DE2824129A1

DE2824129A1 - Magnetisches aufzeichnungsmedium

Info

Publication number: DE2824129A1
Application number: DE19782824129
Authority: DE
Inventors: Yoshiaki Hisagen; Toshiro Tanaka; Toshihiko Yamada
Original assignee: Sony Corp
Current assignee: Sony Corp
Priority date: 1977-06-01
Filing date: 1978-06-01
Publication date: 1978-12-14
Also published as: US4172176A; JPS53149302A; FR2393392A1; FR2393392B1; GB1598960A; JPS6028052B2; CA1105615A; DE2824129C2; NL7805988A

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein magnetisches Aufzeichnungsmedium, das eine unmagnetische Unterlage und eine darauf aufgebrachte magnetische Schicht aufweist, welche magnetisierbare Partikel, die in einem harzartigen Bindemittel dispergiert sind, zusammen mit einem Gleitmittel enthält.

Da magnetische Aufzeichnungssysteme in neuerer Zeit technisch weiter entwickelt und verfeinert worden sind, haben die verschiedenen Charakteristiken des magnetischen Aufzeichnungsmediums, wie des Magnetbands,der Magnetfolie, der Magnetplatte u. dgl.,in zunehmendem Maße an Bedeutung gewonnen. So ist z.B. im Falle eines Magnetbandes für die Aufzeichnung eines Bildsignals die sogenannte Stehbild-Charakteristik (still picture) von besonderer Bedeutung, während eine sogenannte sich wiederholende Lauf-Charakteristik (repeating travelling characteristic) und eine Antiabrieb-Charakteristik (Abnutzungsbeständigkeits-Charakteristik) von Wichtigkeit sind

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bei einem Magnetband für die Aufzeichnung eines Tonsignals und einem Magnetband für Meßzwecke.

Es sind verschiedene Bindemittel/ Gleitmittel, Additive und dgl. in Vorschlag gebracht worden, um eine Verbesserung der oben erwähnten Stehbild-Charakteristik, der sich wiederholenden Lauf-Charakteristik und der Abnutzungsbeständigkeits-Charakteristik zu erzielen. Technisch voll befriedigende Ergebnisse konnten jedoch nicht erreicht werden. Darüberhinaus ist es erwünscht, über haltbare Gleitmittel verfugen zu können, welche die elektromagnetische Umformungs-Charakteristik/ die Magnetkopf-Abnutzung und die Viskositätseigenschaften der Aufstrichmasse in der Form, in der die magnetische Schicht auf die Unterlage aufgebracht wird/ nicht verschlechtern. Die primären Funktionen eines Gleitmittels bestehen darin, das Ablaufen eines Magnetbandes glatt vonstatten gehen zu lassen, und zwar durch Herabsetzung des Reibungskoeffizienten desselben, wenn das Ablaufen bei niedrigen Geschwindigkeiten (2,4 bis 38 cm/Sek.) erfolgt, und hierdurch die Erzeugung von Q-Tönen und das Trillern und Jaulen bzw. Tonhoheänderungen zu unterbinden.

Als Beispiele von Gleitmitteln, die für die magnetische Schicht Anwendung gefunden haben, sind gleichmäßig dispergierte flüssige Substanzen anzuführen, wie höhere Fettsäuren (z.B. ölsäure, Linolsäure, Ricinolsäure, Stearinsäure, Laurinsäure, Palmitinsäure, Caprinsäure, Myristinsäure, Elaidinsäure, Stearolsäure usw.) und deren Fettsäureester, Metallsalze von einer oder mehreren Fettsäuren, flüssiges Paraffin, Siliconöl, Olivenöl und dgl., oder pulverförmige Gleit- bzw. Schmiermittel, wie Graphit, Kohlenstoff, Molybdändisulfid, Bornitrid, Wolframdisulfid und gepulvertes Polytetrafluoräthylen sowie Gemische dieser Stoffe.

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Die Schmelzpunkte dieser Gleitmittel mit einem Paraffin- bzw. Olefin-System liegen in der Größenordnung von etwa -5° C bis 50° C. Werden diese Gleitmittel anstelle von Olivenöl verwendet, dann kann ein sogenanntes "Ausblühen" eintreten, und der Reibungskoeffizient wird nicht herabgesetzt. Das "Ausblühen" findet statt, wenn die in einer magnetischen Schicht eines magnetischen Aufzeichnungsmediums enthaltenen Additive an die Oberfläche der magnetischen Schicht diffundieren und sich darauf abscheiden. Man kann beträchtliche Mengen solcher Abscheidungen finden, selbst wenn die Additive in flüssiger Form vorliegen.

Wird ein pulverförmiges Gleitmittel verwendet, dann wird der Mengenanteil der magnetischen Schicht, die aus den magnetischen Pulvern oder Partikeln gebildet wird, verringert. Auf diese Weise wird das Ausgangssignal aus dem Magnetband geschwächt, und die gleichmäßige Dispergierung der magnetischen Pulver wird gestört. Diese Störung kommt als "Bandgeräusch" zum Ausdruck. Eine solche gestörte magnetische Schicht ist unbrauchbar für ein zur Aufzeichnung eines Kurzwellensignals, z.B. eines Bildsignals, bestimmtes Magnetband.

