DE1232206B

DE1232206B - Magnetic recording medium

Info

Publication number: DE1232206B
Application number: DEA50225A
Authority: DE
Inventors: Dervin Leo Flowers
Original assignee: Ampex Corp
Current assignee: Ampex Corp
Priority date: 1964-10-16
Filing date: 1965-09-13
Publication date: 1967-01-12

Description

Magnetischer Aufzeichnungsträger Die Erfindung betrifft einen für jedes magnetisches Aufzeichnungs- und Wiedergabesystem und insbesondere zur Aufzeichnung von Bild- bzw. Fernsehsignalen verwendbaren magnetischen Aufzeichnungsträger, bestehend aus einem Grundmaterial mit daran haftendem Überzug, der in einem synthetischen Harzbinder feinverteilte magnetische Teilchen dispergiert und ein ein Mineralöl enthaltendes Gleitmittel enthält. Als Grund- bzw. Trägermaterial des Überzuges sind normalerweise ein beispielsweise bandstreifen-oder scheibenförmig verarbeiteter Kunststoff, obwohl auch andere Stoffe, wie etwa Papier, Glas oder Metall, hierfür verwendbar sind.Magnetic recording medium The invention relates to a for any magnetic recording and reproducing system and in particular for recording Magnetic recording media that can be used for image or television signals, consisting of from a base material with an adherent coating, which is in a synthetic Resin binder dispersed finely divided magnetic particles and a mineral oil containing lubricant. The base or carrier material of the coating is normally one which is processed, for example, in the form of a tape strip or disk Plastic, although other materials, such as paper, glass or metal, can be used for this are usable.

Bei der Aufzeichnung und Wiedergabe eines Bildes bzw. der diesem Bild entsprechenden Bildsignals bewegt sich der magnetische Übertragerkopf für gewöhnlich von der einen Bandseite zur anderen, und zwar entweder unter einem kleinen Winkel zur Senkrechten der Bandbewegungsrichtung, wobei jeder Banddurchgang nur zur Aufzeichnung einiger weniger Linien des Bildausschnittes herangezogen wird oder bei sogenannter spiral- oder schneckenförmiger Bandabtastung, wobei jeder Banddurchgang einen vollständigen Bildausschnitt des Bildes wiedergibt, in einer zu den Seitenflächen des Bandes nahezu parallelen Richtung. Das letztgenannte Verfahren wird gewöhnlich für geschlossene Fernsehsysteme, und zwar insbesondere für Unterrichtszwecke verwandt. Hierbei wird bei Wiedergabe eines ruhenden Bildes das Band angehalten, während sich der Übertragerkopf weiterbewegt, so daß eine stetige Projektion eines einzelnen Bildes erfolgt. Es ist selbstverständlich, das bei dieser Projektion eines ruhenden Bildes ein kleiner Bandbereich innerhalb weniger Minuten einem Verschleiß ausgesetzt ist, wie er ansonsten erst nach Tausenden von Bandabspielungen auftritt. Die bisher zur Verfügung stehenden magnetischen Aufzeichnungsträger besitzen bei Projektion ruhender Bilder nur eine Lebensdauer von weniger als 5 Minuten. Selbst der Zusatz von Gleitmitteln zu den als Überzugsmaterial für die magnetischen Aufzeichnungsträger verwendeten Harzen führte zu einem erheblich geringeren Bandverschleiß und damit zu keiner ausreichenden Erhöhung der Bandlebensdauer. Soweit Gleitmittel vorgeschlagen wurden, die tatsächlich zu einer Erhöhung der Lebensdauer bei Projektion ruhender Bilder führten, besaßen diese den Nachteil, daß die Lebensdauer wiederum unter der Wirkung von hohen Lagertemperaturen und hohen Lagerfeuchtigkeiten verlorenging.When recording and playing back an image or this image The magnetic transducer head usually moves according to the image signal from one side of the belt to the other, either at a small angle to the perpendicular to the direction of tape movement, each tape pass for recording only a few lines of the image section is used or so-called spiral or helical tape scan, with each tape pass a complete Image section of the image reproduces, in one to the side surfaces of the tape almost parallel direction. The latter procedure is usually closed for Television systems, in particular used for educational purposes. Here is When a still image is played back, the tape stopped while the pick-up was moving moved further so that a continuous projection of a single image takes place. It It goes without saying that this projection of a still image is a small one Belt area is subject to wear within a few minutes, as it would otherwise occurs only after thousands of tapes. The ones available so far Magnetic recording media only have one when projecting still images Lifespan of less than 5 minutes. Even the addition of lubricants to the resins used as a coating material for the magnetic recording media led to a significantly lower belt wear and therefore insufficient Increase in belt life. As far as lubricants have been suggested, actually led to an increase in the service life when projecting still images this has the disadvantage that the service life is in turn under the effect of high storage temperatures and high storage humidity was lost.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein mit einem Gleitmittel versetztes magnetisches Band mit einer bei Projektion ruhender Bilder hoher Lebensdauer zu schaffen.The present invention has for its object a with a Magnetic tape with a lubricant and a static image when projected to create a long service life.

