DE2726122C2 - Verfahren zur Herstellung eines magnetischen Aufzeichnungsmaterials - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines magnetischen Aufzeichnungsmaterials gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

Anwendungsgebiet der Erfindung ist insbesondere die Herstellung von Magnetbändern, die ein geringes Farbrauschen aufweisen.

Zum Reduzieren des Farbrauschens beim Aufzeichnen von Farbsignalen auf ein Video- oder Bildaufzeichnungsband ist es bekannt, die Oberfläche der Magnetschicht des Bandes mit Verfahren der nachstehend angegebenen Art zu glätten:

(1) Verfahren unter Anwendung besonderer Formbedingungen, z. B. die Verwendung von elastischen Urethankautschukwalzen oder einer verdampfbaren Substanz in der Magnetschicht, wie sie in der JP-PS 21 158/1964 und in den JP-OS 11 108/1974,1 04 611/1974,92 606/1976 und 1 03 404/1976 beschrieben sind.

(2) Replikaverfahren, bei denen die Magnetschicht auf einer spiegelartigen Oberfläche gebildet und dann auf einen bandförmigen Träger übertragen wird, wie sie in der US-PS 37 83 023 und in der JP-PS 14 390/1965 beschrieben sind.

(3) Verfahren, bei denen die Oberfläche der Magnetschicht mechanisch poliert wird, wie dies in der US-PS 26 88 567 beschrieben ist.

(4) Verfahren unter besonderer Ausbildung der Schichtstruktur des magnetischen Aufzeichnungsmalerials, z. B. durch Aufnehmen der Oberflächenrauhigkeiten einer Glättwalze in einer rückwärtigen Schicht, wie dies in der JP-PS 10 244/1974 beschrieben ist.

Mit diesen bekannten Verfahren läßt sich jedoch die Oberfläche der Magnetschicht nicht genügend glätten, um das Farbrauschen stark zu reduzieren.

Die DE-OS 25 32 257 beschreibt ein magnetisches Aufzeichnungsmaterial der gattungsgemäßen Art, das für Aufzeichnungen hoher Dichte bei den kurzen Wellenlängen geeignet sein und ein gutes Signal/Rauschverhältnis und einen niedrigen Rauschpegel bei geringen Magnetschichtdicken von 5 μπι oder weniger ergeben soll, bei denen sich üblicherweise die Oberflächeneigenschaften in der Weise verschlechtern, daß ein ungenügender Kontakt zwischen dem Aufzeichnungsmaterial und dem Magnetkopf eines Aufzeichnungsgerätes entsteht, und bei denen es nicht möglich ist, den erhöhten Rauschpegel durch Verbessern der Dispersion des Magnetpulvers oder eine Oberflächenbehandlung, z. B. durch Kalandrieren, zu verringern. Zur Erzielung der gewünschten Eigenschaften soll bei Magnetschichtdicken von 5 μιη oder weniger die Oberflächenrauheit des flexiblen nichtmagnetischen Trägers einen mittels einer Formel zu bestimmenden Wert nicht überschreiten, der 0,41 μιη bei einer Magnetschichtdicke von 5 μιη beträgt und sich bei kleiner werdender Dicke der Magnetschicht verringert. Der nichtmagnetische Träger dieses Aufzeichnungsmaterials kann Dicken von 30 bis 50 μπι aufweisen. Die Oberflächenglättung erfolgt durch Kalandrieren, bei dem die Magnetschicht zwischen einer Metallwalze und einer Nichtmetallwalze unter einem Walzendruck von 2,5 bis 49,0 MPa und bei einer Temperatur von 35 bis 150⁰C geführt wird. Niedrigere Drücke und Temperaturen werden als ungünstig bezeichnet. Als Nichtmetallwalze wird eine aus Baumwolle oder aus einem nicht spezifizierten synthetischen Harz gefertigte Walze bevorzugt.

Die Aufgabe der im Patentanspruch 1 gekennzeichneten Erfindung ist es, ein Verfahren zum Herstellen eines magnetischen Aufzeichnungsmaterials, insbesondere eines Magnetbandes vorzusehen, dessen Farbrauschen beim Aufzeichnen von Farbsignalen stark verringert ist

Anhand der Figuren wird die Erfindung näher erläutert Es zeigt

F i g. 1 eine graphische Darstellung der Beziehung zwischen dem Kalandrierdruck bei der Herstellung und dem Farbrauschpegel eines erfindungsgemäß hergestellten und eines in bekannter Weise hergestellten magnetischen Aufzeichnungsmaterials,

F i g. 2 eine graphische Darstellung der Beziehung zwischen der Oberflächenrauheit eines Trägers und dem Farbrauschpegel von mit verschiedenen elastischen Walzen erhaltenen magnetischen Aufzeichnungsmaterialien,

F i g. 3 eine graphische Darstellung der Beziehung zwischen dem Kalandrierdruck bei der Herstellung und dem Farbrauschen verschiedener Bänder eines magnetischen Aufzeichnungsmaterials, das erfindungsgemäß und nach bekannten Verfahren hergestellt worden war, und

Fig.4 eine graphische Darstellung der Beziehung zwischen der Anzahl der Oberspielungen und dem Farbrauschen verschiedener Bänder eines magnetischen Aufzeichnungsmaterials, das erfindungsgemäß und nach bekannten Verfahren hergestellt worden war.

