NL8402136A

NL8402136A - Magnetisch registratie element en methode voor de vervaardiging ervan.

Info

Publication number: NL8402136A
Application number: NL8402136A
Authority: NL
Original assignee: Pd Magnetics Bv
Priority date: 1984-07-05
Filing date: 1984-07-05
Publication date: 1986-02-03
Also published as: JPS6122421A; DE3562685D1; EP0170312B1; US4678705A; EP0170312A1

Description

9 » 3s*— EHN 11.082 1 ED Magnetics B.V. te Oosterhout "Magnetisch registratie element en methode voor de vervaardiging ervan" .

De uitvinding heeft betrekking op een magnetisch registratie element met een niet-magnetische drager die voorzien is van een magnetische bekledingslaag welke een magnetisch pigment bevat dat roet behulp van een dispersiemiddel is gedispergeerd in een bindmiddel, 5 alsmede een glij- of smeermiddel.

Een zodanig registratie element heeft bij voorkeur de vorm ran een band (tape) en wordt, gebruikt voor registratie van geluid en/of beeldinformatie.

De niet-magnetische drager is bijvoorbeeld vervaardigd uit 10 kunststof zoals polyester. Het magnetisch pigment is van een gebruikelijk -type zoals een pigment van Fe deeltjes of γ “Fe2°3 deeltjes, al dan niet met andere elementen zoals Co, Ni, Zn, Sn, Ti gedoteerd. Een geschikt pigment is eveneens een pigment van Cr02 deeltjes.

Het dispersiemiddel, bindmiddel, glij^^i smeermiddel zijn 15 eveneens van de gebruikelijke soort. Voorbeelden van bindmiddelen zijn polyvinylchloride, polyvinylacetaat, polyester, polyesteramide, poly-acrylaat, polyurethaan of cppolymeren van bijvoorbeeld vinylchloride, vinylacetaat, acrylonitrial, vinylalcohol, vinylbutyraal en vinylideen-chloride. Een geschikt dispersiemiddel is lecithine, mono- of diesters 20 van fosforzuur en alcoholen die geethoxyleerd kunnen zijn, alkylacryl-sulfonzuren enz. De hoeveelheid dispersiemiddel is 0,5-6 gew.% berekend op de hoeveelheid pigment. Voorbeelden van glij- of smeermiddelen zijn siliconen olie, grafiet, molybdeen disulfide, wolfraam-disulfide, vaseline, paraffine, vetzuren zoals oliezuur en stearinezuur, 25 vetzure esters zoals stearaten en vetzure amides zoals stearylamide.

De hoeveelheid is 0,2 - 20 gew.% berekend op de totale bekledingslaag.

De magnetische bekledingslaag kan ook nog andere hulpstoffen bevatten zoals antistatische middelen, bijvoorbeeld roet.

De aan de huidige uitvinding ten grondslag liggende problema-30 tiek heeft betrekking op de functie van de glij- of smeermiddelen.

De smeermiddelen verlagen de wrijvingskracht tussen de opname/ weergave kop van de magnetische registratie apparatuur.zoals een recorder en de langs de kop lopende magnetische band. De smeermiddelen functioneren 8402136 SS >c PHN 11.082 2 aan het oppervlak van de magnetische bekleding en moeten dit oppervlak dus kunnen bereiken. Dit impliceert dat de smeermiddelen niet geheel corrpatibel zijn met het bindmiddel en daardoor de neiging hebben naar het oppervlak te diffunderen. Dit impliceert ook dat bij variaties in 5 temperatuur en vochtigheidsgraad heel gemakkelijk teveel of te weinig smeermiddel naar het oppervlak gaat waardoor of de magnetische band plakkerig wordt en smeermiddel op de opname/weergave kop wordt afgezet ofwel bij te weinig smeermiddel geen goede handloop wordt verkregen.

