DD267588A1 - Verfahren zur herstellung von magnetischen aufzeichnungstraegern - Google Patents

Abstract

Es wird ein Verfahren zur Herstellung von magnetischen Aufzeichnungstraegern fuer die Aufnahme und Wiedergabe von Ton, Bild und Daten, aus einer Dispersion von feinteiligem magnetisch anisotropem Material in einer Loesung aus organischem Loesungsmittel, Polymerbindemittel und ueblichen Zusatzstoffen, wie Gleitmittel, Dispergierhilfsmittel und Antistatika, schichtfoermigem Auftragen der Dispersion auf eine nichtmagnetische und nichtmagnetisierbare Unterlage, Ausrichtung der magnetisierbaren Pigmentteilchen durch ein Magnetfeld und Entzug des Loesungsmittels aus der Schicht beschrieben, in welchem fuer das Dispergieren des magnetischen Pigments als Dispergierhilfsmittel ein ternaeres Gemisch einesA: Phosphorsaeureesters der Formel (1)R1 Alkylphenolethoxyradikal der Formel (2)mit m 4 bis 21n 3 bis 20undR2 R1, oder H undB:Phospholipidkomplexes undC:Alkylarylpolyethylenglykol der Formel (3)mit m 4 bis 21n 3 bis 20eingesetzt wird.

Description

- ⁰OJ

worin R₁ = Alkylphenolethoxyradikal der Formel (2)

mit m = 4bis21 η = 3bis20

und FV= R₁ oderHund B: Phospholipidkomplexes und C: Alkylarylpolyathylenglykols der Formel (3)

(2)

mit m = 4bis21 η = 3 bis 20 eingesetzt wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, gekennzeichnet dadurch, daß das ternäre Gemisch A, B und C im Verhältnis 9:0,2:0,4 bis 1:9:0,28 eingesetzt wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1 und 2, gekennzeichnet dadurch, daß die Dispergierhilfsmittel in einer Gesamtmenge von 0,2 bis 8,0 Gew.-%, vorzugsweise 2,0 bis 5,0 Gew.-% bezogen auf die Menge eingesetztes Pigment in der Ansatzformulierung des magnetischen Aufzeichnungsträgers angewendet werden.

4. Verfahren nach Anspruch 1-3, gekennzeichnet dadurch, daß das magnetische Pigment mit der Gesamtmenge Dispergierhilfsmittel in einem organischen Lösungsmittel unter Zugabe von Polymerbindemittdl in einer Menge von 0-20Gew.-% der vorgesehenen Gesamtbindemittelmenge dispergiert wird und anschließend unter Zugabe des Restbindemittels und der Zusatzstoffe, wie Gleitmittel und Antistatika bis zur Endkorngröße fein dispergiert und die entstandene Dispersion nach Filtration a';f einen Träger aufgebracht wird.

5. Verfahren nach Anspruch 1-4, gekennzeichnet dadurch, daß der magnetischen Dispersion direkt vorder Beschichtung auf eine PETP-Unterlage eine Menge an Polyisocyanatvon 2-20 Gew. -%, bezogen auf Gesamtbindemittel, zugesetzt wird.

Anwendungsgebiet der Erfindung

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Herstellung magnetischer Aufzeichnungsträger durch Dispergieren von feinteiligem magnetisch anisotropem Material und üblichen Zusatzstoffen in einer Polymerbindemittellösung, schichtförmigem Auftragen der Dispersion au« die nichtmagnetische und nichtmagnetisierbare Uⁿ'<>rlage, Ausrichten der magnetisierbaren Partikel mit Hilfe eines Magnotfeldes, Entzug der Lösungsmittel aus der aufgetraj, <en Schicht und einer geeigneten Oberflächenbehandlung der Magnetschicht.