Das mechanische Polieren der Magnetschicht eines Aufzeichnungsmaterials ist zur Verringerung des Farbrauschpegels wirksam, jedoch einer Behandlung mit Kalandrierwalzen unterlegen. Bei der Verwendung von Kalanderwalzen wird das Farbrauscher, bei einer Erhöhung des formenden Druckes zwischen den Walzen verringert. Ab einem bestimmten Druck wird jedoch das Farbrauschen nicht mehr verringert, sondern sogar verschlechtert, wie dies die Kurve A der F i g. 1 für ein bekanntes Material anhand von relativen Änderungen zeigt.

Bei Versuchen zur Herstellung eines magnetischen Aufzeichnungsmaterials und zur Erzielung eines Verlaufes, wie ihn die Kurve ßder Fig. 1 zeigt, wurde gefunden, daß die Ursache der einer Differenz Centsprechenden Verschlechterung oder Verbesserung in der Kombination des verwendeten Trägers und des Materials der Kalandrierwalzen liegt. Es erwies sich als erforderlich, ein Material auszusuchen, bei dem während des Anpressens keine harten Unebenheiten auf der elastischen Walzenoberfläche erscheinen, den Druck zwischen den Walzen zu erhöhen und die Oberflächenrauheit des als Träger der Magnetschicht dienenden Substrats zu verringern. Hierbei wurde die in der F i g. 2 dargestellte Beziehung zwischen der Oberflächenrauheit oder Glätte der Trägerfläche und dem Farbrauschen bei Verwendung einer Kunststoffwalze A und einer Baumwollwalze B erhalten.

Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren weist der nichtmagnetische Träger eine Oberflächenrauheit von 0,35 μπ\ oder weniger, vorzugsweise 0,33 μπι oder weniger auf, wie sie mit einem Tastnadel-Rauheitsprüfer bestimmbar ist. Die Dicke des Trägers unterliegt keiner besonderen Beschränkung, jedoch liegt sie im allgemeinen zwischen ungefähr 3 und ungefähr 150 μιη, vorzugsweise zwischen 4 und 150 μιτι.

Als Träger lassen sich übliche Materialien, z. B. Polyester wie Polyetylenterephthalat und Polyethylen-2,6-naphthalat, Polyolefine wie Polyethylen und Polypropylen, Cellulosederivate wie Cellulosetriaceat und CeI-lulosediacetat und andere Kunststoffe wie Polycarbonate, Polyamide, Polyimide, Polytetrafluorethylen, Polytrifluorethylen, Polyvinylchlorid und Polyvinylidenchlorid und, in besonderen Fällen, nichtmagnetische Metalle wie Kupfer, Aluminium und Zink und Keramiken wie Gläser, Porzellane und Steingut verwenden. Im besonderen Fall eines nichtmagnetischen biegsamen Trägers beträgt die Dicke vorzugsweise 3 bis 100 μιτι.

Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren wird das Druckformen unter Verwendung einer in Kontakt mit der magnetischen Oberfläche befindlichen Metallwalze und einer in Kontakt mit der Rückseite des Trägers befindlichen elastischen Kunststoffwalze durchgeführt, wobei die Kunststoffwalze eine Shore-Härte von 75° oder mehr, vorzugsweise 80° oder mehr, aufweist. Das Material der Kunststoffwalze ist ausgewählt aus Polyamidharzen, deren monomere Ausgangssubstanzen ζ. B. sechs Kohlenstoffe enthalten können, Polyimidharzen, Polyamidimidharzen, Polyurethanen und synthetischen Kautschuken. Falls erforderlich, kann in diesen synthetischen Substanzen Ruß, Graphit usw. zur Erhöhung der Festigkeit oder der elektrischen Leitfähigkeit enthalten sein. Die Metallwalze besteht aus einem authenitischen Edelstahl wie 18 Cr-8 Ni-Edelstahl (SUS-304), 25 Cr-20 Ni-0,2 C-Edelstahl (SUS-310), 18 Cr-12 Ni-2,5 Mo-0,C6 C-Edelstahl (SUS-316) usw. oder einem Kohlenstorfstahl, vorzugsweise einem Kohlenstoff-Werkzeugstahl wie SK-Stahl, SKS-Stahl, SKD-Stahl, SNC-Stahl, SNCM-Stahl usw. Im allgemeinen wird eine Metallwalze mit einer spiegelartigen Oberfläche verwendet, die z. B. durch Hartbeschichten eines porenfreien Metalles mit Chrom herstellbar ist. Eine derartige Metallwalze weist vorzugsweise eine Härte nach Rockwell von 55° oder mehr auf.

