DE3833019C2 - Verfahren zur Herstellung eines Magnetaufzeichnungsmediums - Google Patents
Verfahren zur Herstellung eines MagnetaufzeichnungsmediumsInfo
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Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines
Magnetaufzeichnungsmediums nach dem Oberbegriff von Anspruch 1.
Magnetaufzeichnungsmedien werden durch Aufbringen einer magneti
schen Beschichtungszusammensetzung, die eine Dispersion aus mag
netischen Teilchen und Bindemitteln in einem Lösungsmittel ent
hält, in Form einer Schicht auf einen nichtmagnetischen Träger
und Anwendung einer Kalandrierbehandlung, um die Glätte in der
Oberfläche der magnetischen Schicht zu verbessern, hergestellt.
Da jedoch die konventionelle Kalandrierbehandlung bisher nach
der Härtung der magnetischen Schicht durchgeführt wurde, war
eine ausreichende Behandlung nicht möglich.
Vor kurzem wurde vorgeschlagen, die Kalandrierung in einer Stufe
durchzuführen, in der der Lösungsmittelgehalt der magnetischen
Schicht sich auf einem geeigneten Wert befindet, wie beispiels
weise in JP-A-57-143 737 und 61-261 819 beschrieben. Dabei tre
ten jedoch Probleme in bezug auf die Ablösung und Abschälung der
magnetischen Schicht in bezug auf das Haften an der Kalandrier
walze auf.
Aus JP-A-48-98 803 und 61-39 829 sind Mehrschichten-Überzüge
bekannt, wobei jedoch auch hier eine Nachfrage nach einem Her
stellungsverfahren besteht, bei dem die Kalandrierung wirksam
durchgeführt werden kann.
Aus der DE-OS-26 47 941 ist ein Verfahren zur Herstellung eines
magnetischen Aufzeichnungsmediums mit zwei auf einem Träger auf
gebrachten Magnetschichten bekannt, wobei die Dispergierung
ferromagnetischer Teilchen in einem Bindemittel unter zur Hilfe
nahme eines Lösungsmittels und das Auftragen, das Trocknen und
Kalandrieren der beiden magnetischen Schichten beschrieben wird,
wobei ein sequentielles Beschichten angewandt wird, d. h. die un
tere magnetische Schicht wird zunächst aufgezogen und getrocknet
und anschließend wird darüber die obere magnetische Schicht auf
gezogen und getrocknet.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Her
stellung eines Magnetaufzeichnungsmediums zu schaffen, bei dem
die Glätte der magnetischen Schicht bei der Mehrfachbeschichtung
verbessert wird.
Diese Aufgabe wird durch ein in Anspruch 1 angegebenes Magnet
aufzeichnungsmedium gelöst.
Die Unteransprüche geben vorteilhafte Weiterbildungen solch ei
nes Magnetaufzeichnungsmediums an.
Die Erfindung wird nachstehend unter Bezugnahme auf die Zeich
nung näher erläutert, in der zeigen:
Fig. 1 und 2 schematische Darstellungen einer Ausführungsform
des erfindungsgemäßen Verfahrens und
Fig. 3 ein Diagramm, das die Abhängigkeit des Glanzes vom
Cyclohexanongehalt in dem Lösungsmittel der Be
schichtungszusammensetzung zur Herstellung der
oberen magnetischen Schicht und der Beschichtungs
zusammensetzung zur Herstellung der unteren magne
tischen Schicht zeigt.
Der hier verwendete Ausdruck "Verdampfungsratenindex" steht für
das Verhältnis der Verdampfungsrate, wenn die Verdampfungsrate
von n-Butylacetat mit 100 angenommen wird. Wenn der Ver
dampfungsratenindex E ist, der Dampfdruck des Lösungsmittels P
(in mm Hg) ist und das Molekulargewicht des Lösungsmittels M
ist, und wenn der Dampfdruck bei 20°C als Standard genommen
wird, lautet die Gleichung: E = 0,11 PM, während dann, wenn der
Dampfdurck bei 30°C als Standard genommen wird, gilt:
E = 0,054 PM.
Beispiele für organische Lösungsmittel, die einen Ver
dampfungsratenindex von weniger als 50 aufweisen, sind
Methylcellosolve, Cellosolve, Butylcellosolve, Ethyl-n-butyl
keton, Diisobutylketon, Cyclohexanon und Isophoron.
Unter diesen ist Cyclohexanon besonders bevorzugt.
