DE3609261C2 - Magnetisches Aufzeichnungsmedium - Google Patents
Magnetisches AufzeichnungsmediumInfo
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Description
Die Erfindung betrifft ein magnetisches Aufzeichnungsmedium mit den Merkmalen des
Oberbegriffs von Anspruch 1. Insbesondere betrifft die Erfindung ein magnetisches
Aufzeichnungsmedium bei dem die magnetische Aufzeichnungsschicht ein magneti
sches Bariumferritpulver aus hexagonalen, plattenartigen Kristallen, d. h. aus platten
artigen Kristallen des hexagonalen Systems, enthält, während die rückwärtige Beschich
tung ein bestimmtes, spezifisches Bindemittel umfaßt und einen elektrischen Widerstand
innerhalb eines speziellen Bereichs aufweist.
Aus der DE-OS 33 42 150 ist ein magnetisches Aufzeichnungsmedium mit einer magne
tischen Bariumferritschicht bekannt. Zur Unterdrückung von Signalausfällen wird darin
vorgeschlagen, mit einer metallischen nicht-magnetischen Schicht zwischen der
magnetischen Schicht und dem Substrat die elektrische Aufladung zu erniedrigen.
Ein anderes Aufzeichnungsmedium ist aus der DE-OS 32 21 198 bekannt.
Magnetische Aufzeichnungsmedien sind nun weithin im
Gebrauch, und zwar auf den Gebieten der Audio- und
Videoaufzeichnung, bei Computern, Magnetscheiben oder
dergl., und man erwartet ihre Anwendung auf den Gebie
ten der Videofloppies oder dergl. Dies bedeutet, daß
die Menge an Information, welche auf magnetischen Auf
zeichnungsmedien gespeichert werden muß, von Jahr zu
Jahr steigt, und es besteht ein zunehmender Bedarf hin
sichtlich einer Verbesserung der Aufzeichnungsdichte der
magnetischen Aufzeichnungsmedien.
Bei magnetischen Aufzeichnungsmedien, z. B. Magnetbän
dern, ist es allgemein üblich, die magnetischen Charak
teristika dadurch zu verbessern, daß man z. B. die aziku
laren, magnetischen Teilchen in einer magnetischen Be
schichtungsschicht in longitudinaler Richtung orientiert.
Aufzeichnungsmedien mit in longitudinaler Richtung ori
entierten, azikularen, magnetischen Teilchen eignen
sich jedoch nicht für hohe Aufzeichnungsdichten, obwohl
sie zu hohen Ausgangssignalen im niedrigen Frequenz
bereich führen.
Aus diesen Gründen wurde kürzlich vorgeschlagen, ein
magnetisches Aufzeichnungsmedium zu verwenden, bei dem
plättchenförmige Kristalle aus Bariumferrit als magne
tisches Pulver eingesetzt werden, welche eine leicht
magnetisierbare Achse aufweisen, die in perpendikula
rer Richtung verläuft. Gemäß der JP-OS 195328/1982
sollen solche Teilchen in einer magnetischen Aufzeich
nungsschicht eingesetzt werden.
Ein Medium, bei dem als magnetisches Pulver Barium
ferrit verwendet wird, macht jedoch Schwierigkeiten
hinsichtlich der Löschungscharakteristika. Diese sind
unzureichend, obgleich die Aufzeichnungscharakteristika
im Kurzwellenbereich vorzüglich sind. Daneben hat je
doch Bariumferrit an sich einen elektrischen Widerstand,
welcher mindestens 10¹⁶ Ohm/cm² beträgt. Wenn man nun
keine leitfähige Substanz, wie Ruß, in Kombination mit
Bariumferrit einsetzen will, so kommt es leicht zu ei
ner Anhaftung des magnetischen Aufzeichnungsmediums am
Kopf oder an den Führungsrollen oder an den Kalander
rollen oder dergl. während der Herstellung, z. B. während
des Beschichtungsverfahrens, und in extremen Fällen
kommt es zu der Entwicklung von elektrischen Entladungs
geräuschen. Man hat daher daran gedacht, eine leitfähige
Substanz in Kombination mit diesem magnetischen Pulver
einzusetzen, und es ist allgemein üblich, Ruß zur Ver
ringerung des elektrischen Widerstands zu verwenden.
Wie jedoch erwähnt, ist der elektrische Widerstand des
magnetischen Pulvers so hoch, daß keine adäquate Ver
ringerung des elektrischen Widerstandes erzielt werden
kann, wenn man gewöhnlichen Ruß einverleibt, obgleich
es mit dieser Maßnahme möglich ist, den elektrischen
Widerstand in gewissem Ausmaß zu verringern.
Es bestehen Beschränkungen hinsichtlich der Menge des
Rußes, welche einverleibt werden kann. Wenn die Ruß
menge sehr hoch ist, so werden die magnetischen Charak
teristika, die elektromagnetischen Umwandlungscharakte
ristika, die Oberflächenrauhigkeit und die Dispergier
barkeit beeinträchtigt.
Heutzutage werden Magnetscheiben weithin auf den Gebie
ten der Computer und der magnetischen Kameras verwen
det. Demzufolge ist die Menge an Information, welche auf
solchen Magnetscheiben aufgezeichnet werden muß, von
Jahr zu Jahr gestiegen. Es besteht daher ein steigendes
Bedürfnis nach magnetischen Aufzeichnungsmedien mit der
Befähigung zur Aufzeichnung mit hoher Dichte.
Je höher nun die Aufzeichnungsdichte wird, um so ausge
prägter werden die Probleme des Signalausfalls. Bei dem
Stromaufzeichnungssystem, bei dem ein Magnetkopf ver
wendet wird, kann der Abstandsverlust hinsichtlich des
Abstandes zwischen der Magnetscheibe oder dem Magnet
band und dem Magnetkopf durch die Formel 54,6 d/λ [dB]
wiedergegeben werden. Dabei bezeichnet d den Abstand
zwischen der Magnetscheibe und dem Magnetkopf und λ be
zeichnet die Aufzeichnungswellenlänge. Man erkennt aus
dieser Formel, daß bei Aufzeichnungen mit kurzer Wellen
länge und mit hoher Aufzeichnungsdichte das Ausmaß der
Verringerung des Ausgangssignals aufgrund des Abstands
beträchtlich größer ist als bei längeren Wellenlängen.
Demzufolge führen schon geringe Fremdstoffe oder -körper
auf der Oberfläche der Magnetscheibe oder des Magnet
bandes unvermeidlicherweise zu merklichen Signalaus
fällen.
Es kommen verschiedene Ursachen für solche Signalaus
fälle in Frage. Erwähnt sei das Herausfallen von ma
gnetischem Pulver aus der Oberfläche der Magnetscheibe,
welche mit einem solchen Pulvermaterial beschichtet ist.
Dies beruht auf Beeinträchtigungen des Beschichtungs
films aufgrund der Beanspruchungen bei wiederholten An
wendungen. Ferner kommt es zu Abschabungen des Halte
bauteils während des Laufs der Magnetscheibe. Dies
führt dazu, daß Pulverstaub oder dergl. elektrosta
tisch an der Oberfläche des Haltebauteils anhaftet und
von diesem Haltebauteil auf die Oberfläche der magneti
schen Beschichtung überführt wird. Zur Verhinderung sol
cher unerwünschten Erscheinungen wurden verschiedene
Maßnahmen vorgeschlagen. Gegen das erstere Problem wur
de vorgeschlagen, die Zähigkeit der Beschichtung zu ver
bessern. Zur Behebung des letzteren Problems wurde vor
geschlagen, eine Beschichtungsmasse aus Ruß, Graphit
oder dergl. mit einem organischen Bindemittel oder einem
antistatischen Mittel zu verkneten und diese Masse auf
die Oberfläche des Haltebauteils gegenüber der magneti
schen Fläche der magnetischen Scheibe oder des Bandes
(d. h. der Rückseite) aufzutragen. Hierdurch sollen die
elektrostatischen Phänomene des Haltebauteils verringert
werden. Ferner wurde vorgeschlagen, eine Beschichtungs
masse, z. B. Siliciumoxid, welches mit einem organischen
Bindemittel verknetet wurde, auf die Oberfläche des Hal
tebauteils in Form einer Beschichtung aufzutragen. Hier
durch soll dem Haltebauteil eine größere Festigkeit ver
liehen werden, so daß eine Gefahr der Abrasion des Ba
sismaterials verringert wird.
Obgleich diese Behandlungen im Sinne einer Unterdrückung
der Tendenz zur Vermehrung der Signalausfälle bei wie
derholtem Lauf der Scheiben oder Bänder in einem be
trächtlichen Ausmaß wirksam sind, so ist das Ausmaß der
Signalausfälle jedoch immer noch nicht ausreichend
niedrig unter den gegebenen Umständen, und es ist erfor
derlich, die Signalausfälle noch weiter zu verringern.
Die Erfinder haben umfangreiche Untersuchungen unternom
men, um diese Schwierigkeiten zu beheben. Schwierigkei
ten bestehen insbesondere bei einem magnetischen Auf
zeichnungsmedium, bei dem die magnetische Aufzeichnungs
schicht Magnetpulver mit dem hexagonalen System ange
hörenden plättchenförmigen Kristallen enthält, wie Bari
umferrit- oder Strontiumferrit-Magnetpulver, mit einer
Teilchengröße von bis zu 0,20 µm. Die Schwierigkeiten
beruhen darauf, daß Bariumferrit oder Strontiumferrit
an sich einen hohen elektrischen Widerstand von minde
stens 10¹⁶ Ohm/cm² aufweist. Hierdurch erhält die magne
tische Beschichtung einen elektrischen Widerstand von
mehr als 10¹⁰ Ohm/cm². Dies führt zu verschiedensten
Problemen, obgleich die elektromagnetischen Umwandlungs
charakteristika verbessert sind.
Es wurde nun überraschenderweise gefunden, daß selbst
bei einem elektrischen Widerstand der magnetischen Be
schichtungsschicht von mehr als 10¹⁰ Ohm/cm² es möglich
ist, ein Anhaften von Fremdmaterialien oder Staub an der
magnetischen Aufzeichnungsschicht verhindern zu können.
Dies gelingt dadurch, daß man den elektrischen Wider
stand der rückwärtigen Beschichtung auf einen Wert von
höchstens 10¹⁰ Ohm/cm² einstellt. Hierdurch können Si
gnalausfälle in hohem Maße verringert werden und ein Straf
fungsphänomen sowie eine Anhaftung verhindert werden.
Ferner wurde gefunden, daß im Falle eines Binde
mittels vom strahlungshärtbaren Typ keine Überführung
der Rauhigkeit von der rückwärtigen Fläche auf die ma
gnetische Beschichtung stattfindet. Es ist hierdurch
möglich, Signalausfälle zu verhindern. Wenn man im Falle
eines Magnetbandes den Young-Modul der rückwärtigen Be
schichtung innerhalb eines speziellen Bereichs wählt, so
wird die Oberfläche der rückwärtigen Beschichtung äußerst
fest, so daß die Dauerhaftigkeit verbessert wird. Hier
durch werden Abrasionen aufgrund einer Brüchigkeit der
rückwärtigen Beschichtung verhindert. Wenn nun die Ober
flächenrauhigkeit der rückwärtigen Beschichtung unter
halb eines bestimmten Wertes liegt, so kann man auch
eine Verringerung der elektromagnetischen Umwandlungs
charakteristika verhindern. Hierdurch wird die Abrasi
onsfestigkeit verbessert und Kräuselungen werden ver
ringert. Die vorliegende Erfindung beruht auf diesen
Effekten.
Erfindungsgemäß wird ein magnetisches Aufzeichnungsme
dium geschaffen, umfassend ein nichtmagneti
sches Substrat, eine magnetische Aufzeichnungsschicht mit einem
elektrischen Widerstand von mehr als 10¹⁰ Ohm/cm², enthaltend ein
Bariumferrit-Magnetpulver mit plattenförmigen Kristallen des
hexagonalen Systems mit einem Aspektverhältnis von mindestens 6
und mit einer Teilchengröße von höchstens 0,2 µm auf einer Seite
des Substrats und eine rückwärtige Beschichtung auf der anderen
Seite des Substrats, dadurch gekennzeichnet, daß die rückwärtige
Beschichtung ein Bindemittel aus einem strahlungshärtbaren Harz
mit einem Widerstand von höchstens 10¹⁰ Ohm/cm² enthält und einen
Young-Modul E′ von 200 bis 1500 kg/mm² hat.
Weitere Untersuchungen haben ergeben, daß es möglich ist,
die Signalausfälle noch weiter zu verringern, wenn man
eine Grundierung aus einer leitfähigen Substanz aufbringt,
um den elektrischen Gesamtwiderstand der magnetischen
Aufzeichnungsschicht auf einen Wert von höchstens
10¹⁰ Ohm/cm² zu bringen.
Im folgenden wird die Erfindung anhand von Zeichnungen
näher erläutert; es zeigen
Fig. 1 und 2 die Beziehung zwischen dem Aspekt
verhältnis und dem Grad der perpendikularen Orientie
rung des Bariumferrits;
Fig. 3 eine graphische Darstellung der Beziehung
zwischen der Oberflächenrauhigkeit der magnetischen Be
schichtung des magnetischen Aufzeichnungsmediums und
dem C/N-Verhältnis; und
Fig. 4 eine graphische Darstellung der Beziehung
zwischen der Oberflächenrauhigkeit der rückwärtigen
Beschichtung und dem C/N-Verhältnis.
Als magnetisches Pulver wird
man für die magnetische Be
schichtung Magnetpulver aus Bariumferrit
verwendet. Plattenförmiges Barium
ferrit des hexagonalen Systems kann durch die Formel
BaO·6Fe₂O₃ wiedergegeben werden. Ferner kann dabei ein
Teil des Ba und Fe ersetzt sein durch ein anderes Metall,
wie Ti, Cr, Co, Zn, In, Mn, Cu, Ge, Nb, Ca, Sr, Pb oder
Ni.
Das magnetische Pulver aus Bariumferrit
hat einen Durchmesser von bis zu 0,2 µm und vor
zugsweise bis zu 0,15 µm und speziell bis zu 0,1 µm. Das
Aspektverhältnis beträgt vorzugsweise mindestens 6 und
insbesondere mindestens 7. Der Bariumferrit besteht aus
plattenförmigen Kristallen des hexagonalen Systems und
dies hat einen größeren Einfluß auf die Oberflächen
rauhigkeit der gebildeten magnetischen Beschichtung als
azikulares, magnetisches Pulver. Wenn der Durchmesser
oberhalb des genannten Bereichs liegt, so kommt es zu
einer beträchtlichen Verringerung der Oberflächenrauhig
keit. Wenn andererseits die Teilchengröße innerhalb des
genannten Bereichs liegt, so können die perpendikularen
Komponenten adäquat verwendet werden, so daß die Ober
flächenglättungseigenschaften der magnetischen Beschich
tung befriedigend sind. Hierdurch können Geräuschent
wicklungen hinreichend verringert werden, und man erhält
Aufzeichnungen hoher Dichte.
Als Verfahren zur Herstellung von Bariumferrit kann man
keramische Verfahren anwenden oder das Verfahren der
Copräzipitation und des Brennens oder hydrothermale,
synthetische Verfahren oder Flußverfahren oder Glas
kristallisationsverfahren oder ein Alkoxidverfahren oder
ein Plasmastrahlverfahren.
Erfindungsgemäß hat die magnetische Aufzeichnungsschicht
mit Bariumferrit-Magnetpulver
einen elektrischen Widerstand von mehr als
10¹⁰ Ohm/cm², da das Bariumferrit selbst einen elektri
schen Widerstand von mindestens 10¹⁶ Ohm/cm² aufweist.
Wenn der elektrische Widerstand der magnetischen Be
schichtung oberhalb 10¹⁰ Ohm/cm² liegt, so kommt es
leicht zur Abscheidung von Fremdmaterial oder Staub auf
grund der elektrostatischen Aufladungen, und die Wahr
scheinlichkeit für Signalausfälle ist hoch. Wenn anderer
seits der elektrische Widerstand der magnetischen Be
schichtung nicht höher als 10¹⁰ Ohm/cm² ist, so können
solche unerwünschten Phänomene nicht auftreten.
Der erste Aspekt der vorliegenden Erfindung beruht auf
der Tatsache, daß solche unerwünschten Phänomene verhin
dert werden können, indem man den elektrischen Wider
stand der rückwärtigen Beschichtung auf einen Wert ein
stellt, welcher nicht höher als 10¹⁰ Ohm/cm² ist. In
diesem Fall handelt es sich bei dem magnetischen Pulver
der magnetischen Aufzeichnungsschicht um
ein Bariumferrit-Magnetpulver aus plattenförmigen Kri
stallen des hexagonalen Systems mit einer Teilchengröße
von bis zu 0,2 µm und einem Aspektverhältnis von minde
stens 6.
Gemäß einem zweiten Aspekt der vorliegenden Erfindung
wird eine leitfähige Grundierung unterhalb der magneti
schen Beschichtung vorgesehen. Es ist möglich, die Si
gnalausfälle im wesentlichen zu unterdrücken, indem man
den elektrischen Widerstand der rückwärtigen Beschich
tung allein (eine Seite) verringert. Es wurde jedoch ge
funden, daß im Falle einer leitfähigen Grundierung un
terhalb der magnetischen Beschichtung die Signalausfälle
noch vollständiger unterdrückt werden können.
Man kann die leitfähige Grundierung beispielsweise durch
Einverleibung einer leitfähigen Substanz in eine Grun
dierungsschicht herbeiführen. Als leitfähige Substanz
eignet sich Ruß, Graphit oder graphitierter Ruß.
Man kann als Ruß jeden Ruß-Typ verwenden, welcher nach
üblichen Methoden hergestellt wird, z. B. Furnaceruß,
Channelruß, Acetylenruß, thermischen Ruß oder Lam
penruß. Acetylenruß, Furnaceruß, Channelruß, Walzen-
und Scheibenruß sowie Deutscher Naphthalinruß sind be
vorzugt. Die Teilchengröße des Rußes ist nicht kri
tisch. Sie liegt vorzugsweise bei 10 bis 100 mµm und
insbesondere bei 10 bis 80 mµm, gemessen anhand einer
elektronenmikroskopischen Photographie. Wenn die Teil
chengröße 100 mµm übersteigt, so ist die Oberflächen
rauhigkeit der Grundierungsschicht unzureichend, und
dies führt zu Beeinträchtigungen der elektromagneti
schen Umwandlungscharakteristika nach Aufbringen der ma
gnetischen Beschichtung. Wenn andererseits die Teilchen
größe unterhalb 10 mµm liegt, so ist die Dispersion in
adäquat, so daß die Oberflächenrauhigkeit der Grundie
rungsschicht ebenfalls unzureichend ist.
Als speziellen Rußtyp verwendet man graphitierten Ruß.