Während des Druckformens beträgt der Druck zwischen den Walzen 0,98 bis 7,85 MPa. Vorzugsweise liegt der Druck zwischen 2,94 und 5,88 MPa. Die Walzentemperatur wird vorzugsweise auf 10 bis 180°C, vorzugsweise auf 30 bis 100°C eingestellt, weil bei Werten unterhalb dieses Bereiches die magnetische Aufzeichnungsschicht nicht weich wird und die Wirkung des Druckformens gering ist, und bei Werten oberhalb dieses Bereichs die magnetische Aufzeichnungsschicht, der Träger und die Walzen verformt werden.

Zur antistatischen Behandlung und zur Verhinderung des Entstehens von magnetischen Abdrücken kann der Träger auf der der magnetischen Schicht entgegengesetzten Seite einer rückseitigen Beschichtung unterzogen werden, wie dies in den US-PS 28 04 401,32 93 066,36 17 378,30 62 676,37 34 772,34 76 596,26 43 048,28 03 556, 28 87 462,29 23 642,29 97 451,30 07 892,30 41 191,31 15 420 und 31 66 688 beschrieben ist.

Die magnetische Aufzeichnungsschicht wird hergestellt durch Zusammenmischen und Kneten eines ferromagnetischen Pulvers, eines Bindemittels, eines Dispergiermittels, eines Schmiermittels, eines Schleifmittels, eines antistatischen Mittels und eines Lösungsmittels und Auftragen dieser Mischung als Überzugszusammensetzung auf einen Träger. Die Dicke der trockenen magnetischen Aufzeichnungsschicht beträgt im allgemeinen zwischen ungefähr 1 und ungefähr 15 μιη, vorzugsweise zwischen 2 und 13 μιη. Die Herstellung von magnetischen

Überzugszusammensetzungen, die bei dem erfindungsgemäßen Verfahren verwendbar sind, ist beschrieben in z. B. den JP-PS 15/1960, 26 794/1964, 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 in der russischen Patentschrift 3 08 033. Diese beschriebenen Überzugszusammensetzungen enthalten ferromagnetische Pulver, Bindemittel und Überzugslösungsmittel als Hauptbestandteile, sowie wahlweise Zusätze wie Dispergiermittel, Schmiermittel, Schleifmittel und antistatische Mittel.

Beispiele der verwendbaren ferromagnetischen Pulver sind /-Fe₂O₃, mit Co-dotiertes /-Fe₂O), Fe₃O₄, mit Co-dotiertes Fe₃O₄, Berthollid-Verbindungen von /-Fe₂O₃ und Fe₃O₄ (FeO,: 1,33<x< 1,50), mit Co-dotiertc Berthollid-Verbindungen von /-Fe₂O₃ und Fe₃O₄ (FeO.,: 1,33<χ< 1,50), CrO₂, Co—Ni-P-Legierungen, CoNi-Fe-Legierungen, Co—Ni-Fe-B-Legierungen, Fe-Ni-Zn-Legierungen, Fe-Mn —Zn-Legierungen, Fe-Co— Ni-P-Legierungen und Ni-Co-Legierungen, wie sie beschrieben sind in den JP-PS 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, den US-PS 3 02 215, 30 31 341, 31 00 194, 32 42 005, 33 89 014, den GB-PS 7 52 659,7 82 762 und 10 07 323, der FR-PS 11 07 654 und der DE-OS 12 81 334.
Die feinen ferromagnetischen Pulver weisen vorzugsweise eine Teilchengröße von ca. 0,2—1 μιη und ein Verhältnis von Länge zu Breite von 1 :1 bis 20 :1 auf.

Verwendbare Bindemittel umfassen bekannte thermoplastische Harze, thermisch härtbare Harze und Mischungen daraus.

