DE3215833A1

DE3215833A1 - Magnetisches aufzeichnungsmedium

Info

Publication number: DE3215833A1
Application number: DE19823215833
Authority: DE
Inventors: Masaaki Odawara Kanagawa Fujiyama; Norio Nasu; Yasutoshi Okuzawa; Nobuo Tsuji; Nobutaka Yamaguchi
Original assignee: Fuji Photo Film Co Ltd
Current assignee: Fujifilm Holdings Corp
Priority date: 1981-04-28
Filing date: 1982-04-28
Publication date: 1982-11-11
Anticipated expiration: 2002-04-29
Also published as: US4411966A; JPS57179946A; DE3215833C2

Description

Magnetisches Aufzeichnungsmedium

Die Erfindung betrifft ein magnetisches Aufzeichnungsmedium mit einer magnetischen Aufzeichnungsschicht auf der Oberfläche eines nichtmägnetischen Trägers.

Die magnetische Aufzeichnungsschicht eines magnetischen Aufzeichnungsmediums enthält im wesentlichen ein magnetisches Pulver, ein Binderharz, ein Schmiermittel, ein Schleifmittel, Ruß und andere Zusätze. Ih den Anwendungsfällen, bei denen eine hohe Aufzeichnungsdichte und Haltbarkeit, wie beispielsweise bei einem Videoband, gefordert werden, ergeben sich eine Reihe von Schwierigkeiten.

Da die magnetische Aufzeichnungsschicht eines Videobandes während des Betriebs über den Videokopf eines Videoaufzeichnungsgeräts mit hoher Geschwindigkeit geführt wird und dabei aneinander reiben, ergibt sich ein starker Abrieb des Videokopfes. Demgemäß ist ein häufiger Austausch des Videokopfes erforderlich. Dieser Austausch ist jedoch nicht so ohne weiteres möglich, da dieser aufwendig und nicht so einfach durchführbar ist wie beispielsweise das Auswechseln einer Plattenspielernadel. Daher ist es erwünscht, daß am Videokopf nur ein geringer Abrieb auftritt und dieser eine hohe Haltbarkeit aufweist. Wenn man jedoch den Kopfabrieb in einfacher Weise, beispielsweise durch Verringerung des Anteils an Schleifmittel in der magnetischen Aufzeichnungsschicht verringert oder durch starke Glättung der Oberfläche der magnetischen Aufzeichnungsschicht, werden die Haltbarkeit und die Standbilddauer, welche die Zeitdauer ist, die bei der Videowiedergabe verstreicht bis zum Verschwinden des wiedergegebenen Stand-bzw. Stehbildes, verkürzt. Außerdem besteht die Gefahr, daß das Laufwerk des Videogeräts , der Videokopf bzw. der Tonkopf durch das Material der magnetischen Aufzeichnungsschicht verschmutzt werden, so daß eine Beeinträchtigung der Bildqualität bzw. Ausfälle des Tons auftreten.

Wenn der Steuerkopf verunreinigt wird, ist es schwierig, einen synchronen Betriebsablauf zu erzielen und die Verwendung des Bandes ist unter Umständen unmöglich.

Wenn ein Videoband wiederholt, beispielsweise 100 mal verwendet wird, wird die der magnetischen Aufzeichnungsschicht gegenüberliegende Bandseite des Trägers verkratzt durch einen im Laufwerk des Videogeräts vorhandenen Umlenkstift oder durch die Kassette (ggf. die Videokassette). Das vom Träger abgeriebene Pulver haftet an der magnetischen Aufzeichnungsschicht und führt zu Ausfällen bei der Bild- bzw. Tonwiedergabe. Diese Schwierigkeiten lassen sich bei den herkömmlichen Videobandaufzeichnungssystemen nicht vollständig beseitigen. Um den beim Band auftretenden Schwierigkeiten zu begegnen, ist es bekannt, die Trägaroberfläche mit einer haltbaren Schutzschicht zu überziehen. Dies führt jedoch zu einem erhöhten Herstellungsaufwand und bei hoher Oberflächenrauhigkeit der Schutzschicht führt dies zu hoher Rauhheit der magnetischen Aufzeichnungsschicht, wodurch der Videorauschabstand (einfarbig und farbig) beeinträchtigt wird.

Andererseits ist eine lange Standbilddauer eine wesentliche Anforderung, welche speziell an das Videoband gestellt wird, und nicht an Ton- oder Computerbänder. Bei der Wiedergabe mit Hilfe eines Videobandes, beispielsweise von sportlichen Ereignissen, ist es häufig erwünscht, die Bildfolge anzuhalten und eine bestimmte Szene zu betrachten. Die Standbilddauer ist eine Maßangabe für die Haltbarkeit der magnetischen Aufzeichnungsschicht. Während der Wiedergabe des Standbildes wird nur ein Teil des Videobandes vom Videokopf berührt. Bei härteren Betriebsbedingungen derart, daß diese als "Schleifen" bezeichnet werden können. Ein wirksames Verfahren zur Verbesserung der Standbilddauer besteht darin, daß der Anteil an Schleifmittel in der magnetischen Aufzeichnungsschicht erhöht wird. Dies führt jedoch hinwiederum zu einem erhöhten Kopfabrieb. Da eine starke Berührung zwischen dem Kopf und der magnetischen Auf-

Zeichnungsschicht des Bandes besteht, erhöht sich der Kopfabrieb, wenn die magnetische Aufzeichnungsschicht lediglich hart ausgebildet ist. Wenn die magnetische Aufzeichnungsschicht weich ausgebildet ist, verringern sich die Festigkeit und die Standbilddauer. Außerdem besteht die Gefahr, daß die magnetische Aufzeichnungsschicht abgerieben wird und den Videokopf verunreinigt. Dies kann dazu führen, daß bei Verwendung eines normalen Videobandes bei der Wiedergabe von Zeit zu Zeit Bilder nicht erscheinen.

