DE2945633C2

DE2945633C2 - Magnetischer Aufzeichnungsträger

Info

Publication number: DE2945633C2
Application number: DE2945633A
Authority: DE
Inventors: Akihiro Hosaka; Kazushi Saku Nagano Tanaka
Original assignee: TDK Corp
Current assignee: TDK Corp
Priority date: 1978-11-13
Filing date: 1979-11-12
Publication date: 1984-12-06
Also published as: DE2945633A1; US4307154A; GB2041382A; JPS5567939A; NL7908165A; GB2041382B

Description

Die Erfindung betrifft einen magnetischen Aufzeichnungsträger mit einen: Schichtträger und einer darauf befindlichen Schicht aus einem magnetischen Beschichtungswerkstoff mit pulverförmiger!! magnetischem Material, das in einem Bindemittel aus einem Polyurethanharz und Phenoxyharz enthaltenden Dreikomponentensy- stern dispers verteilt ist

Bei einem bekannten magnetischen Aufzeichnungsträger dieser Art (US-PS 39 11 196) besteht das Bindemittel in Gew.% aus 30 bis 75% Polyurethanharz, 10 bis 20% Phenoxyhürz und 15 bis 45% Vinylidenchlorid-Acrylnitrilharz sowie fakultativ 7 bis 23% Polyisocyanat Derartige Aufzeichnungsträger haben zwar befriedigende physikalische Eigenschaften wie Bindefestigkeit und Dauerlaufstabilität. Jedoch lassen die elektromagnetischen Eigenschaften und auch die erzielbare Oberflächengüte zu wünschen übrig. Des weiteren ist ein magnetischer Aufzeichnungsträger bekannt (US-PS 38 40 400), bei dem das Bindemittel des magnetischen Beschichtungswerkstoffes 15 bis 20 Gew.% Epoxidharz, 9 bis 40 Gew.% Polyisocyanat und 10 bis 70 Gew.% Vinylchlorid-Vinylidenchlorid enthält Bei diesem Aufzeichnungsträger ist mindestens die Dauerlaufstabilität verbesserungsbedürftig. Insgesamt erwies es sich als extrem schwierig, den Anforderungen sowohl an die physikalischen als auch an die elektromagnetischen Eigenschaften gerecht zu werden.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen magnetischen Aufzeichnungsträger der eingangs genannten Art so weiterzubilden, daß neben guten physikalischen Eigenschaften, insbesondere hoher Dauerlauf Stabilität und Bindefestigkeit, auch verbesserte elektromagnetische Umwandlungskennwerte und erhöhte Oberflächengüte erzielt werden.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß als dritte Bindemittelkomponente Vinylchlorid-Vinylidenchloridharz vorgesehen ist und daß das Bindemittel in Gewichtsprozent aus 30 bis 70% Polyurethanharz, 15 bis 45% Phenoxyharz und 5 bis 40% Vinylchlorid-Vinylidenchloridharz besteht.

Ein solcher magnetischer Aufzeichnungsträger ist konventionellen Aufzeichnungsträgern hinsichtlich der Kombination seiner physikalischen und elektromagnetischen Kennwerte überlegen.

Als pulverförmiges magnetisches Material eignet sich vorliegend besonders Co-dotiertes ^-Fe2O3, während der Schichtträger zweckmäßig ein Polyesterfilm sein kann.

Die Erfindung ist im folgenden anhand von bevorzugten Ausführungsbeispielen näher erläutert. In der Zeichnung zeigt die Figur ein Zusammensetzungsdiagramm des Dreikomponenten-Bindemittels zur Verwendung bei der Herstellung des magnetischen Aufzeichnungsträgers nach der Erfindung.

