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Schichtmagnetogrammtråger zur Aufzeichnung von Videosignalen Die Erfindung
betrifft insbesondere als Video Magnetbänder geeignete Schichtmagnetogrammträger
aus einem flexiblen Polyåthylenterephthalattrågerfilm und einer gegebenenfalls auf
eine haftvermittelnde Zwischenschicht aufgebrachten Magnetschicht auf der Basis
von in einem organischen Bindemittel dispergierten feinteiligen Magnetpigments welche
sich durch einen besonders günstigen Videosignal-Rauschabstand und durch ein sehr
geringes Grass-Noise bei gleichzeitig niedriger Dropout-Rate auszeichnen0 Bei den
derzeitigen Bildaufzeichnungsverfahren kommen Magnetbänder mit Magnetschickitdicken
bis zu nur 2 /um zur Anwendung, um die aufzuzeichnenden Wellenlängen von 5 /um bis
zu etwa 1 8 /um speichern zu können Videobänder für derartige Einsatzzwecke sind
bereits bekannt, Die Magnetschichten solcher Bänder müssen eine hohe Füllung an
Magnetpigments eine besonders ausgeprägte magnetische Ausrichtung des anisotropen
Magnetpigments in der vorgesehenen Aufzeichnungsrichtung und eine möglichst geringe
Oberflächenrauhigkeit aufweisen, Insbesondere die letzte Anforderung hat großen
Einfluß auf die Rauscheigenschaften des Bandes, Die Steigerung der Oberflächenglätte
hat Jedoch auch Nachteile zur Folge, Magnetbänder mit ausgeprägt glatter Oberfläche
neigen bei wiederholter Benutzung auf dem Laufwerk zum Blockes da die Adhäsion zu
den schichtberührenden Teilen zu groß ist, Auch fehlt solchen Bändern ein gewisser
Selbstreinigungseffekt von mitgeschleppten Verunreinigungen.
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Die nach den bekannten Verfahren hergestellten Bildaufzeichnungsbänder
sind bezüglich Videosignal-Rauschabstand und Grass-
Noise nicht
befriedigend0 Ãuch das Fehlerverhalten solcher Bänder kann nicht unter einen bestimmten
Wert gesenkt werden, obwohl dies im Hinblick auf Geräte ohne zusätzliche Fehlerkompensationseinrichtung
wünschenswert wäre, Es hat nicht an Versuchen gefehlt, diesen Nachteil bei Videobändern
zu beheben, beispielsweise durch intensivere Homogenisierung der Magnetsehichtdispersions
durch besonders "weiche" Magnetschichteinstellung9 durch spezielle Glättverfahren
der Magnetschicht nach dem Beschichtungsvorgang0 Es bestand daher die Aufgabe Bildaufzeichnungsbänder
mit günstigem Videosignal-Rauschabstand und geringem Grass-Noise bei gleichzeitig
verringerter Fehlerrate bereitzustellen.
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Es wurde nun gefunden, daß Schichtmagnetogrammträgers bestehend aus
einer 4 bis D6 /um dicken flexiblen, gegebenenfalls mit einer haftvermittelnden
Zwischenschicht versehenen Polyäthylenterephthalatfolie und einer darauf aufgebrachtens
zur magnetischen Bild-Aufzeichnung geeigneten Schicht auf der Basis von in einem
organischen Bindemittel dispergierten feinteigigen Magnetpigments die gestellte
Aufgabe besonders vorteilhaft erfüllen, wenn die Polyäthylenterephthalatfolie eine
durchschnittliche OberflEchenrauhigkeit Rz von 0>05 bis 0,20 /um bei einer gleichzeitigen
Spitzenrauhigkeit Rt von höchstens 200 # des Durchschnittswertes aufweist, Die Verwendung
von Polyäthylenterephthalatfolie der genannten Dicke als Trägermaterial für flexible
Schichtmagnetogrammträger ist bekannt Auch die zum Stande der Technik und zum Vergleich
herangezogenen Bildaufzeichnungsbänder haben dieses Trägermaterial0 Es war daher
überraschend festzustellen, daß derartige Aufzeichnungsträger mit der magnetischen
Schicht auf einer erfindungsgemäß definierten Trägerfolie einen um 1 bis 2 dB besseren
Videosignal-Rauschabstand, ein um 1,5 bis 3 dB verringertes Grass-Noise bei einer
um etwa auf die Hälfte reduzierten Fehleranzahl aufweisen, als Videobänder mit der
gleichen Magnetschicht auf einer Trägerfolie größerer Rauhigkeits wie etwa einer
Oberflächenrauhigkeit Rz von durchschnittlich 0,15 bis 0,25 /um und einer Spitzenrauhigkeit
Rt von
400 % des Durchschnittswerts, obwohl die Rz-Werte der jeweiligen
Magnetschichten gleich sind.