Das organische Lösungsmittel in der magnetischen Beschichtungszusammenset
zung zur Herstellung der unteren Schicht enthält mindestens
30 Gew.-%, vorzugsweise 30 bis 80 Gew.-%, insbesondere 40
bis 70 Gew.-%, speziell 45 bis 65 Gew.-%, eines organischen
Lösungsmittels mit einem Verdampfungsratenindex von weniger
als 50. Wenn der Gehalt an diesem Lösungsmittel weniger als
30 Gew.-% beträgt, ist der Lösungsmittelgehalt der unteren
Schicht während der Kalandrierung zu niedrig. Dies ist uner
wünscht, da die Oberflächeneigenschaften der oberen magnetischen Schicht
nach der Kalandrierung dann nicht verbessert sind.
Das organische Lösungsmittel in der magnetischen Beschichtungszusammenset
zung zur Herstellung der oberen Schicht enthält 0 bis 40 Gew.-%,
vorzugsweise 0 bis 35 Gew.-%, insbesondere 0 bis 30 Gew.-%,
eines organischen Lösungsmittels mit einem Verdampfungsraten
index von weniger als 50. Der Gehalt an diesem organischen
Lösungsmittel in der magnetischen Beschichtungszusammensetzung zur Herstel
lung der oberen Schicht beträgt vorzugsweise weniger als 5
Gew.-% oder ist vorzugsweise größer als derjenige in der magnetischen
Beschichtungszusammensetzung für die untere Schicht.
Eine Kalandrierbehandlung wird durchgeführt, wenn die obere
Schicht und die untere Schicht bis zu einem Gesamtlösungs
mittelgehalt in der oberen Schicht und in der unteren Schicht
in dem Bereich von 0,05 bis 3 Gew.-%, vorzugsweise von 0,1
bis 3 Gew.-%, insbesondere von 0,1 bis 1 Gew.-%, getrocknet
worden sind.
Wenn der Gehalt an dem organischen Lösungsmittel mit einem
Verdampfungsratenindex von weniger als 50 in der magnetischen Beschich
tungszusammensetzung zur Herstellung der unteren Schicht ge
ringer ist als derjenige in der magnetischen Beschichtungszusammensetzung
zur Herstellung der oberen Schicht, ist der Lösungsmittelge
halt beim Kalandrieren in der oberen Schicht höher als in der
unteren Schicht und es treten Probleme in bezug auf die Ablö
sung der magnetischen Schicht und in bezug auf das Haften
an der Kalandrierwalze während der Kalandrierbehandlung auf
und dies ist unerwünscht. Deshalb ist die in der Erfindung angewandte
Mehrfach-Überzugsschicht (welche die untere Schicht und
die obere Schicht umfaßt) so aufgebaut, daß die Trocknung
in der Weise fortschreitet, daß die obere Schicht nicht an
der Kalandrierwalze in dem Zustand haftet, in dem
die Kalandrierung durchgeführt wird, während die untere Schicht
langsamer trocknet als die obere Schicht, so daß die untere
Schicht beim Kalandrieren noch in einem vergleichsweise wei
chen Zustand vorliegt. Die Mehrfach-Über
zugsschicht des erfindungsgemäßen Magnetaufzeichnungsmediums kann daher sehr leicht mit höherer
Oberflächenglätte ausgestattet werden durch Pressen in kon
ventioneller Weise mit einer Kalandrierwalze, wobei das
Haften der Überzugsschicht an der Kalandrierwalze und das
Ablösen vermieden werden können, und die Kalandrierbehandlung
kann wirksam durchgeführt werden.
In der magnetischen Schicht der erfindungsgemäßen Magnet
aufzeichnungsmedien wird ein feines ferromagnetisches Pulver
verwendet.
Zu diesem Zweck können die bekannten konventionellen feinen
ferromagnetischen Pulver, wie z. B. γ-Fe2O3, Kobalt enthal
tendes γ-Fe2O3, Fe3O4, Kobalt enthaltendes Fe3O4, γ-FeOx,
Kobalt enthaltendes γ-FeOx (x = 1,33 bis 1,50), Kobalt-Nickel-
Phosphor-Legierungen, Kobalt-Nickel-Eisen-Bor-Legierungen,
Eisen-Nickel-Zink-Legierungen, Nickel-Kobalt-Legierungen und
Kobalt-Nickel-Eisen-Legierungen, verwendet werden.
Die Teilchengröße des feinen ferromagnetischen Pulvers ist
so gewählt, daß die Länge der Teilchen 0,005 bis 1 µm
beträgt und das Verhältnis von axialer Länge zu axialer
Breite in der Größenordnung von 1/1 bis 50/1 liegt.
Die spezifische Oberflächengröße dieser feinen ferro
magnetischen Pulver beträgt vorzugsweise 1 bis 70 m2/g.
Als feines ferromagnetisches Pulver können
auch tafelförmige hexagonale Kristalle aus Bariumferrit ver
wendet werden. Die Teilchengröße des Bariumferrits ist vor
zugsweise so gewählt, daß die Teilchen einen Durchmesser von 0,001 bis
1 µm und eine Dicke von 1/2 bis 1/20 des Durchmessers aufweisen.
