DE3436260A1 - Verfahren zur herstellung eines magnetischen aufzeichnungsmediums - Google Patents

Description

Beschreibun

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines magnetischen Aufzeichnungsmediums. Die Erfindung betrifft insbesondere ein Verfahren zur Herstellung eines magnetischen Aufzeichnungsmediums, welches eine ausgezeichnete Ausrichtung der magnetischen Teilchen und eine ausgezeichnete Oberflächenglätte ausweist.

Es besteht ein großer Bedarf an der Verbesserung des Signal-Untergrund-Verhältnisses bei magnetischen Aufzeichnungsmedien. Um diesen Bedarf zu befriedigen, sind verschiedene Versuche unternommen worden, um das Signal-Untergrund-Verhältnis dadurch zu verbessern, daß die Größe der magnetischen Teilchen verringert wurde, die die magnetischen Schichten des magnetischen Aufzeichnungsmediums bilden, oder daß die Oberflächenglätte der magnetischen Schicht verbessert wurde.

Eine Art eines allgemein verwandten, magentischen Aufzeichnungsmediums ist ein magnetisches Aufzeichnungsmedium, welches einen nicht magnetischen Träger und eine die Oberfläche des nicht magnetischen Trägers überdeckende, magnetische Schicht aufweist, indem eine magnetische Beschiehturgszusammensetzung aufgebracht wird, die einen in einem Lösungmittel aufgelösten Binder und in diesem dispergierte magnetische Teilchen enthält. Das magnetische Aufzeichnungsmedium dieser Art wird dadurch hergestellt, daß der nicht magnetische Träger fortlaufend

bewegt wird, die magnetische Beschichtungszusammensetzung auf die Oberfläche des nicht magnetischen Trägers aufgec bracht wird und die derart aufgebrachte Beschichtung getrocknet und gehärtet wird, um die magnetische Schicht zu bilden. Um die Rectteckigkeit der magnetischen Hysteresiskurve der magnetischen Schicht zu verbessern, wird ein äußeres Magnetfeld auf die Beschichtung vor ihrer Härtung angewandt, wodurch die leicht magnetisierbare Achse der magnetischen Teilchen in einer erwünschten Richtung ausgerichtet wird.

Es ist allgemein bekannt, daß die Ausrichtung der magnetischen Teilchen, die durch das magnetische Ausrich-Ib

tungsverfahren ausgerichtet worden sind, dazu neigt, gestört zu werden, bevor die Beschichtung getrocknet ist. Von den Erfindern durchgeführte Untersuchungen haben gezeigt, daß die Neigung zur Orientierungsstörung zunimmt,

wenn die Teilchengröße der magnetischen Teilchen ver-Au

ringert wird. Deshalb ist das Maß, bis zu dem die Teilchengröße der magnetischen Teilchen verringert werden kann, um das Signal-Untergrund-Verhältnis zu verbessern, wie es vorhergehend beschrieben wurde, begrenzt.

Demgemäß wird es, um das Signal-Untergrund-Verhältnis zu verbessern, erforderlich, die Oberflächenglätte des magnetischen Aufzeichnungsmediums zu verbessern. Jedoch steht die Oberflächenglätte in enger Beziehung mit der

Ausrichtung der magnetischen Teilchen. D.h., wenn ein 30

magnetisches Ausrichtungsverfahren zum Ausrichten der magnetischen Teilchen durchgeführt worden ist, dann lagern sich die magnetischen Teilchen aneinander an und machen die Oberfläche der Beschichtung rauher, so daß die Oberflächenglätte zerstört wird. Um diese Schwierigkeit zu überwinden, wurde in der japanischen Patentver-

öffentlichung Nr. 56 (1981 )-36 496 vorgeschlagen, vorläufig die Beschichtung so weit zu trocknen, daß sich die magnetischen Teilchen durch ein magnetisches Ausrichtungsfeld nicht aneinander anlagern, woraufhin dann ein Ausrichtungsverfahren und das Trocknen durchgeführt werden. Jedoch ist es mit diesem Verfahren nicht möglich, in ausreichender Weise die Ausrichtung der magnetischen Teilchen zu verbessern.
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Eine erste Zielsetzung der Erfindung besteht darin, ein Verfahren zur Herstellung eines magnetischen Aufzeichnungsmediums anzugeben, welches eine ausgezeichnete Ausrichtung der magnetischen Teilchen und ein großes Rechteckigkeitsverhältnis aufweist.

Eine andere Zielsetzung der Erfindung besteht darin, ein Verfahren zur Herstellung eines magnetischen Aufzeichnungsmediums anzugeben, welches eine ausgezeichnete Ober- ^^υ flächenglätte und ein verbessertes Signal-Untergrund-Verhältnis aufweist.

Im Rahmen der Erfindung wird ein Verfahren zur Herstellung eines magnetischen Aufzeichnungsmediums angegeben, ° bei dem eine magnetische Beschichtungszusammensetzung, welche einen in einem Lösungsmittel gelösten Binder und in diesem dispergierte, magnetische Teilchen umfaßt, auf eine Oberfläche eines sich fortlaufend bewegenden, nicht magnetischen Trägers aufgebracht wird, und bei dem die

^ow derart auf die Oberfläche des nicht magentischen Trägers aufgebrachte Beschichtung einem magnetischen Ausrichtungsvorgang und einem Trockenvorgang ausgesetzt wird, wobei die Verbesserung die Schritte umfaßt: Nachdem die magnetische Beschichtungszusammensetzung auf die Oberfläche des nicht magnetischen Trägers aufgebracht worden ist,

wird eine vorläufige Ausrichtung, ein vorläufiges Trocknen, eine endgültige Ausrichtung, während ein dazwischenliegendes Trocknen durchgeführt wird, ausgeführt und dann endgültig getrocknet sind.

