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Verfahren zur Herstellung eines magnetischen Auf zeichnungsmaterials
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Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines magnetischen
Aufzeichnungsmaterials, das eine magnetische Aufzeichnungs -schicht auf einem nichtmagnetischen
Träger aufweist.
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Anwendungsgebiet der Erfindung ist die Herstellung von magnetischem
Aufzeichnungsmaterial, insbesondere die Herstellung von Magnetbändern, die ein reduziertes
Farbrauschen aufweisen.
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Um das beim Aufzeichnen von Farbsignalen auf ein Video - ( iìt't Bild
aufzeichnungsband auftretende Farbrauschen zu reduzieren, wurde bisher die O@@@@@@
che der Magnetschicht des Bandes gegelättet. Zu diesem Zweck der Glättung sind die
folgenden Verfahren vorgeshiagei word@@@ (1) Verfahrell, bei denen die Formbedingungen
besonders ausgelegt sind, z. B. die Verwendung von Urethankautschuk als Material
für @@astische Walzen oder die Verwendung einer verdampfbaren Sibslaiiz tii der
Magnetschicht, e dies in der veröffentlichten japanischen Patent anmeldung Nr. 21
158/1964 und in den japanischen Patentanmeklungen (OPI) Nr. 11 108/1974, 104 611/1974,
92 606/1976 und 103 404/lblti beschrieben ist.
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(2) Replikaverfahren, bei denen eine Magnetschicht auf einem spieg@
artigen Träger gebildet und dann auf einen bandförmigen Träger über tragen wird,
wie dies in der US-PS 3 783 023 und in der japanischen Patentveröffentlichung Nr.
14 390/1965 beschrieben ist.
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(3) Verfahren,bei denen die Oberfläche einer Magnetschicht durch mechanisches
Reiben poliert wird, wie dies in der US-PS 2 688 567 beschrieben ist.
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(4) Verfahren, bei denen die Schichtstruktur eines magnetischen Aufzeichnungsmaterials
in besonderer Weise ausgebildet ist, z. B. Ver fahren, bei denen die Oberflächenrauhigkeit
einer Formwalze in einer rückwärtigen Schicht absorbiert wird, wie dies in der japanischen
Pa tentveröffentlichung Nr. 10 244/1974 beschrieben ist.
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Bei den oben erwähnten Verfahren (1), (2) und (3) wird die (berfläche
der Magnetschicht gebildet oder poliert, nachdem die Magnetschicht auf einen Träger
aufgetragen und getrocknet worden ist und bei dem Verfahren (4) wird die Schichtstruktur
eines magnetischen Aufzeichntings -materials
verbessert. Die Oberfläche
einer Magnetschicht läßt sich jedoch nicht in genügender Weise durch irgendeines
der oben beschriebenen Verfahren glätten.
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Aufgabe der in Anspruch 1 gekennzeichneten Erfindung ist es demgemoiíl,
ein Verfahren zur Herstellung eines magnetischen Aufzeichnungsmaterials, insbesondere
eines Magnetbandes mit verringertem Farbrauschen, durch Bildung einer magnetischen
Aufzeichnungsschicht auf einem nichtmagnetischen Träger vorzusehen, bei dem die
oben beschriebenen Nachteile des Standes der Technik beseitigt werden.
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Das erfindungsgemäße Verfahren zur Herstellung eines magnetischen
Aufzeichnungsmaterials, insbesondere eines Magnetbandes mit stark reduziertem Farbrauschen,
umfaßt das Vorsehen oder die Bildung einer magnetischen Aufzelchnungsschicht auf
der Oberfläche eines nichtmagnctischen Trägers, dessen Oberflächenrauhigkeit 0,35
; m oder weniger beträgt, wonach der erhaltene Schichtkörper oder das Magnetband
einer Formung unter Druck zwischen einer Metallwalze und einer elastischen Kunststoffwalze,
deren Shore-Härte 75° oder mehr beträgt.
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Anhand der Figuren sollen die Erfindung und die mit ihre erzielbaren
Vorteile noch näher erläutert werden.
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Es zeigen: Fig. 1 eine graphische Darstellung der Beziehung zwischen
dem Kalandrierdruck und dem Farbrauschpegel für das erfindungsgemä ße magnetische
Aufzeichnungs -material und, zwecks Vergleich,für ein Material gemäß dem Stand der
Technik,
Fig. 2 eine graphische Darstellung der Beziehung zwiss
hen de. Glattheit der Oberfläche verschiedener elastisc her Kunststoflwateen und
dem Farbrallschpegel; Fig. 3 eine graphische Darstellung der Beziehung zwischen
llem Kalandrierdruck und dem Farbrauschen bei erfin<hinb:;gemäßen Beispielen
und Vergleichsbeispielen und Fig. 4 eine graphische Darstellung der Beziehung zwischen
der Anzahl der Überspielungen und dem Farbrauschen bei erfindungsgemäßen Beispielen
und Vergleichsbeispielen.
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Das bekannte Polierverfahren ist wirksam, jedoch einer Behandlung
mit Kalandrierwalzen unterlegen. Bei der Behandlung mit Kalandrierwalzen verringert
sich das Farbrauschen bei einer Erhöhung des formierenden Druckes zwischen den Walzen.