Eine weitere Aufgabe der Erfindung ist es, ein Gleitmittel für Magnetbänder zu schaffen, das mit sämtlichen für die Herstellung von Magnetbändern geeigneten Harzen verträglich ist.Another object of the invention is to provide a lubricant for magnetic tapes to create the one with all suitable for the production of magnetic tapes Resins is compatible.

Das Gleitmittel soll zudem so beschaffen sein, daß es bei längerer Lagerung des Bandes keine Beeinträchtigung der Lebensdauer des Bandes bei Projektion ruhender Bilder bewirkt.The lubricant should also be such that it is longer Storage of the tape does not affect the life of the tape when projected causes dormant images.

Zur Lösung dieser Aufgaben sieht die Erfindung bei einem magnetischen Aufzeichnungsträger der eingangs genannten Art vor, daß das Gleitmittel aus 0,2 bis 0,3 Gewichtsprozent eines Mineralgleitöls und aus 1 bis 5 Gewichtsprozent eines höheren Fettsäureamids besteht, wobei diese Prozentsätze auf den gesamten Überzug bezogen sind. Im Unterschied zu den vorgenannten Bandlebensdauern bei Projektion ruhender Bilder sind durch die erfindungsgemäß beschaffenen Bändern entsprechende Lebensdauer von 40 Minuten und mehr erzielbar. Zu geeigneten Mineralölen gehören nichtkomponudierte Kohlenwasserstofföle mit einer Viskosität zwischen 10 und 1000 cSt. bei 38°C. Solche Öle sind handelsüblich.To achieve these objects, the invention provides a magnetic Recording medium of the type mentioned above that the lubricant from 0.2 to 0.3 percent by weight of a mineral lubricating oil and from 1 to 5 percent by weight of one higher fatty acid amide, these percentages being based on the total coating are related. In contrast to the aforementioned belt lifetimes for projection Still images are corresponding due to the tapes created according to the invention Service life of 40 minutes and more achievable. To suitable mineral oils include non-component hydrocarbon oils with a viscosity between 10 and 1000 cSt. at 38 ° C. Such oils are commercially available.

Zu den geeigneten Fettsäureamiden gehören diejenigen Amide, die gesättigten oder ungesättigten Fettsäuren mit 6 bis 18 Kohlenstoffatomen entsprechen. Ein im Handel erhältliches geeignetes Fettsäureamid besteht aus einem Gemisch von etwa 25 Teilen Myristamid und 75 Teilen Stearamid. Zu anderen geeigneten Amiden gehören Capronsäure-, Caprylsäure-, Laurinsäure- und Palmitinsäureamide und Gemische davon sowie Myristinsäure und Stearinsäureamide allein oder in anderen Anteilen, als sie oben angegeben wurden.Suitable fatty acid amides include those amides which are saturated or unsaturated fatty acids with 6 to 18 carbon atoms. An im Commercially available suitable fatty acid amide consists of a mixture of about 25 parts of myristamide and 75 parts of stearamide. Other suitable amides include Caproic acid, caprylic acid, lauric acid and palmitic acid amides and mixtures thereof as well as myristic acid and stearic acid amides alone or in other proportions than them were given above.

