung eines TOM-Zugtestgerätes bestimmt und als die Kraft ausgedrückt, welche zum Abschälen der Magnetschicht von dem Träger erforderlich war.

Die Signalausfälle wurden unter Verwendung eines Videokassettenrecorders als ein Pegel von -20 dB, der für 5 µsec anhielt, bestimmt.

Die Veränderung des Audioausgangspegels wurde unter Verwendung eines Signals von 7 kHz aus einem Videokassettenrecorder bestimmt.

Der Zustand der Schnittkanten wurde durch Beobachtung des Wertes der Abblätterung und der Staubbildung an den Kanten mittels eines optischen Mikroskopes bestimmt.

Darüber hinaus wurden die jeweiligen Magnetbänder Messungen des Videomodulationsgeräuschs, der durchschnittlichen Oberflächenrauhigkeit, des Wertes Ra, und des Reibungskoeffizientens sowie des Ausmaßes des Abriebs der Basisfolie nach 200 Wiedergabezyklen unterworfen. Die Ergebnisse sind in der folgenden Tabelle 2 zusammengestellt.

Tabelle 2

Das Modulationsgeräusch wurde wie folgt bestimmt: Ein Spektralanalysator wurde zur Messung eines Geräuschpegels bei einer Frequenz um 100 kHz niedriger als einer Trägerfrequenz von 4 MHz eingesetzt, wenn ein Signal von 4 MHZ reproduziert wurde.

Die durchschnittliche Oberflächenrauhigkeit wurde unter Bedingungen einer Meßlänge von 2 mm und einer Abschnittlänge von 0,08 mm bestimmt.

Wie aus den Ergebnissen der Tabellen 1 und 2 ersichtlich ist, sind die erfindungsgemäßen Magnetbänder denjenigen der Vergleichsbeispiele hinsichtlich der Haftfestigkeit, des Abblätterns oder der Staubbildung sowie der Signalausfälle überlegen. Dies führt zu besseren Reproduktionseigenschaften. Die erfindungsgemäßen Magnetbänder sind ebenfalls hinsichtlich der Glätte, der Laufeigenschaften und der Dauerhaftigkeit überlegen.

Claims

1. Magnetaufzeichnungsmaterial, welches einen nichtmagnetischen Kunstharzträger und eine auf dem Kunstharzträger gebildete, magnetische Schicht umfaßt, dadurch gekennzeichnet, daß eine Unterschicht aus einem Polyester- oder Polyurethanharz in Form von Inseln zwischen dem Kunstharzträger und der magnetischen Schicht ausgebildet ist.

2. Magnetaufzeichnungsmaterial nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Inseln durch Aufschichten der Harzunterschicht mit einer Stärke von 0,01 bis 1,0 µm auf den Kunstharzträger und Recken des Kunstharzträgers bei einem Reckverhältnis von 2 bis 10 hergestellt worden sind.

3. Magnetaufzeichnungsmaterial nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Kunstharzträger eine Folie aus einem thermoplastischen Polyester, Polyamid oder Polyimid ist.

4. Magnetaufzeichnungsmaterial nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Kunstharzträger eine Folie ist, welche aus einer ein thermoplastisches Kunstharz und 0,3 bis 10 Gew.-% Titanoxidteilchen mit einer Durchschnittsgröße unterhalb von 2,5 µm enthaltenden Kunstharzmasse hergestellt worden ist.

5. Magnetaufzeichnungsmaterial nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Durchschnittsgröße der Titanoxidteilchen im Bereich von 0,05 bis 1,0 µm liegt.

6. Magnetaufzeichnungsmaterial nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Unterschicht aus einem wasserlöslichen Polyester hergestellt ist.

7. Magnetaufzeichnungsmaterial nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Unterschicht aus einem wasserlöslichen Polyurethan hergestellt ist.