Ab einem bestimmten Druckwert zeigt Jdoch die Verringerung des Farbrauschens eine
Sättigung oder sogar eine Verschlechterung, wie dies durch die Kurve A der Fig.
1 gezeigt wird, in der die Abszisse den Kalandrierdruck und die Ordinate das Farbrauschen
als relative Werte darstellen.
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Bei Versuchen zur Lösung der hiermit verbundenen Probleme und zur
Herstellung eines magnetischen Aufzeichnungsmaterials mit einer Charakteristik wie
sie die Kurve B der Fig. 1 zeigt, wurde gefunden, daß die der Differenz C in der
Fig. 1 entsprechende Verschlechterung ihre Ursache in der Kombination der verwendeten
Unterlage und der Kalandrierwalzen hat. Das heißt, es erwies sich als erforderlich,
ein Material auszusuchen, bei dem keine harten Unebenheiten während des Pressens
auf der elastischen Rollenoberfläche erscheinen, den Druck zwischen den Walzen zu
erhöhen und die Oberflächenrauhigkeit des dem
Substrat für die Magnetschicht
entsprechenden Trägers zu verringern.
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Ferner wurde bei der Untersuchung dieser Bedingungen gefunden, daß
sich die in der Figur 2 gezeigte Beziehung zwischen der Glattheit der Unterlagenfläche
einer Kunststoffwalze (A) oder einer Baurnwollwalze (B) und dem Farbrauschen ergibt.
Diese Untersuchungsergebnisse liegen der Erfindung zugrunde.
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Die Erfindung sieht somit ein Verfahren zur Herstellung eines magnetischen
Aufzeichnungsmaterials vor, das eine magnetische Aufzeichnungsschicht auf einem
nichtmagnetischen Träger aufweist, bei dem die magnetische Aufzeichnungsschicht
auf der Oberfläche eines nichtmagnetischen Trägers gebildet wird, der eine Oberflächenrauhigkeit
von 0,35 m oder weniger aufweist, wonach der Schichtkörper einer Druckformung zwischen
einer Metallwalze und einer elastischen Kunststoffwalze unterzogen wird, die eine
Shore-Härte von 750 oder mehr aufweist, gemäß der japanischen Norm JIS-K 6301.
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Beim erfindungsgemäßen Verfahren weist der nichtmagnetische Träger
eine Oberflächenrauhigkeit von 0,35 pm oder weniger, vorzugsweise 0,33 llm oder
weniger auf, wie sie mit einem Stylus-Rauhigkeitsprüfer bestimmt wird. Die Dicke
des Trägers unterliegt keiner besonderen Beschränkung, jedoch beträgt sie im allgemeinen
zwischen ungefähr 3 bis ungefähr 150 Cr Em, vorzugsweise zwischen 4 bis 150 Cr zm.
Als Träger lassen sich übliche Materialien, z. B. Polyester wie Polyäthylen -t erephthalat
und Polyäthylen-2,6-naphthalat, Polyolefine wie Polyäthylen und Polypropylen, cellulosederivate
wie Cellulosetriacetat und Cellulosediacetat und andere Kunststoffe wie Polycarbonate,
Polyamide, Polyimide, Polytetrafluoräthylen, Polytrifluoräthylen, Polyvinylchlorid
und Polyvinylidenchlorid und, in besonderen Fällen, nichtmagnetische Metalle wie
Kupfer, Aluminium und Zink und Keramiken wie Gläser, Porzellane und Steingut verwenden.
Im besonderen Falle eines
nichtmagnetischen biegsamen Trägers, beträgt
die Dicke vorzugsweise 3 bis 100 m.
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Beim erfindungsgemäßen Verfahren wird die Formung unter Druck durchgeführt
unter Verwendung einer in Kontakt mit der magnetischen Oberfläche befindlichen Metallwalze
und einer in Kontakt mit der Rückseite zur magnetischen Oberfläche befindlichen
elastischen Kunststoffwalze, wobei die Kunststoffwalze eine Shore-Härte von 75°
oder mehr, vorzugsweise 800 oder mehr, aufweist. Brauchbare Beispiele des Materials
einer derartigen Kunststoffwalze sind: Polyamidharze wie Nylon 6, Nylon 66, Nylon
610, nomere Gießnylonarten usw., Polyimidharze, Polyamidimidharze, Kautschuke wie
Polyurethankautsc huke, Neopren -kautschuke usw. und ähnliche. In diesen synthetischen
Harzen kann, falls erforderlich, Rußschwarz, Graphit usw. enthalten sein zum Zweck
einer Erhöhung der Festigkeit oder einer Verleihung elektrischer Leitfähigkeit.