Mit dem Gleitmittel gemäß der Erfindung können verschiedene Binder verwendet werden. Polyurethanharze, wie beispielsweise die durch Umsetzung von p,p'-Diphenylmethandiisocyanat, Adipinsäure und Butandiol-1,4 unter Herstellung eines praktisch nicht reaktionsfähigen Polymerisates gefertigten und im Handel erhältlichen Polyarethanharze. Andere geeignete Harze sind die Mischpolymerisate von Vinylidenchlorid und Acrylnitril. Ein typisches Harz dieser Art besteht aus mischpolymerisiertem Vinylidenchlorid und Acrylnitril im Verhältnis von 80:20, das ein spezifisches Gewicht von etwa 1,6 aufweist. Zu anderen geeigneten Harzen gehören die Epoxyharze und insbesondere diejenige Klasse von Epoxyharzen mit höherem Molekulargewicht, die gewöhnlich als Phenoxyharze bezeichnet werden. Andere geeignete Binder sind Vinylchlorid-Vinylacetat-Mischpolymerisate, Celluloseacetat; Vinylacetat, Cellulosenitrat, Methylcellulose und Acrylnitrilkautschuke, beispielsweise Acrylnitril-Butadien-Mischpolymerisate und Acrylnitril-Butadien-Styrol-Mischpolymerisate. Mischungen verschiedener Harze können vorteilhaft angewandt werden.Various binders can be used with the lubricant according to the invention be used. Polyurethane resins, such as those obtained by reacting p, p'-diphenylmethane diisocyanate, Adipic acid and 1,4-butanediol to produce a practically unreactive one Polymer manufactured and commercially available polyarethane resins. Other suitable Resins are the copolymers of vinylidene chloride and acrylonitrile. A typical one Resin of this type consists of copolymerized vinylidene chloride and acrylonitrile in a ratio of 80:20, which has a specific weight of about 1.6. to other suitable resins include the epoxy resins and particularly that class of higher molecular weight epoxy resins, commonly referred to as phenoxy resins will. Other suitable binders are vinyl chloride-vinyl acetate copolymers, Cellulose acetate; Vinyl acetate, cellulose nitrate, methyl cellulose and acrylonitrile rubbers, for example acrylonitrile-butadiene copolymers and acrylonitrile-butadiene-styrene copolymers. Mixtures of different resins can be used to advantage.

Die vorliegende Erfindung kann auf Überzüge angewandt werden, die auf eine große Vielzahl von Trägermaterialien, wie Papier, Glas oder Metall, aufgebracht werden, sie ist jedoch besonders vorteilhaft, wenn die Überzüge auf ein Kunststoffträgermaterial, wie Celluloseacetat, Polyäthylenterephthalat, Polypropylen u. dgl. aufgetragen werden.The present invention can be applied to coatings that applied to a wide variety of substrates such as paper, glass or metal , but it is particularly advantageous if the coatings are on a plastic carrier material, such as cellulose acetate, polyethylene terephthalate, polypropylene and the like can be applied.

In vielen Fällen ist es günstig, in das Band andere Zusätze als Harzbinder, Gleitmittel und magnetische Oxydteilchen einzuverleiben, wie sie den Fachleuten geläufig sind. So können antistatische Verbindungen, beispielsweise Ruß, Fungicide, wie Phenylquecksilberoleat, Dispergiermittel, wie Natriumsulfosuccinat, und Antioxydationsmittel, wie Hydrochinon, zugegeben werden.In many cases it is beneficial to include additives other than resin binders in the tape, To incorporate lubricants and magnetic oxide particles as those skilled in the art are common. Antistatic compounds such as carbon black, fungicides, such as phenyl mercury oleate, dispersants such as sodium sulfosuccinate, and antioxidants, such as hydroquinone, can be added.