Zur Verhinderung des Kopfabriebs ist die Zugabe eines Schmiermittels zum magnetischen Aufzeichnungsmedium gebräuchlich. Siliconöle besitzen bekanntlich gute Eigenschaften als derartiges Schmiermittel. Hochviskose Siliconöle, beispielsweise Dimethylpolysiloxane mit einer Viskosität von

-1 2

10 . .m /s (lOO.OOO cSt) werden in großem Umfang aufgrund ihrer Eigenschaften, insbesondere wegen der geringen Temperaturabhängigkeit der Viskosität und weil sie im Überzug kaum wandern, benutzt. Bezüglich der Verwendung hochviskoser Siliconöle für Magnetbänder sind folgende Verfahren bekannt:

(i) Hochviskoses Siliconöl mit einer Viskosität von wenigstens werden

-1 2

10 m /s (lOO. 000 cSt) wird in einer magnetischen Aufzeichnungsschicht verwendet, wie es aus der japanischen Patentanmeldung (OPI) 77034/1980 bekannt ist.

(ü) Zur Herstellung eines magnetischen Aufzeichnungsmediums werden ein Magnetpulver, hochviskoses Siliconöl, höhere aliphatische Verbindungen und ein Binder miteinander vermischt, wie es aus der japanischen Patentanmeldung (OPI) 8804/1977 bekannt ist.

(iii) In einer magnetischen Aufzeichnungsschicht, welche ein Magnetpulver enthält, sind eine höhere Fettsäure bzw. eine höhere Fettsäure und Siliconöle vorhanden, wie es aus der japanischen Patentanmeldung (OPI) 84082/1980 bekannt ist.

Bei diesen bekannten Verfahren ergeben sich jedoch die folgenden Schwierigkeiten:

(i) Das Bandgeräusch und die Bandlaufeigenschaften bei hoher Temperatur und hoher Feuchtigkeit werden verbessert und man erhält ein gutes Kassettentonband, jedoch liegen die Anforderungen an Videobänder bezüglich der Haltbarkeit und der Aufzeichnungsdichte höher. Es ergeben sich häufige Ausfälle und Verunreinigungen des Laufwerks des Videogeräts sowie des Videokopfes.

(ii) Der Reibungskoeffizient sowohl bei niedriger Temperatur als auch bei hoher Temperatur ist gering, jedoch erhöht sich der Kopfabrieb und die Kopfverunreinigungen. Der Anstieg der Ausfälle und die Standbilddauer sind im Zusammenhang nicht näher untersucht. Die Ausführungsbeispiele zeigen jedoch, daß die vorstehend genannten vier Eigenschaften nicht ausreichend sind.

(iii) Die Metallbänder, bei denen ein Legierungspulver, das Eisen als magnetisches Pulver enthält, verwendet wird, besitzen einen erhöhten Kopfabrieb und häufige Ausfälle. Die Standbilddauer ist relativ kurz.

Aufgabe der Erfindung ist es daher, ein magnetisches Aufzeichnungsmedium zu schaffen, bei dem die vorstehenden Nachteile beseitigt sind und die erhöhten Anforderungen bezüglich Kopfabrieb, Kopfverunreinigung, Ausfällen (drop outs), Standbilddauer, erfüllt sind.

Diese Aufgabe wird gelöst durch die Merkmale des Anspruchs 1, wobei in den Unteransprüchen vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung angegeben sind. Durch die Erfindung wird ein verbessertes magnetisches Aufzeichnungsmedium geschaffen mit einer magnetischen Aufzeichnungsschicht auf der Oberfläche eines nichtmagnetischen Trägers, wobei in der magnetischen Aufzeichnungsschicht enthalten sind: Eine Fettsäure, hochviskoses Siliconöl und Fettsäureester. Hierdurch wird ein magnetisches Aufzeichnungsmedium erzielt mit hervorragenden Eigenschaften bezüglich Kopfabrieb, Kopfverunreinigungen, Ausfällen, Standbilddauer und dgl.

Vorteile ergeben sich noch dahingehend, daß ein Videoband geschaffen wird für hohe Aufzeichnungsdichte und mit hoher Haltbarkeit. Der Kopfabrieb wird verringert. Außerdem ergibt sich eins erhebliche Verminderung der Ausfälle. Außerdem wird eine lange Standbilddauer erzielt.