Brauchbare Beispiele des Materials einer derartigen Metallwalze sind: austhenitische
Edelstahle vie 18 Cr-8 Ni-Edelstahl (SUSt04), 25Cr -2 0Ni-0, 2C -Edelstahl (SUS
3 10), 18cm -12Ni-2, 5Mo -0,06C {:edelstahl (SUS-316), usw., Kohlestähle, vorzugsweise
Kohle-Werkzeugstähle wie SKStahl, SKS-Stahl, SED-Stahl, SNC -Stahl, SNCM-Stahl usw.,
porenfreie, durch ZentrifugiergieBen hergestellte Gußstücke und Schmiedestähle für
mechanische Konstruktionen. Im allgemeinen wird eine Metallwalze mit einer spiegelartigen
Oberflächenbeschaffenheit verwendet, die z. B. hergestellt werden kann, indem ein
porenfreies Metall einer harten Beschichtung mit Chrom unterzogen wird. Eine derartige
Metallwalze weist vorzugsweise eine Härte nach Rockwell von 55° oder mehr auf. Die
als Material der elastischen Kunststoffwalze verwendbaren synthetischen Harze werden
z. B. beschrieben in den japanischen Patentanmeldungen (OPI) Nr. 111 108/1974, 104
611/1974, 12 606/1976 und 103 404/1976.
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Während der Druckformung liegt der Druck zwischen den Walzt n zwi-2
schen ungefähr 10 und ungefähr 80 kg/cm , vorzugsweise zwischen 30 und 60 kg/cm2.
Ferner wird vorzugsweise die Walzentt Inlveratllr auf ungefähr 10 bis ungefähr 1800
C, vorzugsweise auf 30 bis 1000 C eingestellt, weil bei unterhalb dieses Bereiches
liegenden Werten sich die magnetische Aufzeichnungsschicht nicht erweicht und die
Wirkung der Druckformung gering ist, und bei oberhalb dieses Bereiches liegenden
Werten die magnetische Aufzeichnungsschicht, der Träger und die Walze verformt wird.
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Zum Zwecke einer antistatischen Behandlung und zur Verhinderung von
magnetischen Abdrücken kann der oben beschriebene Träger einer sogenannten rückseitigen
Beschichtung auf der Rückseite zur magnetischen Schicht unterzogen werden, wie dies
offenbart ist in den US-PS 2 804 401, 3 293 066, 3 617 378, 3 062 676, 3 734 772,
3 476 596, 2 643 048, 2 803 556, 2 887 462 2 923 642, 2 997 451, 3 007 892, 3 041191,
3 115 420 und 3 166 688.
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Die magnetische Aufzeichnungsschicht läßt sich erfindungsgemäß erzeugen
durch Zusammenmischen und Kneten eines ferromagnetischerl Pulvers, eines Bindemittels,
eines Dispergiermittels, eines Schmie rmittels, eines Abriebnittels, eines antistatischen
Mittels und eines Lösungsmittels zwecks Herstellung einer Überzugszusammensetzung
und durch Auftragen der Überzugszusammensetzung auf einen Träger.
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Die Dicke der magnetischen Aufzeichnungsschicht auf Trockenbasis beträgt
im allgemeinen zwischen ungefähr 1 und ungefähr 15 Zm, vorzugsweise zwischen 2 und
13 Zm. Die Verfahren zur Herstellung von magnetischen Überzugszusammensetzungen,
die sich bei der Erfindung verwenden lassen, werden im einzelnen erläutert in,z.
B.,denjapanischen Patentveröffentlichungen Nr. 15/1960, 2G 794/1964, 186/1968, 28
043/1972, 28 045/1972, 28 046/1972, 28 048/1972, 31 445/1972, 11 162/1973, 21 331/1973
und 33 683/1973 und der russischen Patentschrift
308 033. Die
in diesen Veröffentlichungen beschriebenen magnetischen Überzugs zusammensetzungen
enthalten ferromagnetische Pulver, Bindemittel uiid eberzugslösungsmlttel als Hauptbestandteile
und wahlweise Zusätze wie Dispergiermittel, Schmiermittel, Abriebmittel und antistatische
Mittel.
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Geeignete, bei der Erfindung verwendbare Bindemittel umfassen bekannte
thermoplastische Harze, thermisch härtbare Harze und Mischungen daraus.
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Brauchbare Beispiele der erfindungsgemäß verwendbaren ferromagnetischen
Pulver sind z. B. y je203, Co-dotiertes y-Fe2O3, Fe3O4, Co-dotiertes Fe3O4, Berthollid-Verbindungen
von Y -Fe2O3 und Fe 304 (FeO:1,33< x < 1,50), Co-dotierte Berthollid-Verbindungen
von r -Fe203 und Fe3O4 (FeO : 1,33 < x < 1,50),CrO2, Co-Ni-P-Legierungen,
Co-Ni-Fe-Legierungen, Co-Ni-Fe-B -Legierungen, Fe-Ni-Zn -Legierungen, F e -Mn-Zn
-Legierungen,. Fe -C o -Ni-P -Legierungen und Ni-Co-Legierungen, wie sie beschrieben
sind in den japanischen Patentveröffentlichungen 14 090/1969, 18 372/1970, 22 062/1972,
22 513/1972, 28 466/1971, 38 755/1971, 4 286/1972, 12 422/1972, 17 284/1972, 18
509/1972,18 573/1972, 10 307/1964 und 39 639/1973, US-PS 3 026 215, 3 031 341, 3
100 194, 3 242 005, 3 389 014, GB-PS 752 659, 782 762 und 1 007 323, der FR-PS 1
107 654 und der DTA 1 281 334.
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Die feinen ferromagnetischen Pulver weisen vorzugsweise eine Teilchenlänge
von ca. 0,2 - 1 m und ein Verhältnis von Länge zur Breite von 1: 1 bis 20: 1 auf.