Erfindungsgemäß kann auch solcher graphitierter Ruß ein
gesetzt werden. Graphitierter Ruß hat auf seiner Ober
fläche eine schalenartige Struktur, bei der Kohlenstoff
schichten parallel zueinander angeordnet sind, wobei ein
Hohlraum in einem Bereich nahe dem Zentrum beobachtet
wird. Einige graphitierte Rußarten haben eine etwas ge
winkelte, hohle, kapselartige Struktur. Somit ist gra
phitierter Ruß von gewöhnlichem Ruß hinsichtlich seiner
Struktur unterscheidbar, und diese Unterscheidung ge
lingt sehr einfach mit Hilfe des Elektronenmikroskops.
Die Oberflächenschale ist glatt, wahrscheinlich auf
grund der Graphitierung.
Der graphitierte Ruß hat vorzügliche Eigenschaften hin
sichtlich des sehr geringen Gehaltes an Verunreinigungen,
wie S oder Cl, welche in gewöhnlichem Ruß gefunden wer
den. Ferner ist seine Hygroskopizität schwach ausgeprägt.
Die Dispergierbarkeit des Rußes ist gewöhnlich unzurei
chend, wenn die Hygroskopizität schwach ist. Im Falle
des graphitierten Rußes wird jedoch die Dispergierbarkeit
nicht verringert trotz des niedrigen Wassergehalts. Die
Oberfläche ist graphitiert, so daß eine Schale gebildet
wird. Somit ist die Reibung äußerst niedrig und die
Hygroskopizität schwach. Daher sind Produkte mit einem
Gehalt an graphitiertem Ruß besonders wirksam unter
Bedingungen hoher Temperatur und hoher Feuchtigkeit.
Ruß hat eine Leitfähigkeit und je geringer die Teilchen
größe, um so besser ist die Leitfähigkeit. Im graphi
tierten muß sinkt die Leitfähigkeit mit fortschreiten
der Graphitierung der Kristallstruktur der Teilchen.
Ferner muß bemerkt werden, daß flüchtige Bestandteile
oder ölige Komponenten auf der Oberfläche des Rußes die
Leitfähigkeit beeinträchtigen, und es ist möglich, die
Leitfähigkeit zu verbessern, indem man solche flüchtigen
Bestandteile oder ölige Komponenten entfernt. Es ist
somit vorteilhaft, den graphitierten Ruß auch unter anti
statischen Gesichtspunkten zu verwenden, wobei es mög
lich ist, ein magnetisches Aufzeichnungsmedium mit mini
malen Signalausfällen zu erhalten, wenn man den graphi
tierten Ruß einsetzt.
Graphitierter Ruß wird erhalten durch Hitzebehandlung
vom Ruß, wie Acetylenruß, Furnaceblack, Channelblack,
Walzen- und Scheibenruß oder Deutscher Naphthalinruß,
und zwar bei einer Temperatur von 2700 bis 3000°C. Gra
phitierter Ruß hat eine durchschnittliche Teilchengröße
von 10 bis 100 mµm und vorzugsweise 10 bis 80 mµm und
eine spezifische Oberfläche von 20 bis 300 m²/g, gemes
sen nach dem BET-Verfahren, sowie flüchtige Bestandtei
le von höchstens 1,0%. Man kann z. B. den graphitierten
Ruß Nr. 4000B der Mitsibishi Chemical Industries, Ltd.
verwenden.
Der erfindungsgemäß verwendete, graphitierte Ruß hat
vorzugsweise einen pH von 8 oder darüber.
Durch Verwendung einer Grundierung dieser Art ist es
möglich, ein Anhaften des Mediums am Magnetkopf zu ver
hindern sowie ein Anhaften an den Fürungsrollen oder an
den Kalanderrollen während des Herstellungsverfahrens,
z. B. des Beschichtungsprozesses, und ferner kann man
auch Entladungsgeräusche verhindern. Die Dicke der Grun
dierung liegt vorzugsweise im Bereich von etwa 10 Å
bis 3 µm.
Das Bindemittel für die rückwärtige Beschichtung besteht
aus einem strahlungshärtbaren Harz.
Wenn die rückwärtige Beschichtung ausgebildet wird vor
der Herstellung der magnetischen Beschichtung, so kann
es leicht geschehen, daß die Unregelmäßigkeiten der rück
wärtigen Beschichtungsoberfläche während der Oberflächen
glättung durch die Kalanderbehandlung nach der Aufbrin
gung der magnetischen Schicht auf die magnetische Schicht
überführt werden. Hierdurch wird es schwierig, eine ad
äquat glatte Oberfläche der magnetischen Schicht zu er
halten. Daher wird gewöhnlich die magnetische Beschich
tung zunächst auf einem Substrat ausgebildet und danach
erst erfolgt die Behandlung zum Zwecke der Aufbringung
der rückwärtigen Beschichtung auf die rückwärtige Seite
des Substrats. Da die rückwärtige Beschichtung ausrei
chende Festigkeit haben muß, um Signalausfälle zu ver
hindern, selbst wenn die Anzahl der Läufe erhöht wird,
so wählt man gewöhnlich ein wärmehärtbares Harz als Bin
demittel für die rückwärtige Beschichtung. In diesem
Falle wird nach dem Aufbringen der rückwärtigen Be
schichtung das Band auf eine Aufwickelspule aufgewickelt
und sodann der Wärmehärtungsbehandlung unterzogen.
Man muß jedoch bedenken, daß zum Zeitpunkt unmittelbar
bei Beendigung der Beschichtung noch keine Härtungs
reaktion in der rückwärtigen Beschichtung begonnen hat
und die Beschichtung immer noch schwach ist. Dennoch
befindet sich die rückwärtige Beschichtung in engem Kon
takt mit der magnetischen Beschichtung, da das Band im
aufgerollten Zustand vorliegt. Daher kann es leicht ge
schehen, daß Ruß, Graphit oder andere anorganische Füll
stoffe, welche sich in der rückwärtigen Beschichtung be
finden, von der Oberfläche der Beschichtung in die Ober
fläche der magnetischen Beschichtung einwandern, welche
in Kontakt mit der Oberfläche der rückwärtigen Beschich
tung steht. Es wurde gefunden, daß derartig eingewanderte
Substanzen Signalausfälle verursachen oder den Magnet
kopf verstopfen. Ein ähnliches Phänomen kann auftreten,
selbst wenn man ein thermoplastisches Harz verwendet.
Die vorliegende Erfindung eliminiert diese Schwierig
keiten, welche bisher in der Stufe der Ausbildung der
rückwärtigen Beschichtung auftraten. Die Erfindung führt
zur Verringerung der Signalausfälle aufgrund der oben
erwähnten Ursachen. Erfindungsgemäß wird die rückwärtige
Beschichtung aus einer Beschichtungsmasse gebildet, die
erhalten wird durch Kneten eines Bindemittels in Form
eines strahlungsempfindlichen Harzes (ein Harz, welches
bei Bestrahlung mit ionisierenden Strahlen aushärtet) mit
anderen anorganischen Additiven. Sodann erfolgt die Be
strahlung mit Strahlen einer Quelle für aktive Strahlen
zum Zwecke der Härtungsbehandlung. Auch kann eine sol
che Härtungsbehandlung nach der Oberflächenbehandlung
durchgeführt werden. Dabei erhält man eine dreidimen
sionale Vernetzung der rückwärtigen Beschichtung. Diese
erhält somit eine ausreichende Festigkeit, ehe das Band
aufgewickelt wird. Hierdurch werden Signalausfälle auf
ein Minimum gebracht. Nach beendeter Vernetzungsreak
tion des Beschichtungsfilms wird das Band aufgewickelt.
Demzufolge kommt es selbst bei einem engen Kontakt der
rückwärtigen Beschichtung mit der magnetischen Schicht
des Bandes beim Aufwickeln nicht zu einer Wanderung aus
der rückwärtigen Beschichtung in die magnetische Be
schichtung.
Kräuselungen oder Wellungen der Magnetscheibe sind ein
anderes wichtiges Problem. Bei einer magnetischen Schei
be vom einseitigen Typ wird die Wellung wahrscheinlich
durch eine dynamische Unausgewogenheit zwischen der Be
schichtung und dem Substrat hervorgerufen. Die Beschich
tung hat einen Young-Modul, welcher größer ist als Young-
Modul des Substrats. Daher neigt die Scheibe dazu, sich
zur Beschichtungsseite hin zu krümmen. Diese Verkrümmun
gen oder Wellungen verursachen nachteilige Effekte in
bezug auf die Berührung mit dem Magnetkopf und in bezug
auf die Laufeigenschaften. Sie sollten daher so weit wie
möglich verringert werden. Durch Ausbildung einer rück
wärtigen Beschichtung mit einem Gehalt an Ruß, Graphit
oder anderen anorganischen Füllstoffen auf der Seite des
Substrats, welche von der magnetischen Beschichtung abge
wandt ist, kann man eine dynamische Ausgewogenheit zwi
schen der magnetischen Beschichtung, dem Substrat und der
rückwärtigen Beschichtung herbeiführen, so daß es mög
lich ist, die Verkrümmungen oder Wellungen der Scheiben,
welche Probleme bei der Berührung mit dem Kopf und hin
sichtlich der Laufeigenschaften hervorrufen, zu minimie
ren. Im Falle der Verwendung eines wärmehärtbaren Binde
mittels wird die Wärmehärtungsbehandlung jedoch im auf
gewickelten Zustand durchgeführt, so daß es wiederum
leicht zu einer Verkrümmung in Richtung der Rollenwick
lung kommt oder zu einer Schrumpfung des Substrats, wel
che die Wellung verstärkt. Im Falle eines durch Elektro
nenstrahlen härtbaren Bindemittels kann man eine on-line-
Härtung durchführen, so daß keine Probleme bei der Wär
mehärtung auftreten. Die Wellung kann vorteilhafterweise
auf ein Minimum gebracht werden.
Somit kann man bei einer Magnetscheibe oder einem Ma
gnetband mit einer magnetischen Beschichtung, welche ein
magnetisches Pulver aus plattenförmigen Kristallen des
hexagonalen Systems, wie Bariumferrit-Magnetpulver oder
Strontiumferrit-Magnetpulver, auf einer Seite des Sub
strats gleichzeitig auch die Probleme lösen, welche mit
einer Wellung der Scheibe verbunden sind, und die Proble
me, welche mit Signalausfällen durch Ausbildung der rück
wärtigen Beschichtung auf der rückwärtigen Seite des Sub
strats verbunden sind, falls man ein strahlungsempfind
liches, härtbares Harz als Bindemittel verwendet.
Der elektrische Widerstand der rückwärtigen Beschichtung
der Erfindung darf höchstens 10¹⁰ Ohm/cm² betragen. Wenn
der elektrische Widerstand der rückwärtigen Beschichtung
höher als 10¹⁰ Ohm/cm² ist, so kommt es leicht zu einer
Haftung zwischen der magnetischen Beschichtung und der
rückwärtigen Beschichtung aufgrund der statischen Rei
bungsaufladung während des Laufs. Solche Haftungserschei
nungen oder die Abscheidung von Fremdmaterialien treten
während der Herstellung auf und führen zu Signalausfäl
len. Wenn eine Seite des Bandes oder der Scheibe einen
niedrigen elektrischen Widerstand hat, so kommt es nicht
leicht zu Haftungserscheinungen. Im Falle von Videobän
dern oder Audiobändern vom Typ Spule-an-Spule kommt es
leicht zu Abrasionen der magnetischen Aufzeichnungs
schicht und somit zu Signalausfällen, und auch andere
magnetische Charakteristika werden wesentlich beeinträch
tigt.
Zum Zwecke der Herabsetzung des elektrischen Widerstands
auf einen Wert von höchstens 10¹⁰ Ohm/cm² kann man die
folgenden anorganischen Pigmente einverleiben: (1) leit
fähiger Ruß oder Graphit; (2) anorganische Füllstoffe,
wie SiO₂, TiO₂, Al₂O₃, Cr₂O₃, SiC, CaO, CaCO₃, Zinkoxid,
Goethit, α-Fe₂O₃, Talkum, Kaolin, CaSO₄, Bornitrid,
fluorierter Graphit, Molybdändisulfid oder ZnS. Ferner
können auch die folgenden feinpulvrigen Pigmente (Aero
sil-Typ oder kolloidaler Typ) eingesetzt werden: SiO₂,
Al₂O₃, TiO₂, ZrO₂, Cr₂O₃, Y₂O₃, CeO₂, Fe₃O₄, Fe₂O₃,
ZrSiO₄, Sb₂O₅ und SnO₂. Diese feinteiligen Pigmente ha
ben eine Teilchengröße von weniger als 200 Å und vor
zugsweise wenigstens 150 Å. Im Falle von SiO₂ liegt das
feinteilige Pigment in Form (1) einer kolloidalen Lö
sung von superfeinen Teilchen von Kieselsäureanhydrid
(Snowtex®, einem wäßrigen System, einem Methanol-
Kieselsäuresol oder dergl., hergestellt durch Nissan
Chemical Industries, Ltd.) vor oder (2) in Form super
feiner, wasserfreier Kieselsäureteilchen (Standardpro
dukt: 100 Å), hergestellt durch Verbrennen von gereinig
tem Siliciumtetrachlorid (Aerosil®, Nippon Aerosil
Co., Ltd.). Es ist ferner möglich, superfeines Aluminium
oxid und Titanoxid einzusetzen, welche erhalten werden
können nach dem Dampfphasenverfahren, und zwar in glei
cher Weise wie die oben erwähnte kolloidale Lösung der
superfeinen Teilchen (1) und der superfeinen Silicium
dioxidteilchen (2) sowie die oben erwähnten, feinteili
gen Pigmente. Die Menge eines solchen anorganischen
Pigments sollte vorzugsweise bei 20 bis 200 Gew.-Teilen,
bezogen auf 100 Gew.-Teile des Bindemittels, im Falle
(1), und 10 bis 300 Gew.-Teilen im Falle (2) liegen. Wenn
die Menge des anorganischen Pigments zu groß ist, so
kommt es zu verschiedenen Nachteilen, insbesondere zu
einem brüchigen Beschichtungsfilm, und die Anzahl der
Signalausfälle steigt.
Strahlungshärtbare oder strahlungsempfindliche Harze
für die rückwärtige Beschichtung der Erfindung sind ge
wöhnlich Harze, welche mindestens zwei ungesättigte
Doppelbindungen in der Molekülkette enthalten und welche
zur Erzeugung von Radikalen für die Vernetzung bei Be
strahlung befähigt sind. Ein solches Harz kann man auch
dadurch erhalten, daß man ein thermoplastisches Harz
einer Modifizierung zur Herbeiführung einer Strahlungs
empfindlichkeit unterwirft.
Die Modifizierung zur Herbeiführung einer Strahlungs
empfindlichkeit kann z. B. derart durchgeführt werden,
daß man in das Molekül eine durch Strahlung vernetzbare
oder polymerisierbare Gruppe mit einer strahlungspoly
merisierbaren, ungesättigten Doppelbindung einführt,
z. B. einer Acryl-Doppelbindung, welche sich ableitet
von z. B. Acrylsäure, Methacrylsäure oder einem Ester
derselben, oder einer Doppelbindung vom Allyl-Typ, die
sich ableitet von z. B. Diallylphthalat, oder einer Ma
lein-Doppelbindung, welche sich ableitet von z. B. Male
insäure oder Maleinsäurederivaten. Es können auch ande
re strahlungsvernetzbare oder -polymerisierbare, unge
sättigte Doppelbindungen verwendet werden.
Beispiele für die thermoplastischen Harze, welche zu
strahlungshärtbaren Harzen modifiziert werden können,
seien im folgenden angegeben.
Es seien erwähnt: Vinylchlorid-Vinylacetat-Vinylalkohol-
Copolymere, Vinylchlorid-Vinylalkohol-Copolymere, Vinyl
chlorif-Vinylalkohol-Vinylpropionat-Copolymere, Vinyl
chlorid-Vinylacetat-Maleinsäure-Copolymere, Vinylchlo
rid-Vinylacetat-Vinylalkohol-Maleinsäure-Copolymere und
Vinylchlorid-Vinylacetat-Alkylgruppe mit OH-terminier
ter Seitenkette-Copolymere, wie VROH, VYNC, VYEGY, VERR,
VYES, VMCA oder VAGH, hergestellt durch UCC (Union
Carbide Corp., USA).
Diese Copolymeren können zu strahlungsempfindlichen Har
zen dadurch modifiziert werden, daß man Acryl-Doppelbin
dungen, Malein-Doppelbindungen oder Allyl-Doppelbindun
gen einführt. Dies geschieht nach einem weiter unten
zu erläuternden Verfahren.
Es seien gesättigte Polyesterharze erwähnt, welche er
halten werden durch Veresterung von gesättigten, mehr
basischen Säuren, wie Phthalsäure, Isophthalsäure, Tere
phthalsäure, Bernsteinsäure, Adipinsäure oder Sebacin
säure, mit mehrwertigen Alkoholen, wie Ethylenglykol,
Diethylenglykol, Glycerin, Trimethylolpropan, 1,2-Pro
pylenglykol, 1,3-Butandiol, Dipropylenglykol, 1,4-Bu
tandiol, 1,6-Hexandiol, Pentaerythrit, Sorbit, Glycerin,
Neopentylglykol oder 1,4-Cyclohexan-dimethanol, sowie
Harze, welche erhalten werden durch Modifizierung dieser
Polyesterharze mit z. B. SO₃Na (z. B. Vylon 53S).
Diese Harze können zu strahlungsempfindlichen Harzen ge
mäß obigen Angaben modifiziert werden.
Es seien erwähnt Polyvinylalkohol, Butyralharze, Acetal
harze, Formalharze und Copolymere dieser Komponenten.
Die Hydroxylgruppen dieser Harze können zu strahlungs
empfindlichen Gruppen modifiziert werden nach weiter
unten zu beschreibenden Verfahren.
Es seien Epoxyharze erwähnt, welche erhalten werden durch
Umsetzung von Bisphenol A mit Epichlorhydrin, Methyl
epichlorhydrin oder dergl., wie Epikote 152, 154, 828,
1001, 1004 und 1007 (Shell Chemical Comp.); DEN431,
DER732, DER511 und DER331 (Dow Chemical Comp); Epiclon-
400 und Epiclon-800 (Dai-Nippon Ink K.K.); Phenoxyharze,
wie PKHA, PKHC und PKHH, bei denen es sich um hochpoly
merisierte Harze unter den oben erwähnten Epoxyharzen
handelt und die von UCC hergestellt werden; und Copoly
mere von bromiertem Bisphenol A mit Epichlorhydrin,
wie Epiclon 145, 152, 153 und 1120 (Dai-Nippon Ink &
Chemicals Co.), sowie derartige Harze, die weiterhin
noch Carbonsäuregruppen enthalten.
Die Modifizierung zum Zwecke der Einführung einer Strah
lungsempfindlichkeit wird unter Ausnutzung der Epoxy-
Gruppen dieser Harze bewirkt.
Es können verschiedene Cellulosederivate eingesetzt wer
den. Besonders wirksam sind Nitrocellulose, Cellulose
aceto-butyrat, Ethylcellulose, Butylcellulose, Acetyl
cellulose oder dergl.
Diese Cellulosederivate werden zu strahlungsempfindli
chen Harzen modifiziert durch Aktivierung der Hydroxyl
gruppe im Harz nach einem weiter unten zu beschreibenden
Verfahren.