In der JP-PS 28367/64 der Sony Corporation ist ein Gleitmittel offenbart worden, das aus einem aus einer einbasischen Fettsäure mit T2 bis 16 Kohlenstoffatomen und einem einwertigen Alkohol mit 3 bis 12 Kohlenstoffatomen gebildeten Fettsäureester besteht. Die JP-PS 18064/66 der Sony Corporation betrifft ein Gleitmittel, das aus einem Fettsäureester besteht, der aus einer einbasischen Fettsäure mit 18 Kohlenstoffatomen und einem niedermolekularen einwertigen Alkohol oder einem einwertigen Alkohol von mittlerem Molekulargewicht gebildet ist. Die JP-PS 18065/66 der Sony Corporation beschreibt ein Gleitmittel, das aus einem

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aus einer einbasischen Fettsäure mit 2 bis 18 Kohlenstoffatomen und einem einwertigen Alkohol mit über 14 Kohlenstoffatomen gebildeten Fettsäureester besteht. Das in der JP-PS 1227/67 der Sony Corporation offenbarte Gleitmittel besteht aus einem Myristinsäureester. Ein aus der JP-PS 669/68 der Sony Corporation bekanntes Gleitmittel stellt einen Fettsäureester aus einem einwertigen Alkohol mit 27 Kohlenstoffatomen und einer einbasischen Fettsäure dar. Ein anderes Gleitmittel, das aus der JP-PS 23889/68 der Fuji Photo Film Co. bekanntgeworden ist, ist ein Fettsäureester mit 21 bis 23 Kohlenstoffatomen im Molekül, der aus einer einbasischen Fettsäure mit mehr als 17 Kohlenstoffatomen und einem einwertigen Alkohol gebildet ist. Weitere bekannte Gleitmittel sind Fettsäureester von. ungesättigten Alkoholen, die in der JP-PS 12950/72 der Eastman Kodak Co. beschrieben sind, fluorhaltige Fettsäureester, die in der JP-PS 15002/73 der Sony Corporation beschrieben sind, und Fettsäureester aus gesättigten Fettsäuren mit 12 bis 22 Kohlenstoffatomen und gesättigten Alkoholen mit 1 bis 8 Kohlenstoffatomen, die in der JP-PS 25923/73 der Tokyo Denki Kagaku Kogyo Co. beschrieben sind.

Fettsäureester aus gesättigten Fettsäuren und gesättigten Alkoholen sind in der Regel gute Gleitmittel, und der Gleiteffekt wird in dem Maß besser, wie die Zahl der Kohlenstoffatome im Molekül zunimmt. Mit der ansteigenden Zahl der Kohlenstoffatome steigt jedoch der Schmelzpunkt des Fettsäureesters an, wodurch das Phänomen des "Ausblühens" hervorgerufen wird, und daher sind derartige Fettsäureester für eine Verwendung als Gleitmittel in einem magnetischen Aufzeichnungsmedium nicht brauchbar. Aus diesem Grunde sind Fettsäureester mit einem niedrigeren Schmelzpunkt, aber einer größeren Zahl von Kohlenstoffatomen in ihrem Molekül als Gleitmittel für magnetische Aufzeichnungsmedien erwünscht.

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Es ist daher ein Gegenstand der vorliegenden Erfindung, ein magnetisches Aufzeichnungsmedium verfügbar zu machen, das frei ist vom Phänomen des ^Ausblühens" und durch gute Gleiteigenschaften, eine verbesserte elektromagnetische Umformungs-Charakteristik und eine verbesserte Haltbarkeit ausgezeichnet ist.

Gemäß der Lehre der vorliegenden Erfindung wird ein magnetisches Aufzeichnungsmedium verfügbar gemacht, das eine unmagnetische Unterlage und eine darauf abgeschiedene magnetische Schicht aufweist, die in einem harzartigen Bindemittel dispergierte magnetisierbar e Partikel und eine ausreichende Menge eines Gleitmittels enthält, -das der magnetischen Schicht Gleit- bzw. Schmiereigenschaften verleiht , wobei dieses Gleitmittel aus einem oder mehreren Fettsäureestern besteht., die aus 2-Äthylcapronsäure und einem gesättigten Alkohol mit 12 bis 2Ό Kohlenstoffatomen hergestellt worden sind, wobei der Fettsäureester oder die Fettsäureester eine flüssige Phase bei einer Temperatur von nicht über etwa 0° C bilden.

Der oben genannte Gegenstand und weitere Gegenstände sowie weitere Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung sind aus der nachstehenden detaillierten Beschreibung zu entnehmen, welche die Erfindung in Verbindung mit der beigefügten Zeichnung erläutert.

Die beigefügte einzige Zeichnung gibt schematisch einen Querschnitt durch ein nach der Lehre der Erfindung aufgebautes magnetisches Aufzeichnungsmedium wieder.

Wie in der Zeichnung in allgemeiner Form dargestellt ist, wird

Verbessertes

durch die vorliegende Erfindung ein_Amagnetisches Aufzeichnungsmedium 10 verfügbar gemacht, das aufgebaut ist aus einer unmagnetischen Unterlage 12, die darauf eine magnetische Schicht 14

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aufweist, welche magnetische oder magnetisierbare Pulver oder Partikel enthält, die in einem harzartigen Bindemittel zusammen mit einer ausreichenden Menge eines unten näher beschriebenen Gleitmittels dispergiert sind.

Magnetische Aufzeichnungsmedien, wie flexible Magnetbänder oder verhältnismäßig steife Magnetplatten, die nach der Lehre der vorliegenden Erfindung hergestellt worden sind, weisen gegenüber den zum Stand der Technik gehörenden magnetischen Aufzeichnungsmedien eine Überlegenheit in Bezug auf die Abnutzungsbeständigkeit, das Freisein von dem Phänomen des Ausblühens und die Wärmebeständigkeit und Wasserbeständigkeit auf.