Durch die Erfindung wird ein magnetisches Aufzeichnungsmedium geschaffen mit einer magnetischen Aufzeichnungsschicht auf der Oberfläche eines nichtmagnetischen Trägers. Zur Anwendung kommt die Kombination dreier spezifischer Anteile, nämlich einer Fettsäure, eines hochviskosen Siliconöls und eines Fettsäureesters.

Als Fettsäure kann wenigstens eine gesättigte oder ungesättigte Fettsäure verwendet werden mit 6 bis 22 Kohlenstoffatomen, bevorzugt 12 bis 18 Kohlenstoffatomen, in einem Anteil von 0,1 bis 2 Gew.-%, bevorzugt Ö, 2 bis 1, 5 Gew. -%, und insbesondere von 0, 5 bis 1 Gew. -%,bezogen auf das Gewicht des Magnetpulver. Wenn der Anteil höher liegt als die obere Grenze, ergeben sich nachteilige Einflüsse, insbesondere eine Verunreinigung des Videokopfes und eins Erniedrigung des Ausgangs aufgrund von Überstrahlen. Beim Unterschreiten der unteren Anteilsgrenze ergibt sich im Sinne der Erfindung eine nur geringe verbessernde Wirkung. Beispiele für die Fettsäure sind: Caprinsäure (C₀), Laurinsäure (C₁₀),

ο Iu

Myristinsäure (C₁₄), Ölsäure (C_lg), Stearinsäure (C₁₈), Erucp.säure (C₂₂)

und Behensäure (C~„).

Das hochviskose Siliconöl wird dem Magnetpulver zugegeben in einem Anteil von 0, Ol bis 1 Gew. -%, insbesondere 0, 05 bis 0, 75 Gew. -%, bevorzugt 0,1 bis 0, 5 Gew. -%. Wird die obere Grenze überschritten, ergibt sich eine Verunreinigung des Videokopfes und eine Beeinträchtigung der Standbilddauer. Bei der Herstellung des Magnetbands ergeben sich bei einem Träger mit einem Überzug, z.B. aus Polyethylenterephthalat, von Zeit zu Zeit Wellen, welche den Auftragvorgang erschweren. Wenn die untere Grenze unterschritten wird, ergibt sich im Sinne der Erfindung keine wesentliche Verbesserung. Als hochviskoses Siliconöl wird wenigstens ein Polysiloxan, beispielsweise Dime thy lsiloxan mit einer Viskosität von 5. 000 cSt oder mehr bei 25 C verwendet.

Als Fettsäureester wird wenigstens ein Fettsäureester verwendet mit einem Schmelzpunkt von 6O⁰C oder geringer, bevorzugt 40 C oder geringer in einem Anteil von 0,1 bis 2 Gew. -%, insbesondere 0, 2 bis 1, 5 Gew. -%, bevorzugt 0, 5 bis 1 Gew.-%. Dieser Fettsäureesteranteil wird dem Magnetpulver zugegeben. Wenn die Anteilsobergrenze überschritten wird, ergeben sich nachteilige Einflüsse, insbesondere hinsichtlich der Verunreinigung des Videokopfes und des Laufwerks des Videogeräts, des Überstrahlens eines anormalen Aussehens,einer Verringerung der Ausgangsleistung und dgl. Wenn die Anteilsuntergrenze unterschritten wird, ergibt sich im Sinne der Erfindung eine nur geringe verbessernde Wirkung. Beispiele für den Fettsäureester sind: Methylstearat, Amylstearat, Ethylstearat, Butylstearat, Butylpamitat, Butylmyristat, Oleyloleat und Butyllaurat.

Die Herstellung des magnetischen Aufzeichnungsmediums erfolgt in herkömmlicher Weise durch Mischen der vorstehend genannten drei Schmiermittel und anderer Zusätze, wie beispielsweise Dispergiermittel, Schleifmittel, antistatische Mittel mit einem ferromagnetischen feinen Pulver,

einem Binder und einer Überzugslösung, Dispergieren und Kneten der so zubereiteten magnetischen Überzugszusammensetzung und Aufbringen dieser Zusammensetzung auf einem nichtmagnetischen Träger. Anschließend wird eine Oberflächenendbehandlung durchgeführt.

Die Zugabe der Schmiermittel, d.h. der Fettsäure,des hochviskosen Siliconöls und des Fettsäureesters, zum magnetischen Aufzeichnungsschichtmaterial kann erfolgen während des Disporgierens oder während der Zugabe eines Härters, beispielsweise Polyisocyanat nach dem Dispergieren.

Geeignete Beispiele für das ferromagnetische Pulver sind: γ -Fe₀O,., Codotiertes Y-Fe_o0„, Fe₃O₄, Co-dotiertes Fe₃O₄, Berthollidverbindungen des γ -Fe₂O₃ und Fe₃O₄(FeO_x; 1,33<χ <l_j 50), Co-dotierte Berthollidverbindungen des γ -Fe_o0„ und Fe₉O- (FeO : 1,33 <x<l 50), CrO₀, Co-Ni-P-Legierungen, Co-Ni-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 bekannt aus den japanischen Patentveröffentlichungen 14090/1969, 18372/1970, 22062/1972, 22513/1972, 28466/1971, 38755/1971, 4286/1972, 12422/1972, 17284/1972, 18509/1972, 18573/1972, 10307/1964 und 39639/1973; US-PS 3 026 215, 3 031 341, 3 100 194, 3 242 005, 3 389 014; GB-PS 752 659 und 1 007 323; FR-PS 1 107 664 und DE-OS I 281 334.