Das erfindungsgemäße Verfahren ermöglicht, ein magnetisches Aufzeichnungsmedium zu erhalten, welches eine ^q ausgezeichnete Ausrichtung, der magentischen Teilchen, ein großes Rechteckigkeitsverhältnis, eine ausgezeichnete Oberflächenglätte und ein verbessertes Signal-Untergrund-Verhältnis aufweist.

.g Der Erfindungsgegenstand wird im folgenden anhand von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die Zeichnungen näher erläutert. Es zeigt:

Fig. 1 eine schematische Darstellung einer Vorrichtung 2Q zur Durchführung eines Ausführungsbeispiels des

erfindungsgemäßen Verfahrens,

Fig. 2 eine grafische Darstellung des Rechteckigkeitsverhältnisses und des Glanzverhältnisses eines 2g mit dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestell

ten, magnetischen Aufzeichnungsmediums im Vergleich mit einem gemäß einem herkömmlichen Verfahren hergestellten, magnetischen Aufzeichnungsmedium,

Fig. 3 eine grafische Darstellung der Beziehung zwischen dem Rechteckigkeitsverhältnis und dem spezifischen Oberflächenbereich der magnetischen Teilchen bei einem mit dem erfindungsgemäßen Verfahopren hergestellten, magnetischen Aufzeichnungsme

dium und einem mit einem herkömmlich hergestell-

ten, magnetischen Aufzeichnungsmedium, und

Fig. 4 eine grafische Darstellung der Beziehung zwischen dem Video-Signal-Untergrund-Verhältnis und dem spezifischen Oberflächenbereich der magnetischen Teilchen bei einem mit dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellten, magnetischen Auf- ^q zeichnungsmedium und einem mit einem herkömmlich

en Verfahren hergestellten Aufzeichnungsmedium.

Die Erfindung wird im folgenden näher unter Bezugnahme auf die Zeichnungen beschrieben.

Fig. 1 zeigt eine Vorrichtung zur Durchführung einer Ausführungsform des Verfahrens zum Herstel'len eines magentischen Aufzeichnungsmediums nach der Erfindung. Ein langer, bandförmiger, nicht magnetischer Körper 1 wird fortlaufend von einer Zuführrolle 2 zugeführt und auf eine Aufwickelrolle 3 aufgewickelt. In beispielhafter Weise ist ein Beschichtungskopf 4 nahe der Oberfläche (der oberen Oberfläche in Fig. 1) des nicht magnetischen, sich fortlaufend bewegenden Trägers 1 angeordnet, und eine

„ρ- magnetische Beschichtungszusammensetzung 5 wird mittels des Beschichtungskopfes 4 auf die Oberfläche des nicht magnetischen Trägers 1 aufgebracht. Die magnetische Beschichtungszusammensetzung 5 umfaßt einen in einem Lösungsmittel gelösten Binder und in diesem dispergier- '

_nn te, magnetische Teilchen. Durch Aufbringen der magnet tischen Beschichtungszusammensetzung 5 wird die Oberfläche des nicht magnetischen Trägers 1 mit einer Beschichtung 5' überzogen.

_oc Ein Magnet 6 zur vorläufigen Ausrichtung, eine Einrichoo

tung 7 zum vorläufigen Trocknen, eine Einrichtung 8 zur

Zwischentrocknung, und eine Einrichtung 9 zur Endtrocknung sind in dieser Reihenfolge auf der stromabwärtigen g Seite des Beschichtungskop.fes 4 in Bewegungsrichtung des nicht magnetischen Trägers 1 angeordnet. Ferner ist ein Magnet 10 zur endgültigen Ausrichtung außerhalb der Einrichtung 8 zur Zwischentrocknung angeordnet.

Der nicht magnetische Träger 1 bewegt sich nahe an dem Magneten 6 zur vorläufigen Ausrichtung vorbei, während die aufgebrachte Beschichtung 5' noch naß ist. Zu diesem Zeitpunkt werden die magnetischen Teilchen in der Beschichtung 5' in eienr erwünschten Richtung ausgerichtet.

.,_ Als Magnet 6 für die vorläufige Ausrichtung ist es möglieh einen einpoligen Permanentmagneten, einen zwei entgegengesetzte Pole aufweisenden Permanentmagneten, einen vier entgegengesetzte Pole aufweisenden Permantenmagneten oder eine Elektromagneten zu verwenden. Im allgemeinen sollte der Magnet 6 zur vorläufigen Ausrichtung eine mittlere Magnetflußdichte innerhalb des Bereiches von 300 Gauss bis 5000 Gauss bevorzugt innerhalb des Bereiches von 1000 Gauss bis 4000 Gaussaufweisen.

_ot. Anschließend wird der nicht magnetische Träger 1 in die Einrichtung 7 zum vorläufigen Trocknen bewegt, wo trockene Luft der Oberfläche des nicht magnetischen Trägers 1 zugeführt wird, somit erfolgt eine vorläufige Trocknung des nicht magnetischen Trägers 1 mittels der Trockeneinrich-

tung 7, und der nicht magnetische Träger 1 gelangt dann 30

unter die Einrichtung 8 zur Zwischentrocknung. Während der nicht magnetische Träger 1 mittels der Einrichtung 8 zur Zwischentrocknung getrocknet wird, wird er einem Endausrichtungsvorgang mittels des Magneten 10 zur Endausrichtung ausgesetzt. Dann erfolgt das endgültige Trock-35

nen des nicht magnetischen Trägers 1 mittels der Endtrok-

keneinrichtung 9, um die sich auf dem nicht magnetischen Träger 1 befindende Beschichtung 5' zu härten. Auf diese Weise wird ein Magnetband erhalten, welches eine magnetische Schicht aufweist, die von der erhaltenen Beschichtung 5' gebildet ist.