Wie gefunden wurde, verursachen Gleitmittel, die aus Fettsäure— estern mit einem beträchtlich über O° C liegenden Schmelzpunkt bestehen, häufig ein Ausblühen, wenn sich die Umgebungsbedingungen ändern, und es ist daher von Vorteil, wenn das Gleitmittel einen Schmelzpunkt von unter etwa 0° C besitzt. Es ist jedoch gleichfalls festgestellt worden, daß die Eigenschaften des Gleitmittels sich in dem Maß verbessern, in dem die Zahl der Kohlenstoffatome ansteigt. Wie generell gefunden wurde, erfüllen bestimmte 2-Äthylcapronsäureester die Anforderungen, die an ein Gleitmittel eines magnetischen Aufzeichnungsmediums gestellt werden müssen.

Die für die Zwecke der vorliegenden Erfindung geeigneten Gleitmittel bestehen insbesondere entweder aus einem einzelnen Fettsäureester der 2-Äthylcapronsäure und gesättigten Alkoholen mit 12 bis 20 Kohlenstoffatomen oder aus einem Gemisch der besagten Fettsäureester. Der Ester oder das Estergemisch soll bei

einer Ti bilden.

einer Temperatur von nicht über etwa 0° C eine flüssige Phase

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Als Beispiele von gesättigten Alkoholen, die zur Bildung der Fettsäureester verwendet werden können, sind die folgenden zu nennen: Laurylalkohol (Dodecylalkohol) mit 12 Kohlenstoffatomen, Tridecylalkohol mit 13 Kohlenstoffatomen, Myristylalkohol (Tetradecylalkohol) mit 14 Kohlenstoffatomen, Pentadecylalkohol mit 15 Kohlenstoffatomen, Cetylalkohol (Hexadecylalkohol) mit 16 Kohlenstoffatomen, Heptadecy!alkohol mit 17 Kohlenstoffatomen, Stearylalkohol (Octadecylalkohol) mit 18 Kohlenstoffatomen, Nonadecylalkohol mit 19 Kohlenstoffatomen, Eicosylalkohol (Arachinylalkohol) mit 20 Kohlenstoffatomen und andere mehr.

Von den oben beschriebenen Gleitmitteln, die für die Zwecke der vorliegenden Erfindung verwendet werden, sind diejenigen, die unter Verwendung von gradkettigen gesättigten Alkoholen hergestellt wurden, empfehlenswerter als diejenigen, die aus solchen gesättigten Alkoholen hergestellt wurden, welche eine oder mehrere verzweigte Ketten enthalten, da die Ester von gradkettigen gesättigten Alkoholen überlegene Gleit- bzw. Schmiereigenschaften aufweisen und auch durch eine gute Q-Ton (Q-sound)-, Stehbild- und Pendel (shuttle)-Charakteristik ausgezeichnet sind. Allerdings haben die Ester von gradkettigen gesättigten Alkoholen etwas höhere Schmelzpunkte als die Ester von verzweigtkettigen Alkoholen, und dadurch kann eine Beeinträchtigung im Hinblick auf das Phänomen des Ausblühens eintreten. Wenn auch gesättigte Alkohole mit mehr als 20 Kohlenstoffatomen zur Bildung von Gleitmitteln mit verbesserten Gleiteigenschaften beitragen, so weisen die hieraus gebildeten Ester doch einen zu hohen Schmelzpunkt auf. Umgekehrt tragen Alkohole mit weniger als 12 Kohlenstoffatomen zur Bildung von Gleitmitteln mit nur schwachen Gleiteigenschaften bei.

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Im allgemeinen ist es empfehlenswert, daß die gesättigte Alkoholkomponente des Esters des Gleitmittels mehr als 10 Kohlenstoff atome aufweist. Doch besitzt selbst Decylalkohol, der nur 10 Kohlenstoffatome enthält, einen Schmelzpunkt von 7° C, und er wird vorzugsweise mit einer Fettsäure verestert, um den Schmelzpunkt zu erniedrigen. Darüberhinaus ist es wünschenswert, die Anzahl der Kohlenstoffatome der Fettsäure hoch zu wählen, da dann bessere Gleiteigenschaften resultieren. Capronsäure mit einem Schmelzpunkt von -3,4 C und Oenanthsäure mit einem Schmelzpunkt von -10,5° C sind als Fettsäuren mit Schmelzpunkten unter 0° C bekannt. Der Oenanthsäureester eines Alkohols mit mehr als 14 Kohlenstoffatomen weist jedoch einen Schmelzpunkt von über 0° C auf, und hierdurch wird leicht ein Ausblühen verursacht. Es ist demzufolge schwer, von den Capronsäure- oder Oenanthsäureestern des Myristylalkohols, Cetylalkohols, Stearylalkohols und Arachinylalkohols Gebrauch zu machen, die andererseits hinwiederum sämtlich gute Gleiteigenschaften aufweisen.

Auf der anderen Seite besitzt die oben erwähnte 2-Äthylcapronsäure, die durch Einführen einer Äthylgruppe in die ß-Stellung der Capronsäure hergestellt wird (Äthylierung), einen Schmelzpunkt, der beträchtlich niedriger liegt als jener der Capronsäure. Im Ergebnis werden die Schmelzpunkt der Ester der 2-Äthylcapronsäure und der oben erwähnten gesättigten Alkohole erniedrigt. So liegt beispielsweise der Schmelzpunkt des Esters aus der 2-Äthylcapronsäure und dem Cety!alkohol bei -8,1° C, und der Schmelzpunkt des Esters aus der 2-Äthylcapronsäure und dem Stearylalkohol bei 7° C. Die Schmelzpunkte der Ester, die unter Verwendung von Laurylalkohol und Myristylalkohol hergestellt werden, liegen unter 0 C. Der Schmelzpunkt des Esters, der unter Verwendung von Arachinylalkohol hergestellt wird, liegt bei etwa 10 bis 20° C.