Geeignete thermoplastische Harze haben einen Erweichungspunkt von ungefähr 150°C odei* niedriger, ein durchschnittliches Molekulargewicht von ungefähr 10 000 bis 200 000 und einen in der Größenordnung von ungefähr 200 bis 2000 liegenden Polymerisationsgrad und sind, z. B.,

Vinylchlorid- Vinylacetatcopolymerisate, Vinylchlorid- Vinylidenchloridcopolymerisaie,

Vinylchlorid- Acrylnitrilcopolymerisate.Acrylat-Acrylnitrilcopolymerisate,
Acrylat-Vinylidenchloridcopolymerisate, Acrylat-Styrolcopolymerisate,

Methacrylat-Acrylnitrilcopolymerisate, Methacrylat-Vinylidenchloridcopolymerisate,

Methacrylat-Styrolcopolymerisate, Urethanelastomere, Polyvinylfluorid,

Vinylidenchlorid-Acrylnitrilcopolymerisate, Butadien-Acrylnitrilcopolymerisate, Polyamidharzc,

Polyvinylbutyral, Cellulosederivate wie Celluloseacetatbutyrat, Cellulosediacetat, Cellulosetriacetat,
Cellulosepropionat, Cellulosenitrat und ähnliche, Styrol-Butadiencopolymerisate, Polyesterharze,

Chlorvinyläther-Acrylatcopolymerisate, Aminoharze,

verschiedene synthetische thermoplastische Harze auf Kautschukbasis und Mischungen daraus.

Beispiele dieser Harze sind beschrieben in den JP-PS 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, 17 947/1969, 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 und den US-PS 31 44 352,34 19 420,34 99 789 und 37 13 887.

Geeignete hitzehärtbare 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 ähnlichen unendlich groß. Von diesen Harzen werden diejenigen bevorzugt, die vor der thermischen Zersetzung weder erweichen noch schmelzen. Typische Beispiele dieser Harze sind Phenolharze, Epoxidharze, härtende Polyurethanharze, Harnstoffharze, Melaminharze, Alkydharze, Siliconharze, reaktive Harze auf Acrylbasis, Epoxid-Polyamidharze, Mischungen von Polyesterharzen hohen Molekulargewichts und kocyanatvorpolymerisaten, Mischungen aus Methacrylsäuresalzcopolymerisaten und Diisocyanatvorpolymerisaten, Mischungen aus Polyesterpolyolen und Polyisocyanaten, Harnstoff-Formaldchydharze. Mischungen aus Glykolen niedrigen Molekulargewichts, Diolen hohen Molekulargewichts undTriphylmethantriisocyanat. Polyaminharze und Mischungen daraus usw. Beispiele dieser Harze sind beschrieben in den JP-PS 8 103/1964, 9779/1965, 7 192/1966, 8016/1966, 14275/1966, 18 179/1967, 12081/1968, 28023/1969,

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 und den US-PS 31 44 353,33 20 090,34 37 510,35 97 273,37 81 210 und 37 81 211. Diese Bindemittel lassen sich einzeln oder in Kombination miteinander verwenden. Den Bindemitteln können andere Zusätze zugegeben werden. Das Mischverhältnis von ferromagnetische!!! Pulver zu Bindemittel beträgt 10 bis 400 Gewichtsteile, verzugsweise 30 bis 200 Gewichtsteile des Bindemittels zu 100 Gewichtsteilen des ferromagnetischen Pulvers.

Zusätzlich zu dem Bindemittel und dem feinen ferromagnetischen Pulver können der magnetischen Aufzeichnungsschicht andere Zusätze wie Dispergiermittel, Schmiermittel, Schleifmittel, antistatische Mittel und ähnliche zugesetzt werden.

Geeignete Dispergiermittel sind ungefähr 12 bis 18 Kohlenstoffatome enthaltende Fettsäuren der allgemeinen 'Formel R]COOH, worin Ri eine Alkylgruppe mit ungefähr 11 bis 17 Kohlenstoffatomen darstellt, z. B. Capryl-

säure, Caprinsäure, Laurinsäure, Myristinsäure, Palminsäure, Stearinsäure, ölsäure. Elaidinsäure, Linolsäurc, Linolensäure, Stearolsäure 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 Verhältnis von 1 bis 20 Gewichtsteilen Dispergiermittel zu 100 Gcwichtstcilen Bindemittel verwendet Geeignete Dispergiermittel sind beschrieben in den JP-PS 28 369/1964,17 945/1969 und

15 001/1973 und in den US-PS 33 87 993 und 34 70 021.

Verwendbare Schmiermittel umfassen Siliconöle, Ruß, Graphit, Pfropfpolymerisate aus Ruß, Molybdändisulfid. Wolframdisulfid, Fettsäureester aus Monocarbonfcttsäuren mit ca. 12—16 Kohlenstoffatomen und mono-

hydrischen Alkoholen mit ca. 2— 12 Kohlenstoffatomen, Fettsäureester von Monocarbonfettsäuren mit mehr als 17 Kohlenstoffatomen und monohydrischen Alkoholen, in denen die Gesamtzahl der Kohlenstoffatome ungefähr 21 bis 23 beträgt und ähnliche.