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Die Rauhigkeitswerte werden gemessen mit einem Testschnittgerät gemäß
DIN 4762, Blatt 1 und DIN 4768g Blatt 1. Dabei ist Rz definiert als gemittelte Rauhtiefe,
DIN 4768, Blatt 1, Seite 29 Abschnitt 2o3o3 (Arithmetisches Mittel aus den Einzelrauhtiefen
fünf aneinandergrenzender Einzelmeßstrecken) und Rt als Rauhtiefe als Abstand des
Grundprofils vom Bezugsprofil, DIN 4762, Blatt 1, Seite 2, Abschnitt 3o1.2o1 (größter
rechtwinklig zum geometrisch-idealen Profil gemessener Abstand des Ist- zum Bezugsprofil).
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Die Magnetschicht ist in an sich bekannter Weise aufgebaut und hergestellt
und entspricht den Anforderungen bekannter Bildaufzeichnungsbänder. Das Magnetpigment
kann aus der Gruppe Gamma-Eisen(III)oxid, kobaltdotiertes Gamma-Eisen(III)-oxids
Chromdioxid und feinteilige ferromagnetische Metall-Legierungen ausgewählt werden.
Als Bindemittel für die Herstellung der Magnetschicht, in der das Verhältnis von
Magnetpigment zu Bindemittel bei 0,13 bis 0,5 und bevorzugt bei 0,17 bis 0>3
Gewichtsteilen Bindemittel zu einem Teil Magnetpigment liegt können die üblichen
organischen Polymeren, wie Polyvinylchlorid' Polyvinylalkohol, Polyvinylacetat,
Polyvinylidenchlorid, Polyacrylsäureester, Polyvinylbutyral, Polyvinylformal, Polyvinylchlorid-Maleinsäure
und Acrylsäuremischpolymerisate sowie Phenoxyharze, Polyester- und Polyätherurethane>
allein oder in Abmischungen verwendet werden.
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Die Magnetschicht kann zusätzlich noch vernetzt werden; entweder chemisch
beispielsweise durch Umsetzung der OH- oder NH-gruppenhaltigen Bindemittel mit di-
oder mehrfunktionellen Isocyanaten oder durch Elektronenstrahl- oder sonstige Härtung,
Zur Dispergierung des Magnetpigmentes werden zweckmäßigerweise übliche Dispergiermittel,
wie beispielsweise Salze von Fettsäuren, SoJalecithin oder sonstigen geeignete Stoffe
in Mengen von 0,5 bis 6 %, bezogen auf die Einwaage des Pigmentes, zugegeben, Außerdem
sind Zusätze, wie Butylstearat oder andere flüssige Ester, Siliconöl u. a. in Mengen
von
0>5 bis 10 /, bezogen auf Magnetpigment, üblich.
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Die erfindungsgemäß aufgebauten Schichtmagnetogrammträger zeichnen
sich gegenüber solchen nach dem Stand der Technik bezüglich Videosignal-Rauschabstand>
Grass-Noise und Fehlerrate aus.
