DE1282700B - Binder fuer magnetische Aufzeichnungsmedien - Google Patents

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND

DEUTSCHES

PATENTAMT

AUSLEGESGHRIFT

Int, α.:

Gilb

Deutsche Kl.; 21 al - 37/30

Nummer: 1282700

Aktenzeichen: P 12 82 700.8-55 (A52527)

Anmeldetag: 18. Mai 1966

Auslegetag: 14. November 1968

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf einen Binder für magnetische Aufzeichnungsmedien mit einem Träger in Form eines Bandes, eines Gurtes, einer Scheibe od. dgl. und mit einer Schicht aus synthetischem Harzbinder, in dem feine magnetische Partikeln dispergiert sind, auf diesem Träger.

Normalerweise besteht der Träger aus einem organischen Kunststoff, obwohl auch andere Materialien, wie beispielsweise Papier, Glas oder Metall, verwendbar sind. ίο

In vielen Anwendungsbereichen von magnetischen Aufzeichnungsmedien, insbesondere in der Fernseh- und Datenverarbeitungstechnik, muß ein Band sehr oft an einem Aufnahme- oder Wiedergabeköpf vorbeilaufen, wobei starke Bandabnutzungen auf- »5 treten.

Bei der Herstellung von magnetischen Aufzeichnungsbändern wurde bisher bei Verwendung eines thermoplastischen Binders ein Plastifizierungsmittel mit niederem Molekulargewicht in den Binder eingebaut, ao Derartige Plastifizierungsmittel mit niederem Molekulargewicht schwächen jedoch einerseits den Harzbinder sehr stark und führen andererseits zu Instabilitäten bei langer Signalspeicherung, da das Plastifizierungsmittel dahin tendiert, durch den Körper des as Binders zu wandern. Gemäß der Erfindung wird nun an Stelle von einem Plastifizierungsmittel mit niederem Molekulargewicht zusammen mit einem Vinylchlorid-Vinylacetat-Copolymer ein elästomeres, thermoplastisches polymeres Material der Polyurethanfärnilie $o mit hohem Molekulargewicht verwendet. Es wurde gefunden, daß bestimmte Polyurethane das Vinylchlorid-Vinylacetat-Copolymer wirksam plastifizieren und darüber hinaus im Gegensatz zu konventionellen Plastifizierungsmitteln mit niederem Molekulargewicht dem Binder Festigkeit und lange Lebensdauer geben, i Darüber hinaus wandert ein derartiges Plastifizierungs- ; mittel nicht durch den Harzbinder. Darüber hinaus i ist das Abnutzungsprodukt des Bandes nicht klebrig, d. h., es lagert sich nicht an Köpfen oder anderen Wiedergabeeinrichtungen an, so daß das Band auch vom elektrischen Standpunkt eine lange Lebensdauer besitzt.

Das erfindungsgemäße magnetische Aufzeichnungsmedium aus einem vorzugsweise plastischen Träger und einer an dem Träger anhaftenden Schicht, welche aus einem Vinylchlorid-Vinylacetat-Mischpolymerisat als Bindemittel mit darin dispergierten feinen Partikeln von magnetischem Material besteht, ist dadurch gekennzeichnet, daß das Bindemittel als Weichmacher ein nicht reaktives, vorpolymerisiertes Polyurethan enthält.

Binder für magnetische Aufzeichnungsmedien

Anmelder:

Ampex Corporation, Redwood City, Calif.
(V. St. A.)

Vertreter:

Dipl.-Ing. F. Weickmann,

Dipl.-Ing. H. Weickmann

und Dipl.-Phys. Dr. K. Fincke, Patentanwälte,

8000 München 27, Möhlstr. 22

Als Erfinder benannt:

Lawrence (NMI) Graubart, Daly City, Calif.

(V. St. A.)

Beanspruchte Priorität:

V. St. v. Amerika vom 24. Mai 1965 (458479)

Generell wird der Binder für ein magnetisches Aufzeichnungsmaterial gemäß der Erfindung durch Verbinden des Vinylchlorid-Vinylacetat-Copplymers mit höherem Molekulargewicht mit einem thermoplastischen Polyurethanharz mit hohem Molekulargewicht verbunden. Die Mengen der beiden verwendeten Harze können in weiten Bereichen variieren; generell wurde gefunden, daß 10 bis 75 Gewichtsprozent Vinylchlorid-Vinylacetat-Copolymer verwendet werden können, wobei der Rest der Harzzusammenr Setzung aus einem geeigneten Polyurethan besteht.