Die Dichte des Bariumferrits beträgt vorzugsweise 4 bis 6 g/cm3
und die spezifische Oberflächengröße beträgt vorzugsweise 1
bis 70 m2/g.
Unter den obengenannten ferromagnetischen Pulvern sind Kobalt
enthaltendes γ-Fe2O3 und Legierungen, die Eisen als eine Haupt
komponente enthalten, besonders bevorzugt.
Erfindungsgemäß können auch die ferromagnetischen Pulver ver
wendet werden, die in den US-PS 3 020 215, 3 031 341, 3 100 194,
3 242 005 und 3 389 014 beschrieben sind.
Zusammen mit dem feinen ferromagnetischen Pulver wird in den
magnetischen Schichten ein Bindemittel ver
wendet. Beispiele für verwendbare Bindemittel sind thermopla
stische Harze, wärmehärtbare Harze, reaktive Harze und Mi
schungen dieser Harze.
Die thermoplastischen Harze besitzen vorzugsweise eine Erwei
chungstemperatur von nicht mehr als 150°C, ein durchschnittli
ches Molekulargewicht von 10000 bis 300000 und einen Poly
merisationsgrad von 20 bis 2000. Beispiele für thermoplasti
sche Harze
sind Vinylchlorid/Vinylacetat-Copolymere,
Vinylchlorid/Vinylidenchlorid-Copolymere, Vinylchlorid/Acryl
nitril-Copolymere, Acrylsäureester/Acrylnitril-Copolymere,
Acrylsäureester/Vinylidenchlorid-Copolymere, Acrylsäureester/
Styrol-Copolymere, Methacrylsäureester/Acrylnitril-Copolymere,
Methacrylsäure/Vinylidenchlorid-Copolymere, Methacrylsäure
ester/Styrol-Copolymere, Urethanelastomere, Harze auf Nylon-
Silicon-Basis, Nitrocellulose-Polyamid-Harze, Polyvinylfluo
rid, Vinylidenchlorid/Acrylnitril-Copolymere, Butadien/Acryl
nitril-Copolymere, Polyamidharze, Polyvinylbutyral, Cellulo
sederivate (wie Celluloseacetatbutyrat, Cellulosediacetat,
Cellulosetriacetat, Cellulosepropionat, Nitrocellulose und
dgl.), Styrol/Butadien-Copolymere, Polyesterharze, Chloro
vinylether/Acrylsäure-Copolymere, Aminoharze, thermoplasti
sche Harze auf Basis verschiedener synthetischer Kautschuke
und Mischungen dieser Materialien.
Die wärmehärtbaren Harze oder reaktiven Harze besitzen vorzugs
weise ein Molekulargewicht von weniger als 200000 in der
Beschichtungszusammensetzung und beim Erhitzen nach dem Auf
bringen in Form einer Schicht und Trocknen der Beschichtungs
zusammensetzung unterliegen die Harze Kondensations- oder Addi
tionsreaktionen und es werden unendlich große Molekularge
wichte erzielt. Unter diesen Harzen sind diejenigen,
die vor der thermischen Zersetzung nicht weich werden oder
schmelzen, bevorzugt. Beispiele sind Phe
nolharze, Epoxyharze, Polyurethanharze vom aushärtenden Typ,
Harnstoffharze, Melaminharze, Alkydharze, Siliconharze,
reaktive Acrylharze, Epoxy-Polyamid-Harze, Nitrocellulose-
Melamin-Harze, Mischungen von Polyesterharzen mit hohem
Molekulargewicht und Isocyanatprepolymeren, Mischungen von
Methacrylsäuresalz-Copolymeren und Diisocyanat-Prepolymeren,
Mischungen von Polyesterpolyolen und Polyisocyanaten, Harn
stoff-Formaldehyd-Harze, Mischungen von Glycol mit niedri
gem Molekulargewicht, Diol mit hohem Molekulargewicht und
Triphenylmethantriisocyanat, Polyaminharze und Mischungen
dieser Materialien.
Unter den obengenannten Bindemitteln sind Mischungen aus ei
nem Copolymeren auf Vinylchlorid-Basis, einem Polyurethan und
gegebenenfalls einer Isocyanatverbindung besonders bevor
zugt.
In der Erfindung können auch die Bindemittel verwendet werden,
wie sie in US-A 3 144 353, 3 320 090, 3 437 510,
3 597 273, 3 781 210, 3 781 211, 3 713 887, 3 499 789,
3 419 420, 3 144 352 und 4 409 291 beschrieben sind.