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Wie oben bereits erwähnt, ist es empfehlenswert, daß der Ester oder das Estergemisch, der bzw. das als Gleitmittel verwendet wird, einen Schmelzpunkt von unter 0° C aufweist. Nach der Lehre der vorliegenden Erfindung weisen aufgrund des Umstandes, daß der Schmelzpunkt bei Verwendung von 2-Äthylcapronsäure erniedrigt wird, die Ester aus der 2-Äthylcapronsäure und Cetylalkohol, Laurylalkohol bzw. Myristylalkohol Schmelzpunkte von unter 0 C auf, und jeder von Ihnen ist als Gleitmittel in den magnetischen Aufzeichnungsmedien technisch brauchbar.

Die Ester aus 2-Äthylcapronsäure und Stearylalkohol oder Arachinylalkohol weisen Schmelzpunkte von über 0° C auf und bilden eine feste Phase bei annähernd 0° C. Gemäß der vorliegenden Erfindung kann als Gleitmittel jedoch ein Gemisch von Estern verwendet werden, das fest bzw. flüssig bei 0 C ist, wobei der Schmelzpunkt des besagten Gemische bei etwa 0° C oder darunter liegt, mit der Folge, daß ein Ausblühen verhindert werden kann und technisch befriedigende Gleit- bzw. Schmiereigenschaften erwartet werden können. Als Ergebnis des Vermischens der beiden Ester werden die jeweiligen Eigenschaften addiert, und es wird eine verbesserte Gleitwirkung bei gleichzeitiger Verhinderung des Ausblühens erzielt. Ein technisch befriedigendes Gleitmittel kann auch dann erwartet werden, wenn der Ester des Laurylalkohols oder Myristylalkohols mit dem Ester des Cetylalkohols zwecks Bildung eines Estergemischs vermischt wird, das aus einer Vielzahl von Estern besteht, die alle bei ungefähr 0° C im flüssigen Zustand vorliegen.

Wird der Ester des Stearylalkohols oder der Ester des Arachinylalkohols mit einem Ester oder mit Estern vermischt, die einen Schmelzpunkt unter 0° C aufweisen, dann ist es vorteilhaft, wenn der Ester des Stearylalkohols in einer Menge von weniger als

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40 Gew.% der Gesamtmenge des Estergemischs eingemischt wird, und wenn der Ester des Arachinylalkohols in einer Menge von weniger als 20 Gew.% der Gesamtmenge des Estergemischs eingemischt wird. Liegt der Ester, der bei 0 C fest ist, in einem Überschuß vor, dann wird der Effekt des flüssigen Esters in Bezug auf die Herabsetzung des Schmelzpunkts des Gemisches verringert, und es tritt leicht ein Ausblühen ein.

Das erfindungsgemäße Gleitmittel, das sich aus einem oder mehreren Estern, die bei 0° C flüssig sind, oder aus einem Estergemisch, das bei dieser Temperatur flüssig ist, zusammensetzt, wird der magnetischen Schicht vorzugsweise im Verhältnis von 1 bis 10 Gewichtsteilen (im folgenden der Einfachheit halber als "Teile" bezeichnet) auf 100 Teile des harzartigen Bindemittels zugesetzt. Ein nur schwacher Gleit- bzw. Schmiereffekt wird erzielt, wenn weniger als 1 Teil des Esters oder des Estergemischs zugegeben wird. Eine Gleitmittelmenge von mehr als 10 Teilen ist übermäßig groß. Eine übermäßig große Menge Gleitmittel vermag das Ausblühen nicht zu verhindern und hat zur Folge, daß die Pulver aufgrund einer Verschlechterung der Festigkeit der magnetischen Schicht abblättern bzw. sich ablösen.

Als Beispiele von Pulvern des ferromagnetischen Materials bzw. der magnetischen Partikel, die in der magnetischen Schicht eines erfindungsgemäßen magnetischen Mediums verwendet werden können, sind anzuführen "y—Fe„0_, Fe-,0., die Spinell-Struktur-Zwischenphase zwischen y-Fe„0-. und Fe-,0., cobalt-dotiertes Y-Fe₃O-, cobalt-dotiertes Fe₃O₄, die vorgenannte, jedoch cobalt-dotierte Zwischenphase, Chromdioxid, Bariumferrit, verschiedene Legierungspulver oder -partikel (z.B. Fe-Co, Co-Ni, Fe-Co-Ni, Fe-Co-B, Fe-Co-Cr-B, Mn-Bi, Mn-Al, Fe-Co-V und andere mehr), Eisennitrid und dgl. Für die erfindungsgemäßen Zwecke können auch Gemische der oben genannten Pulver verwendet werden.

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Die folgenden Substanzen werden als Beispiele für die harzartigen Materialien angeführt, die als Bindemittel in der magnetischen Schicht eines erfindungsgemäßen magnetischen Aufzeichnungsmediums verwendet werden können: Vinylchlorid-Vinylacetat-Copolymerisate, Vinylchlorid-Vinylacetat-Maleinsäure-Copolymerisate, Vinylchlorid-Vinylidenchlorid-Copolymerisate, Vinylchlorid-Acrylnitril-Copolymerisate, Acrylsäureester-Acrylnitril-CopoIymerisate, Acrylsäureester-Vinylidenchlorid-Copolymerisate, Methacrylsäureester-Vinylidenchlorid-Copolymerisate, Methacrylsäureester-Styrol-Copolymerisate, thermoplastische Polyurethanharze, Phenoxyharze, Polyvinylfluorid, Vinylidenchlorid-Acrylnitril-Copolymerisate, Butadien-Acrylnitril-Copolymerisate, AcryInitril-Butadien-Acrylsäure-Copolymerisate, Acrylnitril-Butadien-Methacrylsäure-Copolymerisate, Polyvinylbutylal, PoIyvinylacetal, Cellulosederivate, Styrol-Butadien-Copolymerisate, Polyesterharze, Phenolharze, Epoxyharze, wärmehärtbare Polyurethanharze, Harnstoffharze, Melaminharze, Alkydharze, Harnstoff-Formaldehydharze sowie Gemische dieser Materialien und dergleichen mehr. Wird ein Härtungsmittel vom Polyisocyanat-Typ als Vernetzungsmittel für das Bindemittel mitverwendet, dann ist es empfehlenswert, daß der Härter in einer Menge von etwa 10 bis 40 Gew.%, bezogen auf die Gesamtmenge des Bindemittels, vorhanden ist.