De huidige uitvinding heeft tot doel een oplossing te bieden 10 voor bovenstaande problematiek.

Deze doelstelling wordt bereikt met een magnetisch registratie-element van het in de aanhef genoemde type dat hierdoor is gekenmerkt, dat de magnetische bekledingslaag in de gebruiksklare toestand, dus na te zijn gedroogd en gekalanderd een poriestructuur heeft van poriën 15 met een diameter van 5-100 nm, een porievolume dat 5-50 % is van het volume van de bekledingslaag en een porie-oppervlak dat tenminste een factor 100 groter is dan het van de drager af gekeerde vrije oppervlak van de bekledingslaag, welke poriestructuur een depot vormt voor het glij- of smeermiddel 2o De poreuze structuur vormt een bufferruimte voor het smeer middel waardoor een gelijkmatige diffusie van het smeermiddel naar het oppervlak van de magnetische bekledingslaag plaatsvindt. Het smeermiddel zet zich op dit oppervlak af in de vorm van een monanoleculaire laag waardoor de werking van het smeermiddel optimaal is zonder dat hierbij 25 de eerder genoemde bezwaren optreden.

Opgemerkt wordt dat in het Duitse Auslegeschrift 25.33.850 een magnetisch registratie element beschreven is dat in een tussenfase, dat wil zeggen na droging van de magnetische bekledingslaag maar vóór kalandering, een poreuze structuur heeft. Hiertoe worden in de 30 magnetische bekledingslaag tenminste twee oplosmiddelen met een verschillende dampdruk toegepast, desgewenst in combinatie met verschillende bindmiddelen. Bij droging dat wil zeggen bij verwijdering van de organische oplosmiddelen ontstaan ruimtes (poriën) in de magnetische bekledingslaag. Een zodanige laag heeft volgens het voomoemd Duitse 35 Auslegeschrift het voordeel dat na kalanderen/ dat wil zeggen samenpersen van de bekledingslaag, een zeer glad oppervlak wordt verkregen. Bij het kalanderen worden de poriën ingedrukt zodat in de eindfase de magnetische bekledingslaag niet meer poreus is.

8402136 5S-—r~ «> BHN 11.082 3

Bij de vervaardiging van een magnetisch registratie element wordt qp de niet-magnetische drager, een bekledingslaag aangebracht die een bindmiddel bevat, een oplosmiddel voor het bindmiddel, een magnetisch pigment dat door toepassing van een dispersiemiddel wordt gedispergeerd 5 in de oplossing van het bindmiddel, een smeermiddel en eventueel verdere hulpstoffen zoals antistatica. De bekledingslaag wordt aan de lucht gedroogd, meestal bij verhoogde temperatuur waarbij het oplosmiddel verdampt. Hierna wordt de laag net een wals aangedrukt waardoor een glad oppervlak wordt verkregen. Dit gladde oppervlak is noodzakelijk teneinde de wrijving tus-10 sen de bekledingslaag en de qpname/weergave kop van de afspeelapparatuur zo klein mogelijk te maken. Het aandrukken van de bekledingslaag wordt . kalanderproces of kalanderen genoemd.

Het magnetisch registratie element volgens de uitvinding kan volgens bovenstaand proces worden vervaardigd waarbij aan de bekledings-15 laag een niet-magnetisch pigment, dus niet-magnetische deeltjes extra werden toegevoegd.

Aanvrager heeft een zeer interessante methode gevonden voor de vervaardiging van het magnetisch registratie element volgens de uitvinding. De uitvinding omvat ook deze methode.

