DD267587A1 - Magnetisches aufzeichnungsmaterial - Google Patents

Abstract

Magnetisches Aufzeichnungsmaterial fuer die Speicherung von Ton- und Videosignalen sowie von Daten in digitaler und analoger Form, hergestellt aus einer Disperson von feinteiligem magnetisch anisotropen Material in einer Loesung aus organischem Loesungsmittel, Polymerbindemittel und ueblichen Zusatzstoffen, wie Gleitmittel, Dispergierhilfsmittel und Antistatika, schichtfoermigem Auftragen der Dispersion auf eine nichtmagnetisierbare Unterlage, Ausrichtung der magnetisierbaren Teilchen durch ein Magnetfeld und Entzug des Loesungsmittels aus der Schicht, geschaffen derart, dass fuer das Dispergieren des magnetischen Pigments als Dispergierhilfsmittel ein ternaeres Gemisch unterschiedlicher Phosphorsaeureester eingesetzt wird, bestehend ausA: einem Phosphorsaeureester der Formel (1)R1 verzweigter oder unverzweigter, gesaettigter oder ungesaettigter Alkylrest mit 1 bis 22 KohlenstoffatomenR2 R1 oder HB:einem Phosphorsaeureester der Formel (1), worinR1 verzweigter oder unverzweigter, gesaettigter oder ungesaettigter Alkylrest mit 1 bis 22 KohlenstoffatomenR2 Alkylphenolethoxyradikal der Formelmit m 4 bis 21n 3 bis 20 undC:einem Phosphorsaeureester der Formel (1), worinR1 Alkylphenolethoxyradikal der Formelmitm 4 bis 21n 3 bis 20R2 R1 oder HFormeln

Description

) P » 0 (D,

^z OH

worin

.R₁ = verzweigter oder unverzweigter, gesättigter oder ungesättigter Alkylrest mit 1 bis

22 Kohlenstoffatomen R₂ = R₁OdOrH B: einem Phosphorsäureester der Formel (1), worin

R₁ = verzweigter oder unverzweigter, gesättigter oder ungesättigter Alkylrest mit 1 eis

22 Kohlenstoffatomen R₂ = Alkylphenolethoxyradikal der Formel

,-CK₂-

mit m - 4 bis 21 η = 3 bis 20

C: einem Phosphorsäureester der Formel (1), worin R₁ = Alkylphenolethoxyradikal der Formel

mit m = 4bi 21 η = 3 bis 20 R₂ = R₁OdOrH ist.

2. Magnetisches Aufzeichnungsmaterial nach Anspruch 1, gekennzeichnet dadurch, daß die Phosphorsäureester A, S und C als ternäres Gemisch im Verhältnis 10:1:0,5 bis 1:10:5, vorzugsweise 5:2:1 bis 2:5:2,5, vorliegen.

3. Magnetisches Aufzeichnungsmaterial nach Anspruch 1 und 2, gekennzeichnet dadurch, daß die Dispergierhilfsmittel in einer Gesamtmenge von 0,2 bis 10,0Gew.-%, vorzugsweise 3,5 bis 6,0Gew.-%, bezogen auf die Menge eingesetztes Pigment in der Magnetbandrezeptur, eingesetzt werden.

4. Magnetisches Aufzeichnungsmaterial nach Anspruch 1 bis 3, gekennzeichnet dadurch, daß der magnetischen DispersionzurVerbesserung der Hydrolysestabilität und der Klimabeständigkeit der Magnetschicht eine untergeordnete Menge eines Polyisocyanates zugesetzt werden kann.

Anwendungsgebiet der Erfindung

Die Erfindung betrifft magnetische Aufzeichnivgsmaterialien mit hoher Aufzeichnungsdichte, bestehend aus einem nichtmagnetischen und nichtmagnetisierbaren Träger und einer darauf befindlichen magnetisierbaren Schicht, in der feinst verteilte magnetische Pigmente in polymeren Bindemitteln vorliegen. Solche magnetischen Aufzeichnungsmaterialien eignen sich insbesondere für die Speiche'jng von Ton· und Videosignalen sowie von Daten in digitaler und analoger Form. FQr die modernen magnetischen Aufzeichnungsmaterialien erhöhen sich in steigendem Maße die Qualitätsanforderungen.