Neben den oben erwähnten Harzklassen können zum Zwecke
einer Strahlungsempfindlichkeits-Modifizierung noch
polyfunktionelle Polyesterharze eingesetzt werden oder
Polyether-ester-Harze, Polyvinylpyrrolidonharze und De
rivate derselben (z. B. PVP-Olefin-Copolymere), Polyamid
harze, Polyimidharze, Phenolharze, Spiro-acetalharze,
Acrylharze, enthaltend mindestens einen Acryl- oder Meth
acrylsäureester mit einer Hydroxylgruppe als Polymerisa
tionskomponente, oder dergl.
Ferner kann man ein thermoplastisches Elastomeres oder
Präpolymeres mit dem oben beschriebenen, strahlungs
empfindlichen, modifizierten, thermoplastischen Harz
vermischen, wodurch es möglich ist, einen Beschichtungs
film mit größerer Zähigkeit zu erhalten. Ferner kann man
auch ein solches Elastomeres oder Präpolymeres in ähnli
cher Weise zum Zwecke der Herbeiführung einer Strahlungs
empfindlichkeit modifizieren. Hierdurch kommt man zu
noch besseren Ergebnissen. Dies wird weiter unten im
einzelnen erläutert.
Im folgenden seien Beispiele angegeben für Elastomere
und Präpolymere, welche mit den vorerwähnten, strahlungs
empfindlichen Harzen kombiniert werden können.
Die Verwendung eines Polyurethans ist besonders wirksam,
da seine Abrasionsfestigkeit sowie die Anhaftung am Sub
stratfilm, wie PET-Film, befriedigend sind.
Beispiele für solche wirksamen Urethanverbindungen sind
Polyurethan-Elastomere und -Präpolymere, welche bestehen
aus Polykondensaten von verschiedenen mehrwertigen Iso
cyanaten als Isocyanat-Komponenten, wie 2,4-Toluol
diisocyanat, 2,6-Toluoldiisocyanat, 1,3-Xyloldiisocyanat,
1,4-Xyloldiisocyanat, 1,5-Naphthalindiisocyanat, m-Phe
nylendiisocyanat, p-Phenylendiisocyanat, 3,3′-Dimethyl-
4,4′-diphenylmethan-diisocyanat, 4,4′-Diphenylmethan
diisocyanat, 3,3′-Dimethylbiphenylen-diisocyanat, 4,4′-
Biphenylen-diisocyanat, Hexamethylen-diisocyanat, Iso
phoron-diisocyanat, Dicyclohexylmethan-diisocyanat,
Desmodule L, Desmodule N, usw.; und verschiedenen Poly
estern, wie linearen, gesättigten Polyestern (z. B. den
jenigen, welche erhalten werden durch Polykondensation
mehrwertiger Alkohole, wie Ethylenglykol, Diethylengly
kol, Glycerin, Trimethylolpropan, 1,4-Butandiol, 1,6-
Hexandiol, Pentaerythrit, Sorbit, Neopentylglykol, 1,4-
Cyclohexandimethanol, usw., mit gesättigten, mehrbasi
schen Säuren, wie Phthalsäure, Isophthalsäure, Tere
phthalsäure, Bernsteinsäure, Adipinsäure, Sebacinsäure,
usw.), linearen, gesättigten Polyethern (z. B. Polyethy
lenglykol, Polypropylenglykol, Polytetramethylenglykol,
usw.) sowie Caprolactam, Hydroxylgruppen-haltige Acryl
säureester, Hydroxylgruppen-haltige Methacrylsäure
ester oder dergl.
Es ist ferner äußerst günstig, die terminalen Isocyanat
gruppen oder Hydroxylgruppen dieser Urethan-Elastomeren
mit einem Monomeren mit einer Acryl-Doppelbindung, einer
Allyl-Doppelbindung oder dergl. umzusetzen, so daß diese
Harze strahlungsempfindlich werden. Ferner umfassen
diese Urethan-Elastomere solche mit terminalen OH-,
COOH- oder ähnlichen Gruppen als polare Gruppen.
Präpolymere von Acrylnitril-Butadien-Copolymeren, ent
haltend terminale Hydroxylgruppen, wie "Poly BD Liquid
Resin", hergestellt durch Sinclair Petrochemicals Corp,
oder Elastomere, wie "Hycar 1432J", hergestellt durch
Japanese Zeon K.K., oder dergl., sind besonders geeignet
als elastomere Komponenten, bei denen die Doppelbindun
gen der Butadien-Struktureinheiten zu Radikalen führen,
wenn man die Bestrahlung vornimmt, so daß eine Vernet
zung und Polymerisation eintritt.
Präpolymere mit niedrigem Molekulargewicht und termina
len Hydroxylgruppen, wie "Poly BD Liquid Resin R-15",
hergestellt durch Sinclair Petrochemicals Corp., sind
besonders geeignet in bezug auf ihre Kompatibilität mit
thermoplastischen Harzen. Bei dem "R-15"-Präpolymeren
sind die terminalen Endgruppen des Moleküls durch
Hydroxylgruppen besetzt, und es ist möglich, die Strah
lungsempfindlichkeit zu steigern, indem man an die ter
minalen Endgruppen des Moleküls ungesättigte Doppelbin
dungen vom Acryl-Typ anhängt. Hierdurch werden die Prä
polymeren noch vorteilhafter als Bindemittel.
Ferner können auch cyclisierte Produkte des Polybutadi
ens eingesetzt werden, wie "CBR-M901" der Japan Synthe
tic Rubber Co., welche vorzügliches Verhalten bei Kombi
nation mit thermoplastischen Harzen zeigen.
Ferner kann man andere thermoplastische Elastomere und
ihre Präpolymeren einsetzen, wie Styrol-Butadien-Kau
tschuk, chlorierter Kautschuk, Acrylkatuschuk, Isopren
kautschuk und deren cyclisierte Produkte (z. B. CIR701
der Japan Synthetic Rubber K.K.), und Elastomere, wie
Epoxy-modifizierte Kautschuke oder intern weichgestell
te, gesättigte, lineare Polyester (z. B. Vylon Nr. 300 der
Toyo Spinning K.K.). Diese können auch wirksam einge
setzt werden, indem man sie der Modifizierungsbehand
lung unterzieht, um sie strahlungsempfindlich zu machen.
Diese wird weiter unten näher erläutert.
Im folgenden seien einige Beispiele für die Synthese der
strahlungshärtbaren Polymeren angegeben.
750 Gew.-Teile eines partiell verseiften Vinylchlorid-
Vinylacetat-Copolymeren (durchschnittlicher Polymerisa
tionsgrad, n = 500) mit OH-Gruppen, 1250 Gew.-Teile
Toluol und 500 Gew.-Teile Cyclohexanon werden in einen
Vierhalskolben mit 5 l Fassungsvermögen gegeben und un
ter Erhitzen gelöst. Nach Erhöhung der Temperatur auf
80°C werden 61,4 Gew.-Teile 2-Hydroxyethyl-methacrylat-
Addukt von Tolylendiisocyanat zugefügt. Sodann werden
0,012 Gew.-Teile Zinnoctylat und 0,012 Gew.-Teile Hydro
chinon zugesetzt und die Umsetzung wird bei einer Tem
peratur von 80°C im Stickstoff(N₂)strom durchgeführt,
bis die NCO-Umwandlung 90% erreicht hat. Nach beendeter
Reaktion wird das Reaktionssystem abgekühlt und unter
Zugabe von 1250 Gew.-Teilen Methylethylketon verdünnt.
348 Gew.-Teile Tolylendiisocyanat werden auf eine Tempe
ratur von 80°C in einem Vierhalskolben mit 1 l Fassungs
vermögen im Stickstoff(N₂)strom erhitzt. Sodann gibt man
260 Gew.-Teile 2-Ethylenmethacrylat, 0,07 Gew.-Teile Zinn
octylat und 0,05 Gew.-Teile Hydrochinon tropfenweise in
das Reaktionsgefäß. Dieses wird gekühlt, um die Tempera
tur im Inneren des Reaktionsgefäßes im Bereich von 80
bis 85°C zu halten. Nach beendetem Zutropfen wird das
Gemisch zur Vervollständigung der Reaktion 3 h bei
80°C gerührt. Nach Beendigung der Umsetzung wird das Re
aktionsprodukt aus dem Reaktionsgefäß entnommen und abge
kühlt, wobei man ein Addukt aus 2-Hydroxyethylmeth
acrylat (2HEMA) und Tolylendiisocyanat (TDI) als weiße
Paste erhält.
100 Gew.-Teile eines Butyralharzes, nämlich BM-S der
Sekisui Chemical Co., werden in einen Vierhalskolben mit
5 l Fassungsvermögen zusammen mit 191,2 Gew.-Teilen Tolu
ol und 71,4 Gew.-Teilen Cyclohexanon gegeben und unter
Erhitzen aufgelöst. Nach Steigerung der Temperatur auf
80°C werden 7,4 Gew.-Teile des Addukts aus 2-Hydroxy
ethylmethacrylat und Tolylendiisocyanat zu der Lösung
gegeben, gefolgt von einer weiteren Zugabe von 0,015
Gew.-Teilen Zinnoctylat und 0,015 Gew.-Teilen Hydrochinon.
Dann wird die Reaktion bei 80°C im Stickstoffstrom durch
geführt, bis die Umwandlung der NCO-Gruppen mindestens
90% erreicht hat. Nach beendeter Reaktion wird das Reak
tionsprodukt abgekühlt und mit Methylethylketon verdünnt.
100 Gew.-Teile Vylon RV-200 (Toyo Spinning Co.) werden
unter Erhitzen in 116 Gew.-Teilen Toluol und 116 Gew.-
Teilen Methylethylketon gelöst. Nach Ansteigen der Tem
peratur auf 80°C erfolgt die Zugabe von 3,55 Gew.-Teilen
des Addukts aus 2HEMA und TDI und eine weitere Zugabe
von 0,007 Gew.-Teilen Zinnoctylat und 0,007 Gew.-Teilen
Hydrochinon. Dann wird die Reaktion bei 80°C im Stick
stoffstrom durchgeführt, bis die Umwandlung der NCO-
Gruppen mindestens 90% erreicht hat.
400 Gew. Teile eines Epoxyharzes (Epikote 1007 der Shell
Chemical Co.) werden unter Erhitzen in 50 Gew.-Teilen
Toluol und 50 Gew.-Teilen Methylethylketon aufgelöst. An
schließend wird die Lösung mit 0,006 Gew.-Teilen N,N-
Dimethylbenzylamin und 0,003 Gew.-Teilen Hydrochinon ver
setzt und die Temperatur auf 80°C erhöht. Dann tropft
man 69 Gew.-Teile Acrylsäure zu und führt die Umsetzung
bei 80°C durch, bis man den Säurewert 5 oder einen
niedrigeren Säurewert mißt.
600 Gew.-Teile eines Phenoxyharzes mit OH-Gruppen (PKHH
der UCC) und 1800 Gew.-Teile Methylethylketon werden in
einen Vierhalskolben mit 3 l Fassungsvermögen einge
füllt und das Gemisch wird erhitzt und aufgelöst. Nach
Steigerung der Temperatur auf 80°C gibt man 6,0 Gew.-
Teile eines Adduktes aus 2-Hydroxyethylmethacrylat und
Tolylendiisocyanat und weiterhin 0,012 Gew.-Teile Zinn
octylat und 0,012 Gew.-Teile Hydrochinon zu. Die Reak
tion wird dann bei 80°C in einem Stickstoffstrom durch
geführt, bis die Umwandlung der NCO-Gruppen 90% er
reicht. Das Phenoxy-modifizierte Produkt hat ein Mole
kulargewicht von 35 000 und die Anzahl der Doppelbin
dungen pro Molekül beträgt 1.
250 Gew. Teile eines Isocyanat-terminierten Urethan-
Präpolymeren vom Typ Diphenylmethan-diisocyanat (MDI)
(Nipporan 3119 der Nippon Polyurethane Industry Co.),
32,5 Gew.-Teile 2HEMA, 0,07 Gew.-Teile Hydrochinon und
0,009 Gew.-Teile Zinnoctylat werden in ein Reaktionsge
fäß gegeben und unter Erhitzen bei 80°C gelöst. Dann
werden 43,5 Gew.-Teile TDI in das Reaktionsgefäß einge
tropft, und zwar unter Abkühlung zum Zwecke der Steue
rung der Innentemperatur des Reaktionsgefäßes im Bereich
von 80 bis 90°C. Nach Beendigung des Zutropfens wird
die Reaktion bei 80°C durchgeführt, bis die Umwandlung
der NCO-Gruppen mindestens 95% erreicht.
250 Gew.-Teile eines Polyethers (PTG-500 der Nippon Poly
urethane Industry), 32,5 Gew.-Teile 2HEMA, 0,007 Gew.-
Teile Hydrochinon und 0,009 Gew.-Teile Zinnoctylat wer
den in ein Reaktionsgefäß eingefüllt und bei 80°C unter
Erhitzen gelöst. Dann werden 43,5 Gew.-Teile TDI in das
Reaktionsgefäß eingetropft unter Abkühlung zum Zwecke
der Steuerung der Innentemperatur des Reaktionsgefäßes
auf den Bereich von 80 bis 90°C. Nach beendetem Ein
tropfen wird die Reaktion bei 80°C durchgeführt, bis
die Umwandlung der NCO-Gruppen mindestens 95% erreicht.
250 Gew.-Teile eines Hydroxyl-terminierten Polybutadiens
mit niedrigem Molekulargewicht (Poly-BD-Liquid Resin R-
15 der Sinclair Petrochemicals, Inc.), 32,5 Gew.-Teile
2HEMA, 0,007 Gew.-Teile Hydrochinon und 0,009 Gew.-Teile
Zinnoctylat werden in ein Reaktionsgefäß eingefüllt und
unter Erhitzen bei 80°C gelöst. Dann werden 43,5 Gew.-
Teile TDI zugetropft unter Abkühlung zum Zwecke der
Steuerung der Innentemperatur des Reaktionsgefäßes auf
den Bereich von 80 bis 90°C. Nach beendetem Eintropfen
wird die Reaktion bei 80°C durchgeführt, bis die Umwand
lung der NCO-Gruppen mindestens 95% erreicht.
Unter den hochpolymeren Substanzen sind solche bekannt,
die bei Bestrahlung mit Hochenergiestrahlen Zersetzungs
erscheinungen zeigen, und solche, welche bei Bestrah
lung Vernetzungsreaktionen zeigen. Diejenigen, welche
zu Vernetzungen der Moleküle neigen, umfassen Poly
ethylen, Polypropylen, Polystyrol, Polyacrylsäureester,
Polyacrylamid, Polyvinylchlorid, Polyester, Polyvinyl
pyrrolidonkautschuk, Polyvinylalkohol und Polyacrolein.
Solche Polymeren vom Vernetzungs-Typ können als strah
lungshärtbare Beschichtungsharze für die rückwärtige Be
schichtung eingesetzt werden, und zwar so, wie
sie sind, d. h. ohne daß man sie besonderen modifizie
renden Behandlungen unterwirft, wie sie oben beschrie
ben wurden. Diese Polymeren zeigen nämlich auch ohne
solche modifizierenden Behandlungen Vernetzungsreaktionen.
Ferner kann man nach diesem Verfahren sogar ein Harz
vom Nicht-Lösungs-Typ für die rückwärtige Beschichtung
einsetzen, da es in kurzer Zeit gehärtet werden kann,
ohne daß ein Lösungsmittel erforderlich ist. Die funk
tionellen Gruppen umfassen Hydroxylgruppen vom Alkohol-
Typ, Phenyl-Typ oder Phosphorsäure-Typ, Carbonsäure
gruppen vom aromatischen Typ oder vom aliphatischen Typ,
Sulfonsäuregruppen, Amingruppen oder Ammoniumgruppen.
Eine besonders bevorzugte strahlungshärtbare Harzmasse
umfaßt eine Kombination der folgenden Komponenten:
- (A) Kunststoff-Komponente mit einem Molekularge wicht von 5000 bis 100 000, enthaltend mindestens zwei strahlungshärtbare, ungesättigte Doppelbindungen;
- (B) kautschukartige Komponente mit einem Moleku largewicht von 3000 bis 100 000, enthaltend mindestens eine strahlungshärtbare, ungesättigte Doppelbindung oder keine solche Doppelbindung; und
- (C) Komponente mit einem Molekulargewicht von 200 bis 3000, enthaltend mindestens eine strahlungshärt bare, ungesättigte Doppelbindung.
Diese Komponenten liegen in folgenden Mengenverhältnis
sen vor: 20 bis 70 Gew.% der Verbindung (A), 20 bis
80 Gew.% der Verbindung (B) und 10 bis 40 Gew.% der
Verbindung (C). Bei Einsatz einer solchen Kombination
kann die Bruchfestigkeit der Beschichtung erhöht werden
und die Festigkeit der Beschichtung wird erhöht. Ferner
wird die Abrasion der rückwärtigen Beschichtung auf ein
Minimum gebracht und die Überführung der anorganischen
Füllstoffpulverteilchen aus der rückwärtigen Beschich
tung in die magnetische Beschichtung bleibt aus. Hier
durch ist es möglich, ein magnetisches Beschichtungsme
dium zu erhalten, welches nur minimale Signalausfälle
zeigt und gleichförmige Charakteristika in longitudina
ler Richtung aufweist. Dies führt nicht zu einer Veren
gung der Wicklung bei einem aufgewickelten Band während
des Härtungsverfahrens.
Ferner besteht im Falle eines wärmehärtbaren Harzes das
Problem, daß die elektromagnetischen Umwandlungscharak
teristika zwischen der Innenseite und der Außenseite der
Jumbo-Rolle während des Wärmehärtens differieren, und
zwar aufgrund der Überführung des hinteren Musters der
Oberfläche der rückwärtigen Beschichtung bei einer Ver
engung des Wickels der Jumbo-Rolle zur Zeit der Wärme
härtung.
Im Falle eines strahlungshärtbaren Harzes ist eine kon
tinuierliche Wartung möglich und die Härtungszeit kann
verkürzt werden. Es kommt nicht zu einer Überführung der
Rauhigkeit von der rückwärtigen Seite zur magnetischen
Beschichtung, so daß Signalausfälle verhindert werden.
Darüber hinaus kann die Strahlungshärtung on-line durch
geführt werden, was zu Energieeinsparungen und Personal
einsparungen bei der Produktion führt. Dies führt na
türlich zu Kostensenkungen. Was die Eigenschaften anbe
langt, so ist es nicht nur möglich, Signalausfälle auf
grund von Verengungen des Wickels während der Wärmehär
tungsbehandlung zu verhindern, sondern auch die Diffe
renzen im Ausgangssignal in Longitudinalrichtung des Ma
gnetbandes aufgrund von Unterschieden im Druck auf die
unterschiedlichen Bereiche, wobei dieser Druck in Rich
tung des Radius des Wickels wirkt.