Das Bindemittel des magnetischen Beschichtungswerkstoffs des Aufzeichnungsträgers besteht im wesentlichen aus drei Komponenten, und zwar einem Polyurethanharz, einem Phenoxyharz und einem Vinylchlorid-Vinylidenchloridharz. Als das Polyurethanharz des Dreikomponenten-Bindemittels kommen zahlreiche handelsüblich verfügbare Polyurethanharze in Betracht. Besonders zweckmäßig sind Polyurethanharz, die eine —OH-Gruppe in der Endstellung aufweisen. Typische verfügbare Polyurethanharze sind beispielsweise »Nippollan

so 5033«, »Nippollan 5032« und »Nippollan 3022« (alles Warenzeichen) und »Estane 5702« und »Estane 5703« (beides Warenzeichen). Zu brauchbaren Phenoxyharzen zählen u. a. »PKHH« und »PKHC« (beides Warenzeichen). Bei dem Vinylchlorid-Vinylidenchloridharz kann es sich beispielsweise um »Denka Vinyl Nr. 1000W« oder Nr. lOOOWK« (beides Warenzeichen) handeln. Die Anteile oder Prozentsätze der Harzkomponenten des Dreikomponenten-Bindemittels fallen in Gewichts prozent in den schraffierten Bereich des Diagramms der Figur. Das heißt, das Vinylchlorid-Vinylidenchloridharz ist in einer Menge von 5 bis 40%, das Polyurethanharz in einer Menge von 30 bis 70% und das Phenoxyharz in einer Menge von 15 bis 45% vorhanden. Bei einem Anteil an dem Vinylchlorid-Vinylidenchloridharz von weniger als 5% wird die Dauerlaufstabilität des Aufzeichnungsträgers nachteilig beeinflußt. Ein Anteil von mehr als 40% verbessert zwar die Oberflächeneigenschaften der Beschichtung, sucht jedoch die Bindefestigkeit herabzusetzen. Wenn das Polyurethanharz in einem Anteil von weniger als 30% der Bindemittelzusammensetzung vorgesehen wird, verschlechtern sich die Oberflächeneigenschaften und die Bindefestigkeit des Beschichtungsfilms. Bei einem Anteil von mehr als 70% wird zwar eine verbesserte Bindefestigkeit erzielt, was jedoch auf Kosten eines erhöhten Reibungskoeffizienten geht und damit einen ungünstigen Einfluß auf die Dauerlaufstabilität hat. Ein Anteil des Phenoxyharzes von weniger als 15% beeinträchtigt die Dauerlaufstabilität. Andererseits behindert ein Anteil dieses Harzes von mehr als 45% die Dispersion des Beschichtungsmaterials, so daß die Oberflächengüte des Überzugsfilms nicht verbessert und die elektromagnetische Umwandlungskenngröße vermindert wird.

Ein magnetischer Beschichtungswerkstoff wird zubereitet, indem das DreikomDonenten-Bindemittel mit der

oben erläuterten Zusammensetzung mit einem pulverförmigen magnetischen Material wie magnetischem Eisenoxid, beispielsweise ^Fe₂O₃ oder Co-dotiertem ^Fe₂O₃, sowie mit Zusatzstoffen wie einem Dispersionsmittel. Schmiermittel, Härter, Lösungsmittel und dergleichen gemischt wird, wie sie üblicherweise bei der Herstellung eines elektromagnetischen Aufzeichnungsträgers dieser Art benutzt werden. Dann wird der magnetische Beschichtungswerkstoff auf einen Schichtträger, beispielsweise in Form eines Polyesterfilms, Cellulosefilms oder dergleichen, aufgebracht. Die Herstellung und Aufbringung des magnetischen Beschichtungswerkstoff es auf den Schichtträger können unter Anwendung bekannter Verfahren erfolgen, so daß diesbezüglich keine nähere Erläuterung notwendig ist

Der unter Ausnutzung der vorteilhaften Wirkungen des Dreikomponenten-Bindemittels hergestellte magnetische Aufzeichnungsträger, beispielsweise in Form eines magnetischen Aufzeichnungsbandes, hat wie im folgenden näher beschrieben ist, ausgezeichnete elektromagnetische Wandlereigenschaften und andere physikalische Eigenschaften.