Besonderes Augenmerk wird dabei auf eine Verbesserung der Oberflächengüte, Abriebsfestigkeit, des Abrasivitätsverhaltens und vor allem auf die elektroakustischen Kennwerte gelegt.

Dies erfordert nicht nur eine Vervollkommnung der eingesetzten magnetisierbarer) Partikel wie Chromdioxid, γ-Eisenoxid, cobaltdotlertes γ-Elsenoxid, Metallpigment und Bai !umferrit, sondern es muß auch den Wirkmöglichkeiten der Hilfsstoffe der Rezeptur magnetischer Aufzeichnungsmateriallen, verbunden mit einer verbesserten Verarbeitbarkeit der magnetischen Dispersionen, mehr Beachtung geschenkt werden.

Charakteristik des bekannten Staides der Technik Als Dieperglerhllfsmfttel, die bei der Herstellung magnetischer Aufzeichnungsmaterialien zum Einsatz kommen, können vor

allem solche Stoffsysteme wie Lecithin, metallorganische und phosphorhaltige Verbindungen genannt werden.

Lecithin als Naturstotf mit einem hohen Anteil nichttensidischer Begleitstoffe ist für hochwertige Aufzeichnungsmaterialien

nicht geeignet. Das in neueren Schriften verwandte Reinlecithin ist nur mit einem hohen Aufwand erhältlich. Einen Überblicküber einen solchen Rein'gungsprozeß gibt die Lu OS 2728087. Die metallorganischen Verbindungen (DE AS 1195810,

DE OS 3123012, DE OS 3138278, DE OS 3139297, DE OS 3314301, DE OS 3339244), diese schon allein von der Synthese her

komplizierten Verbindungen, stellen auch an die Adsorptionsstellen der Pigmentoberfläche besondere, meist sterlsch geartete

Anforderungen. Damit verringert sich ihr Adsorptionsvermögen und damit auch ihre Wirksamkeit. Die phosphorhaltigen Tenside stellen sich zumeist als Phosphorsäureester dar, die allein oder im Gemisch mit andersartigen Tensiden eingesetzt werden (DE OS 1234234, DE OS 22250384, DE OS 2754883, DE OS 3044770, DE OS 3418673). Ziel der Erfindung

Das Ziel der vorliegenden Erfindung besteht darin, eine wirkungsvollere Dispergierung der magnetischen Pigmente wie Chromdioxid, γ-Eisenoxid, cobaltdotiertes Eisenoxid, Magnetpigment und Bariumferrit und eine stärkere Hydrophobierung der Pigmentoberfläche zu erreichen. Die Neigung zur Reagglomeration der Pigmentpartikel soll gleichfalls herabgesetzt werden. Daraus ergibt sich zum einen eine Verringerung der in das System einzubringenden Mahlarbeit und zum anderen für die magnetischen Aufzeichnungsmaterialien eine Qualitätssteigerung durch bessere Nutzung der dem Magnetpigment innewohnenden Eigenschaften. Das zeigt sich anwendungstechnisch beispielsweise in einem hohen Volumenfüllfaktor, einem hohen Rechteckfaktor und Ausrichtungskoeffizienten und einer geringen Schaltfeldstärkenverteilung sowie einer glatten Bandoberfläche und einer verbesserten maximalen Aussteuerbarkeit.

Darlegung des Wesens der Erfindung

Das Ziel der vorliegenden Erfindung, eine wirkungsvollere Dispergierung der magnetischen Pigmente und eine stärkere Hydrophobierung der Pigmentoberfläche zu erreichen, wird erfindungsgemäß dadurch geiöst. daß Im Verfahren zur Herstellung magnetischer Aufzeichnungsmaterialien durch Dispergieren von feinteiligem magnetisch anisotropem Material und üblichen Zusatzstoffen in einer Polymerbindemittellösung, schichtförmigem Auftragen der Dispersion auf eine nichtmagnetische und nichtmagnetisierbare Unterlage, Ausrichten der mcgnetisierbaren Partikel mit Hilfe eines Magnetfeldes, Entzug der Lösungsmittel aus der aufgetragenen Schichten und einer geeigneten Oberflächenbehandlung der Magnetschicht geeignete Nettmittel oder Nettmittelkombinationen untereinander als Dispergierhilfsmhtel zum Einsatt kommen. Es wurde nun überraschenderweise gefunden, daß sich magnetische Aufzeichnungsmaterialien mit höhe;er Qualität herstellen lassen, wenn erfindungsgemäß beim Dispergieren ein Gemisch unterschiedlicher Phosphorsäureeste; der Formel