Diese Schmiermittel werden im allgemeinen im Verhältnis von ungefähr 0,2 bis 20 Gcwichtsteilen zu 100 Gewichtsteilen des Bindemittels verwendet. Diese Schmiermittel sind beschrieben in der JP-PS 23 889/1968, den JP-OS 28 647/1967 und 81 543/1968, den US-PS 34 70 021, 34 92 235, 34 97 411, 35 23 086, 36 25 760, 36 30 772, 36 34 253, 36 42 539 und 36 87 725, in »IBM Technical Disclosure Bulletin«, Band 9, Nr. 7, Seite 779 (Dezember 1966) und »ELEKTRONIK«, Nr. 12, Seite380(1961).

Typische Schleifmittel, die verwendbar sind, umfassen geschmolzenes Aluminiumoxid, Siliciumcarbid, Chromoxid, Korund, Diamant, synthetischer Diamant, Granat, Schmirgel (Hauptbestandteil: Korund und Magnetit) und ähnliche. Brauchbare Schleifmittel weisen eine mittlere Teilchengröße von ungefähr 0,05 bis 5 μΐη, vorzugsweise von ungefähr 0,1 bis 2 μίτι auf. Diese Schleifmittel werden im allgemeinen im Verhältnis von 7 bis 20 Gewichtsteilen zu 100 Gewichtsteilen des Bindemittels zugegeben. Diese Schleifmittel sind beschrieben in der JP-PS 26 749/1973, den US-PS 30 07 807, 30 41 196, 32 93 066, 36 30 910 und 36 87 725, der GB-PS 11 45 349 und den DE-PS 8 53 211 und 10 01 000.

Die verwendbaren antistatischen Mittel umfassen elektrisch leitende Pulver wie Graphit, Ruß und Rußpfropfpolymerisate, natürliche oberflächenaktive Mittel wie Saponin, nichtionische oberflächenaktive Mittel wie diejenigen auf Alkylenoxidbasis, Glycerinbasis und Glycidolbasis, kationische oberflächenaktive Mittel wie heterocyclische Verbindungen, z. B. höhere Alkylamine, quaternäre Ammoniumsalze, Pyridin und ähnliche, Phosphonium- und Sulfoniumverbindungen und ähnliche, anionische oberflächenaktive Mittel, die Säuregruppen wie Carbonsäuregruppen, Sulfonsäuregruppen, Sulfatgruppen, Phosphatgruppen und ähnliche enthalten, und amphotere oberflächenaktive Mittel wie Aminosäuren, Aminosulfonsäuren und Sulfate oder Phosphate von Aminoalkoholen und ähnliche.

Beispiele der als antistatische Verbindungen verwendbaren oberflächenaktiven Mittel sind beschrieben in den US-PS 22 71 623, 22 40 472, 22 88 226, 26 76 122, 26 76 924, 26 76 975, 26 91 566, 27 27 860, 27 30 498, 27 42 379, 27 39 891, 30 68 101, 31 58 484, 32 01 253, 32 10 191, 32 94 540, 34 15 649, 34 41413, 34 42 654, 34 75 174 und 35 45 974, der DE-OS 19 42 665, den GB-PS 10 07 317 und 11 98 450, von Ryohei Oda et al. »Synthesis of the Surface Active Agents and their Applications«, Maki Shoten, Tokio (1964), A. M. Schwarts et al. »Surface Active Agents«, Interscience Publications Corp., New York, 1958, J. P. Sisley et al., »Encyclopedia of Surface Active Agents«, Band 2, Chemical Publishing Co., New York (1964) und im »Handbook of Surface Active Agents«, 6. Auflage, Sangyo Tosho Co.,Tokio (20. Dezember 1966).

Diese oberf'ächenaktiven 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 H ^beschichtungsmittel.

Zur Bildung der magnetischen Aufzeichnungsschicht wird die oben beschriebene Zusammensetzung in einem organischen Lösungsmittel gelöst oder dispergiert und auf einen Träger aufgetragen. Das heißt, die magnetischen Pulver, Bindemittel, Dispergiermittel, Schmiermittel, Schleifmittel, antistatischen Mittel und Lösungsmittel werden in geeigneten Verhältnissen gut miteinander vermischt oder geknetet, um eine Überzugszusammensetzung zu ergeben. Zum Kneten werden das magnetische Pulver und die anderen Bestandteile gleichzeitig oder getrennt in eine Knetmaschine eingeführt. Zum Beispiel kann ein magnetisches Pulver einem ein Dispergiermittel enthaltenden Lösungsmittel zugegeben, eine bestimmte Zeit lang geknetet und dann mit den anderen Komponenten vermischt und genügend geknetet werden. Zum Kneten und Dispergieren werden verschiedene Knetmaschinen eingesetzt, z. B. Zweirollenmühlen, Dreirollenmühlen. Kugelmühlen, Trommelmühlen, Sandmahlmaschinen, Zerkleinerer nach Szegvari, Hochgeschwindigkeitspralldispergiermaschinen, Hochgeschwindigkeitssteinmühlen, Hochgeschwindigkeitsschlägermühlen, Dispergierkneter, Hochgeschwindigkeitsmischgeräte, Homogenisiergeräte, Ultraschalldispergiergeräte usw. Die Knet- und Dispergierverfahren sind beschrieben von T. C. Patton, »Paint Flow and Pigment Dispersion«, veröffentlicht von John Wiley & Sons (1964).