20 Mede in het bijzonder heeft de uitvinding betrekking op een methode voor de vervaardiging van een magnetisch registratie element waarbij op een niet-magnetische drager een magnetische bekledingslaag wordt aangebracht, die een bindmiddel bevat, een oplosmiddel voor het bindmiddel, een magnetisch pigment dat door toepassing van een dispersie-25 middel gedispergeerd is in het bindmiddel en een glijmiddel (smeermiddel), de bekledingslaag wordt gedroogd waarbij het oplosmiddel verdampt en de laag vervolgens wordt aangedrukt, met het kenmerk, dat aan de bekledingslaag een droogmiddel of een verdikkingsmiddel wordt toegevoegd waarbij de bekledingslaag na te zijn gedroogd en aangedrukt een poreuze struc-30 tuur krijgt die een depot vormt voor opslag van het glij- of smeermiddel.

Droog- en verdikkingsmiddelen zijn genoegzaam bekend in de verf- en lakindustrïe. Geschikte droogmiddelen zijn bijvoorbeeld metaal-zouten van carbonzuren zoals zinkoctoaat. Dit produkt wordt in de 35 bekledingslaag toegepast in een hoeveelheid van 0,5 tot 5 % zoals bijvoorbeeld 1% berekend op het pigment.

In een gunstige uitvoeringsvorm van de methode volgens de uitvinding wordt aan de bekledingslaag, als verdikkingsmiddel, een niet- 8402138 ΕΗΝ 11.082 4 κ, ionogeen diurethaan toegevoegd in een hoeveelheid van 1-10 gew.% berekend op het bindmiddel.

De niet-ionogene diurethanen zijn op zich bekende stoffen die als thixoperingsmiddelen (verdikkingsmiddelen) worden toegepast δ in de verfindustrie. De stoffen worden vooral gebruikt bij moffellakken (Eng.: high solids lacquers) om uitzakken te voorkomen en toch een zekere mate van vloeibaarheid te houden. Geschikte niet-ionogene diurethanen zijn onder meer bekend, uit de op 29 mei 1978 gepubliceerde Nederlandse octrooiaanvrage nr. 7613121 (prioriteit 25.11.76) ten name van MZO N.V. 10 De niet-ionogene diurethanen zijn bij nagenoeg elk bindmiddel bruikbaar. Bij toepassing van niet-ionogene diurethanen in de methode volgens de uitvinding wordt bij droging van. de magnetische bekledings-laag een netwerk gevormd van diurethaan met bindmiddel.

Dit netwerk zorgt ervoor dat de ontstane poriën, als gevolg 15 van verdamping van het oplosmiddel, niet verdwijnen tijdens het aandrukken van de magnetische bekledingslaag.

De uitvinding wordt toegelicht met het uitvoeringsvoorbeeld.

Uitvoeringsvoorbeeld 20 In een parelmolen met glasparels met een doorsnede van 1 mm worden de in anders taande tabel vermelde ingrediënten gemengd gedurende 2-5 uren. Op deze wijze worden verschillende magnetische bekledings-mengsels vervaardigd die in de Tabel met de cijfers I, II, III en IV zijn aangegeven. Het bekledingsmengsel I bevat geen verdikkingsmiddel 25 (diurethaan). De mengsels II-IV bevatten verschillende percentages diurethaan.

Elk bekledingsmengsel wordt aangebracht op een band (tape) van polyester in een dikte tussen 30 en 50^um zoals 40^um. De band met magnetische bekledingslaag wordt gedurende enige tijd bij verhoogde 30 temperaturen gedroogd, waarbij de gebruikte organische oplosmiddelen verdampen. De band met magnetische bekledingslaag wordt tot slot gekalanderd met een stalen wals (tegenwals met bekleding van papier) bij een lijndruk van 100-200 kg/cm en een temperatuur van 80°C. De uiteindelijke dikte van de bekledingslaag is 5 miereneter.

35 De poreuziteit van de magnetische bekledingslaag (por ie volume, poriediameter, porie-oppervlak) werd gemeten volgens op zich bekende methodiëken zoals beschreven in I.E.E.E., 20 mei (1) , blz. 13-15, 1984.

De gemeten waarden zijn in de tabel vermeld. Het gaat hierbij vanzelf- 8402136 PHN 11.082 5 sprekend om gemiddelde waarden.