Bei dem vorläufigen Trocknungsschritt sollte das Trocknen vorzugsweise in dem Maße erfolgen, daß das Verhältnis des verbleibenden Lösungsmittels in der Beschichtung 5' innerhalb des Bereiches 50 % bis 95 % von demjenigen in der magnetischen Beschichtungszusammensetzung liegt, bevor diese auf den nicht magnetischen Träger 1 aufgebracht

I^ worden ist. Bei dem dazwischenliegenden Trocknungsschritt sollte das Trocknen vorzugsweise in dem ,Maße erfolge, daß das Verhältnis des verbleibenden Lösungsmittels innerhalb des Bereiches von 5 % bis 70 % von demjenigen in der ursprünglichen, magnetischen Beschichtungszusammensetzung 5 liegt. Bei dem Endtrocknungssschritt sollte die Beschichtung 5' vorzugsweise in dem Maße getrocknet werden, daß das Verhältnis des restlichen Lösungsmittels kleiner als 5 % von dem in der ursprünglichen, magnetischen Beschichtungszusammensetzung 5 ist. Wenn das vorläufige Trocknen über den vorgenannten Bereich hinaus durchgeführt wird, nimmt die Viskosität der Beschichtung 5' zu, und es wird schwierig, die magnetischen Teilchen in der Beschichtung 5' durch den Magneten 10 zur endgültigen Ausrichtung auszurichten. In diesem Fall wird das Rechteckigkeitsverhält-

gO nis des erhaltenen magnetischen Aufzeichnungsmediums klein, und seine elektromagnetischen Wandlereigenschaften werden beeinträchtigt bzw. zerstört. Wenn das Maß des vorläufigen Trocknens unterhalb des vorgenannten Bereiches liegt, lagern sich, da die endgültige Ausrichtung

og mittels des Magneten 10 zur endgültigen Ausrichtung bei Bedingungen mit sehr niedriger Viskosität der Beschich-

tung 5' durchgeführt werden, die magnetischen Teilchen in der Beschichtung 5' ohne weiteres aneinander an und die Oberflächenglätte und das Signal-Untergrund-Verhältnis des erhaltenen, magnetischen Aufzeichnungsmediums werden gering. Auch wird es in diesem Fall erforderlich, da der Trocknungsanteil bei dem vorläufigen Trocknungsschritt zunimmt, die Länge der Einrichtung 8 zum dazwischen liegenden Trocknen und diejenige des Magneten 10 zur endgültigen Ausrichtung zu erhöhen.

Der nicht magnetische Träger 1 kann biespielsweise hergestellt sein aus einem Polyester wie Polyäthylenterephthalat oder Polyäthylen -2,6-naphthalat, einem Polyolefin

wie Polyäthylen oder Polypropylen, einem Zellulosederivat wie Zellulosetriacetat, Zellulosediacetat, Zelluloseacetatbutyrat oder Zelluloseacetatpropionat, einem Vinylharz wie Polyvinylchlorid oder Polyvinylidenchlorid, oder einem Kunststoff wie Polycarbonat, Polyimid oder Polyamid-

imid. Gemäß der beabsichtigten Anwendung ist es auch möglich, zu verwenden ein nicht magnetisches Metall wie z.B. Aluminium, Kupfer, Zinn, Zink, oder eine nicht magnetische Legierung, die wenigstens eines dieser Metalle enthält, ein keramisches Material, wie Glas, Tonware

oder Porzellan, Papier, Barytpapier, oder Papier welches beschichtet oder laminiert ist mit einemoc"-Polyolefin mit 2 bis 10 Kohlenstoffatomen wie Polyäthylen, Polypropylen oder Äthylenbutencopolymer. Der nicht magnetische Träger 1 kann in Abhängkeit von dem Verwendungszweck transparent oder undurchlässig sein.

Der nicht magnetische Träger 1 kann in der Form eines Filmes, eines Bandes, eines Blattes, einer Platte, einer Karte, einer Trommel oder ähnlichem sein und gemäß der Form können verschiedene Materialien hierfür verwendet werden.

In dem Fall, in dem der nicht magentische Träger 1 die Form einer Folie, eines Bandes oder eines Blattes auf- § weist, sollte die Dicke im allgemeinen innerhalb des Bereiches von etwa 1 μπι bis 50 μΐη, vorzugsweise innerhalb des Bereiches von 1 μπι bis 30 μπι liegen. Wenn der nicht magnetische Träger 1 die Form einer Platte oder einer Karte aufweist, sollte deren Dicke im allgemeinen innerhalb des Bereiches von etwa 0,5 mm bis 10 mm liegen. In dem Fall, in dem der nicht magnetische Träger 1 die Form einer zylinderförmigen Trommel aufweist, ist deren Form entsprechend der Aufzeichnungsvorrichtung zu bestimmen, in welcher sie verwendet wird.

Als magnetische Teilchen ist es möglich, solche aus ferromagnetis'chem Eisenoxyd, ferromagnetischem Chromoxyd und ferromagnetischen Legierungen zu verwenden.