Das Auftragen der magnetischen Aufzeichnungsschicht auf den Träger erfolgt mittels Verfahrensweisen wie Luftbürslenbeschichtung, Abstreifbeschichtung, Luftmesserbeschichtung, Preßbeschichtung, Imprägnierbeschichtung, Beschichtung mit gegenläufigen Walzen, Beschichtung mit Übertragungswalzen, Gravurbeschichtung. Beschichtung mit punktweisem Auftrag, Gießbeschichtung oder Beschichtung durch Sprühauftrag und ähnlichen. Diese Verfahrensweisen sind beschrieben in »Coating Engineering«, Seiten 253 bis 277, herausgegeben von Asakura Shoten, Tokyo, 20. März 1971.

Bei der Beschichtung verwendbare organische Lösungsmittel umfassen Ketone wie Aceton, Methylethylketon, Methylisobutylketon, Cyclohexanon u. ä, Alkohole wie Methanol, Ethanol, Propanol, Butanol u. ä., Ester wie Methylacetat, Ethylacetat, Butylacetat, Ethyllactat, Glykolmonoethyletheracetat u. ä-, Ether und Glykolether wie Diethylether, Glykolmonoethylether, Glykoldimethylether, Dioxan u. ä., aromatische Kohlenwasserstoffe wie Benzol, Toluol, Xylol u. ä. und Chlorkohlenwasserstoffe wie Methylenchlorid, Ethylenchlorid, Tetrachlorkohlenstoff, Chloroform, Ethylenchlorhydrin, Dichlorbenzol u. a.

Die auf dem Träger aufgetragene magnetische Schicht wird, falls erforderlich, einer Behandlung zur Orientierung des in der Schicht befindlichen Magnetpulvers unterzogen und getrocknet Danach wird die magnetische Schicht der erfindungsgemäßen Formung unter Druck unterzogen und zu gewünschter Form geschnitten, um das Aufzeichnungsmaterial zu ergeben. Als orientierendes Magnetfeld dient ein magnetisches Wechsel- oder Gleichfeld mit einer Feldstärke von ungefähr 40 bis 160kA/m. 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 beschrieben in den US-PS 19 49 840, 27 96 359. 30 01 891, 31 72 776, 34 16 949, 34 73 960 und 36 81 138 und in den JP-PS 3 427/1957, 28 368/1964,

23 624/1965,23 625/1965,13 181/1966,13 043/1973 und 39 722/1973.

Die Orientierung der magnetischen Substanz wird gemäß dem Verwendungszweck bestimmt. Bei Tonbändern, kleinen Videobändern und Speicherbändern ist die Richtung parallel zur Längsrichtung der Bänder und bei Funkbildsendebändern verläuft die Richtung im Winkel von ungefähr 30 bis 90° zur Längsrichtung der Bänder.
Das erfindungsgemäße Verfahren ergibt die nachstehenden Vorteile.

1. Durch das Verringern des Farbrauschens wird die Qualität der durch Farbsignale erzeugten Farbbilder verbessert.

2. Innerhalb des Bereiches kurzer Wellenlängen wird bei der Wiedergabe der Pegel des Ausgangssignals ίο erhöht.

3. Das Signal/Rauschverhältnis ist bei der Bildaufzeichnung vergrößert.

4. Bei der Wiedergabe von Tonsignalen sind die Hochfrequenzausgangsleistung und das Signal/Rauschverhältnis vergrößert.

5. Die Anzahl der möglichen Abspielungen oder Überspielungen eines Aufzeichnungsbandes ist erhöht.

6. Da der gleiche Farbrauschpegel wie bisher bei verringertem Druck zwischen den Kalanderwalzen erhalten werden kann, läßt sich die Lebensdauer der Walzen verlängern.