Die folgenden Beispiele dienen zur Erläuterung der Erfindung, ohne sie zu begrenzen. schlämmung wurde eine Lösung von 210 g handelsüblichen Polyurethanpolyrner, 420 g Tetrahydrofuran und 769 g Methyläthylketon zugesetzt. Zu diesem Gemisch wurde dann das Gleitmittel gemäß der Erfindung zugegeben. Dieses bestand aus einem Gemisch aus 17 g eines Fettsäureamides aus einem Gemisch von etwa 25 Teilen Myristamid und 75 Teilen Stearamid und 8,5 g eines Neutralöles 250 aus dem östlichen Texas. Dieses Endgemisch, das das gemahlene Harz enthielt, wurde dann während 24 Stunden vermahlen, worauf es aus der Mühle entnommen, durch ein 3-Mikron-Filter filtriert und auf einen geeigneten Grundfilm zur Herstellung eines magnetischen Bandes aufgezogen wurde. Die Viskosität des Gemisches war in der Größenordnung von 3000 Centipoisen.The following examples serve to illustrate the invention, without limit them. slurry was a solution of 210 g of commercial polyurethane polymer, 420 g of tetrahydrofuran and 769 g of methyl ethyl ketone were added. To this mixture became then added the lubricant according to the invention. This consisted of a mixture from 17 g of a fatty acid amide from a mixture of about 25 parts of myristamide and 75 parts of stearamide and 8.5 grams of a 250 neutral oil from eastern Texas. This The final mixture containing the ground resin was then milled for 24 hours, whereupon it is removed from the mill, filtered through a 3 micron filter and put on a suitable base film for making a magnetic tape has been drawn up. The viscosity of the mixture was on the order of 3000 centipoise.