^R1~^OvP = 0 R₅-O"/ CH

als Dispergierhilfsmittel zugesetzt wird. Es handelt sich hierbei um ein ternäres Gemisch folgender Phosphorsäureestertypen: Typ I: Ri = verzweigter oder unverzweigter, gesättigter oder ungesättigter Alkylrest mit 1 bis 22 Kohlenstoffatomen

R₂ = RioderH Typ II: R₁ = v-^weigter oder unverzweigter, gesättigter oder ungesättigter Alkylrest mit 1 bis 22 Kohlenstoffatomen

R₂ = Alkylphenolethoxyradikal der Formel

(2)

CH₃- (CH₂ VQ-O-f-

mit m = 4 bis 21 η = 3his20

Typ III: R_t = Alkylphenolethoxyradikal der Formel

CHo-(CHp) -f~S~ 04GH₀-GH₀-OK j c m \ / c c η

mit m = 4 bis 21 η = 3 bis 20 R₂ = R«oderH

Dieses erfindungagemäße Dispergierhilfsmittelgemisch wird in der zu dispergiorenden magnetischen Suspension in einer Menge von 0,2 bis 10,0Gew.-%, vorzugsweise 3,5 bis 6,0Gew.-% bezogen auf die Menge magnetisches Pigment, eingesetzt. In Abhängigkeit des Anwendungsfalles für den jeweiligen magnetischen Aufzeichnungsträger werden die Dispergierhilfsmittel im ternären Gemisch nach Typ I, Il und III im Verhältnis 10:1:0,5 bis 1:10:5, vorzugsweise 5:2:1 bis 2:5:2,5, variiert. Im erfindungsgemäßen Verfahren eignen sich insbesondere für Typ I Phosphorsäureester der Formel

P(OH) ₍₃.

Il

mit x,y - 1 bis 2 x + y = 3

und für Typ III Phosphorsäureester der Formel

' [GH₃-(GH₂)Q-Q- OfCH₂-CH₂-O^_nJ_x-P(0H)_y (4)

0 mit η = 3 bis 20

x,y = Ibis 2 x + y = 3

FOr die Zusammensetzung der Dispersion wurden die handelsüblichen Produkte der Magnetbandindustrie eingesetzt und für die Verarbeitung die üblichen Methoden angewendet. Als magnetisch anisotropes Material werden bevorzugt feinteilige nadeiförmige Y-Fe₂O₃-Pigmente, cobaltdotierte Eisenoxide, Chromdioxide, Bariumferrite und Metallpigmente verwandt. Als Bindemittel für die Magnetschichten kommen die üblichen Polymere, wie Polyurethanelastomere, hydroxylgruppenhaltige Mischpolymerisate (Polyvinylformal u. a.), chlorierte Polymere, Nitrocellulose, Vinylchlorid-Vinylacetat-Copolymere und Abmischungen aus den Polymeren zum Einsatz. Als organische Lösungsmittel für die Herstellung der Dispersionen eignen sich dia dafür bekannten Lösungsmit :el, wie cyclische Ketone (Cyclohexanon), Aromaten (Benzen, Toluen, Xylen), lineare Ketone (Aceton, Methylethylketon), cyclische Ether

(Tetrahydrofuran, Dioxan), Ester (Essigsäureethyl-, Essigsäurebutyler.'er) und chlorierte Kohlenwasserstoffe (Dichlormethan,

Dichlorethan) sowie Lösungsmittelmischungen. Den zu erstellenden Dispersionen können weitere übliche Zusatzstoffe zu- Verbesserung der Gebrauchswerteigenschaften, wie Ruß oder Graphit als Antistatika oder Silikonöle, Pflanzenöle, Carbonsäuren und/oder deren Ester als Gleitmittel zugesetzt

werden.

