DE3130146C2 - Magnetisches Aufzeichnungsmedium - Google Patents
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Description
Die Erfindung betrifft den Gegenstand der Patentansprüche.
Magnetische Aufzeichnungsmedien, insbesondere Magnetbänder
oder Magnetkarten, werden gewöhnlich hergestellt durch Ausbildung
einer magnetischen Beschichtung auf einem Substrat,
z. B. aus einer Folie von Polyvinylchlorid, Polyester oder
Polycarbonat. Hierbei wird das magnetische Pulver, z. B.
γ-Fe₂O₃, mit einem Bindemittel in das Substrat gebunden.
Es wurden verschiedenste magnetische Aufzeichnungsmedien
vorgeschlagen, wobei verschiedene Bindemittelsysteme zur
Anwendung kommen.
Gemäß DE-AS 21 06 030 wird ein Bindemittelsystem auf Basis von
Polyurethanen und Vinylpolymerisaten verwendet, wobei ein
Hydroxylgruppen-haltiges Polymerisat von Vinylalkohol,
Vinylacetat und Vinylformal als Ersatz für ein herkömmlicherweise
verwendetes Vinylchlorid-Typ Copolymerisat vorgeschlagen
wird.
Aus der DE-AS 21 00 037 sind Bindemittelsysteme auf der
Basis von niedermolekularen Estern der Acrylsäure und/oder
Methacrylsäure bekannt, die durch ionisierende Bestrahlung
gehärtet werden können.
In jüngster Zeit werden die Anwendungsgebiete derartiger
magnetischer Aufzeichnungsmedien ständig erweitert. Aufgrund
dieser neuen Anwendungsarten werden erhöhte Aufzeichnungsdichten
gefordert sowie verbesserte elektromagnetische
Umwandlungseigenschaften. Es wurden bisher als Bindemittel
verschiedene Copolymere vom Vinylchlorid-Typ verwendet.
Diese Copolymeren haben einen Polymerisationsgrad
von etwa 350 bis 450. Bei Magnetpulvermassen mit einem solchen
Copolymeren liegt der Gehalt des Bindemittels für optimale
Beschichtbarkeit im Bereich von etwa 7,0 bis 12%.
Daher liegt der Gehalt des Lösungsmittels in der Magnetpulvermasse,
welche das Magnetpulver enthält, im Bereich von
etwa 59,5 bis 72,7%. Ein solch hoher Gehalt des Lösungsmittels
in der Magnetpulvermasse ist nachteilig hinsichtlich
der Verbesserung der Oberflächeneigenschaften sowie
der maximalen magnetischen Restflußdichte des magnetischen
Aufzeichnungsmediums.
Es ist daher Aufgabe der Erfindung, ein magnetisches Aufzeichnungsmedium
mit ausgezeichneten Oberflächeneigenschaften
und ausgezeichneter maximaler magnetischer Restflußdichte
zu schaffen.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch ein magnetisches
Aufzeichnungsmedium mit einem Substrat und einer magnetischen
Beschichtung aus einem Magnetpulver und einem Bindemittel, wobei
das Bindemittel ein Urethanharz oder einen Polyester umfaßt, sowie
ein Copolymeres vom Vinylchlorid-Typ und dadurch gekennzeichnet
ist, daß das Copolymere vom Vinylchlorid-Typ ein
Vinylchlorid-Vinylacetat-Vinylalkohol-Copolymeres, ein Vinylchlorid-
Vinylacetat-Maleinsäure-Copolymeres oder ein Vinylchlorid-
Vinylidenchlorid-Copolymeres ist, wobei das Copolymere vom
Vinylchlorid-Typ einen Polymerisationsgrad von bis zu 300
aufweist und in dem Bindemittel in einer Menge von 20 bis 90
Gew.-% enthalten ist.
Bevorzugte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den
Unteransprüchen gekennzeichnet.
Die Fig. 1 und 2 zeigen graphische Darstellungen der Abhängigkeit
des Glanzes und der maximalen magnetischen Restflußdichte
vom Polymerisationsgrad des Copolymeren vom
Vinylchlorid-Typ.
Es wurden Untersuchungen angestellt mit dem Ziel der Verringerung
des Gehaltes des Lösungsmittels in einer Magnetpulvermasse
mit einem Copolymeren vom Vinylchlorid-Typ als
Bindemittel unter Aufrechterhaltung optimaler Auftragbarkeit.