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Geeignete thermoplastische Harze haben einen Erweichungspunkt von
ungefähr 1500 C oder niedriger, ein durchschnittliches Molekulargewicht von ungefähr
10.000 bis 200.000 und einen in der Größenordnung
von ungefähr
200 bis 2 000 liegenden Polymerisationsgrad und sind, z. B., Vinylchlorid-Vinylacetatcopolymerisate,
Vinylchlorid-Vinylidenchloridcopolymerisate, Vinylchlorid -Ac rylnitrilcopolyme
risate, Ac rylat -Acryinitrilcopoly meris ate, Ac rylat-V inylidenchloridc opolymerisate,
Acrylat -Styrolcopolymeris ate, Methac ry lat -Ac ry lnitrilcopolymeris ate, Methacrylat-Vinylidenchloridcopolymerisate,
Methacrylat-Styrolcopolymerisate, Urethanelastomere, Polyvinylfluorid, Vinylidenchlorid
-Ac ry -nitrilcopolymerisate, Butadien-Acrylnitrilcopolymerisate, Polyamid -harze,
Polyvinylbutyral, C ellulosederivate wie C elluloseacetatbuty rat, Cellulosediacetat,
Cellulosetriacetat, C ellulosepropionat, Cellulose -nitrat und ähnliche, Styrol-Butadiencopolymerisate,
Polyesterharze, Chlorvinyläther-Acrylatcopolymerisate, Aminoharze, verschiedene
synthetische thermoplastische Harze auf Kautschukbasis und Mischungen daraus. Beispiele
dieser Harze sind beschrieben in den japanischen Patentveröffentlichungen 6 877/1962,
12 528/1964, 19 282/1964, 5 349/1965, 20 907/1965, 9 463/1966, 14 059/1966, 16 985/1966,
6 428/1967, 11 621/1967, 4 623/1968, 15 206/1968, 2 889/1969, 17 94'V1969, 18 232/1969,
14 020/1970, 14 500/1970, 18 573/1972, 22 063/1972, 22 064/1972, 22 068/1972, 22
069/1972, 22 070/1972 und 27 886/1973, US-PS 3 144 352, 3 419 420, 3 499 789, 3
713 887 usw.
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Geeignete Mtzehärtbare Harze haben in Form einer Überzugslösung ein
Molekulargewicht von ungefähr 200.000 oder weniger. Beim Erhitzen wird nach dem
Beschichten und Trocknen das Molekulargewicht aufgrund von Reaktionen wie Kondensation,
Addition und ähnliche unendlich groß.
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Von diesen Harzen werden diejenigen bevorzugt, die vor der thermischen
Zersetzung weder erweichen noch schmelzen. Typische Beispiele dieser Harze sind
Phenolharze, Kpoxydharze, härtende Polyurethanharze, Harnstoffharze, Melaminharze,
Alkydharze, Siliconharze, reaktive Harze auf Acrylbasis, Epcyd-Polyamidharze, Mischungen
von Polyesterharzen hohen Molekulargewichts und Isocyanatvorpolymerisaten, Mischungen
aus Methacrylsäuresalzcopolymerisaten und Diioscyanatvorpolymerisaten,
Mischungen
aus Polyesterpolyolen und Polyisocyanaten, Harnstoff-Formaldehydharze, Mischungen
aus Glykolen niedrigen Molekulargewichts, Diolen hohen Molekulargewichts und Triphylmethantriisocyanat,
Polyaminharze und Mischungen daraus usw. Beispiele dieser Harze sind z. B. beschrieben
in den japanischen Patentveröffentlichungen 8 103/1964, 9 779/1965, 7 192/1966,
8 016/1966, 14 275/1966, 18 179/1967, 12 081/1968, 28 023/1969, 14 501/1970, 13
103/1971, 22 065/1972, 22 066/1972, 22 067/1972, 22 072/1972, 22 073/1972, 28 045/1972,
28 048/1972, 28 922/1972, US-PS 3 144 353, 3 320 090, 3 437 510, 3 597 273, 3 781
210, 3 781 211 usw. Diese Bindemittel lassen sich e inzeln oder in Kombination miteinander
verwenden.
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Den Bindemitteln können andere Zusätze zugegeben werden. Das Mischverhältnis
von ferromagnetischem Pulver zu Bindemittel beträgt 10 bis 400 Gewichtsteile, vorzugsweise
30 bis 200 Gewichtsteile des Binde mittels zu 100 Gewichtsteilen des ferromagnetischen
Pulvers.
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Zusätzlich zum oben beschriebenen Bindemittel und dem feinen ferromagnetischen
Pulver können der magnetischen Aufzeichnungsschicht andere Zusätze wie Dispergiermittel,
Schmiermittel, Abriebmittel, antistatische Mittel und ähnliche zugesetzt werden.
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Geeignete Dispergiermittel sind ungefähr 12 bis 18 Kohlenstoffatome
enthaltende Fettsäuren der allgemeinen Formel R1COOH, worin R1 eine Alkylgruppe
mit ungefähr 11 bis 17 Kohlenstoffatome darstellt, z. B.
