DEP0039843DA - Lautschriftträger - Google Patents

Description

Es sind Lautschriftträger für magnetische Schallaufzeichnungen bekannt, bei denen auf oder in einem Trägerband aus nicht magnetisierbarem Werkstoff Pulver aus ferromagnetischem Werkstoff angeordnet ist.

Als ferromagnetische Werkstoffe sind Carbonyleisen- und Magnetstahlpulver sowie Eisenverbindungen der Form (Gamma)-Fe(sub)2O(sub)3, Fe(sub)3O(sub)4, Fe(sub)3(OH)(sub)8 und Kombinationen dieser Stoffe vorgeschlagen worden.

Für eine einwandfreie Tonwiedergabe ist es erforderlich, dass die verwendeten Pulver in Bezug auf ihre magnetischen und physikalischen Eigenschaften eine Anzahl von Grundforderungen erfüllen. Bei möglichst dichter und grosser Füllung des Bindemittels der magnetisierbaren Schicht sollen die Teilchen u.a. eine möglichst hohe remanente Magnetisierung bei grosser Koerzitivkraft aufweisen. Die Teilchengrösse des Pulvers soll dabei möglichst klein gehalten sein und im Schrifttum wird eine solche von kleiner als 1 (My) gefordert.

Es wurde nun gefunden, dass sich durch Einsatz von ferromagnetischen Pulvern, bestehend aus kubisch-flächenzentrierten zwei oder mehr Metallkomponenten enthaltenden Ferriten der Metalle der I., II., IV., VI., VII., VIII. Gruppe des periodischen Systems bei der Herstellung von Lautschriftträgern neue Wirkungen erzielen lassen, die mit den bisher bekannten und eingesetzten magnetischen Pigmenten nicht erreichbar waren. Es sind zum Beispiel Ferrite von Nickel, Kobalt, Magnesium, Mangan, Blei, Kupfer verwendbar.

Diese Ferrite werden beispielsweise nach folgenden Verfahren erhalten:

Die aktiven Metalloxyde, Carbonate, Hydroxyde, Oxalate usw., aus Lösungen gefällte Ferrite, usw., des gewählten Zwei-, Drei-, Vier- oder Mehrstoffsystems werden in Schwing- oder Kugelmühlen, allein, gemeinsam oder in einer getrennten Mischkombination innigst gemischt und nass oder trocken feinst vermahlen. Die Filterpresslinge werden ganz oder zu etwa 50 - 80% der Einsatzmasse bei

Temperaturen von z.B. 600 - 1100°C über einen Zeitraum von z.B. 4 - 48 Stunden mit dem Ziel gesintert, Stoffe mit hoher Koerzitivkraft von z.B. 200 - 600 und gleichzeitig hoher Remanenz bei hohem spezifischen Gewicht zu erhalten. Erreicht wird Letzteres durch die richtige und experimentell zu ermittelnde Einstellung der spezifischen Sintertemperatur (z.B. 1040°), der optimalen Sinterungsdauer (z.B. 24 Stunden) bei Auswahl der zweckentsprechenden reaktionsfähigen Metalloxyde und Einstellung einer erforderlichen Mahldauer (z.B. 8 Stunden mit Schwingmühle).

Durch diese neuen Herstellungsmethoden gelingt es, diese Ferrite mit magnetischen Werten herzustellen, die das Bekannte wesentlich übertreffen, wie dies aus der Gegenüberstellung aus folgender Tabelle zu entnehmen ist. Die Zahlenwerte wurden unter gleichen Messbedingungen (1,4 g/cm(exp)3) gewonnen.

Die Pulverremanenz kann bei den Ferriten von 200 bis über 700, die Koerzitivkraft von z.B. 50-500 variiert werden.

Ebenso ist es möglich, die Form und Grösse der Hystereseschleife durch Variation der Herstellungsbedingungen des Ferritpulvers zu ändern.

Während man beim Einsatz von gefällten magnetischen Oxyden den Füllfaktor, d.h. den Volumenanteil an Pigment in der magnetischen Schicht bei der geforderten kleinen Teilchengrösse von 1 (My) und darunter nur bis etwa 30 Vol.-Prozent einstellen kann, wenn noch eine ausreichende Haftfestigkeit der magnetischen Teilchen im Strich gegeben sein soll, gelingt es mit Hilfe der Ferrite den Füllfaktor auf z.B. 50-60 Vol.-Prozent zu steigern, ohne dass hierdurch die Tonwiedergabe durch die Teilchengrössenheraufsetzung aus nachfolgenden Gründen beeinflusst wird.