Geeignete Vinylchlorid-Vinylacetat-Copolymere sind an sich bekannt; sie enthalten etwa 3 bis 38% Vinylacetat, wobei der Rest der Verbindung aus Vinylchlorid und Vinylalkohol besteht. Ein besonders geeignetes kommerziell verfügbares Vinylchlorid-Vinylacetat-Copolymer ist im Handel. Es enthält näherungs-

91% Vinylchlorid,
3% Vinylacetat,
6% Vinylalkohol.

809 637/1065

Dieses Copolymer besitzt bei 20⁰C in Cyclohexanon eine Eigenviskosität von 0,57 cP und ein spezifisches Gewicht von 1,39.

Geeignete elastomere Polyurethanharze können durch Reaktion eines Diisocyanate, wie beispielsweise 2,4-Toluoldiisocyanat, Hexamethylendiisöcyariat oder p-p'-Diphenyldiisocyanat, mit einer' zweibäsischen Säure, wie beispielsweise Adipin- oder. Phthalsäure, und einem PolyhydroxyalkohoL wie beispielsweise Glycerin, Hexantriol oder Batandiol, hergestellt werden. Ein besonders geeignetes Polyurethan wird aus p-p'-Diphenylmethandiisocyanat, Adipinsäure und Butandiol-1,4 hergestellt, wobei die Verhältnisse der Komponenten so gewählt sind, daß alle Isocyanatgruppen unter Bildung eines nichtreagierenden Polymers reagieren. Derartige Harze besitzen die in der folgenden Tabelle angegebenen Eigenschaften:

5701

5702

Spezifisches Gewicht

Härte (Durometer A): ............,-.; ..:....

Spannungsfestigkeit bei 23⁰C (psi) .>..·-··

300% Modul bei 23°C.(psi) -.'V

Abriebfestigkeit (Gewichtsverlust b,ei CS-17-Spule, 100 g/500 Spulenumdrehüngen) .*.

1,21	1,19
88 .	65
5840 ,	5000
1240 ■	'420

0,0025

0,15

Im folgenden werden einige Ausführungsbeispiele des Binders gemäß der Erfindung beschrieBeri.

In allen Beispielen wirdr zunächst „ejjne Dispersion aus einer Mischung von magnetischem Eisenoxyd in geeigneten Lösungsmitteln und ,Zusätzen hergestellt, in dem die Mischung für mehrere'Stunden in einer Kugelmühle gemahlen- wird." In emem getrennten Gefäß wird eine Harzlösung vorbereitet* welche mit der Dispersion zusammengemischt wird. Diese Mischung wird für mehrere Stunden in einer Kugelmühle gemahlen. Die relativen- Mengen der. Dispersion und der Harzlösung werden so ausgewählt, daß nach Entfernung der Lösungsmittel die endgültige Überzugs- -·■* zusammensetzung etwa 70 bis 80 Gewichtsprozent magnetischen Eisenoxyds;enthälti■·:■· »«:■ \ -i; Die so entstandene Dispersion wird als ldünne<Über-

zugssehicht mit einer Spachtelvorrichtung (knife coater) auf einen 2,54 · 10^³ bis 1,27 -10-* cm dickenPolyester-

'■ trägeraufgebracht. Die nasseSchichtwirdineiaeniDrei' Zonen-Ofen bei etwa 79°C (175⁰F) in der ersten Zone und bei etwa-167° C (225° F) in der zweiten und dritten

Zone getrocknet. Die-Überziehgeseliwindigkeit beträgt dabei 30,5 m/Min.; Die'-Trocknungszeit im Ofen ■* beträgt etwa 35 bis 40 Sekunden'. -Die Bänder werden sofort nach dem Verlassen des Ofens aufgerollt und später getestet. ' - ■ ^ . ■ ■ -· ■ ■ '

In der, folgenden Tabelle werden die speziellen Gewichtsanteile angegeben:

Beisjuel·! Gewichtsanteile Beispiel 2

Beispiel 3

Dispersion
Magnetisches Oxid .

Ruß

Zusätze*)

Methyläthylketon .':.
Methylisobutylketon
Toluol

Harzlösung

PVC

Polyurethan ........