Als unmagnetische Unterlage für das erfindungsgemäße magnetische Aufzeichnungsmedium sind die nachstehenden Materialien beispielsweise anzuführen: Polyester, wie Polyäthylenterephthalat und Polyäthylennaphthalat, Polyolefine, wie Polypropylen, Cellulosederivate, wie Cellulosetriacetat, Celiulosediacetat, Polycarbonate, Polyvinylchlorid, Polyimide, metallische Materialien, wie Aluminium, Kupfer und dgl., Papier und ähnliche Stoffe.

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Bei der Herstellung der magnetischen Beschichtungsmasse für das Aufbringen des magnetischen Überzugs bzw. der magnetischen Schicht der vorliegenden Erfindung können die nachstehend genannten Materialien als organische Lösungsmittel verwendet werden: Ketone, wie Aceton, Methyl-äthylketon, Methyl-isobutylketon, Cyclohexanon; Alkohole, wie Methanol, Äthanol, Propanol, Butanol; Ester, wie Methylacetat, Äthylacetat, Butylacetat, Äthyllactat, Äthylenglykolacetat-monoäthylather; Glykoläther, wie Äthylenglykoldimethyläther, Äthylenglykolmonoäthyläther, Dioxan; aromatische Kohlenwasserstoffe, wie Benzol, Toluol, Xylol; aliphatische Kohlenwasserstoffe, wie Hexan, Heptan und andere mehr; Nitropropan und dgl. Die Lösungsmittel können einzeln oder in Kombination miteinander verwendet werden.

Ferner kann ein Schleifmittel in die magnetische Schicht des erfindungsgemäßen magnetischen Aufzeichnungsmediums eingearbeitet werden, und dieses kann aus Materialien ausgewählt werden, wie Aluminiumoxid, Chromoxid, Siliciumoxid, Siliciumcarbid und dgl., die separat oder in Kombination miteinander verwendet werden können. Außerdem kann in der magnetischen Schicht des erfindungsgemäßen magnetischen Aufzeichnungsmediums Ruß als antistatisches Mittel und Lecithin als Dispergiermittel mitverwendet werden.

Beispiel

400 Gewichtsteile nadeiförmige magnetische Pulver bzw. Partikel von T-Fe₃O- (durchschnittliche Länge eines Partikels 0,5 ,n

(Mikron) und Nadelverhältnis 4 zu 5) ,

50 Gewichtsteile Vinylchlorid-Vinylacetat-Mischpolymerisat /"Vinylchlorid:Vinylacetat-Gewichtsverhältnis 87:13; "Vinylite

VYHH"(Handelsbezeichnung der Union Carbide Co. Ltd.)_7,

50 Gewichtsteile thermoplastisches Polyurethanharz "Estane 5701"

(Handelsbezeichnung der B.F. Goodrich Chemical Co.),

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4 Gewichtsteile Lecithin (als Dispergiermittel),

5 Gewichtsteile eines der Gleitmittel, die in den nachstehenden Tabellen I und II angeführt sind,

300 Gewichtsteile Butylacetat (als Lösungsmittel)und 300 Gewichtsteile Toluol (als Lösungsmittel)

werden in eine Kugelmühle gefüllt und darin durch 20 Stunden langes Vermählen durchgemischt, um eine magnetische Beschichtungsmasse herzustellen. Mit dieser magnetischen Beschichtungsmasse wird ein Polyäthylenterephthalat-Film von 0,0254 mm (1 mil) Dicke beschichtet, bis die restliche Dicke der magnetischen Beschichtungsmasse 6 ,u beträgt, dann wird das Ganze mit einem Superkalander oberflächenbehandelt, zu Bändern von 12,7 mm (1/2 inch) Breite geschnitten und dann auf eine Rolle aufgewikkelt, um ein magnetisches Aufzeichnungsmedium zu bilden.

Jedes so hergestellte magnetische Aufzeichnungsmedium wird auf seine Stehbild-Charakteristik, seine Ablösbarkeits-Charakteristik, seine Q-Ton-Charakteristik, das ist die Haft-Schlüpf-Charakteristik (stick-slip characteristic) und die Pendel (shuttle)-Charakteristik mit Hilfe eines "VTR AU-37OO"-Geräts (Handelsbezeichnung des Herstellers Sony Corporation) untersucht bzw. getestet.

Im einzelnen wird die Stehbild-Charakteristik in der Weise getestet, daß ein Bildsignal von 4,3 MHz auf das magnetische Aufzeichnungsmedium aufgezeichnet und die Zeitspanne gemessen wird, innerhalb der das Ausgangssignal davon um 50 % geschwächt und der gemessene Wert mit dem Standardwert von 60 Minuten verglichen wird.