Das ferromagnetische Pulver besitzt eine Korngröße von etwa 0, 2 bis 1 μηι in der Länge und ein Längen/Breitenverhältnis von etwa 1/1 bis 20/1.

Geeignete Binder sind gebräuchliche thermoplastische Harze, wärmehärtende Harze und Mischungen davon.

-TO -"

Geeignete thermoplastische Harze sind solche mit einem Erweichungspunkt von etwa 15O°C oder geringer, einem durchschnittlichen Molekulargewicht von etwa 10.000 bis 200.000 und einem Polymerisationsgrad von etwa 200 bis 2.000. Beispiele hierfür sind: Vinylchlorid-Vinylacetat-Copolymerisate, Vinylchlorid-Vinylidenchlorid-Copolymerisate, Vinylchlorid-Acrylnitril—Copolymerisate, Acrylat-Acrylnitril-Copolymerisate, Acrylat-Vinylidenchlorid-Copolymerisate, Acrylat-Styrol-Copolymerisate, Methacrylat-Acrylonitril-Copolymerisate, Methacrylat-Vinylidenchlorid-Copolymerisate, Methacrylat-Styrol-Copolymerisate, Urethanelastomere, Polyvinylfluorid, Vinylidenchlorid-Acrylonitril-Copolymerisate, Butadien-Acrylnitril-Copolymerisate, Poiyamidharze, Polyvinylbutyral, Cellulosederivate wie z.B. Cellulpseacetatbutyrat, Celluloseacetat, Cellulosetriacetat, Cellulosepropionat, Cellulosenitrat und dgl., Styrol-Butadien-Copolymerisate, Polyesterharze, Chlorovinyläther-Acrylat-Copolymerisate, Aminoharze, thermoplastische Harze auf Basis verschiedener synthetischer Kautschuke und Mischungen davon. Beispiele dieser Harze sind beschrieben in den japanischen Patentveröffentlichungen 6877/1962, 12528/1964, 19282/1964, 5349/1965, 20907/1965, 9463/1966, 14059/1936, 16985/1966, 6428/1967, 11621/1967, 4623/1968,. 15206/1968, 2889/1969, 17947/1969, 18232/1969, 14020/1970, 14500/1979, 18573/1972, 22063/1972, 22064/1972, 22068/1972, 22069/1972, 22070/1972, 27886/1973 und US-PS 3 144 352, 3 419 420, 3. 499 789, 3 713 887.

Geeignete wärmehärtbare Harze besitzen ein Molekulargewicht von etwa 200. 000 oder weniger als Überzugslösung. Beim Erhitzen nach dem Überziehen und Trocknen wird das Molekulargewicht aufgrund von Reaktionen, wie Kondensationen, Additionen und ähnlichen unendlich. Von diesen Harzen sind" diejenigen bevorzugt, die vor ihrer thermischen Zersetzung weder erweichen noch schmelzen. Geeignete Beispiele dieser Harze sind Phenolharze, Epoxidharze, härtende Polyurethanharze, Harnstoffharze, Melamin-

rüö. Alkydharze, Siliconharze,- reaktive Harze auf Ac ry !basis, Mischungen aus Polyesterharzen hohem Molekulargewichts und Isocyanatvorpolymerisnten, Mischungen aus Methacrylsäurcsalz-Copolymerisaten und Dilsocyanatvorpolymerisaten, Mischungen aus Polyesterpolyolen und Polyisocyanaten, Harnstoff-Formaldehyd-Harze, Mischungen aus Glykolen niedrigen Molekulargewichts, Diolen hohen Molekulargewichts und Triphei^'lmethantriisocyanaten, Polyaminharze und Mischungen davon. Beispiele dieser Harze sind beschrieben in den japanischen Patentveröffentlichungen 8103/1984, 9779/1965, 7192/1966, 8016/1966, 14275/1966, 18179/1967, 12081/1968, 28033/1969, 14501/1970, 24902/1970, 13103/1971, 22065/1972, 22066/1972, 22067/1972, 22072/1972, 22073/1972, 28045/1972, 28048/1972, 28922/1972, US-PS 3 144 353, 3 320 090, 3 437 510, 3 597 273, 3 781 210, 3 781 211.

Diese Bindemittel lassen sich einzeln oder in Kombination miteinander einsetzen. Es können diesen Bindemitteln andere Zusätze zugegeben werden. Das Misch verhältnis von Bindemittel zu ferromagnetische m Pulver ist derart, daß 10 bis 400 Gewichtsteile, vorzugsweise 30 bis 200 Gewichtsteile, des Bindemittels auf 100 Gewichtsteile des ferromagnetischen Pulvers kommen.