2Q Das ferromagnetische Eisenoxyd, welches als ferromagnetische, kleine Teilchen bei der Erfindung verwendet werden kann, ist durch die allgemeine Formel FeO dargestellt, in der χ einen Wert innerhalb des Bereiches von 1,33— x ^ 1,50 aufweist. Beispiele solcher ferromagnetischer Eisenoxyde sind Maghemit (t/^-Fe„O_, χ = 1,50), Magnetit (Fe^O|., χ = 1.33) und Berthollide-Verbindungen dieser Verbindungen (FeO , 1.33 < χ < 1,50). Der Wert x ergibt sich aus der Formel:

x= "2777)^2 (Atomprozent von zweiwertigem Eisen) *

3(Atomprozent von dreiwertigem Eisen)~J

Die vorbeschriebenen, ferromagnetischen Eisenoxyde können ein zweiwertiges Metall wie Cr, Mn, Co, Ni, Cu, öder Zn

_oc mit einem Anteil innerhalb des Bereiches von 0 bis 10 ob

Atomprozent bezüglich des ferromagnetischen Eisenoxyds enthalten.

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Das ferromagnetische Chromdioxyd (CrOp), welches bei der Erfindung verwendet werden kann, kann Metalle wie Na, K, Ti, V, Mn, Fe, Co, Ni, Tc, Ru, Sn, Ce und Pb, Halbleiter wie P, Sb und Te, oder Oxyde dieser Metalle mit einem Anteil innerhalb des Bereiches von 0 bis 20 Gew-% enthalten.

Das vorgenannte ferromagnetische Eisenoxyd und ferromagnetische Chromdioxyd sollten im allgemeinen ein nadeiförmiges Verhältnis innerhalb des Bereiches von etwa 2/1 bis 20/1, vorzugsweise ein nadeiförmiges Verhältnis von 5/1· oder mehr und eine mittlere Teilchenlänge innerhalb des Bereiches von 0,2 μπα bis 2,0 μπα aufweisen.

Die ferromagnetischen Legierungsteilchen, welche bei der vorliegenden Erfindung als ferromagnetische,,kleine Teilchen verwendet werden können, sollten einen Metallanteil von 75 Gew.-% oder mehr aufweisen von dem 80 Gew.-% oder mehr von wenigstens einem ferromagnetischen Metall (d.h. ^u Fe, Co, Ni, Fe-Co, Fe-Ni, Co-Ni oder Co-Ni-Fe) gebildet.-sind. Höchstens 20 Gew.-% des Metallanteils, vorzugsweise 0,5 bis 5 Gew.-%, können bestehen aus Al, Si, S, Sc, Ti, V, Cr, Mn, Cu, Zn, Y, Mo, Rh, Pd, Ag, Sn, Sb, Te, Ba, Ta, W, Re, Au, Hy, Pb, Bi, La, Ce, Pr, Nd, B, P oder ahnliehen. Die ferromagnetischen Legierungsteilchen können auch kleine Mengen an Wasser, Hydroxyden oder Oxyden enthalten. Gebündelte magnetische Teilchen wie sie in der JA-OS 57(1982)-124404 angegeben sind, können ebenfalls verwendet werden.
30

Der Binder, welcher in der bei der Erfindung verwendeten, magnetischen Beschichtungszusammensetzung enthalten ist, kann ein thermoplastischer Kunststoff, ein wärmehärtender Kunststoff oder ein Reaktivkunststoff oder eine Mischung von zwei oder mehreren dieser Kunststoffe sein.

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Der thermoplastische Kunststoff, welcher bei dem Binder bei der Erfindung verwendet werden kann, weist allgemein einen Erweichungspunkt von 150⁰C oder weniger, ein mittleres Molekulargewicht innerhalb des Bereiches von 10.000 bis 200.000 und einen Polymerisationsgrad innerhalb des Bereiches von etwa 200 bis 2.000 auf. Der thermoplastische Kunststoff kann beispielsweise sein ein Vinylchlorid-Vinjlactatcopolimer , ein Vinylchlorid -Vinylidenchloridcopolymer, ein Vinylchlorid-Acrylnitrilcopolymer, ein Äcrylester-Acrylnitrilcopolymer, ein Acrylester-Vinylidenchloridcopolymer, ein Acrylester-Styrencopolymer, ein Methane crylester-Acrylnitrilcopolymer, ein Methacrylester-Vinylidenchloridcopolymer, ein Methacrylester-Styrencopolymer, ein Urethanelastomer, ein Polyvinylfluorid, ein Vinylidenchlorid-Actylnitrilcopolymer, ein Butadienacrylnitrilcopolymer, ein Polyamidharz, ein Polyvinylbutyr, ein ZeI-luosederivat (wie Zelluloseacetatbutyrat, Zellulosediacetat, Zelluolsetriacetat, Zellulosepropionat oder Nitrozellulose), ein Styrenbutadiencopolymer, ein Polyesterharz, ein thermoplastisches Harz von der Art eines synthetischen Gummis ( wie Polybutadien, Polychloropren, nc Polyisopren, und Styrenbutadiencopolymer), oder eine Mischung von zwei oder mehreren dieser Verbindungen.

Beispiele thermoplastischer Kunstoffe dieser Art sind beispielsweise in den japanischen Patentveröffentlichungen 37(1962)-6877, 39C1964 )-12528, 39(1964)-19282, 40(1965)-5349, 40(1965)-20907, 41(1966)-9463, 41(1966)-14059, 41(1966)-16985, 42(1967 )-6428, 42(1967 )-11621, 43(1968)-4623, 43(1968 )-15206, 44(1969)-2889, 44(1969)-17947, 44(1969)-i8232, 458197O)-14O2O, 45(1970)-i45OO, (1972)-18573, 47(1972)-22063, 47(1972)-22064, 47(1972)-22068, 47(1972)-22069, 47(1972 )-22070 und 48(1973)-27886, sowie in den US-PSen 3,144,352; 3,419,420; 3,499,789 und 3,713,887 angegeben.