Dieses Gemisch wurde auf ein Band von 0,025 mm Stärke aus Polyäthylenterephthalat aufgetragen und bei 93°C einige Minuten getrocknet; das fertige Band zeigte einen Gehalt von 81 Gewichtsprozent Oxyd, bezogen auf Gesamtoxyd plus Harzfeststoffe, und der Überzug war 0,01 mm dick. Das erhaltene Band zeigte auf einem handelsüblichen Fernsehbildgerät (einem Bildwiedergabegerät mit spiralförmiger Spur) eine Lebensdauer bei stehendem Bild von 40 Minuten im Gegensatz zu den handelsüblichen Bändern, die eine Lebensdauer bei stehendem Bild von etwa 5 Minuten oder weniger hatten. Diese Bänder zeigten auch keine Alterungsschädigung, da selbst nach 72 Stunden in einer Kammerumgebung von 54°C und 85 °/o relativer Feuchtigkeit oder nach zweimonatiger Lagerung bei Raumbedingungen von etwa 24°C und 1501, relativer Feuchtigkeit keine Änderung der Lebensdauer bei stehendem Bild oder der Bildqualität auf einem handelsüblichen Fernsehbildgerät beobachtet wurde. Beispiel 2 Es wurde das Verfahren nach Beispiel 1 wiederholt, jedoch 162 g handelsüblicher Polyurethanpolymer an Stelle von 210 g verwendet und der Überzug auf eine Cellulosetriacetatgrundlage an Stelle einer Polyäthylenterephthalatgrundlage aufgetragen und 3 °/a eines handelsüblichen Öls verwendet. Beispiel 3 Es wurde dasselbe Verfahren wie im Beispiel 1 angewandt, jedoch 210 g eines Vinylidenchlorid-Acrylnitril-Mischpolymerisates im Verhältnis von 80:20 als polymerer Binder an Stelle von Polyurethanpolymer, wobei der Überzug auf eine Polypropylengrundlage aufgetragen wurde. 0,2 °/a handelsübliches Gleitöl waren verwendet. Beispiel 1 Eine Mahlaufschlämmung wurde in einer Kugelmühle von etwa 4,71 Inhalt hergestellt, die zur Hälfte mit Flintkugeln von 1,27 cm Durchmesser gefüllt war. Die Masse bestand aus 850 g y-Ferrioxyd mit einer Durchschnittsteilchengröße von 0,5 Mikron, 178 g Toluol, 413 g Methyläthylketon, 4,25 g Hydrochinon (Antioxydationsmittel), 25,5 g Natriumsulfosuccinat und 42,5 g leitendem Ruß. Dieses Gemisch wurde dann 72 Stunden zur Herstellung einer Dispersion rotiert. Ein gemahlenes Harz wurde dann wie folgt hergestellt: Zu der vorstehend hergestellten Mahlauf-Beispiel4 Es wurde dasselbe Verfahren wie im Beispiel 1 angewandt, jedoch bestand der Binder aus einer Menge von 105 g Polyurethanpolymer und 105 g eines Vinylidenchlorid-Acrylnitril-Mischpolymerisates im Verhältnis von 80:20 als polymerer Binder, wobei als Amid Capronsäureamid diente.This mixture was applied to a tape 0.025 mm thick made of polyethylene terephthalate and dried at 93 ° C for a few minutes; the finished tape showed 81 weight percent oxide based on total oxide plus resin solids and the coating was 0.01 mm thick. The resulting tape showed a still picture life of 40 minutes on a commercial television (a spiral track picture display device) in contrast to the commercial tapes which had a still picture life of about 5 minutes or less. These tapes also showed no aging damage, since even after 72 hours in a chamber environment of 54 ° C and 85 ° / o relative humidity or after two months of storage in room conditions of about 24 ° C and 1501 relative humidity, there was no change in the lifetime of the still picture or the picture quality was observed on a commercially available television picture set. EXAMPLE 2 The procedure of Example 1 was repeated, but using 162 g of commercially available polyurethane polymer instead of 210 g and the coating was applied to a cellulose triacetate base instead of a polyethylene terephthalate base and 3% / a of a commercially available oil was used. Example 3 The same procedure was used as in Example 1, but 210 g of a vinylidene chloride-acrylonitrile copolymer in a ratio of 80:20 as a polymeric binder instead of polyurethane polymer, the coating being applied to a polypropylene base. 0.2% / a commercial lubricating oil was used. Example 1 A grinding slurry was prepared in a ball mill of about 4.71 capacity which was half filled with flint balls 1.27 cm in diameter. The mass consisted of 850 g γ-ferric oxide with an average particle size of 0.5 microns, 178 g toluene, 413 g methyl ethyl ketone, 4.25 g hydroquinone (antioxidant), 25.5 g sodium sulfosuccinate and 42.5 g conductive carbon black. This mixture was then rotated for 72 hours to make a dispersion. A ground resin was then produced as follows: For the above-prepared grinding example 4 The same procedure was used as in Example 1, but the binder consisted of an amount of 105 g of polyurethane polymer and 105 g of a vinylidene chloride-acrylonitrile copolymer in a ratio of 80 : 20 as a polymeric binder, with caproic acid amide serving as the amide.

Beispiel s Es wurde dasselbe Verfahren wie im Beispiel 1 angewandt, jedoch 162 g Polyurethanpolymer als polymerer Binder an Stelle von 210 g Polyurethanpolymer verwendet und als Amid 10/, Palmitinsäureamid eingesetzt.Example s The same procedure was used as in Example 1, but 162 g of polyurethane polymer being more polymeric Binder in place of 210 g of polyurethane polymer used and used as amide 10 /, palmitic acid amide.