Geeignete Dispergiermittel sind Fettsäuren, die etwa 12 bis 18 Kohlenstoffatome enthalten und durch die allgemeine Formel R., COOH dargestellt werden, in der R* eine Alkylgruppe mit etwa 11 bis 17 Kohlenstoffatomen ist, z.B. Caprylsäure, Caprinsäure, Laurinsäure, Myristinsäure, Palmitinsäure, Stearinsäure, Ölsäure, Elaidinsäure, Iinolsäure, Linolensäure, Stearolsäure und ähnliche. Metallische Seifen, die Alkalimetallsalze (Li, Na, K, usw.) oder Erdalkalimetallsalze (Mg, Ca, Ba,usw.) der vorstehend erwähnten Fettsäuren enthalten,Lecithin usw. Ferner lassen sich auch höhere Alkohole mit 12 oder mehr Kohlenstoffatomen und deren Sulfate verwenden. Diese Dispergiermittel werden im allgemeinen

- Γ2 -

in einem Anteil von 1 bis 20 Gewichtsteile auf lOO Gewichtsteile des Bindemittels eingesetzt. Diese Dispergiermittel sind beschrieben in den japanischen Patentveröffentlichungen 28369/1.964, 17945/1969, 15001/1973 sowie den US-PS 3 387 993 und 3 470/021.

Geeignete Schmiermittel, die bei der Erfindung verwendbar sind, umfassen Siliconöle, Lampenschwarz, Graphit, Lampenschwarzvorpolymerisate, Mclybdändisulfid und Wolframdisulfid.

■4 Als geeignete Schleifmittel können verwendet werden geschmolzenes Aluminiumoxid, Siliciumcarbid, Chromoxid, Korund, synthetischer Korund, Diamant, synthetischer Diamant, Granat, körniger Korund (überwiegender Anteil Korund und Magnetit) und ähnliche. Diese Schleifmittel besitzen eine Durchschnittskorngröße von 0, 05 bis bis 5 μηι, bevorzugt 0,1 bis 2 η m, und können in einem Anteil von 1 bis 10 Gewichtsteilen, bezogen auf 100 Gewichtsteile Magnetpulver zugegeben werden. Beispiele für die Schleifmittel sind beschrieben in der japanischen Patentanmeldung 26749/1973, den US-PS 3 007 807, 3 041 196, 3 293 066, 3 630 910, 3 687 725, der britischen Patentschrift 1 145 349 und den DE-PS 853 211 und 1 0Ol 000.

Als antistatische Mittel können elektrisch leitfähige Pulver verwendet werden, wie beispielsweise Graphit, Lampsnschwarz bzw. Ruß und deren Vor polymer is ate, natürliche oberflächenaktive Mittel, wieSaponin, nichtionische oberflächenaktive Mittel, wie diejenigen auf Alkylenoxidbasis, Glycerinbasise.Glycidolbasis, kationische Oberflächenmittel, wie höhere Alkylamine, quaternäre Ammoniumsalze, heterozyklische Verbindungen, wie Pyridin und dgl., Phosphoniumverbindungen, Sulfoniumverbindungen und

Ab

ähnliche, anionische oberflächenaktive Mittel, die Säuregruppen wie Carbonsäuregruppen, SuIfonsäuregruppen, Phosphonsäuregruppen, Phosphorsäuregruppen, Sulfatgruppen, Phosphatgruppen und ähnliche enthalten und amphotere oberflächenaktive Mittel wie Sulfate oder Phosphate von Aminosäuren, Aminosulfonsäuren, Aminoalkoholen und ähnliche.

Beispiele von oberflächenaktiven Mitteln, welche als antistatische Mittel verwendet werden können, sind beschrieben in den US-Patentschriften 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, 3 545 9 74, DS-PS 1 942 665,britischen Patentschriften 1 Q77 317, 1 198 450, Ryohei Oda et al., "Kaimen Kassei Zai no Gosei to sono Oyo (Synthesis of Surface Active Agents and Their Applications),- Maki Shoten,. Tokyo (1964), A. M. Schwarts et al., "Surface Active Agents", Interscience Publications Corp., New York (1958, J.P. Sisley et al., "Encyclopadia of Surface Active Agents", Vol. 2, Chemical Publishing Co., New York (1964), "Kaimen Kassei ZaiBinran" (Handbook of Surface Active Agents), 6th Ed., Sangyo ToshoCo., Tokyo (Dec. 20, 1966).

Diese oberflächenaktiven Mittel können allein oder in Kombination miteinander verwendet werden. Die oberflächenaktiven Mittel werden im allgemeinen als antistatische Mittel verwendet, jedoch in einigen Fällen können sie auch für andere Zwecke, z. B. zur Verbesserung der Dispergierbarkeitjder magnetischen Eigenschaften und der Schmiermitteleigenschaften oder als Hilfsmittel zur Bildung des Überzugs verwendet werden.

10 352 - N/Li

321.5333

Die Bildung der magnetischen Aufzeichnungsschicht wird durch Auflösen der vorstehend beschriebenen Zusammensetzung in einem organischen Lösungsmittel und Überziehen eines Trägers mit der Lösung durchgeführt.