Im folgenden sollen die vorerwähnten, strahlungshärtba
ren Harzbindekomponenten, nämlich die Verbindungen (A),
(B) und (C), diskutiert werden. Wenn die Verbindung (A)
allein eingesetzt wird, so erzielt man keine adäquate
Flexibilität und die Beschichtung wird brüchig. Wenn
die Verbindung (B) allein eingesetzt wird, so zeigt die
Beschichtung keine Elastizität. Bei Kombination der Ver
bindungen (A) und (B) ist es möglich, die Bruchenergie
zu erhöhen, aber die Brüchigkeitsenergie kann nicht aus
reichend gesteigert werden. Wenn darüber hinaus Bedingun
gen hoher Temperatur und hoher Feuchtigkeit vorliegen,
so neigt eine Kombination der Verbindungen (A) und (B)
zu einer Haftfähigkeit und die statische Reibung wird
erhöht, wahrscheinlich weil die Härte nicht adäquat ist.
Wenn jedoch die Verbindungen (A) und (B) mit der Ver
bindung (C) kombiniert werden, so steigt der Grad der
Vernetzung und die Zugfestigkeit des Bindemittels steigt
und auch die Bruchenergie und die Brüchigkeitsenergie
steigen. Es findet keine Abrasion der rückwärtigen Be
schichtung statt, und man erhält eine zähe Beschichtung
mit einer großen Härte. Selbst unter Bedingungen hoher
Temperatur und hoher Feuchtigkeit (50°C und 80% relative
Feuchtigkeit während 5 Tagen) findet man keine Anhaftun
gen und der Reibungskoeffizient ist niedrig und es kommt
zu keinen Bildverzerrungen. Dies wird zurückgeführt auf
die Zugabe der Verbindung (C), so daß der Grad der Ver
netzung der rückwärtigen Beschichtung steigt und der
Grad der Härte ebenfalls steigt. Wenn die Verbindungen
(A) und (B) mit der Verbindung (C) kombiniert werden, so
kann die Komponente (A) ein niedrigeres Molekulargewicht
aufweisen als im Falle einer Kombination der Verbindung
(A) und der Verbindung (B) allein. Bei Einverleibung
der Verbindung (C) wird die Plastizität der plastischen
Verbindung oder Kunststoffverbindung (A) verbessert und
der Grad der Härte wird ebenfalls verbessert. Man erhält
auf diese Weise eine hochelastische Beschichtung mit ei
ner großen Brüchigkeitsenergie.
Wenn bei der strahlungshärtbaren Harzbindemasse der Er
findung die Verbindung (A) ein Molekulargewicht von we
niger als 5000 aufweist oder falls die Verbindung ein
Molekulargewicht von weniger als 3500 aufweist, so neigt
die Beschichtung dazu, zu hart zu werden, und die rück
wärtige Beschichtung ist abrasionsanfällig und die
elektromagnetischen Umwandlungscharakteristika sind
schlecht. Wenn andererseits das Molekulargewicht der Ver
bindung (B) 100 000 übersteigt, so ist die Dispergierbar
keit unzureichend, so daß die elektromagnetischen Um
wandlungscharakteristika ungünstig sind, und im Falle
einer strahlungshärtbaren Verbindung (B) sind die Strah
lungshärtungseigenschaften ungünstig und auch die Fe
stigkeit ist verringert. Wenn das Molekulargewicht der
Verbindung (C) 3000 übersteigt, so sind die Vernetzungs
eigenschaften ungünstig und die Festigkeit der Beschich
tung ist niedrig. Bevorzugte Molekulargewichtsbereiche
liegen für die Verbindung (A) bei 10 000 bis 80 000,
für die Verbindung (B) bei 3000 bis 80 000 und für die
Verbindung (C) bei 200 bis 2500. Als Verbindung (B) ist
eine strahlungshärtbare Verbindung bevorzugt, da es da
mit möglich ist, die Vernetzungseigenschaften und die
Festigkeit der Beschichtung zu erhöhen.
In Bezug auf die Mengenverhältnisse der Verbindungen
(A), (B) und (C) ist es bevorzugt, daß die Harzmasse 20
bis 70 Gew.% und vorzugsweise 30 bis 70 Gew.% der Ver
bindung (A) umfaßt sowie 20 bis 80 Gew.% und vorzugsweise
20 bis 60 Gew.% der Verbindung (B) und 10 bis 40 Gew.%
und vorzugsweise 10 bis 30 Gew.% der Verbindung (C).
Die Molekulargewichte der Verbindungen (A), (B) und
(C) sind Zahlenmittel der Molekulargewichte, erhalten
nach folgendem Meßverfahren.
GPC (Gelpermeationschromatographie) ist ein Verfahren
zur Trennung von Molekülen einer Testprobe nach ihren
Größen innerhalb einer mobilen Phase, wobei ein poröses
Gel als Molekularsieb wirkt. Dieses wird in eine Säule
gefüllt, in der Flüssigchromatographie durchgeführt wird.
Zur Berechnung des durchschnittlichen Molekulargewichts
verwendet man ein Polystyrol mit bekanntem Molekularge
wicht als Standardprobe. Man erhält eine Eichkurve auf
grund der Elutionierungszeit. Ein durchschnittliches Mo
lekulargewicht errechnet sich für Polystyrol nach fol
gender Formel:
Dabei bedeutet Mn das Zahlenmittel des Molekularge
wichts und Ni die Anzahl der Moleküle mit dem Molekular
gewicht Mi in einer gegebenen polymeren Substanz.
In den Verbindungen (A), (B) und (C) beträgt die Anzahl
der ungesättigten Doppelbindungen pro Molekül mindestens
2 und vorzugsweise mindestens 5 im Falle der Verbindung
(A), mindestens 1 und vorzugsweise mindestens 5 im Falle
der Verbindung (B) und mindestens 1 und vorzugsweise
mindestens 3 im Falle der Verbindung (C).
Bei einer besonders bevorzugten Kombination für das
strahlungshärtbare Bindemittel handelt es sich bei der
Verbindung (A) um eine Verbindung, welche erhalten wird
durch Umsetzung einer Isocyanatgruppen enthaltenden
Verbindung, welche selbst erhalten wurde durch Umset
zung einer Polyisocyanatverbindung mit einem partiell
verseiften Vinylchlorid-Vinylacetat-Copolymeren, einem
Vinylchlorid-Vinylacetat-Copolymeren mit eingeführten
Carbonsäuregruppen oder einem Phenoxyharz, mit einer
Acryl- oder Methacrylverbindung, welche eine funktionel
le Gruppe aufweist, die mit der Isocyanatgruppe reaktiv
ist. Bei der Verbindung (B) handelt es sich vorzugsweise
um eine Isocyanatverbindung, erhalten durch Umsetzung
eines Polyols mit einer Isocyanatverbindung, oder eine
Verbindung, erhalten durch Umsetzung eines Polyols
(Polyurethan-Elastomeres) mit einer Acryl- oder Meth
acrylverbindung mit reaktiven, funktionellen Gruppen.
Bei der Verbindung (C) handelt es sich vorzugsweise um
ein polyfunktionelles (Meth)Acrylat-Monomeres, ein Oli
goesteracrylat oder eine Verbindung des Typs (B) mit
niedrigem Molekulargewicht.
Als aktive Energiestrahlen für die Vernetzung der rück
wärtigen Beschichtung kann man Elektronenstrahlen ver
wenden, welche durch einen Strahlenbeschleuniger als
Strahlungsquelle erhalten werden, oder γ-Strahlen aus
Co⁶⁰ als Strahlungsquelle oder β-Strahlen aus Sr⁹⁰als
Strahlungsquelle oder Röntgenstrahlen eines Röntgen
strahlengenerators als Strahlungsquelle oder ultra
violette Strahlen.
Unter dem Gesichtspunkt einer leichten Steuerung der ab
sorbierten Dosis, der Einfügung in die Produktionslinie
oder der Abschirmung der ionisierenden Strahlen ist es
besonders vorteilhaft, Strahlen eines Strahlenbeschleu
nigers zu verwenden.
In bezug auf die Charakteristika der verwendeten Strah
lung für die Härtung der rückwärtigen Beschichtung ist
es bevorzugt, unter dem Aspekt der Penetrationsleistung
mit Hilfe eines Strahlenbeschleunigers zu bestrahlen,
welcher eine Beschleunigungsspannung von 100 bis 750 KV
und vorzugsweise 150 bis 300 KV aufweist sowie eine Ab
sorptionsdosis im Bereich von 0,5 bis 20 Mrad.
Für die Härtung der rückwärtigen Beschichtung gemäß der
Erfindung wird ein Strahlungsbeschleuniger vom Nieder
dosis-Typ (Elektronen-Vorhang-System), hergestellt von
Energy Science Co., USA, verwendet. Eine solche Einrich
tung ist äußerst vorteilhaft unter dem Gesichtspunkt
der einfachen Einfügung in eine Bandbeschichtungspro
duktionslinie und der Abschirmung der sekundären
Röntgenstrahlen innerhalb des Beschleunigers.
Man kann natürlich auch einen Van de Graaff-Beschleuni
ger verwenden, welcher bisher bereits als Strahlungsbe
schleunigungsgerät verwendet wurde.
Ferner ist es zum Zwecke der Vernetzung durch Bestrah
lung wichtig, die Bestrahlung der rückwärtigen Beschich
tung in einem Inertgasstrom, wie Stickstoffgas, Helium
gas oder dergl., durchzuführen. Es ist äußerst nachtei
lig, die Bestrahlung in Luft durchzuführen, da Ozon
oder dergl. gebildet wird. Dies führt dazu, daß die im
Polymeren gebildeten Radikale daran gehindert werden,
im Sinne einer Vernetzungsreaktion zu wirken.
Es ist somit wichtig, als Atmosphäre in dem Bereich, in
dem die aktiven Energiestrahlen wirken, eine Inertgas
atmosphäre aus N₂, He oder CO₂ vorzusehen, wobei die
Sauerstoffkonzentration höchstens 5% betragen darf.
Das magnetische Aufzeichnungsmedium hat im Falle eines
Scheibentyps oder eines Bandwickeltyps (Magnetband) in
der rückwärtigen Beschichtung einen elektrischen Wider
stand von höchstens 10¹⁰ Ohm/cm² und einen Young-Modul
E′ von 200 bis 1500 kg/mm², und im Falle eines Spulen
wickeltyps darf die Oberflächenrauhigkeit höchstens
0,20 µm betragen bei einem Abbruch von 0,17 mm bei
R20,0 (20 Punktdurchschnittsverfahren).
E′ (Young-Modul) kann gegebenenfalls durch einen leit
fähigen Füllstoff, einen anorganischen Füllstoff oder
das Harz für die rückwärtige Beschichtung eingestellt
werden, und die Oberflächenrauhigkeit kann durch die
Teilchengröße des leitfähigen Füllstoffs oder des anor
ganischen Füllstoffs und das Dispergierverfahren vari
iert werden. Das Dispergierverfahren kann mit Hilfe des
Dispergiermittels, der Dispergiereinrichtung und der
Dispergierzeit variiert werden.
Falls E′ (Young-Modul) weniger als 200 kg/mm² beträgt,
so ist die Bruchfestigkeit gering und im Falle eines
Aufzeichnungsmediums vom Spulenwickel-Typ kommt es wäh
rend des Bandlaufs des Beständigkeitstests zu einer Abra
sion der rückwärtigen Beschichtung. Falls andererseits
E′ oberhalb 1500 kg/mm² liegt, so ist die rückwärtige
Beschichtung zu hart und die magnetische Beschichtung
wird abradiert. Dieses ist auch im Falle des Scheiben
typs unerwünscht, da es zur Zeit des Bandlaufs nach dem
Beschichten, während des Aufwickelns und während der
Montage zu Abrasionen kommt. Im Falle eines Spulenwickeltyps
sind bei einer Oberflächenrauhigkeit der rück
wärtigen Beschichtung von mehr als 0,20 µm beim Abbruch
von 0,17 mm beim 20 Punktdurchschnittsverfahren die
elektromagnetischen Umwandlungscharakteristika schlecht
und es kommt zu Verengungsphänomenen und zur Abrasion der
rückwärtigen Beschichtung und zu Adhäsionen, so daß die
Anzahl der Signalausfälle steigt.
Man kann für die magnetische Beschichtung der vorliegen
den Erfindung thermoplastische Harze, wärmehärtbare Har
ze oder reaktive Harze oder Mischungen derselben ein
setzen, welche üblicherweise bei Aufzeichnungsmedien
verwendet werden. Unter dem Gesichtspunkt der Festigkeit
der erhaltenen Beschichtung sind jedoch wärmehärtbare
Harze und besonders strahlungshärtbare Harze bevorzugt.
Als thermoplastische Harze kann man solche verwenden,
welche einen Erweichungspunkt von höchstens 150°C auf
weisen sowie ein durchschnittliches Molekulargewicht
von 10 000 bis 200 000 und einen Polymerisationsgrad von
etwa 200 bis 2000. Es seien beispielsweise erwähnt:
Vinylchlorid-Vinylacetat-Copolymere (einschließlich sol
cher mit Carbonsäuregruppen), Vinylchlorid-Vinylacetat-
Vinylalkohol-Copolymere (einschließlich solcher mit
Carbonsäuregruppen), Vinylchlorid-Vinylidenchlorid-Co
polymere, Vinylchlorid-Acrylnitril-Copolymere, Acrylat-
Acrylnitril-Copolymere, Acrylat-Vinylidenchlorid-Co
polymere, Acrylat-Styrol-Copolymere, Methacrylat-Acryl
nitril-Copolymere, Methacrylat-Vinylidenchlorid-Copoly
mere, Methacrylat-Styrol-Copolymere, Urethan-Elastomere,
Nylon-Silicon-Harze, Nitrocellulose-Polyamid-Harze,
Polyvinylfluorid, Vinylidenchlorid-Acrylnitril-Copoly
mere, Butadien-Acrylnitril-Copolymere, Polyamidharze,
Polyvinylbutyral, Cellulosederivate (wie Cellulose
acetat, Cellulosediacetat, Cellulosetriacetat, Cellulo
sepropionat oder Nitrocellulose), Styrol-Butadien-Co
polymere, Polyesterharze, Chlorvinylether-Acrylat-Copoly
mere, Aminoharze, thermoplastische Harze vom syntheti
schen Kautschuk-Typ oder Mischungen derselben.
Als wärmehärtbare Harze oder reaktive Harze kann man
solche mit einem Molekulargewicht von höchstens 200 000
im Zustand der Beschichtungslösungen einsetzen, welche
beim Erhitzen nach dem Aufbringen und beim Trocknen ei
ne Kondensations- oder Additions-Reaktion eingehen, so
daß das Molekulargewicht unbegrenzt zunimmt. Unter die
sen Harzen sind diejenigen bevorzugt, welche bis zur
thermischen Zersetzung nicht erweichen oder schmelzen.
Speziell seien z. B. erwähnt Phenolharze, Epoxyharze,
wärmehärtende Polyurethanharze, Harnstoffharze, Mel
aminharze, Alkydharze, Siliconharze, reaktive Acryl
harze, Epoxy-Polyamid-Harze, Nitrocellulose-Melamin-
Harze, Mischungen eines Polyesterharzes mit hohem Mole
kulargewicht und eines Isocyanat Präpolymeren, Mischun
gen eines Methacrylat-Copolymeren mit einem Diisocya
nat Präpolymeren, Mischungen eines Polyesterpolyols mit
einem Polyisocyanat, Harnstoff-Formaldehyd-Harze, Mi
schungen eines Glykols mit niederem Molekulargewicht,
eines Diols mit hohem Molekulargewicht und eines Tri
phenylmethan-triisocyanats, Polyaminharze oder Mischun
gen derselben.
Besonders bevorzugt sind wärmehärtende Harze, wobei es
sich um eine Kombination eines Celluloseharzes (z. B.
Nitrocellulose), eines Vinylchlorid-Vinylacetat-Vinyl
alkohol-Copolymeren und eines Urethans (mit einem Här
tungsmittel) handelt, oder strahlungshärtbare Harze,
welche zusammengesetzt sind aus einem Vinylchlorid-
Vinylacetat-Vinylalkohol-Copolymeren (einschließlich
solcher mit Carbonsäuregruppen) oder einem Acryl-modifi
zierten Vinylchlorid-Vinylacetat-Vinylalkohol-Copolyme
ren (einschließlich solcher mit Carbonsäuregruppen) und
einem Urethanacrylat. Als strahlungshärtbares Harz kann
man zusätzlich zu der oben erwähnten, bevorzugten Kombi
nation ein thermoplastisches Harz einsetzen, welches,
einverleibt oder als Molekülbestandteil, strahlungshärt
bare oder polymerisierbare Gruppen enthält. Es kommen
in Frage: Acryl-Doppelbindungen von Acrylsäure, Meth
acrylsäure oder deren Esterverbindungen, enthaltend un
gesättigte Doppelbindungen, welche radikalisch polymeri
sierbar sind, Doppelbindungen vom Allyl-Typ, z. B. Di
allylphthalat, oder ungesättigte Bindungen von z. B. Ma
leinsäure oder Maleinsäurederivaten. Als weitere brauch
bare Bindemittelkomponenten seien erwähnt: Acrylsäure,
Methacrylsäure und Acrylamid als Monomere. Ein Binde
mittel mit Doppelbindungen kann ferner erhalten werden
durch Modifizierung verschiedener Polyester, Polyole,
Polyurethane oder dergl. mit einer Verbindung mit
einer Acryl-Doppelbindung. Ferner ist es auch möglich,
Harze mit verschiedenen Molekulargewichten dadurch zu
erhalten, daß man einen mehrwertigen Alkohol und eine
mehrwertige Carbonsäure einverleibt, je nach den Erfor
dernissen. Die oben erwähnten, speziellen Beispiele
bilden nur einen Teil eines brauchbaren, strahlungs
empfindlichen Harzes und sie können in Kombination ein
gesetzt werden. Besonders bevorzugt ist eine Kombinati
on, welches folgendes umfaßt:
- (A) eine plastische Verbindung oder eine Kunst stoffverbindung mit einem Molekulargewicht von 5000 bis 100 000, enthaltend mindestens zwei strahlungshärt bare, ungesättigte Doppelbindungen;
- (B) eine kautschukartige Verbindung mit einem Molekulargewicht von 3000 bis 100 000, enthaltend min destens eine strahlungshärtbare, ungesättigte Doppel bindung oder keine derartige Doppelbindung; und
- (C) eine Verbindung mit einem Molekulargewicht von 200 bis 3000, enthaltend mindestens eine strahlungs härtbare, ungesättigte Doppelbindung.
Die Mengenverhältnisse betragen vorzugsweise 20 bis
70 Gew.% Verbindung (A), 20 bis 80 Gew.% Verbindung
(B) und 10 bis 40 Gew.% Verbindung (C).
Die Molekulargewichte der Oligomeren und Polymeren der
Verbindungen (A), (B) und (C) sind wiederum Zahlenmit
tel der Molekulargewichte, erhalten nach den gleichen
Meßmethoden, wie sie bereits oben im Zusammenhang mit
der rückwärtigen Beschichtung erwähnt wurden.