Die nach dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellten magnetischen Aufzeichnungsmaterialien zeichnen sich

insbesondere in einer hohen Packungsdichte, einem hohen Rechteckfaktor itWiOs und Ausrichtungsquotienten |Φ_η3 nng./^ns„u,, sowie einer glatten Bandoberfläche und einer verbesserten maximalen Aussteuerbarkeit (NennfluSabstand Op₃%) aus.

Ausführungsbeispiel

Bestandteile	Gewichtsteilo
^=Fe2O1	1000
Phosphorsäureester Typ I	10,5
Phosphorsäureester Typ Il	26,3
Phosphorsäureester Typ III	13,2
Mischpolymerisat aus Vinylacetat,
Vinylalkohol und Vinylformal	21.7
1,2-Dichlorethan	1672
Cyclohexanon	318,5

Nach dieser Vordispergierphase über 1,5 Stunden erfolgt dij woitere Dispergierung in einer Rührwerkskugelmühle über einen Zeitraum von 3,5 Stunden bei einem Durchsatz von 90 l/h. Die weitere Dispergierung erfolgt unter Zugabe der folgenden Rezepturbestandteile:

Polyesterurethan	140,6
Mischpolymerisat aus Vinylacetat,
Vinylalkohol und Vinylformal	54,3
Sllikonöl	6,5
Alkylbsnzen	4,7
1,2-Diclilorethan	1028
Cyclohexanon	196
1,4-riydroxybenzen	3

Nach Erreichung der gewünschten Endkorngröße wird die Dispersion mehrmals filtriert und auf eine 11 μη dicky PETP-Unterlage aufgetragen. Nach Trocknung der Magnetbandbahn und einer anschließenden Druck- und Hitzebehandlung hat die Bahn eine Schichtdicke von 4,5 pm. Die Magnetschicht durchläuft in der Beschichtungsmaschine im noch feuchten Zustand ein Magnetfeld, In welchem die Pigmenttei'chan entsprechend den Feldlinien ausgerichtet werden. Die kalandrlerte Magnetbahn wird auf eine Bandbreite von 3,81 mm aufgeschnitter:.

Zur Verbesserung der Hydroiyses'.abiiität und KlimebestSndigkeit den Magnetbandes kann der Dispersion vor ihrem Auftrag auf die Polyeoterunterlage ein Polylsocyanat zugesetzt werden.

Verglelchsbelsple! Auf gleiche Weise wie im Ausführungsbeispiel, wobei jedoch anstelle des Dispergierhilfsmlttelgemlsches (Typ I, II, und III)

20Gowichtsteile Phosphorsäureester nach Typ I eingesetzt wurden, ist ein magnetisches Aufzeichnungsmaterial hergestelltworden.

Verglelchsbelsplel 2 Auf gleiche Weise wie im Ausführungsbeisplel, wobei jed jch anstelle des Dlspergierhilfsmittelgemisches (Typ I, Il und III)

25üewichtste!le Phosphorsäureester nach Typ III eingesetzt wurden, Ist ein magnetisches Aufzeichnungsmaterial hergestelltwordon.

Tabelle 1 Packungsdichte (%) i<t>as/t<Ps VergleichsbeL-iieM 41,8 0,84 ' 1,95 Vergleichsbeispiel 2 44,0 0.88 Alisführungsbeispiel 46,8 0,90 2,45 Tabelle 2 Totalreflexion Nennflußabstand

(%) 0,2,3% (dB)

Vergleichsbeispiel 1 27 3,6 Vorgleichsbeispiel2 20 ' 4,2 A. dführungsbeispiel 17 4,8

Claims (1)

1. Magnetisches Aufzeichnungsmaterial, hergestellt aus einer Dispersion von feinteiligem magnetisch anisotropen Material in einer Lösung aus organischem Lösungsmittel, Polymerbindemittel und üblichen Zusatzstoffen wie Gleitmittel, Dispergierhilfsmittel und Antistatika, schichtförmigern Auftragen der Dispersion auf eine nichtmagnetisierbare Unterlage, Ausrichtung der magnetisierbaren Teilchen durch ein Magnetfeld und Entzug des Lösungsmittels aus der Schicht, gekennzeichnet d adurch, daß für das Dispergieren des magnetischen Pigments als Dispergierhilfsmittel ein ternäres Gemisch unterschiedlicher Phosphorsäureester eingesetzt wird, bestehend aus

A: einem Phosphorsäureester der Formel (1)