Van iedere tekledlngslaag is de wrijvingscoëfficiënt gemeten zowel direct na de fabricage als na opslag van 30 dagen bij 60°C en een relatieve vochtigheid van 90%. De gemeten gemiddelde waarden zijn 5 in de Tabel aangegeven. De bekledingslaag van band nr. I vertoonde na opslag een plakkerig oppervlak. Bij afspeling trad kopvervuiling van de afspeelapparatuur op. Bovendien was sprake van een onregelmatig band-transport als gevolg van de hoge wrijvingscoëfficiënt. De bekledings-lagen van de banden II, III en IV vertoonden dit nadelige verschijnsel 10 niet.

15 20 25 30 35 8* 0213 6 «ft '·* PHN 11.082 6

TABEL

magnetische band ref. nr. I II III IV

5 samenstelling bekledingslaag in g.

Cr02 99,2 99/2 99,2 99,2 dispergeermiddel 3,0 3,0 3,0 3,0 10 koolstof 2,1 2,1 2,1 2,1 tetrahydrofuran (oplosmiddel) 73,1 75,1 77,1 79,2 cyclohexanon (oplosmiddel) 73,1 75,1 77,1 79,2 polyurethaan (bindmiddel) 97,3 92,4 87,5 82,7 15 17% opl. in THF-cyclohexanon 1:1 isocyanaat (harder) 2,2 2,2 2,2 2,2 diurethaan (verdikkingsmiddel) — 0,8 1,7 2,5 20------- porievolume in % _ 25 30 34

van volumebekledingslaag J

poriediaraeter in nm. — 30 26 30 25 ' verhouding porie-oppervlak en _ 1Rn oppervlak van bekledingslaag wrijvingscoëfficient (initieel) 0,35 0,27 0,23 0,23 30 wrijvingscoëfficient na 30 dagen opslag bij 60°C en 90% relatieve 0,65 0,34 0,24 0,25 vochtigheid 35 8402136

Claims

1. Magnetisch registratie element met een niet-magnetiscbe drager die "voorzien is van een magnetische bekledingslaag welke een magnetisch pigment bevat dat met behulp van een dispersiemiddel is gedispergeerd in een bindmiddel, alsmede een glij- of smeermiddel, met het kenmerk, 5 dat de magnetische bekledingslaag in de gebruiksklare toestand, dus na te zijn gedroogd en gekalanderd een poriestructuur heeft van poriën met een diameter van 5-100 nm, een porievolume dat 5-50 % is van het volume van de bekledingslaag en een porie-qppervlak dat tenminste een factor 100 groter is dan het van de drager af gekeerde vrije oppervlak 10 van de bekledingslaag, welke poriestructuur een depot vormt voor het glij- of smeermiddel.

2. Methode voor de vervaardiging van een magnetisch registratie element waarbij qp een niet-magnetische drager een magnetische bekledingslaag wordt aangebracht, die een bindmiddel bevat, een oplosmiddel 15 voor het bindmiddel, een magnetisch pigment dat door toepassing van een dispersiemiddel gedispergeerd is in het bindmiddel en een glijmiddel of smeermiddel, de bekledingslaag wordt gedroogd waarbij het oplosmiddel verdampt en de laag vervolgens wordt aangedrukt, met het kenmerk, dat aan de bekledingslaag een droogmiddel of een verdikkingsmiddel wordt 20 toegevoegd waarbij de bekledingslaag na te zijn gedroogd en aangedrukt een poreuze structuur krijgt die een depot vormt voor opslag van het glij- of smeermiddel.

3. Methode volgens conclusie 2, met het kenmerk, dat aan de bekledingslaag een niet-ionogeen diurethaan wordt-toegevoegd in een 25 hoeveelheid van 1-10 gew.% berekend qp het bindmiddel. 30 35 8402136