Der Träger, auf den die magnetischen Schichten aufgebracht
werden, kann ein Kunststoffilm sein, der aus einem
Polyester, wie Polyethylenterephthalat und Polyethylennaphtha
lat, aus einem Polyolefin, wie Polypropylen, aus
einem Cellulosederivat, wie Cellulosetriacetat und Cellulose
diacetat, einem Harz auf Vinylbasis, wie Polyvinyl
chlorid, einem Polycarbonat, einem Polyamid oder einem Poly
sulfon besteht oder kann aus einem Metall, wie
Aluminium, Kupfer oder aus einem keramischen Ma
terial, wie Glas, gebildet sein.
Diese Träger können einer konventionellen Vorbehandlung,
beispielsweise einer Coronaentladungsbehandlung, einer Plasma
behandlung, einer Haftbeschichtungsbehandlung, einer Wärmebe
handlung, einer Metalldampf-Abscheidungsbehandlung und einer
Alkalibehandlung unterzogen werden. Der Träger kann
eine Vielzahl von vorgeschriebenen Formen haben.
Die Dicke des erfindungsgemäßen Trägers beträgt vorzugsweise
4 bis 100 µm, insbesondere 6 bis 40 µm.
In der Erfindung können auch die Träger verwendet werden, wie
sie in den US-PS 4 546 030, 3 627 579, 4 708 902,
4 693 932, 4 603 073, 4 508 782 und 4 071 654 be
schrieben sind.
Nach Beendigung des Dispergierverfahrens kann die magnetische Beschich
tungszusammensetzung
auf den Träger aufgebracht
werden unter Anwendung verschiedener Beschichtungsverfah
ren, beispielsweise durch Luftrakelbeschichtung, Klingenbe
schichtung, Luftmesserbeschichtung, Quetschwalzenbeschich
tung, Tauchbeschichtung, Umkehrwalzenbeschichtung, Über
tragungswalzbeschichtung, Gravürbeschichtung, Aufklotzbe
schichtung und Sprühbeschichtung.
Der Gesamtlösungsmittelgehalt der unteren Schicht und der
oberen Schicht von 0,05 bis 3 Gew.-% kann beispielsweise
erzielt werden durch Trocknen bei einer Trocknungstempera
tur von 40 bis 120°C, bei einer Luftgeschwindigkeit von 1
bis 20 m/s und einer Trocknungszeit von 30 bis 300 s.
Die aktuellen Beispiele der Prozesse, die an dem erfindungs
gemäßen Verfahren beteiligt sind, sind aus den Fig. 1 und 2
der beiliegenden Zeichnungen ersichtlich. Die schematischen
Darstellungen zeigen hier einfache Beispiele, von denen das
in Fig. 1 dargestellte Beispiel nachstehend zuerst beschrie
ben wird.
Der langgestreckte Träger 1, der zu einer Rolle aufge
wickelt worden ist, wird mit einer festgelegten Geschwin
digkeit (100 bis 600 m/min) von einer Zuführungsrolle 2
zugeführt und in der Anfangsstufe wird die untere Schicht
aus einem ersten Beschichtungskopf 3 aufgebracht und dann
wird die obere Schicht mittels eines zweiten Beschichtungs
kopfes 4 aufgebracht, wobei die Beschichtung jeweils konti
nuierlich durchgeführt wird. Anschließend wird der beschich
tete Träger, falls erforderlich, einer Orientierungsbe
handlung mittels der Orientierungsbehandlungseinrichtung 5
unterzogen und dann wird eine erfindungsgemäße Trocknungs
behandlung in einer Trocknungseinrichtung 6 durchgeführt
(die Trocknungsbehandlung kann durchgeführt werden, indem
man einen Trocknungsluftstrom bei einer Temperatur von
30 bis 130°C und mit einer Geschwindigkeit von 1 bis 100
m/min entweder parallel zu oder senkrecht zu der aufge
brachten Schicht darauf richtet, oder mittels einer Infra
rotheizeinrichtung oder mittels einer Hochfrequenzinduk
tionsheizeinrichtung. Das so beschichtete und ge
trocknete Material wird dann sofort einer Kalandrierbehand
lung in der Kalandriereinrichtung 7 unterzogen und dann
bei einer Temperatur von 50 bis 150°C in der zweiten
Trocknungseinrichtung 8 vollständig getrocknet und mittels
der Aufwickelrolle 9 aufgewickelt.
Bei dem in Fig. 2 dargestellten Prozeß wird das Material
nach der Kalandrierbehandlung nicht erneut getrocknet,
wie in der Fig. 1 dargestellt, sondern die Trocknungsein
richtung 6, die vor der Kalandriereinrichtung angeordnet
ist, ist mit zwei Kammern ausgestattet, beispielsweise
einer ersten Trocknungskammer 6a und einer zweiten Trock
nungskammer 6b, so daß die Trocknungsbehandlung genauer
kontrolliert (gesteuert) werden kann.