Es wurde festgestellt, daß bei Verwendung eines Copolymeren
vom Vinylchlorid-Typ mit einem Polymerisationsgrad
von bis zu 300 der Gehalt an dem Lösungsmittel in der
Magnetpulvermasse verringert werden kann, wodurch die Oberflächeneigenschaften
und die maximale magnetische Restflußdichte
des erhaltenen magnetischen Aufzeichnungsmediums
verbessert werden. Diese Effekte nehmen mit Verringerung
des Polymerisationsgrades zu. Im Hinblick auf die Laufeigenschaften
und die Temperatur-Feuchtigkeits-Charakteristika
liegt die untere Grenze des Polymerisationsgrades bei
200. Es wurde ferner festgestellt, daß bei Verwendung eines
Copolymeren vom Vinylchlorid-Typ mit funktionellen Gruppen
und bei einem Polymerisationsgrad von bis zu 200 eine Vernetzung
mit einem Polyisocyanat herbeigeführt werden kann,
wodurch die Oberflächeneigenschaften und die maximale magnetische
Restflußdichte noch weiter verbessert werden
können, ohne daß hiermit eine Verschlechterung der Laufeigenschaften
einhergeht.
Bei einer Ausführungsform der Erfindung wird das magnetische
Aufzeichnungsmedium hergestellt, indem man eine magnetische
Beschichtung auf ein Substrat aufbringt, wobei
das magnetische Pulver mit einem Bindemittel gebunden wird.
Das Bindemittel umfaßt ein Urethanharz, z. B. ein Urethan-
Elastomeres oder -Präpolymeres, sowie ein Copolymeres vom
Vinylchorid-Typ, wie ein Vinylchlorid-Vinylacetat-Vinyl
alkohol-Copolymeres, ein Vinylchlorid-Vinylacetat-Malein
säure-Copolymeres, ein Vinylchlorid-Vinylidenchlorid-Co
polymeres mit einem Polymerisationsgrad von bis zu 300. Bei
einer weiteren Ausführungsform wird ein magnetisches Auf
zeichnungsmedium erhalten durch Beschichtung eines Sub
strats mit einer magnetischen Schicht, wobei das Magnet
pulver mit einem Bindemittel gebunden wird, welches ein
Urethanharz umfaßt sowie das Copolymere vom Vinylchlorid-
Typ, und zwar zusammen mit einem Polyisocyanat.
Erfindungsgemäß wird ein Copolymeres vom Vinylchlorid-Typ
mit einem Polymerisationsgrad von bis zu 300 verwendet.
Wenn der Polymerisationsgrad über 300 liegt, so ist der
Oberflächenglanz der magnetischen Schicht unzureichend und
die maximale magnetische Restflußdichte ist ungenügend.
Andererseits kommt es zu einer Verbesserung des Oberflä
chenglanzes und der maximalen magnetischen Restflußdichte
bei einer Verringerung des Polymerisationsgrads unter 300.
Somit kann der maximale Ausgangspegel verbessert werden.
Wenn andererseits der Polymerisationsgrad unter 200 gesenkt
wird, so kommt es zu einer Beeinträchtigung der Laufeigen
schaften und der Temperatur-Feuchtigkeits-Charakteristika
und somit der Zuverlässigkeit des Aufzeichnungsmediums. In
diesem Falle können jedoch die Zuverlässigkeitscharakteri
stika verbessert werden, wenn man eine Vernetzung mit ei
nem Polyisocyanat vornimmt. Hierdurch kann der Polymerisa
tionsgrad wieder erhöht werden.
Die Menge des Copolymeren vom Vinylchlorid-Typ mit einem
Polymerisationsgrad von bis zu 300 liegt im Bereich von 20
bis 90 Gew.-% und vorzugsweise 40 bis 80 Gew.-%, bezogen auf
die Gesamtkomponenten des Bindemittels.
Das Vinylchlorid-Vinylacetat-Vinylalkohol-Copolymere umfaßt
vorzugsweise 20 bis 95 Gew.-% der Vinylchlorid-Komponente
und 80 bis 5 Gew.-% der Vinylacetat-Komponente und der Vinyl
alkohol-Komponente. Das Verhältnis der Vinylacetat-Komponen
te zur Vinylalkohol-Komponente kann 5 : 95 bis 95 : 5 und vor
zugsweise 10 : 90 bis 90 : 10 (Gewicht) betragen.