Es ist vorteilhaft, ein strahlungshärtbares Harz zu
verwenden, da die Härtungszeit kurz ist und eine Über
führung von z. B. Füllstoffteilchen aus der Oberfläche
der rückwärtigen Beschichtung in die magnetische Be
schichtung nach dem Aufwickeln nicht stattfindet. Im
Falle eines wärmehärtbaren Harzes kommt es zu dem
Problem, daß die elektromagnetischen Umwandlungscharak
teristika zwischen dem Inneren und dem Äußeren der
Jumbo-Rolle differieren, und zwar während des Verlaufs
der Wärmehärtung. Dies wird zurückgeführt auf eine Über
führung des Musters der Rückseite der rückwärtigen Be
schichtung aufgrund der Verengung des Wickels der Jumbo-
Rolle im Verlauf der Wärmehärtung.
Als Härtungsmittel für das erfindungsgemäße, wärmehärten
de Harz kann jedes beliebige Härtungsmittel eingesetzt
werden, welches üblicherweise bei wärmehärtenden Harzen
dieses Typs eingesetzt wird. Insbesondere bevorzugt ist
ein Härtungsmittel vom Isocyanat-Typ. Es seien beispiels
weise erwähnt: Kryspon 4565 und 4560 der Dai-Nippon
Ink & Chemicals Co.; Colonate L der Nippon Polyurethane
Industry Co.; und Takenate XL-1007 der Takeda Chemical
Industries, Ltd.
Als Grundierungsschicht wurde eine nichtmagnetische
Grundierungsbeschichtung für das Filmsubstrat vorge
schlagen, um die Haftfestigkeit zu verbessern. Ver
schiedene thermoplastische Harze oder wärmehärtende
Harze wurden als Harzbindemittel für die Ausbildung der
Grundierungsbeschichtung vorgeschlagen. Im Falle der
Verwendung eines thermoplastischen Harzes für die Grun
dierung besteht das Problem, daß beim Aufbringen eines
magnetischen Beschichtungsmaterials mit einem beträcht
lichen Gehalt eines Lösungsmittels die zuvor auf ge
brachte Grundierungsbeschichtung durch das Lösungsmit
tel leicht quillt oder aufgelöst wird. Hierdurch kommt
es zu ungleichmäßiger Beschichtung und der glatte Cha
rakter der magnetischen Beschichtung geht verloren. Im
Falle der Verwendung eines wärmehärtenden Harzes für
die Grundierung kann das obige Problem vermieden wer
den. Es besteht jedoch unter industriellen Gesichts
punkten der Nachteil, daß die Hitzehärtungsbehandlung
eine lange Zeitdauer erfordert, so daß es unmöglich ist,
die magnetische Beschichtung kontinuierlich auszubilden.
Ferner kommt es zu Anhaftungen zwischen der Grundierungs
beschichtung und der Basisfolie zur Zeit der Wärmehär
tung. Aus diesen Gründen ist die Anzahl der brauchbaren
Harze beschränkt, und es ist unmöglich, ein Harz zu ver
wenden, welches Klebeeigenschaften aufweist. Darüber
hinaus kann es geschehen, daß die Oberfläche der Grun
dierungsbeschichtung aufgrund der Anhaftung oder der
Verengung des Wickels aufgerauht wird. Es ist somit be
vorzugt, auch hier ein strahlungshärtbares Harz einzu
setzen.
Das obige Problem der Grundierungsbehandlung des magne
tischen Aufzeichnungsmediums kann gelöst werden durch
Verwendung eines vorbestimmten, strahlungshärtbaren Har
zes als Bindemittel für die Ausbildung der Grundierungs
beschichtung. Es ist hierdurch möglich, elektrostati
sche Aufladungen adäquat zu verhindern, indem man die Be
handlung während einer kurzen Zeitdauer durchführt und
eine Grundierungsbeschichtung mit ausgezeichneter Lö
sungsmittelfestigkeit und Haftfestigkeit ausbildet. Fer
ner kann die magnetische Beschichtung kontinuierlich aus
gebildet werden, und man erhält ein magnetisches Auf
zeichnungsmedium mit einer vorzüglich glatten Oberfläche,
guten elektrischen Charakteristika und hoher mechani
scher Festigkeit.
Bei einem magnetischen Aufzeichnungsmedium, welches her
gestellt wird unter Aufbringung einer nichtmagnetischen
Grundierungsbeschichtung auf ein Substrat, gefolgt von
einer Ausbildung der magnetischen Beschichtung, kann
der oben erwähnte Effekt bei einem magnetischen Auf
zeichnungsmedium erreicht werden, bei dem die Grundie
rungsbeschichtung dadurch hergestellt wird, daß man ein
strahlungshärtbares Beschichtungsmaterial einer Bestrah
lung aussetzt. Als strahlungshärtbares Beschichtungsma
terial kann man ein Beschichtungsmaterial verwenden, das
ein oder mehrere Oligomere oder Polymere umfaßt, die min
destens zwei (Meth)Acryloylgruppen enthalten und jeweils
ein Molekulargewicht von mindestens 200 aufweisen, wobei
man erforderlichenfalls ein Lösungsmittel oder einen
Photopolymerisationsinitiator einsetzt.
Nach der Beschichtung des Substrats und der Bestrahlung
kommt es bei einem solchen Grundierungsmaterial sofort
zu Vernetzungen und zur Ausbildung einer Beschichtung
mit einer dreidimensionalen Raumnetzstruktur. Die so aus
gebildete Beschichtung unterliegt keiner Quellung, selbst
wenn sie mit einem Lösungsmittel in Berührung kommt zur
Zeit der Aufbringung der magnetischen Beschichtung. Hier
durch ist es möglich, den glatten Charakter der magneti
schen Beschichtung zu erhalten.
Erfindungsgemäß wird somit ein magnetisches Aufzeich
nungsmedium geschaffen, welches gute elektrostatische
Eigenschaften aufweist sowie eine vorzüglich glatte
Oberfläche, eine gute Haftfestigkeit der magnetischen
Beschichtung. Dies alles gelingt dadurch, daß man eine
Grundierungsbeschichtung verwendet, bei der eine leit
fähige Substanz, wie Ruß in einem strahlungshärtbaren
Beschichtungsmaterial dispergiert ist, welches Moleküle
mit strahlungsempfindlichen (strahlungshärtbaren) Dop
pelbindungen enthält.
Das leitfähige Material wird nur in der Grundierungs
beschichtung dispergiert und nicht in der magnetischen
Beschichtung. Dennoch ist der Oberflächenwiderstand der
magnetischen Beschichtung wegen der Anwesenheit der
Grundierungsbeschichtung beträchtlich herabgesetzt.
Hierdurch wird es möglich, die elektrostatische Aufla
dung und die damit zusammenhängenden Probleme, z. B. das
Anhaften des Bandes oder die Signalausfälle, auf ein Mi
nimum zu bringen. Ferner überwindet man hiermit das
Problem der Verschlechterung des Aussehens des Band
wickels während des Gebrauchs oder während der Herstel
lung. Ferner wird aufgrund der Anwesenheit der Grundie
rung die Haftfestigkeit verbessert, und es ist daher
möglich, eine Ablösung der magnetischen Beschichtung zu
verhindern, und zwar auch dann, wenn das Band momentan
starken Beanspruchungen ausgesetzt wird.
Als organisches Bindemittel für die Grundierung kommen
die gleichen organischen Bindemittel in Frage, wie für
die oben erwähnte rückwärtige Beschichtung und die ma
gnetische Beschichtung, insbesondere thermoplastische
Harze, wärmehärtende Harze und strahlungshärtende Harze.
Strahlungshärtende Harze sind jedoch bevorzugt.
Als spezielle Beispiele für strahlungshärtende Harze
seien genannt: ein Harz, ein Elastomeres, ein Oligome
res, ein Polymeres und ein Monomeres. Diese enthalten
im Molekül oder einverleibt strahlungshärtbare oder
strahlungspolymerisierbare Gruppen, wie Acryl-Doppel
bindungen der Acrylsäure, Methacrylsäure oder der Ester
derselben mit ungesättigten Doppelbindungen, welche
radikal-polymerisierbar sind, oder Doppelbindungen vom
Allyl-Typ, wie Diallylphthalat, oder ungesättigte Bin
dungen, wie Maleinsäure oder Maleinsäurederivate. Auch
andere Verbindungen mit strahlungsvernetzbaren oder
strahlungspolymerisierbaren, ungesättigten Doppelbin
dungen können eingesetzt werden.
Es ist bevorzugt, eine Verbindung zu verwenden, die min
destens zwei (Meth)Acryloylgruppen pro Molekül enthält
und ein Molekulargewicht von mindestens 200 pro Acryloyl
gruppe aufweist. Wenn das Molekulargewicht pro (Meth)-
Acryloylgruppe weniger als 200 beträgt, so neigt die
Harzkomponente zu einer beträchtlichen volumetrischen
Schrumpfung zur Zeit der Vernetzungsreaktion oder Här
tungsreaktion. Hierdurch kommt es zu einer Wellung oder
Kräuselung des Substrats und somit zu schlechter Dimen
sionsstabilität. Ferner kommt es hierbei zu einer Ver
schlechterung der Haftfestigkeit der Grundierungsschicht.
Unter den Monomeren mit niederem Molekulargewicht finden
sich viele Verbindungen mit niederen Siedepunkten, die
dazu neigen, während des Trocknens und des Härtens zu
verdampfen. Dies führt leicht zu industriellen Proble
men. Selbst diese Monomeren mit niedrigem Molekularge
wicht führen jedoch zu vorzüglichen Eigenschaften, wenn
sie in Kombination mit einer Harzkomponente mit einem ho
hen Molekulargewicht eingesetzt werden.
Falls zwei oder mehr strahlungshärtbare Oligomere oder
Polymere in Kombination eingesetzt werden, ist es beson
ders vorteilhaft, ein strahlungshärtbares Beschichtungs
material zu verwenden, welches mindestens zwei Komponen
ten enthält, die ausgewählt sind aus der Gruppe der
folgenden drei Komponenten:
- (A) eine Verbindung, enthaltend mindestens zwei strahlungshärtbare, ungesättigte Doppelbindungen mit einem Molekulargewicht von mindestens 5000, vorzugswei se mindestens 8000;
- (B) eine Verbindung, enthaltend mindestens eine strahlungshärtbare, ungesättigte Doppelbindung mit einem Molekulargewicht von mindestens 400 und weniger als 5000, vorzugsweise 600 bis 3000; und
- (C) eine Verbindung, enthaltend mindestens eine strahlungshärtbare, ungesättigte Doppelbindung mit ei nem Molekulargewicht von weniger als 400.
Es ist besonders bevorzugt, daß das strahlungshärtbare
Beschichtungsmaterial mindestens zwei Komponenten ent
hält, welche aus der Gruppe (A), (B) und (C) ausgewählt
sind. Man setzt 0 bis 90 Gew.% der Verbindung (A) ein
sowie 0 bis 80 Gew.% der Verbindung (B) und 0 bis
50 Gew.% der Verbindung (C). Ferner ist es auch möglich,
ein strahlungshärtbares Beschichtungsmaterial einzuset
zen, welches die Komponenten (A) und (B) enthält, und
zwar in den Mengenverhältnissen von 20 bis 95 Gew.%
(A) und 5 bis 80 Gew.% (B). Das strahlungshärtbare Be
schichtungsmaterial kann 1 bis 10 Gew.% eines Photosen
sibilisators für die Photopolymerisation enthalten.
Als Harze, welche strahlungsvernetzbare oder strahlungs
polymerisierbare Gruppen im Molekül eines thermoplasti
schen Harzes enthalten, seien die folgenden ungesättig
ten Polyesterharze genannt.
Es seien erwähnt: Polyesterverbindungen, enthaltend
strahlungshärtbare, ungesättigte Doppelbindungen in der
Molekülkette, z. B. ein ungesättigtes Polyesterharz, ent
haltend strahlungshärtbare, ungesättigte Doppelbindun
gen, welches erhalten wird durch Einsatz von Maleinsäu
re anstelle eines Teils der mehrbasischen Säuren eines
gesättigten Polyesterharzes, umfassend eine Esterbindung
einer mehrbasischen Säure mit einem mehrbasischen Alko
hol. Es kommen die gleichen Materialien in Frage, wie sie
unter Punkt (2) bei der Erläuterung der rückwärtigen Be
schichtung erwähnt wurden. Ein strahlungshärtbares, unge
sättigtes Polyesterharz kann erhalten werden nach her
kömmlichen Verfahren durch Zusatz von z. B. Maleinsäure
oder Fumarsäure zu mindestens einer mehrbasischen Säure
komponente und mindestens einer mehrwertigen Alkoholkom
ponente, d. h. dadurch, daß man das Gemisch einer Dehydrati
sierung oder Alkohol-Entfernungsreaktion in Gegenwart
eines Katalysators bei einer Temperatur von 180 bis
200°C unter einer Stickstoffatmosphäre unterwirft und
sodann die Temperatur auf 240° bis 280°C erhöht unter
Durchführung einer Kondensationsreaktion unter verminder
tem Druck von 0,5 bis 1 mmHg. Der Gehalt der Maleinsäure
oder Fumarsäure beträgt 1 bis 40 Mol-% und vorzugsweise
10 bis 30 Mol-% in der Säurekomponente, und zwar im Hin
blick auf die Vernetzung zur Zeit der Herstellung und im
Hinblick auf die Strahlungshärtungseigenschaften.
Als Beispiele für thermoplastische Harze, welche zu
strahlungshärtbaren Harzen modifiziert werden können,
seien die gleichen Harze genannt, welche auch in bezug
auf die rückwärtige Beschichtung erläutert wurden.
Als Beispiele für Elastomere und Präpolymere, die mit den
oben beschriebenen, strahlungsempfindlichen Harzen kombi
niert werden können, seien die gleichen Elastomeren und
Präpolymeren genannt, welche auch im Zusammenhang mit
der rückwärtigen Beschichtung erwähnt wurden.
Ferner sei erwähnt ein Reaktionsprodukt, welches erhal
ten wird durch Umsetzung eines Moleküls einer Verbindung
mit mindestens einer Hydroxylgruppe pro Molekül mit ei
ner Isocyanatgruppe mindestens eines Moleküls einer Poly
isocyanatverbindung, gefolgt von einer Reaktion mit min
destens einem Molekül eines Monomeren, enthaltend eine
Gruppe, welche mit einer Isocyanatgruppe reaktiv ist,
und eine strahlungshärtbare, ungesättigte Doppelbindung.
Das heißt, daß es sich um ein Harz, Präpolymeres, Oligo
meres oder Telomeres handelt mit zwei Acryl-Doppelbin
dungen an den terminalen Enden des Moleküls, welches er
halten wird durch Umsetzung von 2 Mol Toluoldiisocyanat
mit 1 Mol eines difunktionellen Polyethers, erhalten
durch Addition von Propylenoxid an Propylenglykol
(Adeka Polyether P-1000 der Asahi Denka Kogyo K.K.), ge
folgt von der Reaktion mit 2 Mol 2-Hydroxyethylmeth
acrylat.
Als Verbindung mit mindestens einer Hydroxylgruppe kann
man einen polyfunktionellen Ether verwenden, z. B. Adeka
Polyether P-700, P-1000 oder G-1500 (Asahi Denka Kogyo
K.K.) oder Polymeg 1000 oder 650 (Quaker Oats Co.).
Solche Harze können weiter mit z. B. SO₃Na (z. B. Vylon
535) modifiziert werden.
Ferner kann man cyclisierte Produkte von Polybutadien
einsetzen, wie "CBR-M901" (Japan Synthetic Rubber Co.),
welche ebenfalls vorzügliches Verhalten bei Kombination
mit den thermoplastischen Harzen zeigen.
Ferner sind unter den anderen thermoplastischen Elasto
meren und ihren Präpolymeren geeignet: Styrol-Butadien-
Kautschuke, chlorierte Kautschuke, Acrylkautschuke, Iso
prenkautschuke und ihre cyclisierten Produkte (z. B.
CIR701 der Japan Synthetic Rubber K.K.), und Elastomere,
wie Epoxy-modifizierte Kautschuke, oder intern weichge
stellte, gesättigte, lineare Polyester (z. B. Vylon Nr. 300
der Toyo Spinning K.K.). Diese können auch einer Modifi
zierungsbehandlung unterzogen werden, um sie strahlungs
empfindlich zu machen, wie dies weiter unten erläutert
wird.
Man kann als solche Monomeren und Oligomeren verwenden:
Styrol, Ethylacrylat, Ethylenglykol-diacrylat, Ethylen
glykol-dimethacrylat, Diethylenglykol-diacrylat, Diethy
lenglykol-dimethacrylat, 1,6-Hexanglykol-diacrylat, 1,5
1,6-Hexanglykol-dimethacrylat, N-Vinylpyrrolidon, Penta
erythrit-tetraacrylat (oder -methacrylat), Pentaerythrit
triacrylat (oder -methacrylat), Trimethylolpropan
triacrylat (oder -methacrylat), Trimethylolpropan
diacrylat (oder -methacrylat), ein Acrylat (oder Meth
acrylat) eines Phenyl-Ethylenoxid-Addukts, oder Verbin
dungen der folgenden Formel, in der ein kondensierter
Pentaerythritring durch ein Acryl-Radikal (oder ein
Methacryl-Radikal) oder ein ε-Caprolacton-Acrylradikal
substituiert ist:
Es handelt sich z. B. um eine Verbindung, bei der m = 1,
a = 2 und b = 4 ist. Diese Verbindung wird im folgenden
als "spezielles Pentaerythrit-Kondensationsprodukt A"
bezeichnet. Ferner kann es sich um eine Verbindung han
deln, bei der m = 1, a = 3 und b = 3 ist, welche im fol
genden als "spezielles Pentaerythrit-Kondensationspro
dukt B" bezeichnet wird. Ferner kann es sich um eine
Verbindung handeln, bei der m = 1, a = 6 und b = 0 ist,
welche im folgenden als "spezielles Pentaerythrit-Kon
densationsprodukt C" bezeichnet wird. Schließlich kann
es sich um eine Verbindung handeln, bei der m = 2, a =
6 und b = 0 ist, welche im folgenden als "spezielles
Pentaerythrit-Kondensationsprodukt D" bezeichnet wird.
Ferner kommen spezielle Acrylate der folgenden Formeln
in Frage:
Als Verbindung mit strahlungshärtbaren, ungesättigten
Doppelbindungen seien erwähnt: Styrol, Ethylacrylat,
Ethylenglykol-di(meth)acrylat, Diethylenglykol-di(meth)
acrylat, 1,6-Hexanglykol-di(meth)acrylat, Trimethylol
propan-tri(meth)acrylat, ein multifunktionelles Oligo
esteracrylat (Acronix M-7100 der Toa Gosei Chemical
Industries Co. Ltd.) oder dergl.
Für die Synthese der strahlungshärtbaren Bindemittel-
Polymeren wird auf die Beispiele für die rückwärtige
Beschichtung verwiesen.