Die magnetischen Beschichtungszusammensetzungen für die
obere Schicht und die untere Schicht werden vorzugsweise
aufgebracht durch gleichzeitiges Beschichten, wobei die un
tere Schicht aufgebracht und dann die obere Schicht aufge
bracht wird, bevor die untere Schicht getrocknet ist.
Die magnetischen Beschichtungszusammensetzungen zur Her
stellung der oberen Schicht und der unteren Schicht können
nach dem Naß-auf-Naß-Beschichtungsverfahren aufgebracht
werden, wie es beispielsweise in JP-A-61-139 929 beschrieben
ist.
Wenn die obere Schicht aufgebracht wird, nachdem die untere
Schicht getrocknet worden ist und vollständig ausgehärtet
ist, kann die untere Schicht durch das organische Lösungs
mittel in der oberen Schicht aufquellen oder sich auflösen
und es ist nicht nur schwierig, die obere Schicht mit einer
gleichmäßigen Dicke unter diesen Bedingungen aufzubringen,
sondern es ist auch schwierig, den vorstehend beschriebenen
erfindungsgemäßen Effekt zu erzielen. Außerdem ist es auch
schwierig, die Trockenschichtdicke der oberen Schicht auf
2 µm oder weniger zu vermindern.
Die angewendete Kalandrierbehandlung kann
eine konventionelle Behandlung sein, die durchgeführt wird
durch Pressen und Erhitzen mit zwei oder mehreren Metallwalzen
oder durch eine Kombination von Metallwalzen und elasti
schen Walzen, beispielsweise aus Kunststoffen, Hindurchführen
des Magnetaufzeichnungsmediums zwischen den Walzen und
Verbessern der Oberflächeneigenschaften (des Glanzes und der
Oberflächenglätte) der magnetischen Schicht. Er
findungsgemäß wird die Kalandrierbehandlung durchgeführt nach
dem Aufbringen des magnetischen Materials in Form einer
Schicht auf den Träger auf die vorstehend beschriebene Weise
und dem Trocknen zu einem Zeitpunkt, wenn das organische
Lösungsmittel in der Beschichtungszusammensetzung zur Herstel
lung der unteren Schicht gerade trocknet und die obere
Schicht bereits trocken ist. Die Behandlung wird vorzugswei
se kontinuierlich durchgeführt, wenn die Oberflächentempera
tur des magnetischen Films auf mindestens 50°C erhöht wird.
Die Oberflächentemperatur beim Kalandrieren beträgt vorzugs
weise 120°C oder weniger im Hinblick auf die Dimensionssta
bilität des Trägers.
Wenn das Kalandrieren nach dem vollständigen Trocknen der
oberen und unteren magnetischen Schichten durchgeführt wird
und das Material vorübergehend aufgewickelt wird, wird die
magnetische Schicht zu hart und dies ist unerwünscht, da
dann die Verbesserung der Oberflächeneigenschaften der magne
tischen Schicht, die aus der Kalandrierbehandlung resultiert,
gering ist.
Die Kalandrierbehandlung wird vorzugsweise entweder während
der Trocknungsstufe oder unmittelbar nach dem Trocknen
durchgeführt.
Die Kalandrierwalzentemperatur beträgt 50 bis
150°C, vorzugsweise 50 bis 110°C. Bei Temperaturen unter
50°C ist keine Zunahme der Weichheit der magnetischen
Schicht festzustellen und es ist schwierig, die Oberflächen
eigenschaften zu verbessern, und wenn die Temperatur 150°C
übersteigt, tritt im allgemeinen eine Deformation, eine
Schrumpfung oder Verlängerung des Trägers auf und dies ist
unerwünscht.
Der Lineardruck bei der Kalandrierbehandlung beträgt
80 bis 500 kp/cm, vorzugsweise 100 bis 500 kp/cm,
besonders bevorzugt 100 bis 300 kp/cm. Bei linearen Drucken
unter 80 kp/cm ist es schwierig, den Druck zu erzielen und
eine Verbesserung in bezug auf die Oberflächeneigenschaften
der magnetischen Schicht zu erreichen, und dies ist uner
wünscht. Außerdem kann dann, wenn der lineare Druck 500 kp/cm
übersteigt, die mechanische Festigkeit der Kalandriervorrich
tung unzureichend sein und es kann eine Deformation des
Trägers auftreten und es ist im allgemeinen vom Standpunkt
der Wartung der Vorrichtung aus betrachtet unerwünscht.
Die Rate, in der das Magnetaufzeichnungsmedium zugeführt
wird, beträgt vorzugsweise 100 bis 1000 m/min.