Beispiel 1 Herstellung von Magnetband

Eine Zusammensetzung bestehend aus

/-Fe₂O₃-PuIvCr (mit Kobalt dotiert)

Dispersionsmittel (Lecithin) Polyurethanharz (»Nippollan 5033«) Phenoxyharz (»PKHC« der UCC) Vinylchlorid-Vinylidenchloridharz(»Nr. 1000 WK«) Schmiermittel Methyläthylketon Methylisobutylketon Cyclohexanon

400 Gewichtsteile

8 Gewichtsteile

50 Gewichtsteile

30 Gewichtsteile

20 Gewichtsteile

5 Gewichtsteile

500 Gewichtsteile

200 Gewichtsteile

wurde zur Herstellung einer Dispersion in einer Kugelmühle innig gemischt Unter Zugabe von 12 Gewichtsteilen eines Härters in Form von Polyisocyanat (»Desmodur L«) wurde die gesamte Masse unter Rühren gemischt, um eine homogene Beschichtungslösung zu erhalten. Diese Lösung wurde auf einen 12 μΐη dicken Polyesterfilm aufgebracht, wobei eine Beschichtung ausgebildet wurde, die nach dem Trocknen 6 μΐη dick war. Nach einer Oberflächenbehandlung durch Superkalandern wurde der Beschichtungsfilm ausgehärtet, indem er 48 h lang auf 60⁰C erhitzt wurde. Das auf diese Weise gebildete Blattmaterial wurde in 3,81 mm breite Streifen geschlitzt, die als Versuchsproben für ein magnetisches Tonfrequenzaufzeichnungsband verwendet wurden.

Beispiel 2

Es wurde das gleiche Verfahren wie in Beispiel 1 mit der Ausnahme angewendet, daß die Anteile an Polyurethanharz, Phenoxyharz und Vinylchlorid-Vinylidenchloridharz in dem Bindemittel variie.-t wurden, um auf diese Weise verschiedene magnetische Tonfrequenzaufzeichnungsbänder zu erhalten. Die Versuchsproben wurden auf ihre Eigenschaften untersucht, und zwar auf die Bindefestigkeit, die Dauerlaufstabilität, die elektromagnetische Wandlerkenngröße und den Oberflächenglanz.

In der Tabelle 1 sind die Bindemittelzusammensetzungen und die Eigenschaften der erhaltenen magnetischen Versuchsbänder zusammengestellt.

Tabelle 1

Versuchs- Drobc	Bindcmittelzusammensetzung	Phenoxy	Vinylehlorid-	Eigenschaften	Dauerlauf-	elektromagn.	Ober
	Poly			Binde	stabilitiit	Wandler	flächen
	urethan		Vinyliden-	festig	(Anzahl d.	kenngröße	glanz
			chlorid	keil	Läufe)	1OkHz	(dB)
				(g)		(dB)
		30	5		1250	+ 0,2	+ 0,3
A	65	15	15	45	1000	+ 0,3	+ 0,5
B	70	20	40	40	1150	+ 0,2	+ 0,7
C	AO	50	—	30	90	-2.5	-3,0
D	50	—	40	120	350	+ 0,3	+ 0,5
E	so	—	25	30	170	+ 0,2	+ 1,1
F	?5	—	75	45	590	+ 0,3	+ 1,0
G	\5	45	20	5	1150	-0,3	-0,5
H	35	30	20	35	1200	0	0
I	30	40

Unter der Bindefestigkeit wird dabei die Kraft verstanden, die erforderlich ist. um den maenetisehen Beschirh-

tungsfilm und den Filmträger um 180° voneinander abzulösen, und zwar ausgedrückt in Gramm pro 3,2 mm Breite des Versuchsbands. Die elektromagnetische Wandlerkenngröße und der Oberflächenglanz (gemessen durch einen Glanzmesser »Model GH 5« der Murakami Colors) sind als Relativwerte bezogen auf die Werte der Versuchsprobe 1 angegeben, die beide zu 0 Dezibel (dB) angesetzt sind.