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Der Signal-Rauschabstand ist das Verhältnis des Effektivwertes des
Störsignals zum Bildsignals gemessen in Dezibel, Der Signal-Rauschabstand hängt
von dem zur Aufzeichnung verwendeten Magnetband, von der aufgezeichneten Wellenlänge
und dem Signal-Rauschabstand des verwendeten Videorecorders ab. Die Rauschspannung
wird mit einem RHODE & SCHWARZ Video-Störspannungsmesser nach CCIR bei eingeschaltetem
Tiefpaß (5 MHz obere Bandgrenze) und eingeschaltetem Hochpaß (100 kHz untere Bandgrenze)
mit einer Aufzeichnung eines 30 #-Bildsignal auf einem handelsüblichen Recorder
gemessen. Die angegebenen Zahlenwerte in Dezibel beziehen sich auf die Bildsignalspannung
von 0,7 V und sind aus mehreren Messungen ermittelt worden, Die angegebenen Verbesserungen
gemäß der Erfindung sind bezogen auf den Standard-Signal-Rauschabstand von 50 dB.
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Das Grass-Noise ist eine Phasen-Amplitudenmodulation des HF-WiedergabesignalsO
Diese Modulation entsteht durch einen wechselnden Bandkopfkontakt. Bei vorgegebenem
Bandzug und vorgegebener Steifigkeit beeinflußt bekanntermaßen die Oberfläche der
Magnetschicht das Grass-Noise. Ein starkes Grass-Noise bewirkt ein Farbrauschen,
das sichtbar wird, wenn die Farbinformation auf etwa 700 bis 900 kHz gesetzt wird.
Der Störeffekt läßt sich aber auch dann nachweisen, wenn die Farbinformation direkt
ohn Umsetzung aufgezeichnet wird.
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Die Beurteilung erfolgt, indem die Wiedergabe einer Aufzeichnung als
Pegelhüllkurve auf dem Oszillographen sichtbar gemacht und die Rauhigkeit der Hüllkurve
als Maß für die Stärke des Grass-Noise herangezogen wird.
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Als Bandfehler (Dropout) wird ein Pegelabfall des HF-Videosignals
um
mehr als 20 dB für mehr als 2 /usec Dauer definiert. Zur Messung der Fehlerzahl
eines Magnetbandes wird ein 30 /-Bildsignal aufgezeichnet und die Fehler bei Wiedergabe
mit einem speziellen Gerät gezählt. Die Fehlerrate wird stark durch den Kopf-Band-Kontakt
und durch den Zustand des Recorders, insbesondere des Kopfaggregats, beeinflußt0
Die angegebenen Werte sind Mittelwerte, die auf mehreren handelsüblichen Videorecordern
gemessen worden sind.
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Die folgenden Beispiele und Vergleichsversuche zeigen die Verbesserungen
die möglich sind, wenn Schichtmagnetogrammträger mit der erfindungsgemäß definierten
Trägerfolie für die Bildaufzeichnung herangezogen werden. Die in den Beispielen
genannten Teile und Prozente beziehen sich auf das Gewicht, Die angegebenen K-Werte
wurden nach. Fikentscher, Cellulosechemie 15 (1962)> 60 bestimmt.