Das Vinylchlorid-Vinylacetat-Maleinsäure-Copolymere umfaßt
vorzugsweise 20 bis 95 Gew.-% der Vinylchlorid-Komponente,
80 bis 5 Gew.-% der Vinylacetat-Komponente und 1,5 bis
5 Gew.-% der Maleinsäure-Komponente.
Das Copolymere vom Vinylchlorid-Typ wird mit einem Urethan
harz kombiniert. Es kommen Urethan-Elastomere mit hohem
Molekulargewicht und ohne freie Isocyanatgruppen in Frage
sowie Urethan-Präpolymere mit niederem Molekulargewicht
und freien Isocyanatgruppen. Erfindungsgemäß kann handels
übliches Urethanharz eingesetzt werden. Typische, handels
übliche Urethanharze sind Nippolan 2304, Nippolan 3022,
Nippolan 5032, Nippolan 5033 und Paraplen 22S;
Esten 5732, Esten 5703, Esten 5711,
Esten 5712 und Esten 5715 sowie
Crisbon 4216, Crisbon 4407 und Crisbon 7209.
Typische, handelsübliche Urethan-Präpoly
mere sind Colonate 4080, Colonate 4090 und Colonate 4095
und Takenate L-1007
und Takenate L-1006.
Wenn erfindungsgemäß ein Polyisocyanat dem Bindemittel ein
verleibt wird, so erhält man ein wärmehärtbares Bindemittel,
das vorzugsweise 5 bis 30 Gew.-% und insbesondere 10 bis
25 Gew.-% Polyisocyanat, bezogen auf die Gesamtmenge der
Harze, enthält. Mit diesem Vernetzungsmittel wird eine Ver
netzung herbeigeführt. Typische, handelsübliche Polyiso
cyanate sind Colonate L, Colonate HL und Colonate 2036.
Einzelheiten der Magnetpulver, der Additive und der Substrate
sind in zahlreichen Patenten und Patentanmeldungen
der Anmelderin beschrieben. Deren Erläuterung wird daher
nicht wiederholt.
Im folgenden wird die Erfindung anhand von Beispielen und
Vergleichsbeispielen näher erläutert.
Beispiel 1 | |
Magnetpulver (γ-Fe₂O₃) | |
120 bis 200 g | |
Vinylchlorid-Vinylacetat-Maleinsäure-Copolymeres (Gehalt der Maleinsäure-Komponente = 2%; Polymerisationsgrad von 450, 400, 300, 280, 240, 200, 150) | 24 bis 36 g |
Urethanharz (Urethan-Elastomeres oder -Präpolymeres) | 4 bis 16 g |
Dispersionsmittel | 1,2 bis 7 g |
Additiv | 0,4 bis 4 g |
Beispiel 2 | |
Magnetpulver (γ-Fe₂O₃) | |
120 bis 200 g | |
Vinylchlorid-Vinylacetat-Maleinsäure-Copolymeres (Gehalt an Maleinsäure-Komponente = 2%; Polymerisationsgrad von 450, 400, 300, 280, 240, 200, 150) | 24 bis 36 g |
Urethanharz (Urethan-Präpolymeres oder -Elastomeres) | 4 bis 16 g |
Polyisocyanat | 4 bis 10 g |
Dispersionsmittel | 1,2 bis 7 g |
Additiv | 0,4 bis 4 g |
Beispiel 3 | |
Magnetpulver (γ-Fe₂O₃) | |
120 bis 200 g | |
Vinylchlorid-Vinylacetat-Vinylalkohol-Copolymeres (Gehalt an Vinylalkohol-Komponente = 11,5%; Polymerisationsgrad von 450, 400, 300, 280, 240, 200, 150) | 12 bis 48 g |
Urethan-Präpolymeres | 28 bis 12 g |
Dispersionsmittel | 0 bis 7 g |
Additiv | 0 bis 2 g |
Beispiel 4 | |
Magnetpulver (γ-Fe₂O₃ mit adsorbiertem Co) | |
120 bis 200 g | |
Vinylchlorid-Vinylacetat-Maleinsäure-Copolymeres (Gehalt an Maleinsäure-Komponente = 2%; Polymerisationsgrad von 450, 400, 300, 280, 240, 200, 150) | 12 bis 28 g |
Polyester | 12 bis 28 g |
Polyisocyanat | 4 bis 7 g |
Dispersionsmittel | 0 bis 7 g |
Additiv | 0 bis 2 g |
Es wird jeweils eine Magnetpulvermasse aus diesen Komponenten
hergestellt und mit diesen Massen wird ein Substrat beschichtet.