Das wärmehärtende oder reaktive Harz, welches als Bin-,-der bei der Erfindung verwendet werden kann, hat im allgemeinen ein Molekulargewicht von 200.000 oder weniger, wenn es in der Form der Beschichtungslösung vorliegt, und weist eine unbegrenzte Zunahme des Molekulargewichtes wegen der Kondensationsreaktion oder Additionsreaktion oder ähnlichem auf, wenn die Lösung auf den Träger aufgebracht wird und trocknet. Bevorzugt sollte das Harz oder der Kunststoff dieser Art nicht vor der Wärmezersetzung erweichen oder schmelzen. Beispiele für den Kunststoff dieser Art sind Phenolformaldehy-Novolakharz,

.p- ein Phenolformaldehyd-Resolharz, ein Phenolfurfuralharz, ein Xylenformaldehydharz, ein Ureaharz, ein Melaminharze ein Trockenöl~Alkydharz, ein mit Phenolharz modifiziertes Alkydharz, ein mit Maleinharz modifiziertes Alkydharz, ein ungesättigtes Polyesterharz, eine Kombination

_on von Epoxyharz mit einem Härter (z.B. Polyamin, Säureanhydrid, Polyamidharz oder ähnliches), ein feuchtigkeitshärtendes Polyesterharz mit Isoeyanatendgruppe, ein feuchtigkeitshärtendes Polyätherharz mit Isoeyanatendgruppe, ein Polyisocyanatvorpolymerisat (z.B. eine Verbindung mit drei oder mehr Isocyanatgruppen pro Molekül, welches durch die Reaktion von Diisocyanat und Triol mit geringem Molekulargewicht erhalten wird, ein Diisocyanat-Trimer oder -Tetramer oder ähnliches), ein Harz, welches ein Polyisocyanatvorpolymerisat und einen akti_n ven Wasserstoff enthält (z.B. Polyesterpolyol, Polyätherpolyol, Acrylcopolymerisat, Maleincopolymerisat, 2-Hydroxyäthylmethacrylatcopolymerisat, Para-Hydroxystyrencopolymerisat oder ähnliches) und eine Mischung von zwei oder mehreren dieser Verbindungen.

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Beispiele wärmehärtender Harze oder reaktiver Harze dieser Art sind beispielsweise beschrieben in den japanischen Patentveröffentlichungen 39(1964)-8iO3, 40(1965)-9779, 41( 1966)-7192, 41(1966 )-8016, 41(1966 )-i4275, 42(1967)-18179, 43(1968)-12O81, 44(I969)-28023, 45(197O)-145O1, 45(1970)-24902, 46(1971 )-13103, 47( 1972)-22065, 47(1972)-22066, 47(1972)-22067, 47(1972)-22072 , 47(1972)-22073, 47(1972)-28045, 47 (1972)-28048, und 47( 1972 )-28922 ; und den US-PSen 3,144,353; 3,320,090; 3,427,510; 3,597,273; 3,781,210 und 3,781,211.

Die vorgenannten Binder können für sich alleine oder als

Mischung von zwei oder mehreren von ihnen verwendet wer-Ib

den. Die Binder werden in der magnetischen Beschichtungszusammensetzung mit einem Anteil innerhalb des Bereiches von 8 bis 400 Gewichtsteile, vorzugsweise 10 bis 200 Gewichtsteile, pro 100 Geweichtsteile ferromagnetischer

Teilchen verwendet.
20

Zusätzlich zu den Bindern und magnetischen Teilchen können Zusätze wie Dispergierungsmittel, Schmiermittel, Schleifmaterialien (abrasive materials), und antistatische Stoffe zu der magnetischen Beschichtungszusammen-2b

Setzung 5 hinzugefügt werden.

Von den Vinylchlorid-Vinylacetatcopolymerisaten sollten vorzugsweise jene als Binder verwendet werden, die Car-

_ boxylgruppen enthalten. Copolymerisate dieser Art wer-30

den durch Copolymerisation von Vinylchlorid, Vinylacetat und einer polymerisierbaren, ungesättigten Cartoxylsäure erhalten. Als polymerisierbare, ungesättigte Carboxylsäure kann Maleinsäure, Acrylsäure, Methacrylsäure,

__ Crotonsäure, Isocrotonsäure oder ähnliches verwendet 35

werden.

14 -

Die magnetische Beschichtungszusammensetzung 5 wird durch Kneten von ferromagnetischen Teilchen, Binder, Dispergierungsmittel, Schmiermittel, Schleifmaterial, antistatischem Zusatzstoff, Korrosionsschutzmittel, Pilzsschutzmittel und Lösungsmittel erhalten. Bei der Herstellung der magnetischen Beschichtungszusammensetzung 5 können die Bestandteile in eine Knetmaschine auf einmal oder aufeinanderfolgend eingegeben werden. Beispielsweise können die magnetischen Teilchen zuerst einem Lösungsmittel, welches ein Dispergierungsmittel enthält, beigegeben werden und während einer vorbestimmten Zeitdauer geknetet werden, um die magnetische

Beschichtungszusammensetzung 5 zu erhalten. 15

Es ist möglich, verschiedene Arten von Knetmaschinen für die magnetische Beschichtungszusammensetzung 5 zu verwenden, beispielsweise eine Doppelrollenmühle, eine

Dreirollenmühle, eine Kugelmühle, eine Kugelmühle mit 20

Steinen, eine Sandmühle, eine Szegvari-Reibungsmühle, eine Dispersionsmaschine mit Schnellaufendem Rührer, eine Schnellaufende Steinmühle, eine Schnellaufende Schlagmühle, eine Dispergierungsvorrichtung, ein Kneter,

ein Schnellaufender Mischer, eine Homogenisierungsvor-25

richtung, eine Ultraschalldispersionsmaschine oder ähnliches.