Anhand der nachstehenden Beispiele und Vergleichsbeispiele wird die Erfindung noch näher erläutert.
Beispiele und Vergleichsbeispiele

Verschiedene Träger aus Polyethylenterephthalat wurden mit der nachstehend angegebenen Zusammensetzung überzogen, um Beschichtungen mit Dicken im Bereich von 3 bis 11 μπι auf Trockenbasis zu ergeben. Die überzogenen Träger wurden unter verschiedenen Bedingungen einer Kalandrierbehandlung unterzogen. Danach wurden die auf diese Weise erhaltenen magnetischen Aufzeichnungsmaterialien jeweils zu Bildaufzeichnungsbändern einer Breite von 50,8 mm geschnitten. Die Herstellbedingungen der verschiedenen, mit den Nummern 1 bis 10 bezeichneten Aufzeichnungsbänder sind in der Tabelle 1 angegeben, wobei sich die Bezeichnungen 1 bis 6 jeweils auf mehrere Bänder beziehen, die aus demselben beschichteten Träger erhalten, jedoch bei verschiedenen Kalandrierdrücken behandelt worden waren. Die Bänder wurden Prüfungen ihrer Bildauf-

30 Zeichnungseigenschaften unterzogen.

Bestandteile

Gewichtsteiie

Magnetpulver (γ-ΐ^Οι mit mittleren 300 Teilchenlängen von 0,2 μπι und Teilchenbreiten von 0,065 μπι)

Dispergiermittel (Lecithin) 5

Vinylchlorid/Vinylacetatcopolymerisat 40 (mittlerer Polymerisationsgrad: 450)

Polyamidharz (Aminwert: 100) 25

Epoxidharz (Epoxidäquivalent: 450) 50

nichtionisches antistatisches Mittel 16

Ruß 15

Tabelle 1

Bänder Träger
Dicke

Rauhtiefe¹)
(μπι)

Rauheitsspitzenabstand (μπι)

Magnetschichtdicke (μπι)

Elastische Walze
Material

Härte²)

Walzendruck (MPa)

1	22	0,56(0,37)	7-30	11
2	22	0,56(0,37)	7-30	11
3	22	0,33(0,22)	30-300	11
4	22	0,33(0,22)	30-300	11
5	22	0,56	7-30	3
6	22	0,33(0,22)	30-300	3
7	22	0,25(0,17)	50-700	11
8	22	0,15(0,1)	50-1000	11
9	14	0,1 (0,07)	50-2000	3
10	16	0,5(0,03)	50-2000	4

') Gemessen mit Tastverfahren oder Interferenzmikroskop ( ). ²) Härte nach Shore.

Baumwolle	75	1,0-5,0
Polyamid	80	1,0-5,0
Baumwolle	75	1,0-5,0
Polyamid	80	1,0-5,0
Baumwolle	75	1,0-5,0
Polyamid	80	1,0-5,0
Polyamid	80	5,0
Polyamid	75	5.0
Polyamid	80	5,0
Polyamid	80	5,0

Die Fig.3 zeigt die Abhängigkeit des Farbrauschens der Bänder 1 bis 10 vom Druck zwischen den Kalandrierwalzen. Bei den unter Verwendung einer Polyamidwalze behandelten Bändern 2 ergab sich eine Verringerung des Farbrauschens gegenüber dem unter Verwendung einer Baumwollwalze hergestellten Bändern 1. Bei

den Bändern 3 wurde auch bei niedrigem Druck zwischen den Kalandricrwalzen eine weitere Verringerung des Farbrauschens durch eine Verbesserung der Oberflächenglätte des Trägers erzielt. Diese Verringerung ist jedoch noch nicht ausreichend. Bei den Bändern 4 wurde das beste Ergebnis durch eine Verbesserung der Oberflächenglätte des Trägers und die Verwendung einer Polyamidwalze erhalten. Bei den Bändern 5 und 6 war die Dicke der magnetischen Schicht klein, so daß Ergebnisse erhalten wurden, die von den an den Bändern 1 und erzielten abweichen.

Aus diesen Ergebnissen geht hervor, daß unter den angegebenen Bedingungen des erfindungsgemäßen Verfahrens weit bessere Ergebnisse in bezug auf Farbrauschen erzielt werden als die dem Stand der Technik entsprechenden, und daß ferner das Farbrauschen bei einer Verringerung der Dicke der magnetischen Schicht nicht in gleichem Maße verstärkt wird.

Aus den in den F i g. 3 und 4 dargestellten Ergebnissen werden die nachstehenden Schlüsse gezogen:

1. Die Wirkung einer Kombination der durch die Oberflächenrauheit und die Art der Walzen dargestellten Faktoren ist größer als die Wirkung nur eines dieser Faktoren. Die jeweils günstigsten Werte der an den Bändern 1 bis 3 bestimmten Farbrauschpegel und der Wert des Farbrauschpegels des bei einem Druck von 5,0 M Pa behandelten Bandes 4 wurden in der Tabelle 2 zusammengestellt.

Tabelle 2

Elastische Walze RauheTrägerfläche Glatte Trägerfläche

Baumwolle Band 1:0dB Band 3:-0,8dB

Polyamid Band 2:-0,65 dB Band 4:-2,4 dB

2. Die Differenz zwischen den an den Bändern 1 und 4 erzielten Werten, d. h. 2.4 dB, ist wesentlich größer als die Summe der Differenz zwischen den an den Bändern 1 und 3 erzielten Werten, d. h. 0,8 dB, und der Differenz zwischen den an den Bändern 1 und 2 erzielten Werten, d. h. 0,65 dB.