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Caprylsäure, Caprinsäure, Laurinsäure, Myristinsäure, Palminsäure,
Stearinsäure, Ölsäure, Elaidinsäure, Linolsäure, Linolensäure, Stearyl haare und
ähnliche, metallische Seifen, die die Alkalimetallsalze (Li, Na, K usw.) oder die
Erdalkalimetallsalze (Mg, Ca, Ba usw.) der obengenannten Fettsäuren enthalten, und
Lecithin usw. Höhere Alkohole mit mehr als 12 Kohlenstoffatomen und ihre Sulfate
sind auch verwendbar. Diese Dispergiermittel werden im allgemeinen in einem
Gewichtsverhältnis
von 1 bis 20 Gewichtsteile Dispergiermittel zu 100 Gewichtsteile Bindemittel verwendet.
Geeignete Dispergiermittel sind beschrieben in den japanischen Patentveröffentlichungen
28 369/1964, 17 945/1969 und 15 001/1973 und in den US-PS 3 387 993 und 3 470 021.
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Brauchbare, mit der Erfindung verwendbare Schmiermittel umfassen Siliconöle,
Rußschwarz, Graphit, Pfropfpolymerisate aus Rußschwarz, Molybdändisulfid, Wolframdisulfid,
Fettsäureester aus Monocarboxyl -fettsäuren mit ca. 12 -16 Kohlenstoffatomen und
monohydrischen Alkoholeii mitca.2-12 Kohlenstoffatomen, Fettsäureester von Monocarboxylfettsäuren
mit mehr als 17 Kohlenstoffatomen und monohydrischen Alkoholen, in denen die Gesamtzahl
der Kohlenstoffatome ungefähr 21 bis 23 beträgt und ähnliche.
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Diese Schmiermittel werden im allgemeinen im Verhältnis von ungefähr
0,2 bis 20 Gewichtsteile pro 100 Gewichtsteile des Bindemittels verwendet. Diese
Schmiermittel sind beschrieben in der japanischen Patentveröffentlichung 23 889/1968,
den japanischen Patentanmeldungen 28 647/1967 und 81 543/1968, den US-PS 3 470 021,
3 492 235, 3 497 411, 3 523 086, 3 625 760, 3 630 772, 3 634 253, 3 642 539, 3 687
725, in "IBM Technical Disclosure Bulletin",Band 9, Nr. 7, Seite 779 (Dezember 1966)
und ELEKTRONIK", Nr.12, Seite 380 (1961).
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Typische Abriebmittel, die mit der Erfindung verwendbar sind, umfassen
geschmolzenes Aluminiumoxid, Siliciumcarbid, Chromoxid, Korund, Diamant, synthetischer
Diamant, Granat, Schmirgel (Hauptbestandteil: Korund und Magnetit) und ähnliche.
Brauchbare Abriebmittel weisen eine mittlere Teilchengröße von ungefähr 0,05 bis
5 pm, vorzugsweise von ungefähr 0, 1 bis 2 m auf. Diese Abriebmittel werden im allgemeinen
im Verhältnis von 7 bis 20 Gewichtsteile auf 100 Gewichtsteile eines Bindemittels
zugegeben. Diese Abriebmittel sind beschrieben in
der japanischen
Patentanmeldung Nr. 26 749/1973, in US-PS 3 007 807, 3 041 196, 3 293 066, 3 630
910 und 3 687 725, GB-PS 1 145 349 und in den DT-PS 853 211 und 1 001 000.
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Die mit der Erfindung verwendbaren antistatischen Mittel umfassen
elektrisch leitende Pulver wie Graphit, Rußschwarz und Rußschwarzpolymerisate, natürliche
oberflächenaktive Mittel wie Saponin, nichtionische oberflächenaktive Mittel wie
diejenigen auf Alkylenoxidbasis, Qycerinbasis und Glycidolbasis, kationische oberflächenaktive
Mittel wie heterocyklische Verbindungen, z. B. höhere Alkylamine, quaternäre Ammoniumsalze,
Pyridin und ähnliche, Phosphonium- und Sulfoniumverbindungen und ähnliche, anionische
oberflächenaktive Mittel, die Säuregruppen wie Carboxylsäuregruppen, Sulfonsäuregruppen,
Sulfat -gruppen, Phosphatgruppen und ähnliche enthalten, und amphotere oberflächenaktive
Mittel wie Aminosäuren, Aminosulfonsäuren und Sulfate oder Phosphate von Aminoalkoholen
und ähnliche.
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Beispiele der als antistatische Verbindungen verwendbaren oberflächenaktiven
Mittel sind beschrieben in US-PS 2 271 623, 2 240 472, 2 288 226, 2 676 122, 2 676
924, 2 676 975, 2 691 566, 2 727 860, 2 730 498, 2 742 379, 2 739 891, 3 068 101,
3 158 484, 3 201 253, 3 210 191, 3 294 540, 3 415 649, 3 441 413, 3 442 654, 3 475
174 und 3 545 974, DT-OS 1 942 665, GB-PS 1 007 317 und 1 198 450, Ryohei Oda et
al.
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"Synthesis of the Surface Active Agents and their Applications", Maki
Shoten, Tokio (1964), A. M. Schwarts et al "Surface Active Agents", Interscience
Publications Cord, New York, 1958, J, P. Sisley et al, "Encyclopedia of Surface
Active Agents", Band 2, Chemical Publishing Co., New York, (1964)und "Handbook of
Surface Active Agents", 6. Auflage, Sangyo Tosho Co., Tokio (20. Dezember 1966),
usw.