Geeignete Stoffe für den Träger sind verschiedene Kunststoffe, z. B. Polyester wie Polyethylenterephthalat, Polyethylen-2, 6-naphthalat und ähnliche, Polyolefine wie Polypropylen und ähnliche, Cellulosederivate wie Cellulosediacetat, Cellulosetriacetat und ähnliche, Polycarbonate usw. und nichtmagnetische Materialien, z. B. Kupfer, Aluminium, Zink usw.

Ein derartiger nichtmagnetischer Träger besitzt eine Dicke von etwa 3 bis 100 μm,vorzugsweise von 5 - 50^:in,und liegt als Film oder Folie vor, die eine Dicke von 0, 5 - 10 vm vind die Form einer Scheibe oder Karte aufweist. Im Falle der Verwendung einer Trommel hängt die Dicke ab vom verwendeten Aufzeichnungsgerät. ■

Die vorstehend beschriebenen Magnetpulver, Bindemittel, Zusätze und Lösungsmittel werden gemischt bzw. geknetet und zu einer magnetischen Überzugszusammensetzung verarbeitet. Für das Kneten können das Magnetpulver und die anderen Bestandteile in eine Knetmaschine gleichzeitig oder getrennt voneinander eingebracht werden. Beispielsweise wird ein Magnetpulver einem Lösungsmittel zugegeben, das ein Dispergiermittel enthält. Die Mischung wird dann während einer bestimmten Zeitdauer geknetet und danach mit anderen Bestandteilen gemischt und nochmals ausreichend geknetet, so daß eine magnetische Überzugszusammensetzung entsteht.

Zum Kneten und Dispergieren werden verschiedene Knetmaschinen eingesetzt, z. B. Duowalzv.'orke, Drc-ivalzenmühlen, Kugelmühlen, Trommelmühlen, Sandmühlen, Szegvarimühlen, Hochgeschwindigkeits-

kreisel- Dispergiermaschinen, Hochgeschwindigkeitsgesteinssi: .:' .; L-anlagen, Hochgeschwindigkeitshomogenisiermischer, UltraschaUäi.·. pergiermaschinen usw., Knet- und Dispergiertechniken sind bescin ic ben in T.C. Pattern, "Paint Flow and Pigment Dispersion", veröffentlicht von John Wiley & Sons (1964) und den US-Patentschriften 2 581 414 und 2 855 156.

Das Aufbringen der magnetischen Aufzeichnungsschicht auf den Trüiü-r läßt sich durchführen unter Anwendung von Beschichtungsverfahren wie Luftrake !beschichtung, Auftragen mit Klingen, Überziehen mit Luftmesser, Quetschüberziehen, Eintauchbeschichten, Überziehen rail Übertragungsrollen, Gravierungsüberziehen, Auftropfbeschichtung, Gießbeschichtung, Sprühbeschiehtung und ähnlichen. Derartige Beschichtungsverfahren sind beschrieben in "Coating Kogaku", (Coating Engineering), Seite 253 bis 277, veröffentlicht von Asakura Shoten, Tokyo (Mar. 20, 1971).

Geeignete organische Lösungsmittel, die beim Beschichten verwendet werden können, umfassen Ketone wie Aceton, Methylethy !keton, Methylisobutylketon, Cyclohexanon und ähnliche; Alkohole wie Methanol, Ethanol, Propanol, Butan öl und ähnliche; Ester wie Methylacetat, Ethylacetat, Butylacetat, Glycolmonoethyletheracetat und ähnliche; Ether und Glycolether wie Diethylether, Glycolmonoethylether, Glycoldime thy lether, Dioxan und ähnliche; aromatische Kohlenwasserstoffe wie Benzol, Toluol, Xylol und ähnliche; chlorierte Kohlenwasserstoffe wie Methylenchlorid, Ethylenchlorid, Tetrachlkohlenstoff, Chloroform, Ethylenchlorhydrin, Dichlorbenzol und ähnliche.

Anhand der nachstehenden Beispiele wird die Erfindung noch näher erläutert. Innerhalb des Umfangs der Erfindung lassen sich verschiedene Abwandlungen der in den Beispielen angegebenen Bestandteile, Mengenverhältnisse, Reihenfolgen der Ve rf ahrens maßnahmen und ähnliche

Parameter verwirk lic;·' η. Die Erfindung ist daher nicht auf die in d^r.n Beispielen angegebenen Ausführungsformen beschränkt.

Beispiel 1

Die nachstehend angegebene Zusammensetzung (I) wurde grob in einem Rührer dispergiert (gelöst) und einer Dispsrgierbehandlung unter Verwendung von Glaskügelchen mit einem Durchmesser von 1, 3 mm in einer Sandschleifvorrichtung unterworfen und dann mit der Zusammensetzung (II) in einem Rührer gemischt, wobei eine magnetische Flüssigkeit erzielt wurde. Nach Filterung wurde die Flüssigkeit auf einem Polyethylenterephthalalträger mit einer Dicke von 20j.'m aufgetragen. Es ergab sich auf dem troekenen Träger ein Überzug von 6 μΐη nach der Trocknung. Während des Überziehens wurde die magnetische Substanz einer Orientierungsbehandlung in Längsrichtung mit Hilfe eines Elektromagneten unterworfen. Nach Ablauf von 30 Minuten nach dem Überziehen wurde die magnetische Substanz einer Oberflächenendbehandlung unter Zuhilfenahme eines Hochkalanders unterworfen. Die Überzugsoberfläche erhielt dabei ein spie gel ähnliches Aussehen. Der Träger wurde dann in Magnetbänder mit einer Breite von ca. 19 mm geschnitten. Die Magnetbänder sind verwendbar in einem U-matischen Videoaufzeichnungsgerät. Die übrigen Verfahrensschritte sind denen herkömmlicher Verfahren bei der Zubereitung von Magnetbändern ähnlich. Auf diese Weise wurde eine Probe Nr. 1 erhalten.