Wie die an den unter erfindungsgemäßen Bedingungen hergestellten Bändern 4 und 6 erhaltenen Ergebnisse zeigen, wird ein magnetisches Aufzeichnungsmaterial von hervorragenden Farbrauscheigenschaften durch Erhöhen des Kalandrierdruckes erhalten.

3. Bei der Verwendung einer Kombination einer elastischen Walze aus Langfasern wie Baumwolle, Fillmat oder Wolle und einer rauhen Trägeroberfläche, wie dies bei den Bändern 1 und 5 der Fall war, verschlechtert sich das Farbrauschen erheblich mit Zunahme des Druckes zwischen den ICalandrierwalzen. Bei Verwendung entweder einer Polyamidwalze oder einer glatten Trägeroberfläche, wie dies bei den Bändern 2 und 3 der Fall war, ist die Verschlechterung des Farbrauschens bei Zunahme des Druckes zwischen den Kalanderwalzen zwar nicht so groß wie im vorher beschriebenen Fall, dennoch findet sie in einem gewissen Ausmaß statt. Wird dagegen eine Kombination einer Polyamidwalze oder Kautschukwalze und einer glatten Trägeroberfläche verwendet, wie dies bei den Bändern 4 und 6 erfindungsgemäß der Fall war, ergibt sich keine Verschlechterung des Farbrauschens.

4. Bei dem unter optimalem Kalandrierdruck hergestellten Band 4 wurden auch andere Eigenschaften verbesscrt, wie dies der folgende Vergleich mit dem unter gleichem Druck hergestellten Band 1 zeigt:

Bildaufzeichnungsempfindlichkeit + 1,2 dB

Signal/Rauschverhältnis bei der Bildaufzeichnung + 2,3 dB

Signal/Rauschverhältnis bei der Tonaufzeichnung + 2 dB

Tonfrequenzcharakteristik + 1.1 dB

5. Aus der in der F i g. 4 dargestellten Beziehung zwischen der Anzahl von Überspielungen und dem Farbrauschen der die günstigsten Farbrauschpegel aufweisenden Bänder 1 und 3 und des bei optimalem Kalandrierdruck erhaltenen Bandes 4 ergibt sich, daß bei einem Band, das unter Verwendung einer Kombination einer verbesserten Trägeroberfläche und einer Polyamidwalze (Band 4) erhalten worden ist, die Verschlechterung des Farbrauschens mit der Anzahl an Überspielungen geringer ist als bei einem Band, bei dessen Herstellung eine rauhe Trägeroberfläche und eine Baumwollwalze (Band 1) oder eine verbesserte Trägeroberfläche und eine Baumwollwalze (Band 3) verwendet worden sind.

Hierzu 4 Blatt Zeichnungen

Claims (9)

Patentansprüche:

1. Verfahren zur Herstellung eines magnetischen Aufzeichnungsmaterials, bei dem eine magnetische Aufzeichnungsschicht auf der Oberfläche eines nichtmagnetischen Trägers vorgesehen wird, dessen Oberflächenrauheit maximal 0,35 μΐη beträgt, wonach der Schichtkörper einer Druckformung zwischen einer Metallwalze und einer elastischen Kunststoffwalze unterzogen wird, dadurch gekennzeichnet, daß die Metallwalze aus einem austenitischen Edelstahl odev einem Kohlenstoffstahl besteht, und daß die elastische Kunststoffwalze aus einem Material besteht, das aus Polyamiden, Polyimiden, Polyamidimiden, Polyurethanen und synthetischen Kautschuken ausgewählt ist

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der nichtmagnetische Träger aus mindestens einem Material besteht, das aus der Gruppe Polyester, Polyolefine, Cellulosederivate, Polycarbonate und nichtmagnetische Metalle und Keramiken ausgewählt ist

3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der nichtmagnetische Träger eine Dicke von 3 bis 150 μπι aufweist

4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der elastische nichtmagnetische Träger eine Dicke von 3 bis 100 μπι aufweist.

5. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der nichtmagnetische Träger eine Oberfläohenrauheit von maximal 033 μπι aufweist

6. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Metallwalze mit hartem Chrom beschichtet ist.

7. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet daß die elastische Kunststoffwalze eine Shore-Härte von mindestens 80 Grad aufweist

8. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Druckformung bei einem Druck von 0,98 bis 7,85 MPa zwischen den Walzen durchgeführt wird.

9. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Druckformung bei einer Walzentempcratur von 10 bis 180° C durchgeführt wird.