Magnetische Aufzeichnungsträger sind zur Aufnahme und Wiedergabe von Ton, Bild und Daten in Anwendung. Die ständig steigenden Anforderungen, welche an diese Aufzeichnungsträger gestellt werden, machen weitere Verbesserungen in magnetischer und elektroakustischer Hinsicht nötig. So erfordert die Entwicklung in Richtung höherer Aufzeichnungsdichten die

Herstellung immer dünnerer Magnetschichten. Aus diesem Grunde muß sowohl die Packungsdichte des magnetischen Materials in der Magnetschicht, die remanente Magnetisierung in Aufzeichnungsrichtung, die gleichmäßige Verteilung des magnetischen Materials in der Schicht, sowie die Oberflächen glätte und die Gleichmäßigkeit der Schicht in hohem Maße verbessert werden. Dies erfordert nicht nur eine Vervollkommnung der eingesetzten magnetisierbaren Materialien, sondern es muß auch den Wirkungsmöglichkeitan der Hllfsstoffe, verbunden mit einer Verbesserung der Verarbeitbarkeit magnetischer Dispersionen, immer mehr Beachtung geschenkt werden.

Charakteristik des bekannten Standes der Technik Als Dispergierhilfemittel, die bei der Herstellung magnetischer Aufzeichnungsträger zum Einsatz kommen, können vor allem

solche Stoffsysteme wie lecithin, metallorganiache und phouphorhaltlge Verbindungen genannt werden.

Lecithin als Ncturstoff mit einem hohen Anteil nichttensldiscrier Begleitstoffe ist für hochwertige Aufzeichnungsträger nicht

geeignet. Das In neueren Schriften verwandte Reinlecithin ist nur mit einem hohen Aufwand erhältlich. Einen Überblick über einen solchen Reinigungsprozeß gibt die DE OS 2728087.

Die metallorganischen Verbindungen (DE AS 1195810, DE OS 3123012, Di: OS 313827(1, DE OS 3139297, DE OS 3314301, DE OS 3339244), diese schon allein vom Syntheseweg her komplizierten Verbindungen, stellen auch an die Adsorptionsstellen

der Pigmentoberfläche besondere, meist sterisch bedingte Anforderungen.

Damit wird bei gleicher Adsorptionsenthalpie der Betrag der Adsorptionsentropie herabgesetzt und für die praktische Anwendung die selektive Wirksamkeit verringert. Die phosphorhaltigen Tenside stellen sich zumeist als Phosphorsäureester dar, die allein oder im Gemisch mit ar riersartigen Tensiden eingesetzt werden (DE OS 1234234, DE OS 2250384, 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, ^-Eisenoxid, cobaltdotiertes Eisenoxid, Magnetpigment sowie Bariumferrit und eine stärkere Hydrophobierung der Pigmentoberfläche zu erreichen. Die Neigung zur Reagglomeratlon der Pigmentpirtikel soll gleichfalls herabgesetzt werden.

Daraus ergibt sich einerseits eine Verringerung der in das System einzubringenden Mahlarbeit und andererseits für die magnetischen Aufzeichnungsträger eine Qualitätssteigerung durch bessere Nutzung der dem Magnetpigment innewohnenden Eigenschaften. Das zeigt sich anwendungstechnisch beispielsweise in einem hohen Volumenfüllfektor. einem hohen Rechteckfaktor und Ausrichtungsquotienten sowie einer geringen Schaltfeldstärkenverteilung und einer glatten Sandoberfläche.

Darlegung dos 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 gelöst, daß im Verfahren zur Herstellung magnetischer Aufzeichnungsträger durch Disper fieren von (einteiligem magnetisch anisotropem Material und üblichen Zusatzstoffen in einer Polymerbindemittellösung, schichtförmigem Auftragen der Dispersion auf eine nichtmagnetische und nichtmagnetisierbare Unterlage, Ausrichten der magnetisierbarer. Partikel mit Hilfe eines Magnetfeldes, Entzug der Lösungsmittel aus der aufgetragenen Schicht und einer geeigneten Oberflächenbehandlung der Magnetschicht geeignete Netzmittel oder Netzmittelkombinationen untereinander als Dispergierhilfsmittel zum Einsatz kommen. Es wurde nun überraschenderweise gefunden, daß sich magnetische Aüfzelchnungsmaterialien mit höherer Qualität herstellen lassen, wenn erfindungsgemäß beim Dispergieren ein ternäres Gemisch eines Phosphorsäureesters der Formul

R₁ - 0_s ¹ P = O <¹>

^R2 - °'0H mit R₁ » Alkylphenolethoxyradikal dor Formel

mit m = 4 bis 21 η « 3 bis 20 und R₂ = R₁ oder H

eines Phospholipidkomplexes (2)

und eines Alkylarylpolyethylenglykols der Formel

3 " ^(GH2⁾

mit m - 4 bis 21 η = 3 bis 20 zugesetzt wird.