Man erhält dabei magnetische Aufzeichnungsmedien.
Die Charakteristika der Proben des Beispiels 1 sind in
Fig. 1 dargestellt. Die ausgezogene Linie zeigt den Oberflächenglanz
und die gestrichelte Linie zeigt die maximale
magnetische Restflußdichte. Man erkennt aus Fig. 1, daß
der Oberflächenglanz der magnetischen Beschichtung und die
maximale magnetische Restflußdichte mit einer Verringerung
des Polymerisationsgrades verbessert werden.
Fig. 2 zeigt die Relation zwischen den maximalen Ausgangspegeln
und dem Polymerisationsgrad des Vinylchlorid-Vinylacetat-
Vinylalkohol-Copolymeren. Der maximale Ausgangspegel
wird durch Verwendung des Copolymeren mit einem Polymerisationsgrad
von weniger als 300 verbessert.
Bei Beispiel 2 wird der Magnetpulvermasse ein Polyisocyanat
einverleibt. Die Zuverlässigkeitscharakteristika, z. B.
die Laufeigenschaften, sind an sich bei Verwendung eines
Copolymeren mit einem Polymerisationsgrad von weniger als
200 verschlechtert. Durch Vernetzung mit dem Polyisocyanat
kommt es jedoch zu einer effektiven Erhöhung des Polymerisationsgrades
und somit zu einer Verbesserung der Zuverlässigkeitscharakteristika.
In den Beispielen wurde γ-Fe₂O₃ oder γ-Fe₂O₃ mit adsorbiertem
Co als Magnetpulver eingesetzt. Man kann jedoch auch
Fe₃O₄ oder Fe₃O₄ mit adsorbiertem Co verwenden.
Als Additive kann man herkömmliche Zusatzstoffe verwenden,
z. B. Fettsäuren (Myristinsäure, Palmitinsäure, Stearinsäure,
Behensäure), Silikonöl (Dimethylsiloxan) und antistatische
Mittel (Metallseifen und quaternäre Ammoniumsalze).
Es kommen ferner herkömmliche Dispersionsmittel
in Frage, wie Fettsäureester, Phosphorsäureester und höhere
Alkohole.
Claims (5)
1. Magnetisches Aufzeichnungsmedium mit einem Substrat und einer
magnetischen Beschichtung aus einem Magnetpulver und einem
Bindemittel, wobei das Bindemittel ein Urethanharz oder einen
Polyester umfaßt, sowie ein Copolymeres vom Vinylchlorid-Typ,
dadurch gekennzeichnet, daß das Copolymere vom Vinylchlorid-
Typ ein Vinylchlorid-Vinylacetat-Vinylalkohol-Copolymeres, ein
Vinylchlorid-Vinylacetat-Maleinsäure-Copolymeres oder ein
Vinylchlorid-Vinylidenchlorid-Copolymeres ist, wobei das
Copolymere vom Vinylchlorid-Typ einen Polymerisationsgrad von bis
zu 300 aufweist und in dem Bindemittel in einer Menge von 20 bis
90 Gew.-% enthalten ist.
2. Magnetisches Aufzeichnungsmedium nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, daß das Urethanharz ein Urethan-
Elastomeres ist.
3. Magnetisches Aufzeichnungsmedium nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, daß das Urethanharz ein Urethan-
Präpolymeres ist.
4. Magnetisches Aufzeichnungsmedium nach einem der Ansprüche
1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Bindemittel
zusätzlich ein Polyisocyanat enthält.
5. Magnetisches Aufzeichnungsmedium nach einem der Ansprüche
1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Copolymere vom
Vinylchlorid-Typ ein Vinylchlorid-Vinylacetat-Maleinsäure-Copolymeres
mit mindestens 20 Gew.-% Vinylchlorid-Komponente, 80 bis
5 Gew.-% Vinylacetat-Komponente und 1,5 bis 5,0 Gew.-% Maleinsäure-
Komponente, wobei die Summe der 3 Komponenten jeweils 100 Gew.-%
betragen muß und wobei das Copolymere einen Polymerisationsgrad
von bis zu 300 aufweist.
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
8127 | New person/name/address of the applicant |
Owner name: TDK CORPORATION, TOKYO, JP |
|
8110 | Request for examination paragraph 44 | ||
8125 | Change of the main classification |
Ipc: G11B 5/702 |
|
D2 | Grant after examination | ||
8364 | No opposition during term of opposition | ||
8339 | Ceased/non-payment of the annual fee |