Die Ablöse-Charakteristik wird in der Weise getestet, daß man eine bestimmte Länge des magnetischen Aufzeichnungsmediums, die

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einer Aufzeichnungszeit von 10 Minuten entspricht, einem wiederholten Durchgang (100 mal) durch das VTR-Gerät unterwirft. Die Menge der magnetischen Partikel, die vom magnetischen Aufzeichnungsmedium abgelöst und auf dem Magnetkopf, der Kopftrommel, der Kopf-Führungsvorrichtung usw. des VTR-Geräts abgeschieden worden sind, werden durch Abwischen des Kopfes, der Kopftrommel, der Kopf-Führungsvorrichtung etc. gesammelt, und die gesammelten Partikel werden in einer Säure (HNO₃) gelöst. Dann wird in der Lösung ein Rhodanat gelöst und die Kolorimetrie (das Absorptionsspektrum in sichtbarer Strahlung) desselben mittels der Rhodan(SCN-)-Farbentwicklungsmethode gemessen. Das heißt, es wird der Absorptionsfaktor auf der Basis des Absorptionsspektrums aufgetragen und mit der vorher bestimmten Gleichung (oder Kurve) für den Konzentrations-Absorptionsfaktor verglichen und dann die entsprechende Konzentration, d.h. die abgelöste Menge der Partikel, bestimmt. Diese Bestimmung (wie aus Tabelle II zu entnehmen ist) ist dort als mg(Milligramm)-Menge der magnetischen Partikel ausgedrückt, die aus dem Band abgelöst und auf den Vorrichtungsteilen des VTR-Geräts, die damit in Kontakt kamen, abgeschieden sind.

Für die Messung der Pendel (shuttle)-Charakteristik wird das Aufzeichnungsmedium, auf dem ein Bildsignal von 4,3 MHz aufeiner Bandlänge, die einer Aufzeichnungszeit von 10 Minuten entspricht, aufgezeichnet wurde, wiederholt (d.h. 100 mal) durch das VTR-Gerät laufen gelassen und dann die Schwächung des davon reproduzierten Bildsignals gemessen. Die in Tabelle III zusammengestellten Werte sind die dB (Decibel)-Werte der Ausgangsschwächung des Bildsignals.

Bei der Bewertung des Q-Tons in den Tabellen bedeutet der Buchstabe "N", daß der Q-Ton nicht hörbar ist, der Buchstabe "S" gibt an, daß er kaum hörbar ist, der Buchstabe "Z" sagt aus, daß er zeitweise hörbar ist und der Buchstabe "A" stellt dar,

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daß er hörbar ist. Ferner wird die "Ausblüh-Charakteristik" in der Weise bestimmt, daß man das Magnetband 20 Stunden lang in einer Kammer mit konstanter Temperatur, d.h. zunächst von 0° C, und danach 20 Stunden lang bei 35° C aufbewahrt, und diese Behandlung wird viermal wiederholt. Die Meßwerte für das Ausblühen bei 11 Beispielen sind in Tabelle I zusammengestellt, wobei die Bezeichnung "E" ein Ergebnis von großer technischer Überlegenheit insofern darstellt, als nämlich überhaupt kein Ausblühen beobachtet wurde, während die Bezeichnung "G" ein gutes Ergebnis insofern anzeigt, als ein Ausblühen fast nicht beobachtet wurde, und die Bezeichnung "H" für ein nur mäßiges Ergebnis steht, weil ein beträchtliches Ausblühen beobachtet wurde, und schließlich die Bezeichnung "P" anzeigt, daß ein Ausblühen zu beobachten war.

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Tabelle I

OO σ co 00 CJT O ■ν«,

CD

Bei spiel	Nr.	Esterkomponenten	Alkohol	Schmelz punkt des Esters (° O	Q-Töne	I '. Stehbild '. (Minuten)	Ausblühen
Ver- gleichs- bei- spiele	1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11	Fettsäure	Caprylalkohol (n-Octylalkohol)	-42	A	>60	G
Beispiel der vorl Erfindung	12	Capron- säure	Cetylalkohol	-	S	>60	P
Capron- säure	Stearylalkohol	-	N	>60	P
Capron- säure	Caprylalkohol (n-Octylalkohol)	-15	A	> 60	G
Oenanth- säure	Laurylalkohol	-4,6	Z	>60	G
Oenanth- säure	Myristyl- alkohol	2,0	S	30 bis 60	H
Oenanth- säure	Hexylalkohol	-	A	>60	G
Octan- säure	Caprylalkohol (n-Octylalkohol)		Z	> 60	G
Octan- säure	Laurylalkohol	-	S	30 bis 60	H
Octan- säure	Stearylalkohol	7,0	N	>60	H
2-Äthylca- pronsäure	Arachlnyl- alkohol	10 bis 20	N	> 60	P
2-Äthylca- pronsäure	Cetylalkohol	-8,1	N	>60	G
2-Äthylca- pronsäure

O I

OO

CD

Aus den in Tabelle I zusairanengestellten Ergebnissen ist ersichtlich, daß der Ester aus der 2-Äthylcapronsäure und dem Stearylalkohol ein äußerst überlegenes Ergebnis bezüglich der Q-Töne liefert, aber nur mäßige Ergebnisse zeitigt, was das Ausblühen anbelangt, wohingegen der Ester aus der 2-Äthylcapronsäure und dem Cetylalkohol ausgewogene gute Ergebnisse hinsichtlich aller Charakteristiken liefert, und zwar sowohl bezüglich der Q-Töne als auch der Stehbild- und der Ausblüh-Charakteristik.

In der nachstehenden Tabelle II sind die Ergebnisse der Beispiele 13 bis 17 der vorliegenden Erfindung zusammengestellt, bei denen der Ester aus der 2-Äthylcapronsäure und dem Cetylalkohol vermischt worden ist jeweils mit den Estern aus der 2-Äthylcapronsäure und dem Laurylalkohol, dem Myristylalkohol, dem Stearylalkohol und dem Arachiny!alkohol. In Tabelle II sind auch die Ergebnisse der lediglich als Vergleichsversuche dienenden Beispiele 18 und 19 angeführt, und schließlich veranschaulichen die Beispiele 20 und 21 die Ergebnisse, die bei Verwendung von konventionellen Gleitmitteln erhalten wurden.