Dieses erfindungsgemäße Dispergierhilfsmittelgemisch wjd in der zu dispergierenden Suspension in einer Menge von 0,2 bis

8,0Gew.-%, vorzugsweise 2,0 bis 5,0Gew.-%, bezogen o>J die Menge magnetisches Pigment eingesetzt.

Entsprechend des Anwendungsfalles werden die eingesetzten Stoffe (1), (2), (3) im Verhältnis variiert;

9:0,2:0,4 bis 1:9:0,28.

Im erfindungsgemäßen Verfahren eignen sich insbesondere Phosphorsäureester nach (1) der Formel

₃ - (CH₂)₈ —Q— 0 -(CH₂ - CH₂ - 0 *_n]_x-i-(0H)_y (4)

mit η = 3 bis 20

x,y = Ibis 2

x + y = 3

Phospholipidkomplexe nach (2) die reich an Phosphatidylcholin und Phosphatidylethanolamln, jedoch weitestgehend frei von flüssigen Klebern, Gehalt an (5) Wasser und unlöslichen Bestandteilen sind und Nonylphenolpolyglykolether nach (3) der Formel

CH₃ - (CH₂)₈

mit η " 3 bis 20

Für die Zusammensetzung der Dispersion werden die handelsüblichen Produkte der Magnetbandindustrie eingesetzt und für die Verarbeitung die üblichen Methoden angewandt. Als magnetisch anisotropes Material werden bevorzugt (einteilige naaalförmigey-FejOrPigmente, cobaltdotierte Eisenoxide, Chromdioxide, Bariumferrite und Metallpigmen e zur Anwendung gebracht. Als Bindemittel für die Magnetschichten kommen die üb!· jhen Polymere, wie Polyurethanelastomere, hydroxylgruppenhaltige Mischpolymerisate (Polyvinylformal), chlorierte Polymere, Nitrocellulose, Vinylchlorid-Vinylacetat-Copolymere und Abmlschungen aus den Polymeren zum Einsatz. Als organische Lösungsmittel für die Herstellung der Dispersionen eignen sich

die dafür bekannten Lösungsmittel, wie cyclische Ketone (Cyclohexanon), Aromaten (Benzen, Toluen, Xylen), lineare Ketone (Aceton, Methylethylketon), cyclische Ether (Tetrahydrofuran, Diox&n), Ester (EssigsSureethyl-, Essigsäurebutylester) und chlorierte Kohlenwasserstoffe (Dlchlormethan, Dichlorethan) sowie Lösungsmittelmischungen.

Den zu erstellenden Dispersionen können weitere übliche Zusatzstoffe zur 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 Aufzeichnungsträger zeichnen sich insbesondere

durch 6inen hohen Rechteckfaktor und Ausrichtungsquotienten, einen hohen Volumenfüllfaktor, gute Pegelgleichmäßigkeit und verringertem Pegelabfall aus.

Ausführungsbelsplel In einem VorJlspergieratjregat wird folgendes Gemisch 2 Stunden homogenisiert:

	Gewichtsteile
CrO2	1000
Phosphorsäureester nach Formel (4)	39,5
Phospholipidkomplex nach (5)	8,0
Alkylphenolpolyethylenglykol nach (6)	2,5
Mischpolymerisat aus Vinylacetat,
Vinylalkohol und Vinylformal	21,7
1,2-Dichlorethan	1672
Cyclohexanon	3'8,5

Nach dieser Vortifspergierphase erfolgt die weitere Dlspergierung in einer Rührwerkskugelmühle über einen Zeitraum von 3,5 Stunden, bei einem Durchsatz von 1,5 l/min. Die weitere Dispergierung erfolgt unter Zugabe der restlichen Rezepte; bestandteile:

	Gewichtsteile
Polyesterurethan	140,5
Mischpolymerisat aus Vinylacetat,
Vinylalkohol und Vinylformal	54,3
Silikonöl	6,5
Alkylbenzen	4,3
1,2-Dichlorethan	1028
Cyclohexanon	196
1,4-Hydroxybenzen	3

Bei Erreichung der gewünschten Endkorngröße wird die Dispergierung beendet und das entstandene Gemisch wird mehrmals

filtriert und auf ein« 11 μητι starke Polyesterunterlage aufgetragen und zwar in der Weise, daß man nach Entzug der Lösungsmittel und Druck· und Temperaturbehandlung der Magnetbahn eine Schichtdicke von 4,5pm erreicht.