Knet- und Dispersionstechniken sind beispielsweise Beschrieben in "Paint Flow and Pigment Dispersion" von T.C. Patton, John Wiley & Sons, 1964, und den US-PSen 2,581,414 und 2,855,156.

Organische Lösungsmittel, die als Dispergierungs- und

Beschichtungslösemittel verwendet werden können, sind 35

beispielsweise Ketone wie Acteon, Methyläthylketon,

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Methylisobutylketon und Cyclohexanon, Ester wie Methylacetat, Äthylacetat, Butylacetat, Äthyllactat und Glycolacetatmonoäthyläther, Äther wie Äthyläther, Äthylenglycol-

dimethyläther, Äthylenglycolmonoäthyläter und Dioxan, 5

aromatische Kohlenwasserstoffe wie Benzol, Toluen und Xylen, chlorierte Kohelwasserstoffe, wie Methylchlorid, Äthylchlorid, Tetrachlorkohlenstoff, Chloroform, Äthylchlorhydrin und Dichlorbenzol oder ähnliches.

Statt den Beschichtungskopf hier zu verwenden, kann die

magnetische Besichtungszuäammensetzung 5 auf den nicht magnetischen Träger 1 durch andere Beschichtungsverfahren aufgebracht werden, wie beispielsweise durch Beschichtung mit einem Luftaufstrichmesser, mit einer Klinge, ei-15

nem Luftmesser, durch Aufdrücken, durch Imprägnieren, durch umgekehrtes Walzen, durch Übertragungswalzen, mit einem Gravurstreichverfahren, mittels eines Schleifauftrages oder einer Schleuderbeschichtung. Diese Beschichtungsverfahren sind im Einzelnen beispielsweise beschrieben in "Coating Kogaku" (Coating Engineering), S. 253 277, (20. März 1971) verlegt von Asakura Shoten (Japan).

Im Falle eines mehrschichtigen, magnetischen Aufzeichnungsmediums wird die magnetische Beschichtungszusammensetzung 25

5 auf den nichtmagentischen Träger 1 mittels eines der

vorgenannten Beschichtungsverfahren aufgebracht und getrocknet, und die Beschichtungs- und Trockenvorgänge werden wiederholt, um zwei oder mehrere magnetische Schichten bei fortlaufendem Beschichtungsbetrieb zu erhalten. 30

Auch können zwei oder mehrere einander überlagerte, magnetische Schichten auf den nichtmagnetischen Träger 1 mit einem Verfahren zur gleichzeitigen Mehrbeschichtung aufgebracht werden, wie es beispielsweise beschrieben ist in

JA-OS 48(1973)-98803 (DT-OS 2,309,159) und 48(1973)-99233 35

(DT-AS 2,309,158).

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Die magnetische Beschichtungszusammensetzung 5 wird mit einer solchen Menge aufgebracht, daß die Dicke der magnetischen Schicht nach dem Trocknen innerhalb des Be-5

reiches von 0,5 ym bis etwa 6 μΐη liegt. Wenn zwei oder mehr magnetische Schichten einander überlagert werden, sollte die Gesamtdicke innerhalb dieses Bereiches, liegen. Die Dicke wird gemäß dem Anwendungsbereich, der Form und den Eigenschaften des magnetischen Aufzeichnungs-

mediums bestimmt.

Bevor die Beschichtungsschicht 5' getrocknet ist, kann ihre Oberfläche unter Verwendung eines Magnetglätters, einer Glättungsspule, einer Glättungsklinge, einer Glät-

tungsrakel oder ähnliches gqgLättet werden. Glättungsverfahren sind beschrieben beispielsweise in GB-PS 1,191 , 424, JA-PSen 47(1972)-38802 und 48(1973)-11336 und JA-OSen 49(1974)-53631, 50(1975)-112005, und 51(1976)-773O3-

Wenn die Oberfläche der Beschichtungsschicht 5¹ nach ihrem trocknen kalandiert wird, sollte vorzugsweise ein Satinier-Hochkalanderverfahren verwendet werden, bei dem der nichtmagnetische Träger 1 zwischen einem Paar aus einer Metallrolle und einer Baumwollrolle oder einer Kunststoffrolle

(z.B. Nylon, Polyurethan) oder zwischen einem Paar von Metallrollen hindurchläuft. Das Hochkalanderverfahren sollte vorzugsweise bei einem Rollendruck innerhalb des Bereiches von ungefähr 25 kg/cm bis 500 kg/cm bei einer Temperatur innerhalb des Bereiches von etwa 35 bis 15O⁰C

und einer Verfahrensgeschwindigkeit innerhalb des Bereiches von etwa 5 m/Min bis 200 m/Min durchgeführt werden. Temperaturen und Walzendrücke oberhalb der vorgenannten Bereiche beeinträchtigen die magnetische Schicht und den nichtmagnetischen Träger 1 nachteilig. Verfahrensgeschwindigkeiten unterhalb von 5 m/Min liefern keine

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Oberflächenglättungswirkung und jene oberhalb von ungefähr 200 m/Min machen es schwierig, das Verfahren durchzuführen.

Oberflächenglättungsverfahren sind bespielsweise beschrieben in US-PSen 2,688,567,2,998,325 und 3,783,023, DT-OS 2,405,222, JA-OS 49(1974)-53631, 50(1975)-10337, 50(1975)-99506, 51(1976)-92606, 51(1976)-102049 und 51(1976)-103404, und JA-PS 52(1977)-17404.

Die Erfindung wird nun anhand von nichteinschränkenden Beispielen beschrieben, bei denen die Vorrichtung gemäß Fig. 1 verwendet wurde.