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Beispiel 1 In. eine Stahlkugelmühle mit einem Füllvolumen von 40
000 Volumenteilens die mit etwa 50 Umdrehungen pro Minute betrieben wird, werden
40 000 Teile Stahlkugeln, 5 400 Teile eines ferromagnetischen Chromdioxid-Pigmentes
mit einer mittleren Teilchengröße von etwa 0,5 /um und einem Verhältnis von Länge
zu Dicke von 4 : 1 bis 9 : 1, 5 Teile Zinkoleat, 108 Teile n-Butylstearat, 800 Teile
eines handelsüblichen isocyanatfreien Polyesterurethans aus einem Polyesterglykol
(aus Adipinsäure und Butandiol - 1>4) und Diisocyanatodiphenylmethan mit einem
K-Wert von etwa 63 (gemessen 1 ziege Lösung in Tetrahydrofuran), 400 Teile eines
Polyvinylacetats mit einem Vinylacetalanteil von mindestens 6## und einem K-Wert
von 68 (gemessen 1 ziege Lösung in Tetrahydrofuran) sowie 14 000 Teile eines Gemisches
aus gleichen Teilen Tetrahydrofuran und 1>4-Dioxan eingegeben, wobei die Eingabe
des Polyesterurethans und Polyvinylformais in Form ihrer gemeinsamen Lösung in dem
genannten Tetrahydrofuran-1>4-Dioxangemisch erfolgt. Die Gesamtmischung wird
in der Kugelmühle 5 Tage angetrieben,
bis eine ausreichende Oberflächenglätte
eines Abstriches einer Probe der Dispersion festgestellt wird. Die so erhaltene
Magnetschichtdispersion wird dann durch eine Cellulose-Asbestfaser-Filterschicht
filtriert und anschließend mit einer geeigneten Beschichtungseinrichtung auf die
vorbeschriebene Polyesterfolie von beispielsweise 12 /um Dicke und einer durchschnittlichen
Oberflächenrauhigkeit RZ von 0,15 /um, bei einer maximalen Spitzenrauhigkeit Rt
von o, 30 /um in der Auftragsdicke gegossen, daß nach Trocknung in einem nachgeschalteten
Trockenkanal und abschließendem Glättvorgang mit Mehrstufenkalander auf einen Rz-Wert
der Magnetschicht von 0,08 /um, eine Schichtdicke von ca. 5 /um verbleibt. Im Bereich
der noch nassen Schicht des Trockenkanals befindet sich dabei ein über die gesamte
Breite der Polyesterfolie reichender Magnet, welcher die Magnetteilchen in die gewünschte
Vorzugsrichtung dreht. Der so hergestellte Magnetogrammträger wird in Videobänder
von 1/2 Zoll Breite geschnitten.
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Vergleichsversuch A 1 Es werden Videobänder mit der gleichen Dispersion
und Verarbeitungstechnik, wie in Beispiel 1 angegeben, hergestellt.
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Unterschiedlich zu Beispiel 1 hat die verwendete 12 /um Trägerfolie
Jedoch eine durchschnittliche Oberflächenrauhigkeit RZ von 0,25 /um, bei einer Spitzenrauhigkeit
Rt von Q75 /um.
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Die Dicke der Magnetschicht beträgt, wie in Beispiel 1 angegeben,
ca. 5 /um , der Rz-Wert der Magnetschicht ebenfalls 0,08 /um.
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Die Video, Audio- und Fehlermessungen auf einem 1/2 Zoll VCR-Recorder
im Vergleich zu einem Bezugsband ergaben:
Video @@ Ton Dropout HF
S/N Grass 333 Hz 5 kHz Fehler/ (dB) (dB) (dB) (dB) Min.