Die Magnetschicht durchläuft in der Beschickungsmaschine im noch feuchten Zustand ein Magnetfeld, in welchem die Pigmentteilchen entsprechend der Feldlinien ausgerichtet werden. Die kalandrierte Magnetbahn wird nun auf die gewünschte Bandbreite von 3,81 mm aufgeschnitten. In Abhängigkeit vom eingesetzten Poly ester urethan und zur Verbesserung der Klima- und Hydrolysebeständigkeit der Magnetschicht kann der Dispersion vor ihrem Antrag au. die PETF-Unterlage ein Polyisocyanat in untergeordneter Menge

zugesetzt werden.

Zum Zwecke der Bewertung des Pegelabfalls und der Pegelgleichmäßigkeit wird auf einem definierten Bandstück der zu

bewertenden Magnetbandkassette mit Hilfe eines Tongenerators ein 10kHz-Signal aufgezeichnet. Nach 100 Durchlaufen des

Bandstückes durch ein Sony-Kassettendeck mit einer Geschwindigkeit von 4,76cm/s wer Jen Pegelabfall und Pegelgleichmäßigkeit zur ursprünglichen Aufzeichnung bewertet. Die Prüfdaten sind in Tabelle 1 zusammengefaßt. Zur Bestimmung des Ausrichtungsquotienten und des Rechteckfaktors wurden entsprechende Bandproben an einem Probenvibrationsmagnetometer vermessen. Die aus diesen Meßdaten errechneten Kennwerte sind zusammen mit dem Ergebnis des Volumenfüllfaktors in Tabelle 2 zusammengestellt. Vergielchsbelsplel 1

Die Herstellung des magnetischen Aufzeichnungsträgers erfolgt auf gleiche Weise wie im Ausführungsbeispiel, wobei jedoch die 50 Gewichtsteile Diepergierhilfsmittel, Phosphorsäureester nach Formel (4), Phospolipidkomplex nach (5) und Alkylphenolpolyethytonglykol nach (6) durch 35 Gewichtsteile Phosphorsäureester nach Formel (4) ersetzt wurden.

Verglelthsb6lsplel2

Auf gleiche Weise wie im Ausführungsbeispiel, wobei jedoch die 50 Gewichtsteile Dispergierhilfsmittel, Phosphorsäureester nach Formel (4), Phospholipidkomplex nach (5) und Alkylphenolpolyethylenglykol nach Formel (6) durch 30 Gewichtsteile Phospolipidkomplex nach (5) ersetzt wurden, ist ein Aufzeichnungsträger hergestellt worden.

Tabd* «

	mL101.DL[dBl	mL,o 100.DLIdB]	Δρ100
Vergleichsbeispiel 1 Vergleichsbeispiel 2 Ausführungsbeispiel	0,4 0,6 0,1	0,7 Spitze 1,1 0,9 Spitze 1,3 0,2 Spitze 0,(S	-1,0 -1,6 ±0
Tabelle 2
	Rechteckfaktor	Ausrichtungsquotient AlS Ilrvgi/^RS quit	Volumenfüllfaktor VFF I%]
Vergleichsbeispiel 1 Vergfeichsbeispiel 2 Ausführungsbeispiel	0,88 0,85 0,90	2,7 2,5 • 3,0	41,4 38,7 46,8

Claims (1)

1. Verfahren zur Herstellung von magnetischen Aufzeichnungsträgern aus einer Dispersion von feinteiiigem magnetisch anisotropem Material in einer Lösung aus organischem Lösungsmittel, Polymerbindemittel und üblichen Zusatzstoffen, wie Gleitmittel, Dispergierhilfsmittel und Antistatika, schichtförmigem Auftragen der Dispersion auf eine nichtmagnetische und nichtmagnetisierbare Unterlage, Ausrichtung der magnetisierbaren Pigmentteilchen durch ein Magnetfeld und Entzug des Lösungsmittels aus der Schicht, gekennzeichnet dadurch, daß für das Dispergieren des magnetischen Pigments als Dispergierhilfsmittel ein ternäres Gemisch eines

A: Phosphorsäureesters der Formel (1)