Beispiel 1
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Eine magnetische Beschichtungszusammensetzung 5 wurde durch Mischen der weiter unten beschriebenen Stoffe in einer Kugelmühle hergestellt.

(magnetische Teilchen) 100 Teile

Koerzitivkraft (Hc) :650 Oerstedt, spezifische Oberfläche : 40m²/g

Vinylchlorid-VinylaeetatcopolymerisaE--(Binder ) 20 Teile 25

Maleinsäureanteil: 4%, 400X11OA von

Nippon Zeon Co.,Ltd.

Thermoplastisches Polyurethan (Binder) 10 Teile

N-2304 von Nippon Polyurethan K.K. 30

Plamitinsäure (Schmiermittel) 2 Teile

Butylstearat (Schmiermittel) 1 Teil

Ot-hl 0 (Schleifmaterial) 5 Teile

Teilchengröße 0,20 μπι

Methyläthylketon (organisches Lösungsmittel) 150 Teile 35

Cyclohexanol (organisches Lösungsmittel) 100 Teile

Toluol (organisches Lösungsmittel) 50 Teile

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Auf die Oberfläche eines Trägers (nichtmagnetischer Träger 1) aus 15 μΐη-dickem Polyäthylenterephthalat wurde

die magnetische Beschichtungszusammensetzung 5 so auf-5

gebracht, daß die Dicke der aufgebrachten Beschiehtungsschicht nach dem Trocknen 5 um betrug. Nach dem endgültigen Trocknen wurde ein Hochkalanderverfahren durchgeführt, um ein Magnetband zu erhalten. Ein Solenoid mit

einer mittleren Magnetflußdichte von 2000 Gauss wurde 10

als Endausrichtungsmagnet 10 verwendet. Das derart erhalteneMagnetband wurde auf eine Breite von 12.7 mm geschnitten.

Auf diese Weise wurden die Magnetbandproben Nr. 1, 2 und 15

3 hergestellt, wobei ein einpoliger Permanentmagnet _f ein zweipoliger Permanentmagnet bzw. ein Solenoid mit einer mittleren Magnetflußdichte von 1600 Gauss als Magnet 6 zur vorläufigen Auerichtung in der Vorrichtung gemäß

Fig. 1 verwendet wurde.
20

Zum Vergleich wurde die Probe Nr. 4 in der gleichen Weise wie die Probe Nr. 1 hergestellt, jedoch mit der Ausnahme, daß eine anfängliche Ausrichtung mit dem Magnet

6 zur anfänglichen Ausrichtung gemäß Fig. 1 nicht durch-25

geführt wurde. Die Probe Nr. 5 wurde zum Vergleich in der gleichen Weise wie die Probe Nr. 1 hergestellt, jedoch mit der Ausnahme, daß die magnetische Ausrichtung ein einziges Mal unter Verwendung eines Solenoids gemäß dem Stand der Technik und dann das Trocknen einmal un-

abhängig von dem Ausrichtungsschritt durchgeführt wurde.

Die Probe Nr. 6 wurde zum Vergleich in der gleichen Weise wie die Probe Nr. 1 hergestellt, mit der Ausnahme, daß die anfängliche Ausrichtung durchgeführt wurde und daß dann die endgültige Ausrichtung in einer Trockenein-

richtung durchgeführt wurde, wie es beispielsweise in

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der JA-OS 52(1977)-ΐ4ΐ6ΐ2 beschrieben ist. Ferner wurde die Probe Nr. 7 in der gleichen Weise wie die Probe Nr.

1 hergestellt, mit der Ausnahme, daß das anfängliche 5

Trocknen und die anfängliche magnetische Ausrichtung in dieser Reihenfolge durchgeführt wurden, woraufhin das endgültige Trocknen erfolgte, wie es beispielsweise in der JA- S 56(1981 )-36496 beschrieben ist.

Die Glätteverhältnisse und die Rechteckigkeitsverhältnisse (Werte die erhalten werden, indem die restliche Magnetflußdichte Br durch die gesättigte Magnetflußdichte Bm dividiert wird) der Magnetbandproben Nr. 1-7 wurden

gemessen. Fig. 2 zeigt die Meßergebnisse. Aus Fig. 2 ist 15

klar ersichtlich, daß die magnetischen Aufzeichnungsmedien (Proben 1, 2 und 3), die nach dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellt worden sind, ein größeres Glanz-· verhältnis und eine bessere Oberflächenglätte aufweisen

als jene magnetischen Aufzeichnungsmedien (Proben Nr. 4 20

bis 7), die nach dem herkömmlichen Verfahren hergestellt

worden sind. Auch zeigen die magnetischen Aufzeichnungsmedien, die nach dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellt worden sind, eine ausgezeichnete magnetische Ausrichtung und ein sehr großes Recheckigkeitsverhältnis 25

(nahe bei 0,9) auf, welche nicht mit dem herkömmlichen Verfahren erhalten werden konnten.

Beispiel 2

Magnetbandproben Nr. 8, 9, 10 und 11 wurden in der gleichen Weise wie die Probe Nr. 1 beim Beispiel 1 hergestellt, mit der Ausnahme, daß die Teilchengröße und die Koerzitivkraft von Co-^-FepO_ geändert wurden. Auch wurden Proben Nr. 12, 13, 14 und 15 zum Vergleich in der 35

gleichen Weisen wie die Probe Nr. 5 beim Vergleich in

- 20 -

-20-

Beispiel 1 hergestellt, mit der Ausnahme jedoch, daß die Teilchengröße und die Koerzitivkraft von Co-f^Fe-CU auf die gleichen Werte wie bei den Proben Nr. 8, 9. 10 und geändert wurden,- wie es unten in der Tabelle angegeben ist. Die Teilchengröße der magnetischen Teilchen wurde als Wert der spezifischen Oberfläche (m²/g) festgelegt.