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Tabelle II

OO

co OO cn ο •ν. ο co

Bei spiel	Nr.	Komponenten des Gleitmittels	Q-Töne	Ablösen Stehbild der (Minuten) Pulver	-2,0	Pendel- charak- teristik	Aus blühen
Beispie le der vorlie genden Erfindung	13	Ester des Cetylalkohols, 95 %; Ester des Arachinylalkohols, 5 %	N	>60 -2,0	-1,0	-2	G
Vergleichs- bei spiele	14	Ester des Cetylalkohols, 80 %; Ester des Stearylalkohols, 20 %	N	>60	-1,0	-2	G
Beispiele mit kon ventionel len Gleit mitteln	15	Ester des Cetylalkohols, 50 %; Ester des Stearylalkohols, 50 %	S	>60	-1,0	-2	G
16	Ester des Cetylalkohols, 50 %; Ester des Myristylalkohols, 50 %	S	>60	-1,0	-2	G
17	Ester des Cetylalkohols, 50 %; Ester des Laurylalkohols, 50 %	S	>60	-0,5	-1,5	G
18	Ester des Caprylalkohols (n-Octylalkohol), 100 %	Z	>60	_o	-1,5	G
19	Ester des Hexylalkohols, 100 % _,	A	>60	-3	-1,5	G
20	Siliconöl(Polydimethylsilo- xan), flüssig	S	<10	-2 bis -3	G
21	Ester aus ölsäure und Stea- ry!alkohol	S	>60	-2	P

to

DO tr>-

CD

Die Ergebnisse der Tabelle II veranschaulichen, daß in dem Fall, in dem der 2-Äthylcapronsäureester des Stearylalkohols oder des Arachinylalkohols mit einem Schmelzpunkt von jeweils über 0 C vermischt wird mit dem 2-Äthylcapronsäureester des Cetylalkohols, durch das Vermischen dieser Ester ein synergistisches, additives Zusammenwirken in dem Sinn zustandekommt, daß ein Ausblühen kaum eintritt und die Q-Ton-Charakteristiken stark verbessert werden. Wie gefunden wurde, ist es auch vorteilhaft, die Menge des Esters des Stearylalkohols in dem Gemisch auf weniger als 40 Gew.% zu begrenzen und die Menge des Esters des Arachinylalkohols in dem Gemisch auf weniger als 20 % zu begrenzen, wenn jeder von ihnen mit einem Ester vermischt wird, der einen Schmelzpunkt von 0° C oder unter 0° C aufweist.

Die nachstehende Tabelle III veranschaulicht die Charakteristiken der Magnetband-Beispiele 22 bis 31, die nach der Lehre der vorliegenden Erfindung aufgebaut sind und die zusätzliche Mengen Gleitmittel pro 100 Gewichtsteile des harzartigen Bindemittels enthalten, im Vergleich zu den früheren Beispielen 12 bis 17, welche erfindungsgemäße Bänder erläutern.

809850/G927

Tabelle III

	Bei spiel	das Gleitmittel bildende Ester	1 zusätz liche Men ge (Gew.- Teile)	Q-Töne	Stehbild	I Ablösen der Pulver	Pendel charak teristik
	22	Estergemisch, bestehend aus den Estern der 2-Äthylcap- ronsäure mit Cetylalkohol (80 %) und Stearylalkohol (20 %)	0,5	A	Stok- kung	-1,0	-2
809850	23	Il	1	S	>60	-1,0	-2
-ν ο	24	Il	5	N	» 60	-2,0	-2
927	25	Il	10	N	>>60	-2,0	-2
	26	Il	20	N	> 60	-4	-3
	27	Estergemisch bestehend aus den Estern der 2-Äthylcap- ronsäure mit Cetylalkohol (50 %) und mit Laurylalko- hol (50 %)	0,5	A	Stok- kung	-1	-2
	28	ti	1	Z	» 60	-1	-1,5
	29	Il	5	S	>>60	-1	-1,5
30	Il	10	S	>>60	_2	-2
31	Il	20	A	>60	-4	-3

"Stockung" (clog) bedeutet das Phänomen, das eine magnetische Schicht, mit der eine
Unterlage beschichtet ist, an einem Magnetkopf während der Band-Lauf-und Stehbild-Operation festklebt.

Aus den in Tabelle III zusammengestellten Ergebnissen ist zu ersehen, daß die Menge des Esters, der die niedrigere Zahl von Kohlenstoffatomen enthält, ohne Auftreten nachteiliger Ergebnisse erhöht werden kann, daß jedoch die Q-Ton-Charakteristiken dann beeinträchtigt werden und ein Ausblühen leicht eintritt, wenn man die Menge des Esters, der die größere Zahl von Kohlenstoffatomen enthält, erhöht. Es ist demzufolge empfehlenswert, daß die Estermenge, die nach der Lehre der Erfindung zugegeben wird, 1 bis 10 Gewichtsteile pro 100 Gewichtsteile Bindemittel beträgt.

Der Patentanwalt

809850/Ö927

L e e r s e i t

Claims

7-35, Kitashinagawa 6-chome

Shinagawa-ku

Tokyo / Japan

Patentansprüche

Π Λ Magnetisches Aufzeichnungsmedium, bestehend aus einer unmagnetischen Unterlage und einer magnetischen Schicht auf der genannten Unterlage, die aus einem magnetisierbare Partikel und ein Gleitmittel enthaltenden Bindemittel gebildet ist, dadurch gekennzeichnet , daß das genannte Gleitmittel aus wenigstens einem 2-Äthylcapronsäureester eines gesättigten Alkohols mit 12 bis 20 Kohlenstoffatomen besteht und das besagte Gleitmittel einen Schmelzpunkt von unter etwa 0° C aufweist.
2. Magnetisches Aufzeichnungsmedium gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das genannte Gleitmittel in einer Menge von 1 bis 10 Gewichtsteilen pro 100 Gewichtsteile Bindemittel vorhanden ist.
3. Magnetisches Aufzeichnungsmedium gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der genannte gesättigte Alkohol aus einem gradkettigen Alkohol besteht.