Die kubisch-flächenzentrierten magnetischen Bereiche in den Ferritpulverteilchen sind - bedingt durch den Herstellungsgang - durch sehr dünne ungeordnete und daher unmagnetische Zwischenlagen von

Mischoxyd-Verbindungen getrennt. Hierdurch wird bei der Magnetisierung derselbe Effekt erreicht, als wenn die Isolierung der Einzelteilchen durch unmagnetische Kunststoffe erzielt wird.

Durch Ausnutzung der erzielten Effekte lassen sich Tonträger mit verbesserten Eigenschaften herstellen.

Da die Empfindlichkeit eines Bandes hauptsächlich von der Pulverremanenz und der Menge an magnetischen Pigmenten pro Flächeneinheit abhängt, gelingt es mit Hilfe von Ferritpulvern, einen Tonträger zu erzielen, der bei einer Dicke der Tonträgerschicht von z.B. nur 10 (My) eine gleiche Empfindlichkeit und eine gleichwertige Tonwiedergabe in Bezug auf Klirrdämpfung, Frequenzgang und ähnliche Abspielfaktoren besitzt wie z.B. ein handelsübliches hochwertiges Tonträgerband, hergestellt unter Einsatz von (Gamma)-Fe(sub)2O(sub)3 bei einer Strichdicke von 20 (My) zeigt. Im Vergleichsfalle gelingt es, Ferrit-Lautschriftträger mit über das 10-fach gesteigerter Empfindlichkeit herzustellen (+ 10 d b), wenn die Strichdicke auf 20 (My) oder darüber eingestellt wird.

Durch die hohe Koerzitivkraft der neuen Pigmente ist eine gesteigerte Haltbarkeit der Tonwiedergabe gewährleistet und der Kopiereffekt wird klein gehalten.

Die grosse Gleichmässigkeit der Teilchengrösse der magnetischen Bereiche in den Ferritkristalliten, die durch Mischoxydgrenzphasen sehr hohen spezifischen Widerstandes (z.B. 10(exp)8 Ohm/cm) voneinander getrennt sind, gewährleisten eine naturgetreue Tonwiedergabe bis in die obersten Frequenzbereiche.

Für verschiedene Anwendungszwecke z.B. für den Tonfilm ist es wichtig, mit hohen Füllfaktoren bzw. geringer Strichdicke arbeiten zu können. Man will hier z.B. die Magnettonspur in einer Einkerbung im Filmband, die z.B. 10-15 (My) tief und 2-3 mm breit ist, unterbringen, um eine gleichbleibende Dicke über die gesamte Folienbreite trotz aufgebrachter Magnettonspur zu erreichen. Die Herabsetzung der Dicke des Striches bei normalen Tonträgern auf unter 15 (My), wie z.B. von 20 (My) auf 10 (My), erlaubt es, Bänder von einer Gesamtdicke von z.B. 35 (My) gegenüber solchen von 45 (My) herzustellen. Dies bedeutet, dass bei gleichem Bandvolumen der Tonträger eine um 20% längere Abspieldauer besitzt.

Zur Herstellung eines Lautschriftträgers werden die oben beschriebenen Ferrite in einem Bindemittel suspendiert und auf eine nicht magnetische Unterlage aufgebracht. Als Bindemittel sind Lösungen von organischen hochmolekularen Verbindung wie z.B. Cellulose- estern, Polyamiden, Polyurethanen usw. verwendbar. Es ist aber auch möglich, diesen magnetischen Stoff direkt in das Trägermaterial einzuarbeiten, z.B. in eine Polyvinylchloridfolie. Hierbei werden mit den oben beschriebenen Ferriten gute Bandfestigkeiten erhalten, da mit Pigmenten grosser Teilchengrösse bei gleichem Füllungsgrad bessere Bandfestigkeiten erzielbar sind als mit Pigmenten kleinerer Teilchengrössen.

Beispiel 1

4600 g Eisenoxyduloxyd mit ca 20% FeO werden mit 1500 g Nickeloxyd und 4 Ltr. Wasser in einer Kugelmühle 24 Stunden vermischt und vermahlen. Nach dem Entwässern presst man Platten von beliebiger Grösse von 5 mm Dicke bei einem Druck von 1300 kg/qcm. Diese Platten werden 8 Std. in oxydierender Atmosphäre gesintert, wobei das Intervall von 800 - 1100°C im Laufe von 4. Std. durchfahren wird und die Temperaturspitze von 1100°C 4 Std. aufrecht erhalten wird. Man lässt die Probe im Ofen während 12 Std. langsam abkühlen. 2000 g dieser vorzerkleinerten Nickel-Ferrit-Werkstücke werden in einer Schwingmühle 8 Stunden mit 200 g Umsetzungsprodukt aus 3 Mol 2.4-Toluylendiisocyanat + 1 Mol Hexantriol, 500 ccm Chlorbenzol, 500 ccm Toluol und 500 ccm Essigsäureäthylester gemahlen, anschliessend mit 150 g Polyester aus 3 Mol Adipinsäure + 2 Mol Trimethylolpropan + 2 Mol Glykol versetzt und die Masse durch ein Tauchverfahren auf ein Triacetat-Trägerband von 25 (My) Dicke in einer Strichdicke von 12 (My) aufgetragen. Es wird ein Füllfaktor von etwa 58% erzielt.