Unter den hochpolymeren Substanzen sind solche bekannt,
welche bei Bestrahlung zu Zersetzungen neigen, und sol
che, welche bei Bestrahlung zu Vernetzungen unter den
Molekülen neigen. Diejenigen, welche zu Vernetzungen
zwischen den Molekülen führen, sind Polyethylen, Poly
propylen, Polystyrol, Polyacrylsäureester, Polyacryl
amid, Polyvinylchlorid, Polyester, Polyvinylpyrrolidon-
Kautschuke, Polyvinylalkohol und Polyacrolein. Solche
Polymeren vom Vernetzungs-Typ können als strahlungshärt
bare Beschichtungsharze für die Grundierung eingesetzt
werden, und zwar so, wie sie sind, d. h. ohne daß man sie
einer besonderen modifizierenden Behandlung, wie sie oben
erwähnt wurde, unterzieht, da sie bereits ohne eine sol
che Behandlung Vernetzungsreaktionen eingehen. Ferner
kann nach diesem Verfahren sogar ein Harz vom Nicht-
Lösungsmittel-Typ wirksam für die Grundierung verwendet
werden, da es in kurzer Zeitspanne ohne Verwendung eines
Lösungsmittels gehärtet werden kann.
Das strahlungshärtbare Beschichtungsmaterial der Erfin
dung kann unter Einsatz der obigen Materialien erhalten
werden. Die Verbindung mit einer Acryl-Doppelbindung und
einem Molekulargewicht von mindestens 400 kann auch al
lein verwendet werden. In einem solchen Fall kommt es
jedoch im Verlauf der Erhöhung des Molekulargewichts zu
einer Verringerung der Härtungswirkung der Elektronen
strahlen, und zwar im Zusammenhang mit der Dichte der
funktionellen Gruppen, so daß eine höhere Bestrahlungs
dosis erforderlich wird. Die Hitzefestigkeit wird
schlechter in dem Maße, wie die Härtungseigenschaften
sich verringern. Darüber hinaus kommt es in manchen
Fällen zu einer Verschlechterung der Haftung der Grun
dierung mit steigenden Härtungseigenschaften.
Andererseits besteht im Falle eines mit Elektronenstrah
len härtbaren Harzes mit einem Molekulargewicht von we
niger als 400 das Problem der Anhaftung der Grundierung,
obgleich die Elektronen-Härtungseigenschaften, die Lö
sungsmittelfestigkeit und die Hitzefestigkeit verbessert
sind. Wenn somit eine Verbindung mit einer Acryl-Doppel
bindung und mit einem Molekulargewicht von mindestens
400 oder weniger als 400 allein verwendet wird, so ist
es recht schwierig, ein Grundierungsmaterial zu erhalten,
welches verschiedene Erfordernisse hinsichtlich der ver
schiedenen Charakteristika eines magnetischen Aufzeich
nungsmediums im ausgewogenen Verhältnis erfüllt. Demge
genüber ist es leicht möglich, eine befriedigende Anhaf
tung und befriedigende Härtungseigenschaften zu erreichen,
wenn man mindestens zwei Verbindungen unterschiedlichen
Molekulargewichts kombiniert.
Andere Additive, welche üblicherweise eingesetzt werden,
insbesondere anorganische Pigmente, Gleitmittel, Disper
giermittel oder antistatische Mittel, können der magneti
schen Aufzeichnungsschicht, der Grundierungsschicht und
der rückwärtigen Beschichtung der Erfindung in üblicher
Weise einverleibt werden.
Als anorganische Pigmente kommen alle diejenigen in Be
tracht, die bereits im Zusammenhang mit der rückwärti
gen Beschichtung erwähnt wurden. Diese können auch für
die magnetische Aufzeichnungsschicht und für die Grun
dierungsschicht verwendet werden. Die Menge des anorga
nischen Pigments entspricht ebenfalls den obigen Anga
ben. Wenn die Menge zu groß ist, so neigt die Grundie
rungsschicht oder die magnetische Beschichtung zur Brü
chigkeit, wie im Falle der rückwärtigen Beschichtung.
Im Falle einer Grundierungsbeschichtung kommt es im Ver
lauf der Verarbeitung leicht zu nachteiligen Effekten
aufgrund der Brüchigkeit, insbesondere zu einer Anhaf
tung an einer Führungsstange, was wiederum zu einer An
haftung an der magnetischen Beschichtung führt. Ferner
kann es zu Abrasionen der Grundierungsschicht kommen,
welche zu einer Verschlimmerung der Oberflächenrauhig
keit und zu einer Erhöhung der Signalausfälle führen.
Im Falle der magnetischen Beschichtung führt die Brü
chigkeit zu praktischen Problemen.
Als Gleitmittel kann man z. B. Siliconöl, Fluoröl, eine
Fettsäure, einen Fettsäureester, ein Paraffin, ein flüs
siges Paraffin oder ein oberflächenaktives Mittel ver
wenden. Diese werden allgemein als Gleitmittel für die
rückwärtige Beschichtung dieses Typs eingesetzt. Es ist
jedoch besonders bevorzugt, eine Fettsäure und/oder ei
nen Fettsäureester einzusetzen.
Als Fettsäure seien insbesondere Fettsäuren mit minde
stens 12 Kohlenstoffatomen genannt (RCOOH, wobei R eine
Alkylgruppe mit mindestens 11 Kohlenstoffatomen bedeu
tet), wie Caprylsäure, Caprinsäure, Laurinsäure, Myri
stinsäure, Palmitinsäure, Stearinsäure, Behensäure,
Ölsäure, Elaidinsäure, Linolsäure, Linolensäure oder
Stearolsäure. Als Fettsäureester kommen in Frage: Fett
säureester einer einbasischen Fettsäure mit 12 bis 16
Kohlenstoffatomen mit einem einwertigen Alkohol mit 3
bis 12 Kohlenstoffatomen oder Fettsäureester einer ein
basischen Fettsäure mit mindestens 17 Kohlenstoffatomen
mit einem einwertigen Alkohol mit einer Gesamtkohlen
stoffzahl von 21 bis 23 (nach Addition mit der Anzahl
der Kohlenstoffatome der Fettsäure). Ferner können auch
Metallseifen der oben erwähnten aliphatischen Säuren mit
Alkalimetallen oder Erdalkalimetallen sowie Lecithin
eingesetzt werden.
Als Silicon kann man ein mit einer Fettsäure modifizier
tes Silicon einsetzen oder ein partiell fluoriertes Sili
con. Als Alkohol kann man einen höheren Alkohol einset
zen. Als Fluoröl kann man diejenigen Substanzen verwen
den, die durch elektrolytische Substitution, Telomerisa
tion oder Oligomerisation erhalten werden.
Unter den Gleitmitteln werden vorteilhafterweise strah
lungshärtbare Gleitmittel eingesetzt, um eine Überfüh
rung der Rauhigkeit von der Rückseite zur dünnen, ferro
magnetischen Schicht zu verhindern oder um die Signal
ausfälle zu reduzieren oder um eine Differenz des Aus
gangssignals zwischen den äußeren Bereichen und inneren
Bereichen einer Rolle des Bandes zu verhindern oder um
eine on-line-Produktion zu ermöglichen. Solche strah
lungshärtbaren Gleitmittel umfassen z. B. Moleküle, die
Molekülketten mit Gleiteigenschaften aufweisen sowie
Acryl-Doppelbindungen, z. B. Acrylate, Methacrylate, Vi
nylacetate, Acrylsäureamid-Verbindungen, Vinylalkohol
ester, Methylvinylalkoholester, Allylalkoholester und
Glyceride. Diese Gleitmittel können durch die folgen
den Strukturformeln wiedergegeben werden:
In den obigen Formeln bedeutet R eine geradkettige oder
verzweigtkettige, gesättigte oder ungesättigte Kohlen
wasserstoffgruppe mit mindestens 7 Kohlenstoffatomen
und vorzugsweise 12 bis 23 Kohlenstoffatomen, welche
durch Fluor substituiert sein kann. Als fluorierte Sub
stituenten seien erwähnt:
Bevorzugte, spezielle Beispiele für solche strahlungs
härtbaren Gleitmittel sind Stearinsäure-methacrylat oder
-acrylat, Methacrylat oder Acrylat von Stearylalkohol,
Methacrylat oder Acrylat von Glycerin, Methacrylat oder
Acrylat von Glykol und Methacrylat oder Acrylat von Sili
con.
Wenn kein Gleitmittel einverleibt wird, so zeigt die
rückwärtige Beschichtung einen hohen Reibungskoeffizien
ten, und dies führt zu einem Flackern des Bildes oder
zu einem Zittern oder dergl. Da der Reibungskoeffizient
unter Hochtemperatur-Laufbedingungen besonders hoch ist,
kommt es auch leicht zu einer Abrasion der magnetischen
Beschichtung und die Bandaufwicklung wird irregulär.
Als Dispersionsmittel kann man ein organisches Titan-
Kupplungsmittel verwenden, ein Silan-Kupplungsmittel
oder ein oberflächenaktives Mittel. Als antistatisches
Mittel kann man ein leitfähiges, feines Pulver, wie
Ruß, verwenden sowie ein natürliches, oberflächenaktives
Mittel, wie Saponin; ein nicht-ionisches, oberflächen
aktives Mittel, z. B. ein solches vom Alkylenoxid-Typ,
vom Glycerin-Typ oder vom Glycidol-Typ; ein kationi
sches, oberflächenaktives Mittel, insbesondere ein höhe
res Alkylamin, eine quaternäre Ammoniumverbindung, ein
Pyridin oder andere heterocyclische Verbindungen, Phos
phonium- oder Sulfoniumverbindungen; ein anionisches,
oberflächenaktives Mittel, enthaltend Säuregruppen, wie
Carbonsäuregruppen, Sulfonsäuregruppen, Sulfatgruppen
oder Phosphatgruppen; oder ein amphoteres, oberflächen
aktives Mittel, wie eine Aminosäure, eine Aminosulfon
säure oder Schwefelsäure- oder Phosphorsäureester eines
Aminoalkohols.
Was die Menge der leitfähigen Substanz in der Grundie
rungsschicht der Erfindung anbelangt, so kann der Ruß
zweckentsprechend in einer Menge von 5 bis 200 Gew.-Tei
len, bezogen auf 100 Gew.-Teile Bindemittel, eingesetzt
werden. In bezug auf das Mischungsverhältnis des Barium
ferrit-Magnetpulvers und des organischen Bindemittels
ist ein Gewichtsverhältnis von Barium zu Bindemittel
von gewöhnlich 1/1 bis 9/1 und vorzugsweise 2/1 bis 8/1
bevorzugt. Andere Additive werden in Mengen von 0,1 bis
20 Gew.-Teilen in üblicher Weise einverleibt.
Die Dicke der magnetischen Beschichtung und der Grundie
rungsschicht sowie der rückwärtigen Beschichtung liegt
gewöhnlich jeweils im Bereich von 0,1 bis 10 µm.
Man kann auch ein Lösungsmittel zum Aufbringen der ma
gnetischen Aufzeichnungsschicht, der Grundierungs
schicht und der rückwärtigen Beschichtung verwenden. Es
eignet sich z. B. ein Keton, wie Aceton, Methylethylke
ton, Methylisobutylketon oder Cyclohexanon; ein Alkohol,
wie Methanol, Ethanol, Propanol oder Butanol; ein Ester,
wie Methylacetat, Ethylacetat, Butylacetat, Ethyllactat
oder Essigsäureglykol-monoethylether; ein Glykolether,
wie Ether, Glykoldimethylether, Glykolmonoethylether
oder Dioxan; ein aromatischer Kohlenwasserstoff, wie
Benzol, Toluol oder Xylol; ein chlorierter Kohlenwasser
stoff, wie Methylenchlorid, Ethylenchlorid, Tetrachlor
kohlenstoff, Chloroform, Ethylenchlorhydrin oder Di
chlorbenzol; und Tetrahydrofuran und Dimethylformamid.
Als nicht-magnetisches Substrat kann man einen Poly
ester einsetzen, z. B. Polyethylenterephthalat, ein Poly
olefin, wie Polypropylen, ein Cellulosederivat, wie Cel
lulosetriacetat, ein Polyimid, ein Polycarbonat, ein
Polysulfon, ein Polyethylennaphthalat, ein aromatisches
Ramid, einen aromatischen Polyester, Aluminium oder Glas.
Die Liste der brauchbaren Substrate ist jedoch nicht auf
die obigen Beispiele beschränkt. Besonders bevorzugt ist
ein Polyester und ein Polyimid.
Als Strahlung für die Vernetzung oder Härtung der strah
lungshärtbaren Beschichtungsmasse der Erfindung kann man
Elektronenstrahlen einsetzen, welche von einem Strah
lungsbeschleuniger als Strahlungsquelle erzeugt werden,
oder γ-Strahlung aus Co⁶⁰ oder β-Strahlung aus Sr⁹⁰ oder
Röntgenstrahlen aus einem Röntgenstrahlengenerator oder
auch ultraviolette Strahlen. Unter dem Gesichtspunkt
der leichten Steuerung der Absorptionsdosis, der Ein
führung in die Produktionslinie und der Abschirmung der
ionisierenden Strahlen ist es besonders vorteilhaft,
die Strahlung eines Strahlungsbeschleunigers zu verwen
den. Es ist unter dem Gesichtspunkt der Penetrations
kraft bevorzugt, die Bestrahlung zum Zwecke der Härtung
der magnetischen Beschichtung mit Hilfe eines Strahlen
beschleunigers vorzunehmen, welcher eine Beschleunigungs
spannung von 100 bis 750 KV und vorzugsweise 150 bis
300 KV aufweist, wobei die Absorptionsdosis im Bereich
von 0,5 bis 20 Mrad liegen sollte.
Ein Photosensibilisator kann der strahlungshärtbaren
Beschichtungsmasse einverleibt werden, um die Härtung
mit Hilfe ultravioletter Strahlen zu ermöglichen. Als
Photosensibilisator kann man herkömmliche Photosensibi
lisatoren einsetzen, z. B. einen Sensibilisator vom Ben
zoin-Typ, wie Benzoinmethylether, Benzoinethylether,
α-Methylbenzoin oder α-Chlordesoxybenzoin; ein Keton, wie
Benzophenon oder ein Acetophenon-bis-dialkylaminobenzo
phenon; ein Chinon, wie Anthrachinon oder Phenanthra
chinon; oder ein Sulfid, wie Benzyldisulfid oder Tetra
methylthiuram-disulfid. Der Photosensibilisator wird in
einer Menge von 0,1 bis 10 Gew.%, bezogen auf den Harz-
Feststoffgehalt, gewählt.
Das magnetische Aufzeichnungsmedium wird in üblicher
Weise hergestellt. Eine gemischte Dispersion umfaßt ein
magnetisches Pulver, ein Bindemittel und andere Additi
ve und wird z. B. auf das nicht-magnetische Substrat oder
auf die Grundierungsschicht aufgetragen, und während die
se Beschichtung trocknet, wird sie einem perpendikular
orientierenden Magnetfeld ausgesetzt, um die Magnetteil
chen senkrecht oder perpendikular zu orientieren. Un
mittelbar darauf wird das Bindemittel einer Härtung
oder Vernetzung unterzogen, wobei man das gewünschte ma
gnetische Aufzeichnungsmedium erhält.
Man kann je nach Bedarf auch eine Deckschicht aufbrin
gen.
Bei einem typischen Orientierungsverfahren kann man ei
nen Permanentmagneten anwenden oder ein Gleichstrom-
Magnetfeld oder ein Wechselstrom-Magnetfeld. Ferner
kann man verschiedene Kombinationen derselben anwenden,
z. B. die Kombination einer senkrechten Orientierung und
einer horizontalen Orientierung oder die Kombination ei
nes Permanentmagneten oder eines Gleichstrom-Magnetfelds
mit einem Wechselstrom-Magnetfeld, eine mechanische
Orientierung oder eine Kombination einer mechanischen
Orientierung mit den obigen Kombinationen.
Es ist erforderlichen, den Trocknungsvorgang in dem ma
gnetischen Feld durchzuführen, so daß die orientierten,
magnetischen Teilchen aufgrund des diamagnetischen Felds
außerhalb des magnetischen Feldes nicht desorientiert
oder gestört werden. Es ist nämlich erforderlich, die
Trocknung im magnetischen Feld durchzuführen, so daß die
magnetischen Teilchen an der Mobilisierung gehindert
werden, selbst wenn sie dem diamagnetischen Feld aus
gesetzt sind.
Im folgenden wird die Erfindung anhand von Beispielen
und Vergleichsbeispielen näher erläutert. Die Erfindung
ist jedoch nicht auf diese speziellen Beispiele be
schränkt.
(1) Bildung der magnetischen Schichten | |
Magnetische Schicht 1 (magnetische Schicht vom strahlungshärtbaren Typ) | |
Gew.-Teile | |
Bariumferrit (Durchmesser = 0,1 µm, Dicke = 0,01 µm, Hc = 800 Oe) | |
120 | |
α-Al₂O₃-Pulver (0,5 µm, teilchenförmig) | 2 |
Lösungsmittel (MEK/Toluol; 50/50) | 100 |
Diese Komponenten werden in einer Kugelmühle 3 h ver
mischt, um das Bariumferrit mit plattenförmigen Kristal
len des hexagonalen Systems adäquat zu benetzen. Sodann
werden die folgenden Bindemittel sorgfältig vermischt
und gelöst.
Gew.-Teile | |
Vinylchlorid-Vinylacetat-Vinylalkohol-Copolymeres (enthaltend Maleinsäure) mit einem Molekulargewicht von 40 000 | |
6 (als Feststoffgehalt) | |
Vinylchlorid-Vinylacetat-Copolymeres mit eingeführten Acryl-Doppelbindungen (enthaltend Maleinsäure) mit einem Molekulargewicht von 20 000 | 12 (als Feststoffgehalt) |
Polyether-Urethan-Elastomeres mit eingeführten Acryl-Doppelbindungen mit einem Molekulargewicht von 40 000 | 9 (als Feststoffgehalt) |
Pentaerythrit-triacrylat | 3 |
Lösungsmittel (MEK/Toluol; 50/50) | 200 |
Stearinsäure | 4 |
Butylstearat | 2 |
Das Bindemittelgemisch wird in die Kugelmühle gegeben,
in der das Magnetpulver zuvor behandelt wurde, und so
dann wird die Mischung wiederum 42 h durchmischt und di
spergiert.
Das erhaltene, magnetische Beschichtungsmaterial wird
auf eine Polyesterfolie mit einer Dicke von 33 µm aufge
tragen und mit Hilfe eines Permanentmagneten (3000 G)
während der Trocknung perpendikular oder senkrecht
orientiert. Nach der Verdampfung des Lösungsmittels mit
Hilfe einer Infrarotlampe oder mit Heißluft wird der
Beschichtungsfilm einer Oberflächenglättung unterzogen
und sodann mit Elektronenstrahlen bestrahlt, wozu ein
Elektronenstrahlbeschleuniger vo 32909 00070 552 001000280000000200012000285913279800040 0002003609261 00004 32790m Elektronen-Vorhang-
Typ (ESI Company) mit einer Beschleunigungsspannung von
150 KeV und mit einem Elektrodenstrom von 20 mA einge
setzt wird, wobei die Gesamtdosis 5 Mrad beträgt. Man
arbeitet unter einer Stickstoffatmosphäre. Hierdurch
wird die Beschichtung gehärtet.