Es können auch die Kalandrierbehandlungen ange
wendet werden, die in den US-PS 2 688 567, 2 998 325 und
3 783 023 beschrieben sind.
Die Trockenschichtdicke der oberen Schicht beträgt
gemäß vorzugsweise 0,1 bis 1,5 µm, insbesondere 0,3 bis 1 µm,
und die obere Schicht ist vorzugsweise dünner als die un
tere Schicht. Die Trockenschichtdicke der oberen Schicht
beträgt besonders bevorzugt 1/2 oder weniger der Trocken
schichtdicke der unteren Schicht.
Wie vorstehend angegeben, umfaßt das erfindungsgemäße Herstel
lungsverfahren das Aufbringen der magnetischen Schicht als
Mehrfach-Überzugsschicht, und aufgrund der Tatsache,
daß die Verdampfungsraten der Lösungsmittel in jeder Schicht
unterschiedlich sind, wird die obere Schicht mit einer höhe
ren Rate getrocknet als die untere Schicht und wenn die
Kalandrierbehandlung durchgeführt wird, ist die obere
Schicht, die in direktem Kontakt mit der Kalandrierwalze
steht, bereits bis zu einem solchen Ausmaß getrocknet, daß
sie an der Walze nicht mehr haftet und sich nicht mehr ablöst,
während die untere Schicht in einem geringeren Ausmaß
getrocknet ist, so daß das Fortschreiten der Härtung in
der unteren Schicht unterdrückt ist und diese eine ideale
Weichheit für die Kalandrierbehandlung beibehält. Bei An
wendung dieser Verfahren kann die Kalandrierbehandlung unter
idealen Bedingungen, d. h. sowohl wirksam als auch ohne das
Auftreten einer Schichtablösung, durchgeführt werden, zwei
Faktoren, die beim Stand der Technik mit Schwierigkeiten
verbunden waren. Es ist daher möglich, Magnetaufzeichnungs
medien herzustellen, die eine magnetische Schicht aufweisen,
die eine gute Oberflächenglätte besitzen und bessere elektro
magnetische Umwandlungseigenschaften ergeben.
Die Erfindung wird nachstehend unter Bezugnahme auf Bei
spiele näher erläutert, ohne jedoch darauf beschränkt zu
sein. Alle darin angegebenen Teile, Prozentsätze und Verhältnis
se sind, wenn nichts anderes angegeben ist, auf
das Gewicht bezogen.
Die Formulierung der Beschichtungszusammensetzung zur Her
stellung der unteren Schicht ist wie folgt:
Co-FeOx (x = 1,44, Hc = 63,66.103 A/m spezifische Oberflächengröße 40 m2/g) | 100 Gew.-Teile |
Vinylchlorid/Vinylacetat-Copolymer, enthaltend 10-4 Mol/g Sulfonsäuregruppen (Polymerisationsgrad 400, Vinylchlorid/-Vinylacetat-Gewichtsverhältnis = 95/5) | 15 Gew.-Teile |
Polyesterpolyurethan (Molekulargewicht 50000) | 5 Gew.-Teile |
Polyisocyanat | 6,7 Gew.-Teile |
Butoxyethylstearat (Industriequalität) | 4 Gew.-Teile |
Ölsäure (Industriequalität) | 1 Gew.-Teil |
Kohlenstoff (Teilchengröße 20 mµm) | 3 Gew.-Teile |
Cyclohexanon/Methylethylketon-Lösungsmittelgemisch (Mengenverhältnisse wie in der Tabelle I angegeben) | 200 Gew.-Teile |
Die Formulierung der Beschichtungszusammensetzung zur Her
stellung der oberen Schicht ist wie folgt:
Co-FeOx (x = 1,44, Hc = 63,66.103 A/m spezifische Oberflächengröße 60 m2/g) | 100 Gew.-Teile |
Vinylchlorid/Vinylacetat-Copolymer, enthaltend 10-4 Mol/g Sulfonsäuregruppen (Polymerisationsgrad 400, Vinylchlorid/-Vinylacetat-Gewichtsverhältnis 95/5) | 15 Gew.-Teile |
Polyesterpolyurethan (Molekulargewicht 50000) | 5 Gew.-Teile |
Butoxyethylstearat (Industriequalität) | 1 Gew.-Teil |
Ölsäure (Industriequalität) | 1 Gew.-Teil |
α-Aluminiumoxid (Teilchengröße 0,3 µm) | 2 Gew.-Teile |
Kohlenstoff (Teilchengröße 100 mµm) | 1 Gew.-Teil |
Cyclohexanon/Methylethylketon-Lösungsmittelgemisch (Mengenverhältnisse wie in Tabelle I angegeben) | 200 Gew.-Teile |
Die magnetischen Beschichtungszusammensetzungen zur Herstellung der unteren
Schicht und der oberen Schicht, deren Formulierungen vorste
hend angegeben worden sind, werden gleichzeitig in Form
einer Schicht mit einer Beschichtungsgeschwindigkeit von 300
m/min in der Weise aufgebracht, daß eine untere Schicht mit
einer Schichtdicke nach dem Trocknen von 3,5 µm und eine
obere Schicht mit einer Schichtdicke nach dem Trocknen von
0,5 µm erhalten werden, es wird eine Orientierung durchge
führt, bevor die aufgebrachten Schichten getrocknet werden,
und die Schichten werden mittels eines senkrecht darauf
gerichteten Luftstrahls mit einer Geschwindigkeit von 20
m/min bei einer Trocknungstemperatur von 100°C getrocknet.