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Diese oberflächenaktiven Mittel können einzeln oder als Mischungen
miteinander verwendet werden. Sie werden im allgemeinen als antistatische Mittel
eingesetzt, können jedoch in einigen Fällen zu anderen Zwecken dienen, z. B. zur
Verbesserung der dispergierenden, magnetischen und schmierenden Eigenschaften, sowie
als Hilfsbesc hic htungsmittel.
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Die Bildung der magnetischen Aufzeichnungsschicht läßt sich durchführen,
indem die oben beschriebene Zusammensetzung in einem organischen Lösungsmittel gelöst
oder dispergiert und die Zusammensetzung auf einen Träger aufgetragen wird. Das
heißt, die obengenannten magnetischen Pulver, Bindemittel, Dispergiermittel, Schmiermittel,
Abriebmittel, antistatische Mittel und Lösungsmittel werden in geeigneten Verhältnissen
gut miteinander vermischt oder verknetet, um eine Überzugszusammensetzung zu ergeben.
Zum Verkneten werden das magnetische Pulver und die anderen Bestandteile gleichzeitig
oder getrennt in eine Knetmaschine eingeführt. Z. B. kann ein magnetisches Pulver
einem ein Dispergiermittel enthaltendes Lösungsmittel zugegeben, eine bestimmte
Zeitlang geknetet und dann mit den anderen Komponenten vermischt und genügend verknetet
werden, um eine magnetische tberzugszusammensetzung zu ergeben. Zum Kneten und Dispergieren
werden verschiedene Knetmaschinen eingesetzt, z. B. Zeoveirollenmühlen, Dreirollenmühlen,
Kugelmühlen, Kieselsteinmühlen, T rommelmühlen, Sandmahlmaschinen, Zerkleinerer
nach Szegvari, Hochgeschwindigkeitspralldispergiermasc hinen, Hochgeschwindigkeitssteinmü
hlen, Hochgeschwindigkeltsschlägermühlen, D ispergierkneter, Hochgesc hwin -digkelts
mischgeräte, Homogenis iergeräte, Ultraschalldispergiergeräte usw. Die Knet- und
Dispergierverfahren sind beschrieben in T. C. Patton, "Paint Flow and Pigment Dispersion",
veröffentlicht von John Wiley & Sons (1964).
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Die beschriebene magnetische Aufzeichnungsschicht läßt sich auf einem
Träger auftragen mit Hilfe von Beschichtungstechniken wie Luftbürstenbeschichtung,
Abstreifbeschichtung, Luftmesserbeschichtung, PreRbeschichtung, Imprägnierbeschichtung,
Beschichtung mit gegenläufigen Walzen, Beschichtung mit Übertragungswalzen, Gravurbeschichtung,
Beschichtung mit punktweisem Auftrag, Gießbeschichtung oder Beschichtung durch Sprühauftrag
und ähnliche. Andere Verfahren lassen sich auch anwenden. Diese Verfahren sind beschrieben
in "Coating Engineering", Seiten 253 - 277, herausgegeben von Asakura Shoten, Tokio,
(20. März 1971).
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Typische organische Lösungsmittel, die sich bei der Beschichtung verwenden
lassen, umfassen Ketongwie Aceton, Methyläthylketon, Methylisobutylketon, Cyclohexanon
u.ä., Alkohole,wie Methanol, Äthanol, Propanol, Butanol u. ä., Ester,wie Methylacetat,
Äthylacetat, Butylacetat, Äthyllactat, Glycolmonoäthylätheracetat u. ä., Äther und
Glycoläther, wie Diäthyläther, G lycolmonoäthyläther, G lycoldimethyläther, D ioxan
u. ä, aromatische Kohlenwasserstoffe, wie Benzol, Toluol, Xylol u. ä., Chlorkohlenwasserstoffe,
wie Methylenchlorid, Äthylenchlorid, Tetrachlorkohlenstoff, Chloroform, Äthylenchlorhydrin,
Dic hlorbenzol u. a.
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usw.
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Die auf diese We ise auf einem Träger aufgetragene magnetische Schicht
wird getrocknet, nachdem, falls dies erforderlich war, der Überzug einer Behandlung
zur Orientierung des in der Schicht befindlichen Magnetpulvers unterzogen worden
ist. Die magnetische Schicht kann der erfindungsgemäßen Formung unter Druck unterzogen
oder in gewünschter Form zugeschnitten werden, um das erfindungsgemäße Aufzeichnungsmaterial
auf diese Weise zu ergeben. In diesem Fall kann das orientierende Magnetfeld entweder
ein magnetisches Wechsel- oder Gleichfeld mit einer Feldstärke von ungefähr 500
- 2000 Gauss sein.
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Die Trockentemperatur kann im Bereich von ungefähr 50 bis ungefähr
100°C liegen und die Trockenzeit beträgt ungefähr 3 bis 10 Minuten.
-
Geeignete Verfahren zur Orientierung von Magnetpulvern sind offenbart
in den US-PS 1 949 840, 2 796 359, 3 001 891, 3 172 776, 3 416 949, 3 473 960 und
3 681 138, den japanischen Patentveröffentlichungen Nr.