Probe Nr.	Spezifische	Koerzitivkraft
	Oberfläche	(Oe: Oersted)
	(m2/g)
8, 12	18	660
9,13	21	640
10,14	31	670
11,15	47	680
1, 5	41	650

Das Rechteckigkeitsverhältnis (Br / Bm) und das Video-Signal-Untergrundverhältnis der vorgenannten Proben wurde jeweils gemessen. Fig. 3 und 4 zeigen die Meßergebnisse.

Wie es in Fig. 3 dargestellt ist, besteht bezüglich des Ausrichtungszustandes die Neigung dahin, daß dieser gestört ist, wenn die Teilchengröße der magnetischen Teilchen verringert wird, d.h. wenn deren spezifischer Oberflächenbereich vergrößert wird. Jedoch ist das Maß der Abnahme des Rechteckigkeitsverhältnisses (Br/Bm), wenn die Teilchengröße der magnetischen Teilchen bei dem magnetischen Aufzeichnungsmedium (Proben Nr. 1 und 8 bis 11) veringert wird, die nach dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellt worden sind, geringer als bei magnetischen Aufzeichnungsmedien (Proben Nr. 5 und 12 bis 15), die

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nach dem herkömmlichen Verfahren hergestellt worden sind. Somit weisen die erfindungsgemäß hergestellten, magneg tischen Aufzeichnungsmedien eine geringere Neigung einer Störung des Ausrichtungszustandes auf.

Auch ist, wie es Fig. 4 zeigt, die Größe der Verbesserung des Signal-Untergrund-Verhältnisses, welches durch Ver-

,Q ringerung der Teilchengröße der magnetischen Teilchen und durch Erhöhung der Oberflächenglätte bei den erfindungsgemäß hergestellten, magnetischen Aufzeichnungsmedien erzielt wird beträchtlich größer als bei den nach dem herkömmlichen Verfahren hergestellten, magnetischen

,p. Aufzeichnungsmedien.

Bei den herkömmlichen Verfahren war es nicht immer möglich, eine Ausrichtung der magnetischen Teilchen zu erreichen, wenn in der magnetischen Beschichtungszusammenset-„« zung als Binder ein Vinylchlorid-Vinylacetatcopolymerisat verwendet wurde, welches Maleinsäure enthält. Jedoch war es bei dem erfindungsgemäßen Verfahren möglich, die magnetischen Teilchen ausreichend auch dann auszurichten, wenn diese Art von Binder verwendet wurde.

- Leerseite -

Claims (6)

1. 20 1.Verfahren zur Herstellung eines magnetischen Aufzeichnungsmediums , bei dem eine magnetische Besichtungszusammensetzung, welche einen in einem Lösungsmittel gelösten Binder und in diesem dispergierte magnetische Teilchen umfaßt, auf eine Oberfläche eines nichtmagne-

   25 tischen, fortlaufend bewegten Trägers aufgebracht wird, und bei dem eine derart auf die Oberfläche des nichtmagnetischen Trägers aufgebrachte Beschichtung einem magnetischen Ausrichtungsvorgang und einem Trocknungsvorgang ausgesetzt wird, dadurch gekennzeich-

   30 net, daß, nachdem die magnetische Besichtungszusammensetzung auf die Oberfläche des nichtmagnetischen Trägers aufgebracht worden ist, eine vorläufige Ausrichtung, ein vorläufiges Trocknen, eine endgültige Ausrichtung, während ein dazwischenliegendes Trocknen durch-

   35 geführt wird, und daraufhin das endgültige Trocknen durchgeführt werden.

   3A'"36'260
2. 2.Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die vorläufige Ausrichtung unter Verwendung einer ein Magnetfeld erzeugenden Einrichtung durchgeführt wird, welche eine mittlere Magnetflußdichte innerhalb des Bereiches von 300 Gauss bis 5000 Gauss aufweist.
3. 3-Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet , daß die vorläufige Ausrichtung unter Verwendung einer ein Magnetfeld erzeugenden Einrichtung durchgeführt wird, welche eine mittlere Magnetflußdichte

   innerhalb des Bereiches von 1000 Gauss bis 4000 Gauss auf-15

   weist.
4. 4.Verfahren nach Anspruch 1, dadurch g e k e η nzeichnet, daß das vorläufige Trocknen in dem Maße durchgeführt wird, daß das Verhältnis des Lösungsmittels, welches in der auf den nichtmagnetischen Träger aufgeschichteten Beschichtungsschicht zurückbleibt, innerhalb des Bereiches von 50 % bis 95 % des Verhält_oc nisses bei der ursprünglichen magnetischen Beschich-

   tungszusammensetzung liegt.
5. 5.Verfahren nach Anspruch 1, dadurch g e k e η n-

   zeichnet, daß das dazwischenliegende Trocknen 30

   in dem Maße durchgeführt wird, daß das Verhältnis des. Lösungsmittels, welches in der auf den nichtmagnetischen Träger aufgeschichteten Beschichtungsschicht zurückbleibt, innerhalb des Bereiches von 5 % bis 70 % des

   Verhältnisses bei der ursprünglichen magnetischen Be-35

   sehichtungszusammensetzung liegt.
6. 6.Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das endgültige Trocknen bis zu einem solchen Maß durchgeführt wird, daß das Verhältnis des in der auf den nichtmagnetischen Träger geschichteten Beschichtungsschicht zurückbleibenden Lösungsmittel kleiner als 5 % des Verhältnisses in der ursprünglichen magnetischen Beschichtungszusammensetzung

   ist.