Beispiel 2

4600 g Eisenoxyduloxyd mit ca 20% FeO werden mit 1500 g Nickeloxyd und 4 Ltr. Wasser in einer Kugelmühle 24 Stunden vermischt und vermahlen. Nach dem Entwässern presst man Platten beliebiger Grösse von 5 mm dicke bei einem Druck von 1300 kg/qcm. Diese Platten werden 8 Std. in oxydierender Atmosphäre gesintert, wobei das Intervall von 800 - 1100°C im Laufe von 4 Stunden durchfahren wird und die Temperaturspitze von 1100°C 4 Std. aufrecht erhalten wird. Man lässt die Probe im Ofen während 12 Std. langsam abkühlen. Die Platten werden nun in einem Brecher zerkleinert und in einer Kugelmühle zu feinster Korngrösse vermahlen. Man setzt nun 30% einer ungesinterten Mischung von Magnesiumoxyd und Fe(sub)2O(sub)3 im stöchiometrischen Verhältnis gemischt zu, vermischt diese Komponenten innig, bringt die Proben in die gewünschte Pressform und sintert über einen Zeitraum von 24 Std. in oxydierender Atmosphäre bei 1150°C. Die Abkühlung erfolgt in einem

Ofen unter Aufrechterhaltung eines Sauerstoffüberdrucks über einen Zeitraum von 6 Std. Die so erhaltene Magnesium Nickel Ferrite werden nach dem in Beispiel 1 angegebenen Verfahren zu Tonträgern verarbeitet.

Beispiel 3

600 g Cobaltoxyd, 650 Nickeloxyd, 1900 g Fe(sub)3O(sub)4, 3400 g Wasser werden 24 Stunden in einer Schwingmühle gemahlen, in der Filterpresse entwässert und die bei 100 - 200°C langsam getrockneten Filterkuchen bei langsamen Temperaturanstieg 24 Stunden gesintert. Die maximale Sintertemperatur von 1150°C wird 5 Stunden gehalten. Der Temperaturintervall 20° - 1100°C wird innerhalb von 12 Stunden durchlaufen. Die Abkühlung erfolgt innerhalb von 8 Stunden. Man mahlt das so erhaltene Nickel-Kobalt-Ferrit in einer Schwingmühle solange, bis die durchschnittliche Teilchengrösse des Pulvers zwischen 2-6 (My) zu liegen kommt, fraktioniert die Teilchen durch Windsichtung und arbeitet dieses Pulver auf einen Walzenstuhl in ein Polyvinylchloridband ein. Das Band zeigt eine wesentlich höhere Festigkeit als dies beim Einsatz von (Gamma)-Fe(sub)2O(sub)3 bei gleicher Empfindlichkeit möglich ist.

Claims (6)

1) Lautschriftträger mit einem in einem unmagnetischen Bindemittel eingebetteten pulverförmigen ferromagnetischen Material, dadurch gekennzeichnet, dass das ferromagnetische Material aus gesinterten, kubisch flächenzentrierten, mindestens zwei verschiedene Metallkomponenten enthaltenden Ferriten der Metalle der 1., 2., 4., 6., 7., 8. Gruppe der periodischen Systems mit gleichzeitig hoher Remanenz und Koerzitivkraft besteht.

2) Lautschriftträger nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das ferromagnetische Material aus Nickelferriten, Kobalt-Nickel-Ferriten, Kupfer-Nickel-Kobalt-Ferriten besteht.

3) Lautschriftträger nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Korngrösse des pulverförmigen ferromagnetischen Pigments grösser als 1 (My) ist.

4) Lautschriftträger nach Anspruch 1 - 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Volumenanteil an ferromagnetischem Pulver im nicht magnetischen Bindemittel grösser als 40 % ist.

5) Lautschriftträger nach Anspruch 1 - 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Schicht, in der das ferromagnetische Pulver eingebettet wird, in der Dicke kleiner als 15 (My) ist.

6) Verwendung der Lautschriftträger gemäss den Patentansprüchen 1 - 5 für Tonfilme.