Zusammensetzung (I)

Co-dotiertes γ-Fe₀O- (H = 559 Oe)

Δ ο C

Vinylchlorid/Vinylacetat/Vinylalkohol-Copolymerisat Polyurethanharz Lampenschwarz (Büß) ^Cr2°3

Fettsäureester (Butylstearat) Fettsäure (Stearinsäure) Hochviskoses Siliconöl (1O] Me thy läthy lke ton Butylacetat

Zusammensetzung (II)

Polyisocyanat Me thy läthy lke ton Gewichtsteile 100

10 5 7 2

1 1

0,3 100 50

5 20

Das vorstehend beschriebene Herstellungsverfahren wurde wiederholt, mit der Ausnahme, daß die Anteile für Butylstearat, Stearinsäure und hochviskoses Siliconöl, wie in Tabelle 1 gezeigt, geändert wurden, so daß die Proben Nr. 2 bis 8 erhalten wurden.

Tabelle

Butylstearat

Proben Nr.	Gew
2	1
3	0
4	0
5	1
6	1
7	0
8	0

Stearinsäure	Hochviskoses Siliconöl
Gewichtsteile	Gewichtsteile
0	0
1	0
0	0,3
1	0
0	0,3
1	0,3
0	0

10 352

Es wurde ein Probenlauf dieser Proben durchgeführt in Form eines Bandes mit 358 m Länge (eine Stunde Länge) unter Verwendung eines 19 mm-U-maus ehe η Videogeräts. Der Kopfabrieb wurde gemessen während eines Bandlaufs von lOO Stunden bei Normaltemperatur. Es wurden dabei die Höhen des Videokopfes vor und nach dem Bandlauf ermittelt. Das Anwachsen der Ausfälle (drop outs) wurde gemessen durch Bestimmung des Unterschieds (Anwachsen) der Anzahl der Ausfälle pro Minute des Videobandes vor und nach 50-maligem Durchlauf. Die Standbilddauer wurde gemessen durch Anhalten des Videogerätes und Bestimmender Zeit (Minuten) bis zum Verschwinden des Bildes. Eei einer längeren Zeitdauer als 120 Minuten wurde die Messung abgebrochen. Die Ergebnisse sind in der Tablle 2 angegeben.

Tabelle 2

Proben- Butyl- Stearin- Hochviskoses Kopfabrieb Dropouts Standbild-

stearat säure

Siliconöl

( μ m/l00 Erhöhung dauer Std;) pro Min. (min)

1 1 0

0 1 1 0 0

1 0 1

0.3

2	0	120 <
5	25	60
4y 5 (etwas verunrei nigt)	15	5
2	17	5
6	14	100
2	85	90
2	10	10
10 (verun reinigt)	100 <	5 y (Verunrei nigung des Kopfes)

Anmerkung:

Erfindung Vergleichsbaispiel

10 352

Aus der Tabelle 2 ist zu ersehen, daß die Probe Nr. 1, welche ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist, vorzügliche Eigenschaften aufweist. Sie besitzt einen geringen Kopfabrieb, eine geringe Kopfverunreinigung, verringerte Ausfall (drop out)-anzahl und eine lange Standbilddauer. Bei der Messung der Standbilddauer wurde diese bei 120 Minuten abgebrochen, weil dies in der Praxis völlig ausreicht. Es kann angenommen werden, daß bei der Proben Nr. 1 die Standbilddauer 150 bis 200 Minuten oder mehr beträgt. Im Gegensatz dazu ergibt sich bei den Proben Nr. 2-8, bei denen eines der drei Schmiermittel fehlt, daß diese den Anforderungen bezüglich Kopfabrieb, Kopfverunreinigung, Anzahl der Ausfälle (drop outs) und der Standbilddauer nicht genügen.

Beispiel 2

Um zu überprüfen daß die Kombination gemäß der Erfindung erheblich bessere Wirkungen aufweist als andere Kombinationen gemäß dem Stand der Technik (japanische Patentanmeldung 10 688/1981) wurden gleiche Proben wie im Beispiel 1 zubereitet und verglichen, wobei die Ergebnisse aus der Tabelle 3 zu ersehen sind.

Tabelle 3

Proben Butyl- Stearin- Hochvis- Andere Kopf Dropouts Standbild-Nr. Stearat säure koses Zusätze abrieb Erhöhung dauer

Siliconöl (μ m/ pro Min. (Min.)