-
3 427/1957, 28 368/1964, 23 624/1965, 23 625/1965, 13 181/1966, 13
043/1973 und 39 722/1973.
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Die Orientierungsrichtung der magnetischen Substanz wird bestimmt
je nach dem vorgesehenen Verwendungszweck. Das heißt, die Richtung ist parallel
zur Längsrichtung des Bandes im Falle von Tonbändern, Blldaufzeichnungsbändern kleiner
Größe und Speicherbändern, und im Winkel von ungefähr 30 bis 900 zur Längsrichtung
im Falle von Rundfunkbildaufzeichnungsbändern.
-
Durch Verwendung des erfindungsgemäßen magnetischen Aufzeichnungsmediums
lassen sich die folgenden Vorteile oder Vorzüge erzielen: (1) Das Farbrauschen wird
derart verringert, daß die Qualität des durch Farbsignale erzeugten Farbbildes verbessert
wird.
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(2) Innerhalb eines kurzen Wellenlängenbereiches wird der Pegel des
Ausgangssignales erhöht.
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(3) Das Verhältnis von Signal zu Rauschen bei der Bildaufzeichnung
wird vergrößert.
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(4)Im Falle von Tonsignalen werden die Hochfrequenzleistung und das
Verhältnis von Signal zu Rauschen vergrößert.
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(5)Bei Verwendung als Bildaufzeichnungsband oder als Vorlageband zu
Überspielzwecken wird die Anzahl der zulässigen Überspielungen erhöht. Unter Überspielen
ist ein Aufzeichnungsvorgang zu verstehen, bei dem nacheinander Musik, gewollte
Geräusche, Sprache usw. zusammen auf einem Band aufgenommen werden.
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(6)Da mit verringertem Druck zwischen den Kalandrierwalzen der gleiche
Farbrauschpegel wie bisher erhalten werden kann, läßt sich die Lebensdauer der Walzen
verlängern.
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Anhand der nachfolgend aufgeführten Beispiele soll die Erfindung weiterhin
im einzelnen erläutert werden. Es ist für den Fachmann selbstverständlich, daß die
Bestandteile, Verhältnisse, Betriebsreihenfolge u. ä.
-
auf verschiedene Weisen geändert und modifiziert werden können, ohne
vom Erfindungsgedanken abzuweichen. Folglicherweise sollten die nachfolgenden Beispiele
nicht als Begrenzung der Erfindung aufgefaßt werden.
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Beispiele Eine Unterlage für eine Polyäthylenterephthalatschicht wurde
mit der nachfolgend beschriebenen Zusammensetzung überzogen, um eine Schichtdicke
von 3 bis 11 Rm auf Trockenbasis zu ergeben, und dann unter verschiedenen, in der
Tabelle 1 angegebenen Bedingungen, einer Kalandrierbehandlung unterzogen. Danach
wurde das auf diese Weise erhaltene Magnetband zu einer Breite von 2" geschnitten,
um ein Bildaufzeichnungsband zu ergeben. Die Bildaufzeichnungseigenschaften wurden
in einem Gerät vom Typ AVR-1 VTR der Firma Ampex geprüft.
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Gewichtszusammensetzung der magnetischen Schicht: magnetische Substanz
300 Teile y-Fe2O3 mit mittleren Teilchenlängen von 0,2 µm und -weiten von 0,065
µm Dispergiermittel ( I .ecithin) 5 Vinylchlorid/Vinylacetatcopolymerisat 40 (mittlerer
Polymerisationsgrad: 450) Polyamidharz (Aminwert: 100) 25 Epoxydharz (Epoxydäquivalent:
450) 50 nichtionisches antistatisches Mittel 16 Rußschwarz 15
T
a b e l l e 1
| Unterlage Dicke der Elastische Walze Druck |
| Probe Dicke Oberflächen- Oberflächen- magneti- Material Härte
zwischen |
| Nr. (µm) rauhigkeit rauhigkeit schen Walzen |
| "Höhe (µm) Abstand (µm) (µm) (Grad) (kg/cm²) |
| 1 22 0,56 7-30 11 Baumwolle 75 10-50 |
| (0,37) |
| 2 " 0,56 " " Nylon 80 " |
| (0,37) |
| 3 " 0,33 30-300 " Baumwolle 75 " |
| (0,22) |
| 4 " " " " Nylon 80 " |
| 5 " 0,56 7-30 3 Baumwolle 75 " |
| 6 " 0,33 30-300 " Nylon 80 " |
| (0,22) |
| 7 " 0,25 50-700 11 " " 50 |
| (0,17) |
| 8 " 0,15 50-1000 " " 75 " |
| (0,1) |
| 9 14 0,1 50-2000 3 " 80 " |
| (0,07) |
| 10 16 0,5 " 4 " " " |
| (0,03) |
*Höhe gemessen mit Stylzus-Rauhigkeitsprüfgerät () gemessen mit Interfernzmikroskop
Die
Fig. 3 zeigt die Beziehung zwischem dem ursprünglichen Druck (kg/cm2, Abszisse),
zwischen den Kalandrierwalzen und dem Farbrauschen (dB, Ordinate) für die Proben
1 bis 10.