Man erkennt aus Fig. 1, daß der Grad der perpendikularen
Orientierung sich ändert mit sich änderndem Aspektver
hältnis der plattenförmigen Bariumferritkristalle des
hexagonalen Systems in der magnetischen Schicht 1. Wenn
das Aspektverhältnis weniger als 6 beträgt, so ist die
perpendikulare Orientierung inadäquat. Wenn anderer
seits das Aspektverhältnis oberhalb 6 liegt, so kann
man ohne weiteres eine perpendikulare oder senkrechte
Orientierung erreichen. Aus Fig. 1 erkennt man ferner,
daß die Teilchengröße vorzugsweise höchstens 0,1 µm be
trägt, und zwar im Hinblick auf die elektromagneti
schen Umwandlungscharakteristika. Es ist jedoch möglich,
ein Pulver mit einer Teilchengröße von höchstens 0,2 µm
unter praktischen Gesichtspunkten einzusetzen.
Teilchengröße (µ/m) | |
C/N | |
0,30 | |
-8 | |
0,20 | -3 |
0,15 | -2 |
0,10 | 0 |
0,08 | +0,2 |
0,07 | +0,4 |
Magnetische Schicht 2 | |
(magnetische Beschichtung vom wärmehärtenden Typ) | |
Gew.-Teile | |
Bariumferrit-Magnetpulver (Durchmesser = 0,1 µm; Dicke = 0,015 µm; Hc = 1000 Oe) | |
120 | |
α-Al₂O₃-Pulver (0,5 µm, teilchenförmig) | 2 |
Dispergiermittel (gereinigtes Sojabohnenlecithin) | 3 |
Lösungsmittel (MEK/Toluol; 50/50) | 100 |
Die obigen Komponenten werden 3 h in einer Kugelmühle
gemischt, bis das Bariumferrit mit dem Dispergiermittel
adäquat benetzt ist. Sodann wird die folgende Mischung
sorgfältig eingemischt und aufgelöst.
Gew.-Teile | |
Vinylchlorid-Vinylacetat-Copolymeres (VAGH der UCC) | |
15 | |
thermoplastisches Urethanharz (Nippolan 3022 der Nippon Polyurethane Ind. Co.) | 15 |
Lösungsmittel (MEK/Toluol; 50/50) | 200 |
Gleitmittel (mit höherer Fettsäure modifiziertes Siliconöl) | 3 |
Das so erhaltene Gemisch wird in eine Kugelmühle gegeben,
in der das Magnetpulver behandelt wurde, und die Mi
schung erneut 42 h dispergiert. Nach dem Dispergieren
gibt man 5 Gew.-Teile (als Feststoffgehalt) einer Iso
cyanatverbindung (Desmodule L der Bayer AG) zu, welches
reaktiv und vernetzbar ist mit funktionellen Gruppen,
die in der Hauptsache aus Hydroxylgruppen des Binde
mittels in dem magnetischen Beschichtungsmaterial be
stehen. Es erfolgt nochmals eine Durchmischung des Be
schichtungsmaterials in der Kugelmühle während 20 min.
Das magnetische Beschichtungsmaterial wird sodann auf ei
ne Polyesterfolie mit einer Dicke von 33 µm aufgetragen,
wobei man eine perpendikulare Orientierung mit einem
Wechselstrom-Magnetfeld (3000 G) durchführt. Das Lö
sungsmittel wird mit Hilfe einer Infrarotlampe oder mit
Heißluft verdampft. Sodann wird der Beschichtungsfilm
einer Oberflächenglättungsbehandlung unterzogen und so
dann im aufgewickelten Zustand 48 h in einem Ofen bei
80°C gehalten, um die Vernetzungsreaktion des Isocyanats
zu fördern.
Das folgende Gemisch wird sorgfältig durchmischt und
aufgelöst.
Gew.-Teile | |
Ruß, 30 mµm | |
50 | |
Härtungsmittel: Colonate L | 20 |
Gleitmittel: mit Stearinsäure modifiziertes Silicon | 4 |
Butylstearat | 2 |
Nitrocellulose | 40 |
Vinylchlorid-Vinylacetat-Vinylalkohol-Copolymeres (S-lec A der Sekisui Plastics Co., Ltd.) | 30 |
Polyurethan-Elastomeres (Essen 5703 der B. F. Goodrich Co.) | 30 |
Lösungsmittelgemisch (MIBK/Toluol) | 250 |
Das Beschichtungsmaterial wird auf eine Polyesterfolie
aufgetragen und das Lösungsmittel mit Hilfe einer Infra
rotlampe oder mit Heißluft verdampft. Sodann wird der
Beschichtungsfilm einer Oberflächenglättung unterwor
fen und dann im aufgewickelten Zustand 48 h bei 80°C
im Ofen gehalten, um die Vernetzungsreaktion durch das
Isocyanat zu fördern.
Rückwärtige Beschichtung 1 | |
Gew.-Teile | |
Graphitierter Ruß Nr. 400b (30 mµm) | |
50 | |
(A) Acryl-modifiziertes Vinylchlorid-Vinylacetat-Vinylalkohol-Copolymeres mit einem Molekulargewicht von 45 000 | 50 |
(B) Acryl-modifiziertes Polyurethan-Elastomeres mit einem Molekulargewicht von 20 000 | 50 |
Stearinsäure | 2 |
Butylstearat | 2 |
Lösungsmittelgemisch (MIBK/Toluol; 1/1) | 300 |
Die erhaltene Mischung wird 5 h in einer Kugelmühle di
spergiert und die dispergierte Mischung auf die Rücksei
te der Polyesterfolie aufgetragen, auf der die magneti
sche Beschichtung bereits ausgebildet wurde, und zwar
in solcher Weise, daß die Dicke der rückwärtigen Be
schichtung nach dem Trocknen 1 µm beträgt. Sodann wird
die rückwärtige Beschichtung Elektronenstrahlen unter
einer Stickstoffatmosphäre ausgesetzt, und zwar mit Hil
fe eines Elektronenstrahlbeschleunigers vom Elektronen-
Vorhang-Typ mit einer Beschleunigungsspannung von
150 KeV, einem Elektrodenstrom von 10 mA und einer Ab
sorptionsdosis von 5 Mrad.
Rückwärtige Beschichtung 2 | |
Gew.-Teile | |
Ruß, 20 mµm | |
50 | |
Acryl-modifziertes Vinylchlorid-Vinylacetat-Vinylalkohol-Copolymeres mit einem Molekulargewicht von 30 000 | 40 |
Acryl-modifiziertes Polyurethan-Elastomeres mit einem Molekulargewicht von 20 000 | 40 |
polyfunktionelles Acrylat mit einem Molekulargewicht von 1000 | 20 |
Stearinsäure | 4 |
Butylstearat | 2 |
Lösungsmittel (MEK/Toluol) | 250 |
Die obige Mischung wird in gleicher Weise behandelt wie
zur Ausbildung der rückwärtigen Beschichtung 1.
Rückwärtige Beschichtung 3 | |
Gew.-Teile | |
CaCO₃, 80 mµm | |
25 | |
Ruß, 30 mµm | 25 |
Acryl-modifiziertes Vinylchlorid-Vinylacetat-Vinylalkohol-Copolymeres mit einem Molekulargewicht von 30 000 | 30 |
Acryl-modifiziertes Polyurethan-Elastomeres mit einem Molekulargewicht von 50 000 | 30 |
Acryl-modifiziertes Phenoxyharz mit einem Molekulargewicht von 35 000 | 20 |
polyfunktionelles Acrylat mit einem Molekulargewicht von 500 | 20 |
Stearinsäure | 4 |
Lösungsmittel (MEK/Toluol; 1/1) | 300 |
Die obige Mischung wird in der vorbeschriebenen Weise
behandelt und angewendet.
Die Charakteristika der jeweiligen Schichten finden
sich in Tabelle 2.
In den folgenden Tabellen werden die folgenden Abkür
zungen gewählt:
MS = magnetische Schicht
RB = rückwärtige Beschichtung
RB = rückwärtige Beschichtung
In bezug auf das magnetische Aufzeichnungsmedium, das
erhalten wird durch Kombination der obigen magneti
schen Schicht 1 und der rückwärtigen Beschichtung 2,
wird das Verhältnis des Pigments zu dem Bindemittel in
der rückwärtigen Beschichtung geändert, um den Wert E′
(Young-Modul) einzustellen sowie den elektrischen Wider
stand und die Rauhigkeit der rückwärtigen Beschichtung.
Die sich daraus ergebenden Änderungen der jeweiligen
Charakteristika werden geprüft. Die Ergebnisse finden
sich in den Tabellen 3 und 4. Die Tabelle 3 bezieht sich
auf eine Beschichtung aus einer Substratfolie mit einer
Dicke von 33 µm. Die Tabelle 4 bezieht sich auf eine
Beschichtung auf einer Substratfolie mit einer Dicke
von 11 µm. Zur Bewertung wird ein 8 m/m-Wiedergabe
gerät verwendet.
Aus den Tabellen 3 und 4 erkennt man, daß befriedigende
Ergebnisse bei allen Charakteristika bei den Proben Nr.
3 bis Nr. 7 erhalten werden, bei denen die magnetische
Beschichtung einen elektrischen Widerstand von mehr als
10¹⁰ Ohm/cm² und die rückwärtige Beschichtung einen elek
trischen Widerstand von höchstens 10¹⁰ Ohm/cm² aufweist,
wobei E′ im Bereich von 200 bis 1500 kg/mm² liegt und
die Oberflächenrauhigkeit höchstens 0,20 beträgt, und
zwar bei einem Abbruchpunkt von 0,17 mm und bei einem
20-Punkte-Durchschnittsverfahren.
Im Falle eines magnetischen Aufzeichnungsmediums vom
Scheiben-Typ ohne rückwärtige Beschichtung kommt es zu
beträchtlichen Kräuselungen oder Verwerfungen, so daß
sich das Medium für den praktischen Gebrauch nicht eig
net. Wenn jedoch die rückwärtige Beschichtung aufge
bracht wird, so werden die Kräuselungen oder Wellungen
auf ein Minimum gebracht und es treten keine prakti
schen Probleme auf.
Sodann werden magnetische Aufzeichnungsmedien hergestellt
durch zweckentsprechende Kombination der magnetischen
Schichten 1 und 2 mit den rückwärtigen Beschichtungen 1,
2 und 3 oder der Vergleichsbeschichtung für die Rück
seite, wobei man die Reihenfolge der Ausbildung der
Schichten ändert. Nach der Ausbildung jeder Schicht er
folgt eine Kalanderbehandlung. Die Charakteristika der
Aufzeichnungsmedien werden gemessen und die Ergebnisse
finden sich in den Tabellen 5 und 6. Gemäß Tabelle 5 er
folgt eine Beschichtung auf einer Substratfolie mit ei
ner Dicke von 33 µm. Gemäß Tabelle 6 erfolgt eine Be
schichtung auf einer Substratfolie mit einer Dicke von
11 µm. In den Tabellen bezeichnen (1) und (2) die Rei
henfolge der Ausbildung der magnetischen Beschichtung
und der rückwärtigen Beschichtung.
Man erkennt aus den Tabellen 5 und 6, daß bei Wahl ei
nes strahlungshärtbaren Typs (A, B) für mindestens eine
der Schichten (magnetische Schicht und rückwärtige Be
schichtung) keine Überführung der Rauhigkeit von der
Rückseite auf die magnetische Schicht stattfindet, und
zwar im Gegensatz zu dem Fall, daß sowohl die magneti
sche Schicht als auch die rückwärtige Beschichtung dem
wärmehärtenden Typ angehören (Vergleichsbeispiel). Dem
zufolge werden Signalausfälle verringert und das Aus
gangssignal verstärkt. Falls sowohl die magnetische Be
schichtung als auch die rückwärtige Beschichtung dem
strahlungshärtbaren Typ (C) angehören, erzielt man über
legene Eigenschaften in bezug auf z. B. elektromagneti
sche Umwandlungscharakteristika. Aus einem Vergleich
der Gruppen A, B und C mit dem Vergleichsbeispiel ist
erkennbar, daß im Falle der Gruppen A, B und C keine
nachteiligen Effekte aufgrund einer Verengung des Band
wickels zustande kommen und die Differenz der elektroma
gnetischen Eigenschaften zwischen den Außen- und Innen
bereichen des aufgewickelten Bandes stark verringert ist.
Eine solche Tendenz zeigt sich auch, falls C den Fällen
A und B überlegen ist. Ferner kann man im Falle der
Gruppe C die Härtung kontinuierlich während des Laufs
durchführen, so daß sich keine nachteiligen Effekte
aufgrund einer Verengung des Bandwickels ergeben.
Die obigen Bänder haben eine äußerst geringe Reibung,
da eine Fettsäure in den Beschichtungsfilm einverleibt
wird, und somit kommt es zu keinerlei Fluktuationen des
Bildes auch bei einem Lauf unter hoher Temperatur.
Sodann wird die Oberflächenrauhigkeit der Videobänder
untersucht. Die Ergebnisse finden sich in Tabelle 5.
Fig. 2 zeigt die Relation zwischen der Oberflächen
rauhigkeit der magnetischen Beschichtung und dem C/N-
Verhältnis (dB), und zwar in bezug auf ein Band mit ei
ner Kombination der magnetischen Schicht 1 und der
rückwärtigen Beschichtung 2 bei einer Substratdicke
von 33 µm, wobei die Teilchengröße des Bariumferrits
0,08 µm beträgt und wobei plattenförmige Kristalle mit
einer Dicke von 0,01 µm verwendet werden. Fig. 2 zeigt
die S/N-Verhältnisse (Relativwerte) für den Fall, daß
die Videobänder mit einer Geschwindigkeit von 3,8 m/
sec angetrieben werden, und die Aufzeichnung und Wieder
gabe erfolgen mit RF-Signalen mit einer Hauptfrequenz
von 7 MHz. Man erkennt aus der Figur, daß das S/N-Ver
hältnis auf einem hohen Wert gehalten werden kann, wenn
die Oberflächenrauhigkeit der magnetischen Beschichtung
höchstens 0,08 µm beträgt. Das gleiche gilt auch für die
anderen Kombinationen.
In bezug auf die obigen Videobänder beträgt die Ober
flächenrauhigkeit der magnetischen Schicht höchstens
0,08 µm und die Oberflächenrauhigkeit der rückwärtigen
Beschichtung liegt im Bereich von 0,05 bis 0,6 µm.
Die Testergebnisse finden sich in Fig. 3.
Ferner wird die Verengung des Bandwickels gemessen, und
zwar bei 40°C und einer relativen Feuchtigkeit von 80%.
Man beobachtet in allen Fällen befriedigende Ergebnisse.
Grundierungsschicht 1 | |
Gew.-Teile | |
Ruß, 20 mµm | |
50 | |
(A) Acryl-modifiziertes Vinylchlorid-Vinylacetat-Vinylalkohol-Copolymeres mit einem Molekulargewicht von 45 000 | 50 |
(B) Acryl-modifiziertes Polyurethan-Elastomeres mit einem Molekulargewicht von 5000 | 50 |
Stearinsäure | 2 |
Butylstearat | 2 |
Lösungsmittelinischung (MIBK/Toluol; 1/1) | 300 |
Die Mischung der obigen Zusammensetzung wird 5 h in ei
ner Kugelmühle dispergiert und das dispergierte Gemisch
auf eine Polyesterfolie mit einer Dicke von 33 µm so
aufgetragen, daß die Dicke der Beschichtung nach dem
Trocknen 0,7 µm beträgt. Dann wird diese Grundierung
mit Elektronenstrahlen unter Stickstoff bestrahlt, wozu
ein Elektronenstrahlbeschleuniger vom Elektronen-Vor
hang-Typ mit einer Beschleunigungsspannung von 150 KeV,
einem Elektrodenstrom von 10 mA und einer Absorptions
dosis von 5.0×10-5 Gy (5 Mrad) eingesetzt wird.
Grundierungsschicht 2 | |
Gew.-Teile | |
graphitierter Ruß Nr. 4000B (30 mµm) | |
50 | |
Acryl-modifiziertes Vinylchlorid-Vinylacetat-Vinylalkohol-Copolymeres, Mol.-Gew. 30 000 | 40 |
Acryl-modifiziertes Polyurethan-Elastomeres, Mol.-Gew. 20 000 | 40 |
polyfunktionelles Acrylat, Mol.-Gew. 1000 | 20 |
Myristinsäure | 4 |
Lösungsmittelmischung (MIBK/Toluol) | 250 |
Die obige Mischung wird in gleicher Weise behandelt wie
die Grundierungsschicht 1.
Grundierungsschicht 3 | |
Gew.-Teile | |
Ruß, 30 mµm | |
60 | |
SiO₂ [nach Methode (2)], 50 mµm | 40 |
Phenoxyacrylat-modifiziertes Produkt, Mol.-Gew. 30 000 | 20 |
Acryl-modifiziertes Polyurethan-Elastomeres, Mol.-Gew. 30 000 | 50 |
Trimethylolpropan | 20 |
Ölsäure | 4 |
Methacrylat-stearat | 2 |
Lösungsmittelgemisch (MIBK/Toluol; 1/1) | 300 |
Die obige Mischung wird in gleicher Weise behandelt wie
die Grundierungsschicht 1.
Vergleichs-Grundierungsschichten 1, 2 und 3 werden in
gleicher Weise erhalten wie die obigen Grundierungs
schichten 1, 2 und 3, wobei jedoch kein Ruß einverleibt
wird.
Magnetische Schicht 3 | |
(magnetische Beschichtung vom wärmehärtenden Typ) | |
Gew.-Teile | |
Bariumferrit-Magnetpulver (Durchmesser = 0,11 µm, Dicke = 0,015 µm, Hc = 950 Oe) | |
120 | |
α-Al₂O₃-Pulver (0,5 µm, teilchenförmig) | 2 |
Dispergiermittel (gereinigtes Sojabohnenlecithin) | 3 |
Lösungsmittel (MEK/Toluol; 50/50) | 100 |
Die Mischung mit obiger Zusammensetzung wird 3 h in ei
ner Kugelmühle durchmischt, bis die Bariumferrit-Kristal
le in Form von Platten des hexagonalen Systems adäquat
mit dem Dispergiermittel benetzt sind. Sodann wird die
folgende Mischung sorgfältig unter Auflösung eingemischt.
Gew.-Teile | |
Vinylchlorid-Vinylacetat-Copolymeres (VAGH der UCC) | |
15 | |
thermoplastisches Urethanharz (Nippolan 3022 der Nippon Polyurethane Industry Co.) | 15 |
Lösungsmittel (MEK/Toluol; 50/50) | 200 |
Gleitmittel (mit einer höheren Fettsäure modifiziertes Siliconöl) | 3 |
Die erhaltene Mischung wird in eine Kugelmühle gegeben,
in der das Magnetpulver behandelt wurde, und die Mi
schung erneut 42 h dispergiert. Nach dem Dispergieren
gibt man 5 Gew.-Teile (als Feststoffgehalt) einer Iso
cyanatverbindung (Desmodule L der Bayer AG) hinzu, die
mit den funktionellen Gruppen, die in der Hauptsache
aus den Hydroxylgruppen des Bindemittels des magneti
schen Beschichtungsmaterials bestehen, reaktiv und ver
netzbar ist. Die Durchmischung erfolgt in der Kugelmüh
le während 20 min.