(Gew.teile)(Gew. teile)(Gew. teile)(Gew. teile) lOO hr)

1	1	1	0,3	-	1	2	0	120 <
9++	0	0	0,3	(a).	1	3, 5+++	50	5 "^-
10++	0	0	0,3	(b)	1	5+++	65	5 >
11++	0	1	0,3	(a)	1	5++	9	5 >
12++	0	1	0,3	(b)	1	6,5	12	5 :.
13++	1	0	0,3	(a)	1	3	45	40
14	1	0	0,3	<b)		4	70	30
10 352

Tabelle 3:

Erfindung

Vergleichsbeispiel

Kopf war etwas verunreinigt

++) Kopf war verunreinigt

(a) Ölsäureamid

(b) Sie ary !alkohol

Be_ispie_l 3

Das Herstellverfahren nach Beispiel 1 wurde wiederholt, mit der Ausnahme daß (i) Oleyloleat anstelle von Butylstearat, (ii) Myristinsäure anstelle von Stearinsäure, (iii) 0, 3 Gewichtsteile Butylstearat, (iv) 2 Gewichtsteile Butylstearat, (v) 0, 3 Gewichtsteile Stearinsäure und (vi) 2 Gewichtsteile Stearinsäure verwendet wurden, so daß Proben-Nr. 15 - 20 entstanden. Bei der Überprüfung dieser Proben in analoger Weise wie beim Beispiel 1 ergaben sich die aus der Tabelle 4 ersichtlichen Ergebnisse.

Tabelle 4

Proben- Fettsäure- Fettsäure Hochviskoses Kopf- Dropouts Standbild Nr. ester Siliconöl abrieb Erhöhung dauer

(μπι/100ίΐΓ)ρ_Γο Min. (Min.)

I⁺	1	1	0,3	2	0	120 <
15⁺	1	1	0,3	2	0	120 <s
16⁺	1	1	0_f3	2	0	120^C
17⁺	0,3	1	0^3	2	0	100
18⁺	2	1	O₁ 3	2,5	0	120 <
19⁺	1	0.3	0_f3	2	3	120 <
2O⁺	1	1	0,3	2,5	0	120-C
Anmerkung:		ürfiidunar

Claims

Patentanwälte
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Magnetisches Aufzeichnung smedium

Patentansprüche:

Magnetisches Aufzeichnungsmedium mit einer magnetischen Aufzeichnungsschicht, die auf die Oberfläche eines nichtmagnetischen Trägers aufgebracht ist, dadurch gekennzeichnet, daß die magnetische Aufzeichnungsschicht wenigstens eine Fettsäure, ein hochviskoses Siliconöl und einen Fettsäureester aufweist.
2. Magnetisches Aufzeichnungsmedium nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Fettsäure eine gesättigte oder ungesättigte Fettsäure ist mit 6 bis 22 Kohlenstoffatomen.
3. Magnetisches Aufzeichnungsmedium nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die gesättigte oder ungesättigte Fettsäure ausgewählt ist aus der Gruppe Caprinsäure, Laurinsäure, Myristinsäure, Ölsäure, Stearinsäure, Erucasäure, Behensäure.
4. Magnetisches Aufzeichnungsmedium nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Fetts äure in einem Anteil von 0,1 bis 2 Gew. -%, bezogen auf die ferromagnetische Substanz, in der magnetischen Aufzeichnungsschicht enthalten ist.

10 352 - N/R
5. Magnetisches Aufzeichnungsmedium nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das hochviskose Siliconöl ein PoIysiloxan ist.
6. Magnetisches Aufzeichnungsmedium nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß das hochviskose Siliconöl in einem Anteil von O, Ol bis 1 Gew.-%, bezogen auf die ferromagnetische Substanz, in der magnetischen Aufzeichnungsschicht enthalten ist.
7. Magnetisches Aufzeichnungsmedium nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, däß der Fettsäureester einen Schmelzpunkt von höchstens 60 C aufweist.
8. Magnetisches Aufzeichnungsmedium nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Fettsäureester ausgewählt ist aus der Gruppe Methylstearat, E.thylstearat, Butylstearat, Amylstearat, Butylpalmitat, Butylmyristat, Oleyloleat und Butyllaurat.
9. Magnetisches Aufzeichnungsmedium nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Fettsäureester in einem Anteil von 0,1 bis 2 Gew. -%, bezogen auf die ferromagnetische Substanz, in der magnetischen Aufzeichnungsschicht enthalten ist.
10. Magnetisches Aufzeichnungsmedium nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die magnetische Aufzeichnungsschicht ein feines ferromagnetisches Pulver enthält, das ausgewählt ist aus der Gruppe γ -Fe₀O , Co-dotiertes γ -Fe_0_Q, Fe 0 , Co-dotiertes Fe₀O., Berthollidverbindungen desY-Fe₀O₀ und Fe₀O., CrO_n, Co-Ni-P-Legierungen, Co-Ni-Fe-Legierungen, Cο-Ni-Fe-B-Legierungen, Fe-Ni-Zn-Legierungen, Fe-Mn-Zn-Legierungen, Fe-Co-Ni-P-Legierungen, Ni-Co-Legierungen, und Co-dotierte Berthollidverbindungen des Y-

^CL

und Fe„O,·
10 3 52