Methyläthylketon ...
Methylisobutylketon
Toluol

*) Zusätze: Lecithin, Siliconöl und Quecksüberphenyloleat.

100,0% 100,0%

30,0% 2,9%

l,V/o

5,8%

7,9%

11,7%

4,8°/, 4,1% 16,6 % 4,8% 9,8%

.100,0%

Die fertigen Bänder wurden in physikalischer und magnetischer Hinsicht getestet und als gut befunden.-Die in der folgenden Tabelle gegebenen Versuchsergebnisse sind typisch für die erhaltenen Ergebnisse. ''■■■ -

Beispiel 1 Beispiel 2 Beispiel 3

Bandabriebtest, Zahl der Kilometerläufe¹)

Schicht-Schicht-Adhäsion

Fotoablösung²)

Ausgangsleistung³) bei 800 bpi (Bits pro Zoll), 200%

Sättigung

Impulsbreite, Mikrosekunden⁴)

Widerstand, Ohm je Zoll

Annäherung an Rechteckhysterese, Verhältnis BrJBs

(Remanenzinduktion/Sättigungsinduktion)

*) Bei dem Ausfalltest wurde das Band so lange getestet, bis es keine zufriedenstellende digitale Information mehr lieferte. Die Bänder waren bis zu 100000 Umläufen noch gut, während bekannte kommerziell erhältliche Bänder bei gleichen Versuchen nach 30000 bis 40000 Umläufen ausfielen.

*) Bei Computeranwendungen wird eine helle Marke auf gewissen Teilen der Rückseite des Bandes angebracht, wobei das Band durch eine Fotozelle abgetastet wird. Löst sich die Marke bei der Lagerung von der Rückseite des Bandes 100,00+
keine
keine

+2,5

30
4,3 · 10^s

0,755

100,00+
keine
keine

+3,5

30
1,8 · 10«

0,770

100,00+
keine
keine

+2,5

30
1,8 · 10·

0,756

ab und haftet an der angrenzenden magnetischen Schicht an, so wird damit gezeigt, daß der Binder klebrig und aus diesem Grunde ungeeignet ist.

*) Dieser Versuch gibt die prozentuale Erhöhung der Ausgangsleistung gegenüber bekannten kommerziellen Computerbändern an.

·) Eine kleine Impulsbreite zeigt gutes Ansprechvennögen auf kurze Wellenlängen an. Die gefundenen Werte sind dreibis viermal so hoch wie bei bekannten kommerziellen Bändern.

Durch die vorliegende Erfindung wird ein Magnet- »5 band mit hohem Wirkungsgrad und langer Lebensdauer angegeben, welches insbesondere für Video- und Computeranwendungen geeignet ist.

Claims (4)

Patentansprüche:

1. Magnetisches Aufzeichnungsmedium aus einem vorzugsweise plastischen Träger und einer an dem Träger anhaftenden Schicht, welche aus einem Vinylchlorid-Vinylacetat-Mischpolymerisat als Bindemittel mit darin dispergierten feinen Partikeln von magnetischem Material besteht, dadurch gekennzeichnet, daß das Bindemittel als Weichmacher ein nicht reaktives, vorpolymerisiertes Polyurethan enthält.

2. Aufzeichnungsmedium nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Anteil des Vinylchlorid-Vinylacetat-Copolymers 10 bis 75% des Binderharzes ausmacht.

3. Aufzeichnungsmedium nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Schicht etwa 70 bis 80 Gewichtsprozent an magnetischen Partikeln enthält, wobei der Rest der Schicht durch das Harz gebildet wird.

4. Aufzeichnungsmedium nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Harz aus einer Mischung von 10 bis 75 Gewichtsprozent Vinylchlorid-Vinylacetat-Copolymer und 25 bis 90 Gewichtsprozent an elastomerem Polyurethan mit einem spezifischen Gewicht von etwa 1,19 bis 1,21 besteht, wobei das Vinylchlorid-Vinylacetat-Copolymer etwa 91% Vinylchlorid, etwa 3% Vinylacetat und etwa 6% Vinylalkohol enthält.

In Betracht gezogene Druckschriften:

Deutsche Auslegeschrift Nr. 1130612;
USA.-Patentschrift Nr. 2 909442.

809 637/1065 11.68 O Bundesdruckerei Berlin