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Beispiel 1 +1>2 +1>0 gering +0>2 +0>4 20 Vergleichs- +0>6
-1,0 stark 0 +OJ4 55 versuch A 1 Beispiel 2 In eine Stahlkugelmühle mit einem Füllvolumen
von 1 ovo 000 Volumenteilen, die mit etwa 40 Umdrehungen pro Minute betrieben wird,
werden 90 000 Teile Stahlkugeln, 13 500 Teile eines ferromagnetischen Chromdioxid-Pigmentes
wie in Beispiel 1 beschrieben, 270 Teile Zinkoleats 3 000 Teile eines handelsüblichen
isocyanatfreien Polyätherurethans mit einem K-Wert von etwa 65 (gemessen 1 ziege
Lösung in Tetrahydrofuran) und mit folgenden Festigkeitseigenschaften unpigmentierter
Filme: Messung bei Raumtemperatur Messung bei 50°C Reißkraft Reißdehnung E-modul
Reißkraft Reißdehnung E-modul (N/mm2) (%) (N/mm2) (N/mm2) (k) (N/mm2) 80 385 1500
75 502 980 sowie 30 000 Teile eines Gemisches aus gleichen Teilen Tetrahydrofuran
und 1,4-Dioxan eingegeben, wobei die Eingabe des Polyätherurethans als Lösung in
dem genannten Lösemittelgemisch erfolgt. Die Gesamtmischung wird in der Kugelmühle
angetrieben, wobei die erforderliche Homogenität wie in Beispiel 1 beschrieben,
an der Oberflächenglätte von Handabstrichen beurteilt wird. In die fertige Dispersion
werden innerhalb einer Stunde 270 Teile Isopropylmyristat, in 1 000 Teilen des vorgenannten
Lösemittelgemisches gelöst, eingerührt. Filtration und weitere Verarbeitung zu Videobändern
erfOlgt gleichfalls analog der Beschreibung von Beispiel 1 mit dem Unterschied,
daß eine 6 /um.dicke Magnetschicht auf
eine 20 um dicke Polyesterfole
mit der durchschnittlichen Oberflächenrauhigkeit RZ = 0,10 /um, bei einer Spitzenrauhigkeit
Rt = 0,20 /um, gegossen wird. Der Rz-Wert der Schicht nach der Glättung beträgt
0,07 /um. Der so hergestellte Magnetogrammträger wird in Videobänder von 1 Zoll
Breite geschnitten.
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Vergleichsversuch A 2 Es werden Videobänder mit der gleichen Dispersion
und Verarbeitungstechnik, wie in Beispiel 2 angegeben, hergestellt.
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Unterschiedlich zu Beispiel 2 hat die verwendete, 20 /um dicke Trägerfolie
Jedoch eine durchschnittliche Oberflächenrauhigkeit RZ = 0,20 #um bei einer Spitzenrauhigkeit
Rt = 1,0 /um, Die Dicke und der Rz-Wert der Magnetschicht der 1 Zoll-Videobänder
sind weich den angegebenen Werten von Beispiel 2.
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Vergleichsversuch B 2 Es werden Videobänder mit den bis auf das Bindemittel
gleichen Einsatzstoffen und Verarbeitungstechnik wie in Beispiel 1 angegeben, hergestellt,
Als Trägerfolie findet dieselbe Type wie in Vergleichsversuch A 2 beschrieben, mit
einer durchschnittlichen Oberflächenrauhigkeit RZ = 0,20 und einer Spitzenrauhigkeit
Rt = 1>0 /um bei einer Dicke von 20 /um Verwendung.
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Das Bindemittel ist ebenfalls ein Polyätherurethan. Unterschiedlich
zu Beispiel 2 und Vergleichsversuch A 2 besitzt es Jedoch folgende Festigkeitseigenschaften,
gemessen an unpigmentierten Filmen: Messung bei Raumtemperatur Messung bei 500C
Reißkraft Reißdehnung E-modul Reißkraft Reißdehnung E-modul (N/mm2) (in) (N/mm2)
(N/mm2) (f) (N/mm2) 68 480 500 45 810 80
Der Rz-Wert der Schicht
nach der Glättung beträgt 0,05 /um.
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Die gegenüber Beispiel 2 und Vergleichsversuch A 2 erreichte geringere
Oberflächenrauhigkeit resultiert bei gleicher Verarbeitungstechnik aus der leichteren
Verformbarkeit und größeren Thermoplastizität des Bindemittels.
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Die folgenden Messungen wurden gegen ein Bezugsband auf einem 1 Zoll-Videorecorder
IVC 821 vorgenommen.
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Video Ton HF S/N Grass 333 Hz 5 kHz Dropout (dB) (dB) (dB) (dB) Fehler/
Min.
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Beispiel 2 +1,6 +3>0 gering +2,4 0 25 Vergleichsversuch A 2 +1,0
+0,3 stark +1,5 0 81 Vergleichs- +1,0 +0,8 stark +1,8 +0,3 67 versuch B 2