Die elektromagnetische Wandlerkenngröße bei 10 kHz wurde entsprechend der Japanischen Industrienorm C 5542 in der Weise bestimmt, daß zunächst ein IO kHz-Signal von vorgegebenem Eingangspegel auf einem Testband bei vorbestimmtem Vormagnetisierungsstrom aufgezeichnet und dann der von dem Testband reproduzierte Ausgangspegel gemessen wurde. Dieser Meßwerl wurde mit dem Ausgangspegel des in entsprechender Weise bespielten und abgespielten Bezugsbandes I verglichen und als 10logio(Testband-Ausgangspegel/Bezugsband-Ausgangspegel) (dB) ausgedrückt. Zur Bestimmung des Oberflächenglanzes wurde gemäß der Japanischen Industrienorm K7105 ein Lichtstrahl unter einem Winkel von 60° (mit Bezug auf eine Senkrechte zur Bandoberfläche) auf die Bandoberfläche gerichtet, und das reflektierte Licht wurde gemessen. Dieser Meßwert wurde mit dem auf entsprechende Weise gemessenen, von einer Spiegeloberfläche aus schwarzem Glas reflektierten Licht verglichen und in dB ausgedrückt. D. h., unter Oberflächenglanz (dB) wird der Wert 20 logio AIB verstanden, wobei A das von der Testprobe reflektierte Licht und /> das von dem schwarzen Glas reflektierte Licht ist.

Wie aus den in der Tabelle 1 zusammengestellten Ergebnissen zu ersehen ist, haben die Magnetbänder mit den Dreikomponenten-Bindemitteln A, B, C, H und I entsprechend der Erfindung ausgezeichnete Eigenschaften hinsichtlich Bindefestigkeit, Dauerlaufstabilität, elektromagnetischer Wandlerkenngröße, Oberflächenglanz und anderer Eigenschaften. Allgemein können sie als Magnetbänder mit hervorragenden Kennwerten bezeichnet werden.

Die Bänder, bei denen Zweikomponcnten-Bindemittel D, E, F und G vorgesehen sind, weisen dagegen allgemein Eigenschaften auf, die für die Praxis problematisch sind, obwohl sie in der einen oder der anderen Hinsicht exzellent sind.

Die Menge des zugesetzten Härters liegt zweckmäßig zwischen 5 und 20 Gew.% bezogen auf das Gewicht des Bindemittels. Bei weniger als 5 Gewichtsteilen Härter ist nahezu kein Vernetzungseffekt zu erwarten. Mehr als 20 Gewichtsteile Härter setzen die Bindefestigkeit des Überzugs mit Bezug auf den Schichtträger herab.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Magnetischer Aufzeichnungsträger mit einem Schichtträger und einer darauf befindlichen Schicht aus einem magnetischen Beschichtungswerkstoff mit pulverförmiger!! magnetischem Material, das in einem Bindemittel aus einem Polyurethanharz und Phenoxyharz enthaltenden Dreikomponentensystem dispers verteilt ist, dadurch gekennzeichnet, daß als dritte Bindemittelkomponente Vinylchlorid-Vuiyüdenchloridharz vorgesehen ist und daß das Bindemittel in Gewichtsprozent aus 30 bis 70% Polyurethanharz, 15 bis 45% Phenoxyharz und 5 bis 40% Vinylchlorid-Vinylidenchloridharz besteht.

2. Magnetischer Aufzeichnungsträger nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als pulverförmiges ι ο magnetisches Material Co-dotiertes γ- Fe₂O₃ vorgesehen ist.

3. Magnetischer Aufzeichnungsträger nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Schichtträger ein Polyesterfilm ist