Die Temperatur der aufgebrachten Schicht während der Trocknung
wird mit einem IR-Temperatur-Meßinstrument überwacht und es
wird eine In-line-Kalandrierbehandlung durchgeführt mit
Kalandrierwalzen, die alle aus Metall bestanden, bei einer
Temperatur von 80°C und einem Druck von 300 kp/cm zu einem
Zeitpunkt, als die Schichttemperatur der Oberflächenschicht
über 50°C lag.
Es wird eine thermische Behandlung durchgeführt, um die
aufgebrachten Schichten nach der Kalandrierbehandlung zu
härten, und das Material wird auf eine Breite von 1,27 cm
zur Herstellung von Videobändern geschlitzt.
Die Eigenschaften der dabei erhaltenen Videobänder sind in
der folgenden Tabelle I angegeben.
Die Verdampfungsratenindices von Cyclohexanon und Methyl
ethylketon betragen gemäß "Paint Fluidity and Pigment
Dispersion" von T. C. Patton 23 bzw. 572.
Die zur Messung der Eigenschaften des Videobandes angewende
ten Verfahren sind folgende:
Es wird der Glanz bei 45° unter Verwendung eines
Glanzmeters gemessen, wobei das Licht entlang der Länge des Bandes
unter einem Winkel von 45° entfällt, der Wert wird mit
einer schwarzen Standard-Glanzplatte korrigiert (Meßvor
richtung: Suga Tester GK-45D)
Das Playback-Output bei 6 MHz eines Videosignals, das bei dem
optimalen Aufzeichnungsstrom aufgezeichnet worden ist, wird
bestimmt (Meßvorrichtung: BR-7000, hergestellt von JVC).
Das Verhältnis zwischen dem 6 MHz-Videosignal und der Modula
tionsrauschemission bei 5 MHz wird bestimmt.
Ferner zeigt die Fig. 3 ein Diagramm, in dem der durch Änderung
der Mengen an Cyclohexanon in der oberen Schicht und in der
unteren Schicht erhaltene Glanz angegeben ist.
Aus der Tabelle I und der Fig. 3 ist ersichtlich, daß die
in den Beispielen 1 bis 5 beschriebenen Magnetaufzeichnungs
medien, in denen die untere Schicht mindestens 30 Gew.-%
eines organischen Lösungsmittels mit einem Verdampfungsraten
index von weniger als 50 (Cyclohexanon) enthält,
eine magnetische Schicht mit einem höheren Glanz und einer
besseren Oberflächenglätte aufweisen als die Magnetaufzeich
nungsmedien der Vergleichsbeispiele A bis D, in denen die
Menge dieses Lösungsmittels in der unteren Schicht weniger
als 30 Gew.-% beträgt. Infolgedessen werden bessere Ergebnis
se erhalten in bezug auf VS und YC/N. Es ist klar, daß dies
darauf zurückzuführen ist, daß
die untere Schicht mindestens 30 Gew.-% eines organischen
Lösungsmittels mit einem Verdampfungsratenindex von weniger
als 50 enthält, wobei die Trocknungsrate der Schichten insge
samt während der Trocknung der oberen Schicht und der unte
ren Schicht langsamer ist, so daß eine ausreichende Nivellie
rung und Eliminierung von Spannungen innerhalb der unteren
Schicht erzielt wird und die Oberflächeneigenschaften der
magnetischen Schicht nach dem Trocknen verbessert sind.
Außerdem ist dies darauf zurückzuführen, daß die Kalandrierbe
handlung mit der magnetischen Schicht in einem weichen Zu
stand durchgeführt wird wegen des höheren Lösungsmittelgehal
tes der Gesamtschichten.