Beispiel 6 Es wurde dasselbe Verfahren wie im Beispiel 1 angewandt, jedoch 150 g Polyurethanpolymer als polymerer Binder an Stelle von 210 g Polyurethanpolymer und als Amid 5010 Laurinsäureamid eingesetzt.Example 6 The same procedure was used as in Example 1, but 150 g of polyurethane polymer were used as polymeric binder instead of 210 g of polyurethane polymer and 5010 lauric acid amide as amide.

Beispiel ? Es wurde dasselbe Verfahren wie im Beispiel 1 angewandt, jedoch 17 g eines Fettsäureamides aus einem Gemisch von etwa 25 Teilen Myristamid und 75 Teilen Stearamid und nur 4,25 g Mineralöl eingesetzt.Example ? The same procedure was used as in Example 1, but 17 g of a fatty acid amide from a mixture of about 25 parts of myristamide and 75 parts of stearamide and only 4.25 g of mineral oil were used.

Beispiel 8 Es wurde dasselbe Verfahren wie im Beispiel 1 angewandt, jedoch als Harzbinder 175 g eines aus einem Mischpolymerisat aus Acrylnitril, Butadien und Styrol bestehenden Kautschuks und 35 g eines Harzmischpolymerisates aus 90 °/o Vinylchlorid, wobei der Rest aus Vinylacetat besteht, das teilweise hydrolysiert ist, verwendet.Example 8 The same procedure as in Example 1 was used, however, 175 g of a resin binder made from a copolymer of acrylonitrile and butadiene and styrene rubber and 35 g of a resin copolymer of 90% Vinyl chloride with the remainder being vinyl acetate which is partially hydrolyzed is used.

Beispiel 9 Es wurde dasselbe Verfahren wie im Beispiel 1 angewandt, jedoch als Harzbinder 150 g eines Mischpolymerisates aus 2011/0 Butadien und 800/0 Acrylnitril und 60 g eines Harzmischpolymerisates aus 90 0110 Vinylchlorid, wobei der Rest aus Vinylacetat besteht, das teilweise hydrolysiert ist, eingesetzt.Example 9 The same procedure as in Example 1 was used, but as a resin binder 150 g of a copolymer made from 2011/0 butadiene and 800/0 Acrylonitrile and 60 g of a resin copolymer made from 90 0110 vinyl chloride, where the remainder consists of vinyl acetate, which is partially hydrolyzed, is used.

Sämtliche der vorstehenden Massen ergaben Bänder mit einer langen Lebensdauer bei ruhendem Bild. Versuchs- Lebensdauer des Bandes nummer Gleitmittel bei Projektion eines ruhenden Bildes 250 0,8 °/o Mineral- weniger als gleitöl 0,25 Minuten 240 2 % Fettsäureamid 2 Minuten 242 10/, Mineralgleitöl 40 Minuten und 2 °/o Fett- säureamid 243 0,5°/o Mineral- 30 Minuten gleitöl und 2 °/o Fettsäureamid All of the above compositions made tapes with long still image life. Test life of the belt number lubricant when projecting a resting image 250 0,8 ° / o mineral less than lubricating oil 0.25 minutes 240 2 % fatty acid amide 2 minutes 242 10 /, mineral lubricating oil 40 minutes and 2% fat acid amide 243 0.5 per cent mineral 30 minutes lubricating oil and 2 ° / o Fatty acid amide

Claims

Claims: 1. Magnetic recording medium, consisting of a backing with an adhered coating that is in a synthetic resin binder dispersed finely divided magnetic particles and a mineral lubricating oil containing Contains lubricant, characterized in that the lubricant consists of 0.2 to 3 percent by weight a mineral lubricating oil and from 1 to 5 percent by weight of a higher fatty acid amide where these percentages are based on the total coating.

2. Carrier according to claim 1, characterized in that the oil consists of a non-compounded Hydrocarbon oil with a viscosity between 10 and 1000 cSt at 38'C.

3. Carrier according to claim 1 or 2, characterized in that the amide 6 to 18 Contains carbon atoms. Publications considered: German patent specification No. 877 213.