Das so erhaltene Beschichtungsmaterial wird in einer
Dicke von 3 µm auf die Grundierungsschicht aufgetragen,
welche sich auf einer Polyesterfolie mit einer Dicke
Von 33 µm befindet. Sodann erfolgt eine perpendikulare
Orientierung mit einem Permanentmagneten (0,3 T (3000 G)) wäh
rend der Trocknung und das Lösungsmittel wird mit Hilfe
einer Infrarotlampe oder mit Hilfe von Heißluft ver
dampft. Sodann wird der Beschichtungsfilm der Oberflä
chen-Glättungsbehandlung unterzogen und dann im aufge
wickelten Zustand 48 h in einem Ofen bei 80°C gehalten,
um die Vernetzungsreaktion aufgrund des Isocyanats zu
fördern.
Man erkennt aus Fig. 2, daß die perpendikulare Orientie
rung sich ändert, wenn das Aspektverhältnis der Barium
ferritkristalle in Form von Platten des hexagonalen
Systems in der Magnetschicht 3 sich ändert. Wenn das
Aspektverhältnis weniger als 6 beträgt, so ist das Aus
maß der perpendikularen Orientierung inadäquat. Wenn an
dererseits das Aspektverhältnis mehr als 6 beträgt, so
erzielt man leicht die gewünschte perpendikulare Orien
tierung.
Man erkennt aus Tabelle 7, daß die Teilchengröße vorzugs
weise höchstens 0,1 µm beträgt, um günstige elektromagne
tische Umwandlungscharakteristika zu erzielen. Es ist
möglich, eine Teilchengröße von bis zu 0,2 µm unter
praktischen Gesichtspunkten zu wählen.
Teilchengröße (µ/m) | |
C/N | |
0,30 | |
-8 | |
0,20 | -3 |
0,15 | -2 |
0,10 | 0 |
0,08 | +0,2 |
0,07 | +0,4 |
Die magnetische Schicht 3′ wird in gleicher Weise herge
stellt wie die magnetische Schicht 3, wobei jedoch
5 Gew.-Teile Ruß (20 mµm) als weitere Komponente zuge
setzt werden.
Magnetische Schicht 4 | |
(magnetische Schicht vom strahlungshärtbaren Typ) | |
Gew.-Teile | |
Bariumferrit (Durchmesser = 0,1 µm, Dicke = 0,01 µm, Hc = 800 Oe) | |
120 | |
α-Al₂O₃-Pulver (0,5 µm, teilchenförmig) | 2 |
Lösungsmittel (MEK/Toluol; 50/50) | 100 |
Das Gemisch der obigen Zusammensetzung wird 3 h in ei
ner Kugelmühle vermischt, um die Bariumferritkristalle
in Form von Platten des hexagonalen Systems adäquat zu
benetzen. Sodann wird die folgende Bindemittelmasse
sorgfältig gemischt und aufgelöst. FG bedeutet "als
Feststoffgehalt").
Gew.-Teile | |
Vinylchlorid-Vinylacetat-Vinylalkohol-Copolymeres (enthaltend Maleinsäure), Mol.-Gew. 40 000 | |
6 (FG) | |
Vinylchlorid-Vinylacetat-Copolymeres mit eingeführten Acryl-Doppelbindungen (enthaltend Maleinsäure) mit einem Mol.-Gew. von 20 000 | 12 (FG) |
Polyether-Urethan-Elastomeres mit eingeführten Acryl-Doppelbindungen mit einem Mol.-Gew. von 40 000 | 9 (FG) |
Pentaerythrit-triacrylat | 3 |
Lösungsmittel (MEK/Toluol; 50/50) | 200 |
Stearinsäure | 4 |
Butylstearat | 2 |
Lösungsmittel (MEK/Toluol; 50/50) | 200 |
Das Bindemittelgemisch wird in die Kugelmühle gegeben,
in der zuvor das Magnetpulver behandelt wurde, und die
Mischung sodann erneut 42 h gemischt und dispergiert.
Das magnetische Beschichtungsmaterial wird sodann auf
eine Grundierungsschicht aufgetragen, welche zuvor auf
eine Polyesterfolie mit einer Dicke von 33 µm aufge
bracht wurde. Dann erfolgt eine perpendikulare Orien
tierung mit einem Permanentmagneten (3000 G) während
der Trocknung. Nach Verdampfen des Lösungsmittels mit
Hilfe einer Infrarotlampe oder mittels Heißluft wird
der Beschichtungsfilm einer Oberflächenglättung unter
zogen. Sodann erfolgt eine Bestrahlung mit Elektronen
strahlen. Hierzu wird ein Elektronenstrahlbeschleuniger
des Elektronen-Vorhang-Typs der ESI Company verwendet.
Die Beschleunigungsspannung beträgt 150 KeV und der
Elektrodenstrom beträgt 20 mA. Die Gesamtdosis beträgt
5 Mrad. Man arbeitet unter einer Stickstoffatmosphäre.
Auf diese Weise wird die Beschichtung gehärtet.
Die magnetische Schicht 4′ wird in gleicher Weise herge
stellt wie die magnetische Schicht 4, wobei jedoch
5 Gew.-Teile graphitierter Ruß (Nr. 4000B) zusätzlich bei
gemischt werden.
Jede der obigen magnetischen Schichten wird mit jeder
der Grundierungsschichten gemäß Tabelle 8 kombiniert.
Die Eigenschaften sind in Tabelle 8 zusammengestellt.
In bezug auf das magnetische Aufzeichnungsmedium mit ei
ner Kombination der magnetischen Schicht 3, der Grundie
rungsschicht 1 und der rückwärtigen Beschichtung 2 wird
das Verhältnis des Pigments zum Bindemittel in der rück
wärtigen Beschichtung geändert, um den Wert E′ (Young-
Modul), den elektrischen Widerstand und die Rauhigkeit
der Oberfläche der rückwärtigen Beschichtung einzustel
len. Die sich daraus ergebenden Änderungen werden ge
prüft. Die Ergebnisse finden sich in den Tabellen 9 und
10. Gemäß Tabelle 9 wird eine Beschichtung auf einer
Substratfolie mit einer Dicke von 33 µm aufgebracht.
Gemäß Tabelle 10 wird die Beschichtung auf einer Sub
stratfolie mit einer Dicke von 11 µm aufgebracht. Zur
Bewertung wird ein 8 m/m-Wiedergabegerät verwendet.
Der elektrische Widerstand der gesamten Magnetbeschich
tung beträgt 3×10⁷ Ohm/cm².
Aus den Tabellen 9 und 10 ist ersichtlich, daß befrie
digende Ergebnisse für alle Charakteristika bei den
Proben Nr. 2 bis 7 erhalten werden, wobei die magneti
sche Schicht einen elektrischen Widerstand von höchstens
10¹⁰ Ohm/cm aufweist und die rückwärtige Beschichtung
einen elektrischen Widerstand von höchstens 10¹⁰ Ohm/cm²
hat. E′ beträgt 200 bis 1500 kg/mm² und die Oberflä
chenrauhigkeit beträgt höchstens 0,20 µm bei einem Ab
bruchpunkt von 0,17 mm beim 20 Punkte-Durchschnittsver
fahren.
Besonders im Falle eines magnetischen Aufzeichnungsme
diums vom Scheibentyp ist es unmöglich, die rückwärtige
Beschichtung wegzulassen, da in diesem Fall beträchtli
che Wellungen auftreten. Wenn andererseits eine rückwär
tige Beschichtung vorgesehen wird, so kommt es nur zu
minimalen Wellungen, welche kein praktisches Problem
darstellen.
Sodann werden magnetische Aufzeichnungsmedien unter
zweckentsprechender Kombination der magnetischen Schich
ten 3, 4, 3′ und 4′ mit den Grundierungsschichten 1, 2
und 3 sowie den rückwärtigen Beschichtungen 1, 2 und 3
und der Vergleichsbeschichtung auf der Rückseite herge
stellt, wobei man die Reihenfolge der Ausbildung der
Schichten ändert. Die Kalanderbehandlung erfolgt bei der
Ausbildung jeder Schicht. Die Charakteristika des Auf
zeichnungsmediums werden gemessen und die Ergebnisse fin
den sich in den Tabellen 11 und 12. Tabelle 11 bezieht
sich auf die Beschichtung einer Basisfolie mit einer
Dicke von 33 µm und Tabelle 12 auf die Beschichtung ei
ner Basisfolie mit einer Dicke von 11 µm. In den Tabel
len bezeichnen (1) und (2) die Reihenfolge der Ausbildung
der magnetischen Beschichtung, der Grundierung und der
rückwärtigen Beschichtung.
Man erkennt aus den Tabellen 11 und 12, daß es günstig
ist, mindestens eine der beiden Schichten (magnetische
Schicht und rückwärtige Beschichtung) vom strahlungs
härtbaren Typ (A, B) zu wählen. In diesem Falle kommt es
zu keiner Überführung der Rauhigkeit von der Rückseite
auf die magnetische Schicht im Gegensatz zu einem Fall,
bei dem sowohl die magnetische Schicht als auch die
rückwärtige Beschichtung vom wärmehärtenden Typ
(Vergleichsbeispiel) sind. Demzufolge ist die Wahrschein
lichkeit der Signalausfälle stark verringert und das
Ausgangssignal erhöht. Falls sowohl die magnetische
Schicht als auch die rückwärtige Beschichtung vom strah
lungshärtbaren Typ sind (C), erzielt man überlegene Er
gebnisse in bezug auf z. B. die elektromagnetischen Um
wandlungscharakteristika. Bei einem Vergleich der Grup
pen A, B und C und dem Vergleichsbeispiel erkennt man,
daß im Falle der Gruppen A, B und C keine nachteiligen
Effekte bei einer Verengung des Bandwickels zustande
kommen und die Differenz der elektromagnetischen Umwand
lungscharakteristika zwischen dem Außenbereich und dem
Innenbereich des aufgewickelten Bandes ist stark herab
gesetzt. Die gleiche Tendenz ergibt sich für den Fall,
daß C den Fällen A und B überlegen ist. Ferner kann im
Falle der Gruppe C die Härtung kontinuierlich während
der laufenden Herstellung durchgeführt werden, ohne daß
es zu nachteiligen Effekten aufgrund einer Verengung
des Bandwickels kommt.
Vergleich C 1 betrifft den Fall, daß keine leitfähige
Substanz der Grundierung einverleibt wird. Die Medien
der Erfindung haben einen niedrigeren elektrischen Wi
derstand als das Vergleichsbeispiel C 1 und somit ist
die Abrasion der rückwärtigen Beschichtung und die Abra
sion der Magnetschicht minimal und das Aussehen des
Wickels ist verbessert und auch die Signalausfälle wer
den verringert.
Die obigen Bänder zeigen eine minimale Reibung, da man
eine Fettsäure in den Beschichtungsfilm einarbeitet.
Somit zeigen sie keinerlei Fluktuationen des Bildes
beim Lauf unter hohen Temperaturbedingungen.
Gemäß einem ersten Aspekt der Erfindung wird ein magne
tisches Aufzeichnungsmedium geschaffen, welches eine
magnetische Aufzeichnungsschicht aufweist, die ein Ma
gnetpulver aus Bariumferrit mit plattenförmigen Kristal
len des hexagonalen Systems enthält, sowie eine rückwär
tige Beschichtung, wobei das Bindemittel für die rück
wärtige Beschichtung aus einem strahlungshärtbaren Harz
besteht und wobei der elektrische Widerstand der rück
wärtigen Beschichtung höchstens 10¹⁰ Ohm/cm² beträgt.
Gemäß einem zweiten Aspekt der Erfindung umfaßt das ma
gnetische Aufzeichnungsmedium eine magnetische Beschich
tung, enthaltend ein magnetisches Pulver aus Bariumfer
rit mit plattenförmigen Kristallen des hexagonalen Sy
stems und mit einer rückwärtigen Beschichtung sowie
mit einer leitfähigen Grundierungsschicht unterhalb der
magnetischen Aufzeichnungsschicht, wobei der gesamte
elektrische Widerstand auf der Seite der magnetischen
Beschichtung höchstens 10¹⁰ Ohm/cm² beträgt und das
Bindemittel der rückwärtigen Beschichtung aus einem
strahlungshärtbaren Harz besteht und wobei der elektri
sche Widerstand der rückwärtigen Beschichtung höchstens
10¹⁰ Ohm/cm² ausmacht. Demzufolge ist es möglich, vor
zügliche magnetische Aufzeichnungsmedien mit minimalen
Signalausfällen zu erhalten, welche frei sind von Ab
scheidungen von Fremdmaterial und Staub. Es kommt nicht
zu einer Überführung von der rückwärtigen Seite auf die
magnetische Schicht und auch nicht zu Haftungsphänomenen
und zu einer Adhäsion. Ferner hat das Aufzeichnungsmedi
um befriedigende Kurzwellen-Aufzeichnungscharakteristika
aufgrund des Magnetpulvers aus plattenförmigen Kristal
len des hexagonalen Systems, z. B. des Bariumferrit-
Magnetpulvers. Demzufolge kommt es im Falle einer Ma
gnetscheibe nicht zu Wellungen. Wenn im Falle eines Ma
gnetbandes der Young-Modul der rückwärtigen Beschichtung
im Bereich von 200 bis 1500 kg/mm² liegt und die Ober
flächenrauhigkeit der rückwärtigen Beschichtung höchstens
0,20 µm beträgt bei einem Abbruchpunkt von 0,17 mm bei
einem 20 Punkte-Durchschnittsverfahren, so steigt die
Dauerhaftigkeit der rückwärtigen Beschichtung und es
kommt nicht zu Abrasionen. Der Abrasionswiderstand ist
verbessert, so daß es möglich ist, ein Magnetband mit
vorzüglichen elektromagnetischen Umwandlungscharakteri
stika zu erhalten.
Ein perpendikular orientiertes, magnetisches Aufzeich
nungsmedium ist anderen magnetischen Aufzeichnungsmedi
en mit ebener Orientierung überlegen, da es kaum zur
Ausbildung eines diamagnetischen Feldes kommt. Somit
sind die magnetischen Aufzeichnungsmedien der vorliegen
den Erfindung vorzüglich für Aufzeichnungen hoher Dichte
geeignet, wie sie bei digitalen Audiobändern, bei Flop
py-Discs oder Videofloppies zur Anwendung kommen.
Die verschiedenen Charakteristika wurden folgendermaßen
gemessen und bewertet.
Ein Band mit einer Beschichtung auf einer Substratfolie
von 33 µm Dicke wird mit einer Bandgeschwindigkeit von
200 m/min betrieben, wobei es während des Laufs an 50
Führungspfosten vorbeiläuft. Die Abrasion der rückwärti
gen Beschichtung, das Aussehen des Bandwickels im Falle
einer Jumbo-Rolle und die Adhäsion an den Führungspfo
sten sowie die Abscheidung von Fremdmaterial werden be
urteilt.
Das C-S/N-Verhältnis (Relativwert) wird gemessen, wenn
man die Aufzeichnung und Wiedergabe mit RF-Signalen mit
einer Hauptfrequenz von 7 MHz durchführt. Die Rotations
geschwindigkeit beträgt 3600 U/min und die Relativge
schwindigkeit 0,6 m/sec.
Das C-S/N-Verhältnis (Relativwert) wird gemessen, wenn
die Aufzeichnung und Wiedergabe mit einem 8 m/m-Gerät
bei einer Hauptfrequenz von 7 MHz durchgeführt wird. Die
Relativgeschwindigkeit beträgt 3,8 m/sec.
Es wird ein 8 m/m-Wiedergabegerät verwendet. Man läßt
zunächst das Band über die gesamte Länge vorwärtslaufen.
Sodann wird es zurückgespult, und dieser Vorgang wird
gestoppt, wenn der Rest der Länge 50 m beträgt. Sodann
wird es bis zum Ende rasch aufgewickelt. Danach wird der
Zustand des Bandwickels visuell beurteilt. Der Zustand
des Bandwickels ohne erkennbaren Bruch oder Abstand des
Bandwickels wird mit dem Symbol ○ bezeichnet. Der un
zureichende Wicklungszustand im Falle eines Bruchs oder
Abstands im Bandwickel wird mit X bezeichnet.
Es wird ein handelsübliches 8 m/m-Wiedergabegerät ver
wendet. Man läßt das Band 50 Mal laufen. Dann werden die
Verfleckungen im Inneren des Kassettengehäuses beobach
tet. Das Symbol ○ bezeichnet den Fall, daß keine Ver
fleckungen beobachtet werden. X zeigt den Fall beträcht
licher Verfleckungen an.
Der Young-Modul wird bei 20°C mit einem Elastizitäts-
Spektrometer (Iwaki Seisakusho, Toyo Boardwin, Toyo
Seikosha) gemessen.
Die Oberflächenrauhigkeit wird nach 20 Punkte-Durch
schnittsverfahren ermittelt, und zwar aus einer Aufstel
lung, welche mit Hilfe eines Talystep (Taylor-Hobson
Co.) erhalten wird. Man wählt einen Abbruchpunkt von
0,17 mm und einen Nadeldruck von 0,1 × 2,5 µm.
Claims (4)
1. Magnetisches Aufzeichnungsmedium, umfassend ein nichtmagneti
sches Substrat, eine magnetische Aufzeichnungsschicht mit einem
elektrischen Widerstand von mehr als 10¹⁰ Ohm/cm², enthaltend ein
Bariumferrit-Magnetpulver mit plattenförmigen Kristallen des
hexagonalen Systems mit einem Aspektverhältnis von mindestens 6
und mit einer Teilchengröße von höchstens 0,2 µm auf einer Seite
des Substrats und eine rückwärtige Beschichtung auf der anderen
Seite des Substrats, dadurch gekennzeichnet, daß die rückwärtige
Beschichtung ein Bindemittel aus einem strahlungshärtbaren Harz
mit einem Widerstand von höchstens 10¹⁰ Ohm/cm² enthält und einen
Young-Modul E′ von 200 bis 1500 kg/mm² hat.
2. Magnetisches Aufzeichnungsmedium nach Anspruch 1, dadurch ge
kennzeichnet, daß die rückwärtige Beschichtung eine Oberflächen
rauhigkeit von höchstens 0,20 µm aufweist, gemessen mit einem
Abbruchpunkt von 0,17 mm nach dem 20-Punkte-Durchschnittsver
fahren.
3. Magnetisches Aufzeichnungsmedium nach Anspruch 1, dadurch ge
kennzeichnet, daß die magnetische Aufzeichnungsschicht mit einer
leitfähigen Grundierung versehen ist, so daß der gesamte elektri
sche Widerstand an der Seite der magnetischen Aufzeichnungs
schicht höchstens 10¹⁰ Ohm/cm² beträgt.
4. Magnetisches Aufzeichnungsmedium nach Anspruch 3, dadurch ge
kennzeichnet, daß die Oberflächenrauhigkeit höchstens 0,20 µm
beträgt, gemessen bei einem Abbruchpunkt von 0,17 mm mit dem
20-Punkte-Durchschnittsverfahren.
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