-
Bei der Probe 1 wird unter Bedingungen, die denen des Standes der
Technik entsprechen, der Druck zwischen den Kalandrierwalzen geändert. Bei der Probe
2 war die bei der Probe 1 verwendete elastische Walze gegen eine Nylonwalze ausgetauscht
worden, wodurch sich eine Verringerung des Farbrauschens ergab, wie dies die Kurve
zeigt. Die mit der Probe 3 erhaltenen Ergebnisse zeigen, daß sich eine Verringerung
des Farbrauschens ergibt durch eine Verbesserung der Oberflächenglattheit der Unterlage,
auch bei niedrigem Druck zwischen den Kalandrierwalzen. Jedoch ist diese Verringerung
noch nicht ausreichend. Im Falle der Probe 4 wurde das beste Ergebnis erhalten durch
eine Verbesserung der Oberflächenglatthell und die Verwendung einer Nylonwalze.
Irn Falle der Proben 5 und 6 war die Dicke der magnetischen Schicht verringert,
wodurch entsprechend abweichende Ergebnisse von den an den Proben 1 und 4 erzielten
erhalten wurden.
-
Aus diesen Ergebnissen geht hervor, daß unter den angegebenen Bedingungen
des erfindungsgemäßen Verfahrens weit bessere Ergebnisse in bezug auf Farbrauschen
erzielt werden können als dem Stand der Technik entsprechen, und daß ferner das
Farbrauschen nicht im gleichen Maße infolge einer Verringerung der magnetischen
Schicht verstärkt wird.
-
Eine Analyse der in der Fig. 3 gezeigten Ergebnisse führt zu den folgenden
Schlüssen: (1) Die Wirkung der Kombination der durch die Oberflächenrauhigkeit und
die Art der Walzen dargestellten Faktoren ist größer als die Wirkung von nur einem
dieser Faktoren, d. h. von nur der Rauhigkeit
der Oberfläche der
Unterlage oder der Beschaffenheit einer Walze. Die günstigsten Farbrauschpegel gemäß
den an den Proben 1 bis 3 erzielten Kurven und der Farbrauschpegel gemäß der an
2 der Probe 4 erzielten Kurve bei einem Druck von 50 kg/cm wurden in der nachfolgenden
Tabelle zusammengestellt.
-
Rauhigkeit der Oberfläche der Unterlage Rauh Fein Baumwollwalze Probe
Nr. 1 Probe Nr. 3 0dB -0,8dB Nylonwalze Probe Nr. 2 Probe Nr. 4 -0,65dB -2,4 dB
Die Differenz zwischen den Werten für die Proben 1 und 4, d. h.
-
2,4 dB,ist wesentlich größer als die Summe der Differenz zwischen
den Werten für die Proben 1 und 3, d. h. 0,8 dB und der Differenz zwischen den Werten
für die Proben 1 und 2, d. h. 0,65 dB.
-
(2) Im Falle der Proben 4 und 6, die den erfindungsgemäßen Bedingungen
entsprechen, wird ein magnetisches Aufzeichnungsmaterial von hervorragenden Farbrauscheigenschaften
durch Erhöhung des Kalandrierdruckes hergestellt.
-
(3) Bei der Verwendung einer Kombination von einer elastischen Walze
aus Langfasern, wie Baumwolle, Fillmat oder Wolle und einer rauhen Unterlage, wie
im Beispiel der Proben 1 und 5, verschlechtert sich das Farbrauschen erheblich mit
Zunahme des Druckes zwischen den Kalandrierwalzen und bei Verwendung von entweder
einer Nylonwalze oder einer glatten Unterlage, wie im Falle der
Proben
2 und 3, ist die Verschlechterung des Farbrauschens bei Zunahme des Druckes zwischen
den Walzen zwar nicht so groß wie im vorstehend beschriebenen Fall, aber sie findet
dennoch zu einem gewissen Grade statt. Wenn dagegen eine Kombination einer Nylonwalze
oder Kautschukwalze und einer glatten Unterlage verwendet wird, wie dies bei den
Proben 4 und 6 erfindungsgemäß der Fall war, ergibt sich keine Verschlechterung
des Farbrauschens.
-
(4) Im Falle der Probe 4 wurden beim optimalen Kalandrierdruck auch
andere Eigenschaften als das Farbrauschen verbessert, wie dies der folgende Vergleich
mit der Probe 1 zeigt: a) Bildaufzeichnungsempfindlichkeit + 1,2 dB b) Verhältnis
Signal/Rauschen bei Bildaufzeichnung + 2,3 dB c) Verhältnis Signal/Rauschen bei
Tonaufzeichnung + 2 dB Tonfrequenzcharakteristik + 1,1 dB (5) Aus dem Verhältnis
zwischen der Anzahl von Überspielungen (Abszisse) und dem Farbrauschen (Ordinate),
wie dies in der Fig.4 gezeigt ist, ergibt sich, daß eine Verschlechterung des Farbrauschens
mit der Anzahl von Überspielungen bei Verwendung einer Kombination aus einer verbesserten
Trägeroberfläche und einer Nylonwalze (Probe 4) geringer ist als im Falle einer
Verbesserung von nur der Oberfläche des Trägers (Probe 3) oder Vergleichsbeispiel
(Probe 1).