Außerdem wird das Magnetaufzeichnungsmedium in jedem der
Vergleichsbeispiele einen höheren Anteil an organischem
Lösungsmittel mit einem Verdampfungsratenindex von weniger
als 50 in der oberen Schicht als in der unteren Schicht auf
und die resultierenden Medien wiesen einen geringen Glanz auf
und die Oberflächeneigenschaften der magnetischen Schicht
waren ziemlich schlecht. Es ist klar, daß dies auf die Span
nungen in der unteren Schicht und die unzureichende Nivellie
rung zurückzuführen ist, die daraus resultiert, daß die untere
Schicht schneller austrocknet als die obere Schicht.
Es ist ferner klar, daß diese Ergebnisse darauf zurückzuführen
sind, daß der Lösungsmittelgehalt der Gesamtschicht niedrig
ist, da die untere Schicht dicker ist als die obere Schicht
und da die magnetische Schicht zum Zeitpunkt der Kalandrierbe
handlung härter ist.
Claims (6)
1. Verfahren zur Herstellung eines Magnetaufzeichnungsmediums
mit zwei auf einem Träger aufgebrachten Magnetschichten,
dadurch gekennzeichnet,
daß es die folgenden Stufen umfaßt:
wobei der Gehalt an einem organischen Lösungsmittel mit einem Verdampfungsratenindex von weniger als 50 in der Beschichtungszusammensetzung zur Herstellung der oberen Schicht kleiner ist als in der Beschichtungszusammensetzung zur Herstellung der unteren Schicht;
die magnetische Beschichtungszusammensetzung zur Herstel lung der oberen Schicht in Form einer Schicht aufgebracht wird, während die untere Schicht noch nicht getrocknet ist;
und dann, wenn die untere Schicht und die obere Schicht bis zu einem Gesamtlösungsmittelgehalt in der unteren Schicht und in der oberen Schicht in dem Bereich von 0,05 bis 3 Gew.-% getrocknet sind, eine Kalandrierbehandlung mit einem Liniendruck von 100 bis 500 kg/cm durchgeführt wird, wenn die Oberflächentemperatur der oberen Schicht minde stens 50°C beträgt.
- 1. Aufbringen einer unteren Schicht, die ein in einem Bindemittel dispergiertes ferromagnetisches Pulver enthält, auf einen nichtmagnetischen Träger, und
- 2. Aufbringen einer oberen Schicht, die ein in einem Bindemittel dispergiertes ferromagnetisches Pulver enthält, auf die untere Schicht,
wobei der Gehalt an einem organischen Lösungsmittel mit einem Verdampfungsratenindex von weniger als 50 in der Beschichtungszusammensetzung zur Herstellung der oberen Schicht kleiner ist als in der Beschichtungszusammensetzung zur Herstellung der unteren Schicht;
die magnetische Beschichtungszusammensetzung zur Herstel lung der oberen Schicht in Form einer Schicht aufgebracht wird, während die untere Schicht noch nicht getrocknet ist;
und dann, wenn die untere Schicht und die obere Schicht bis zu einem Gesamtlösungsmittelgehalt in der unteren Schicht und in der oberen Schicht in dem Bereich von 0,05 bis 3 Gew.-% getrocknet sind, eine Kalandrierbehandlung mit einem Liniendruck von 100 bis 500 kg/cm durchgeführt wird, wenn die Oberflächentemperatur der oberen Schicht minde stens 50°C beträgt.
2. Verfahren zur Herstellung eines Magnetaufzeichnungsmediums
nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Kalandrierbehandlung entweder während der Trock
nungsstufe oder unmittelbar nach der Trocknung durchgeführt
wird.
3. Verfahren zur Herstellung eines Magnetaufzeichnungsmediums
nach einem der Ansprüche 1 bis 2,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Dicke der oberen Schicht geringer ist als die Dicke
der unteren Schicht.
4. Verfahren zur Herstellung eines Magnetaufzeichnungsmediums
nach einem der Ansprüche 1 bis 3,
dadurch gekennzeichnet,
daß das organische Lösungsmittel mit einem Verdampfungs
ratenindex von weniger als 50 Cyclohexanon ist.
5. Verfahren zur Herstellung eines Magnetaufzeichnungsmediums
nach einem der Ansprüche 1 bis 4,
dadurch gekennzeichnet,
daß die magnetische Beschichtungszusammensetzung zur Her
stellung der unteren Schicht 40 bis 70 Gew.-% des organi
schen Lösungsmittels mit einem Verdampfungsratenindex von
weniger als 50 enthält.
6. Verfahren zur Herstellung eines Magnetaufzeichnungsmediums
nach einem der Ansprüche 3 bis 5,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Dicke der oberen Schicht höchstens 1,5 µm beträgt.
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- 1988-09-29 US US07/250,586 patent/US4911951A/en not_active Expired - Lifetime
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JPS6486321A (en) | 1989-03-31 |
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