09850/Ö92?

ORIGINAL INSPECTED
4. Magnetisches Aufzeichnungsmedium gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das genannte Gleitmittel aus einem Gemisch aus wenigstens 2 2-Äthylcapronsäureestern von gesättigten Alkoholen mit 12 bis 20 Kohlenstoffatomen besteht und das besagte Gemisch einen Schmelzpunkt von unter etwa 0° C aufweist.
5. Magnetisches Aufzeichnungsmedium gemäß Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß einer der genannten 2-Äthylcapronsäureester einen Schmelzpunkt von über 0° C aufweist und in dem besagten Gemisch in untergeordneter Menge vorhanden ist, und ein anderer der genannten 2-Äthylcapronsäureester einen Schmelzpunkt von unter 0 C aufweist.
6. Magnetisches Aufzeichnungsmedium gemäß Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der genannte eine 2-Äthylcapronsäureester aus dem Ester des Stearylalkohols besteht und er 40 % des besagten Gemisches ausmacht.
7. Magnetisches Aufzeichnungsmedium gemäß Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der genannte eine 2-Äthylcapronsäureester aus dem Ester des Arachinylalkohols besteht und er 20 % des besagten Gemisches ausmacht.
8. Magnetisches Aufzeichnungsmedium gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der genannte gesättigte Alkohol aus der aus Laurylalkohol, Tridecylalkohol, Myristylalkohol, Pentadecylalkohol, Cetylalkohol, Heptadecylalkohol, Stearylalkohol, Nonadecylalkohol und Arachinylalkohol bestehenden Stoffgruppe ausgewählt ist.
9. Magnetisches Aufzeichnungsmedium gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der genannte gesättigte Alkohol aus Cetylalkohol besteht.

809850/6927
10. Magnetisches Aufzeichnungsmedium gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die genannten magnetisierbaren Partikel aus der Stoffgruppe ausgewählt sind, die besteht aus γ-Fe-O-, Fe₃O₄, der Spinellstruktur-Zwischenphase zwischen -Y-Fe₃O₃ und Fe₃O₄, cobalt-dotiertem V-Fe₃O₃, cobaltdotiertem Fe₃O₄, der genannten, aber cobalt-dotierten Zwischenphase, Chromdioxid, Bariumferrit, Legierungspulvern aus Fe-Co, Co-Ni, Fe-Co-Ni, Fe-Co-B, Fe-Co-Cr-B, Mn-Bi, Mn-Al, Fe-Co-V, Eisennitrid und Gemischen dieser Stoffe.
11. Magnetische Beschichtungsmasse für ein Aufzeichnungsmedium, bestehend aus einem magnetisierbare Partikel und ein Gleitmittel enthaltenen Bindemittel, dadurch gekennzeichnet , daß das genannte Gleitmittel aus wenigstens einem 2-Äthylcapronsäureester eines gesättigten Alkohols mit 12 bis 20 Kohlenstoffatomen besteht und das besagte Gleitmittel einen Schmelzpunkt von unter etwa 0° C aufweist.
12. Magnetische Beschichtungsmasse gemäß Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß das besagte Gleitmittel in einer Menge von 1 bis 10 Gewichtsteilen pro 100 Gewichtsteile Bindemittel vorhanden ist.
13. Magnetische Beschichtungsmasse gemäß Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß der genannte gesättigte Alkohol aus einem gradkettigen Alkohol besteht.
14. Magnetische Beschichtungsmasse gemäß Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß das genannte Gleitmittel aus einem Gemisch aus wenigstens zwei 2-Äthylcapronsäureestern der besagten gesättigten Alkohole mit 12 bis 20 Kohlenstoffatomen besteht und das genannte Gemisch einen Schmelzpunkt von unter etwa 0° C aufweist.

~⁴~ 28241
15. Magnetische Beschichtungsmasse gemäß Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß einer der genannten 2-Äthylcapronsäureester einen Schmelzpunkt von über 0° C aufweist und er in dem besagten Gemisch in untergeordneter Menge vorhanden ist, und ein anderer der genannten 2-Äthylcapronsäureester einen Schmelzpunkt von unter 0° C aufweist.
16. Magnetische Beschichtungsmasse gemäß Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß der gesättigte Alkohol aus der aus Laury!alkohol, Tridecylalkohol, Myristylalkohol, Pentadecylalkohol, Cetylalkohol, Heptadecylalkohol, Steary!alkohol, Nonadecylalkohol und Arachinylalkohol bestehenden Stoffgruppe ausgewählt ist.
17. Magnetische Beschichtungsmasse gemäß Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die magnetisierbaren Partikel aus der Stoffgruppe ausgewählt sind, die besteht aus Y-Fe₅O₃, Fe.,0,, der Spinellstruktur-Zwischenphase zwischen *v-Fe_oO_ und Fe₃O₄, cobalt-dotiertem Y-Fe₃O₃, cobalt-dotiertem Fe₃O₄, der genannten, aber cobalt-dotierten Zwischenphase, Chromdioxid, Bariumferrit, Legierungspulvern aus Fe-Co, Co-Ni, Fe-Co-Ni, Fe-Co-B, Fe-Co-Cr-B, Mn-Bi, Mn-Al, Fe-Co-V, Eisennitrid und Gemischen dieser Stoffe.

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