DE1298560B

DE1298560B - Magnetogram carrier

Info

Publication number: DE1298560B
Application number: DE1967B0095668
Authority: DE
Inventors: Wintersberger; Dr Karl; Dr Job-Werner; Ball; Dr Wolfgang; Jung; Dr Hans; Kittler; Dr Dipl-Ing Wolfram; Schnell; Dr Georg; Steuerwald Manfred; Hartmann
Original assignee: BASF SE
Current assignee: BASF SE
Priority date: 1967-12-02
Filing date: 1967-12-02
Publication date: 1969-07-03

Description

Für die Lebensdauer und damit die Brauchbarkeit eines Magnetogrammträgers, der aus einem nichtmagnetisierbaren Träger und einer darauf aufgebrachten magnetisierbaren Schicht besteht, ist es von ausschlaggebender Bedeutung,- däß die magnetisierbare Schicht, die mit den Magnetköpfen in direktem Kontakt steht, eine hohe Abriebfestigkeit besitzt. Ganz besonderer Wert wird auf diese Eigenschaft bei Magnetogrammträgern gelegt, die für Fernsehaufzeichnungen dienen, da solche Träger wegen den hohen Relativgeschwindigkeiten zwischen Magnetkopf und Magnetschicht einer besonders hohen mechanischen Beanspruchung unterliegen.For the service life and thus the usability of a magnetogram carrier, that consists of a non-magnetizable carrier and a magnetizable one applied to it Layer consists, it is of crucial importance - that the magnetizable Layer that is in direct contact with the magnetic heads has a high level of abrasion resistance owns. Particular importance is attached to this property in magnetogram carriers that are used for television recordings, as such carriers because of the high relative speeds a particularly high mechanical stress between the magnetic head and the magnetic layer subject.

Die magnetisierbareSchicht eines Magnetogrammträgers. besteht- im wesentlichen aus dem magnetisierbaren Pigment, z. B.,= nadelförmigem- y-Fe202, und einem Bindemittel. Als Bindemittel für solche Schichten sind schon die verschiedensten Stoffe, wie Celluloseäther, Celluloseester, Polyvinylchlorid, Polyvinylidenchlorid, Polyvinylacetat, Polybutadien, Polyacryhütril, Polyester, Polyurethane und Polyamide, bekanntgeworden.The magnetizable layer of a magnetogram carrier. consists- in essentially from the magnetizable pigment, e.g. B., = acicular-y-Fe202, and a binder. The most varied of binders are used for such layers Substances such as cellulose ethers, cellulose esters, polyvinyl chloride, polyvinylidene chloride, Polyvinyl acetate, polybutadiene, polyacrylic, polyester, polyurethane and polyamides, known.

Zur Verbesserung der Dispergiereigenschaften des Bindemittels, seiner Verträglichkeit mit dem magnetisierbaren Pigment, seiner Temperatur- und Dimensionsbeständigkeit sowie insbesondere seiner Abriebsfestigkeit werden den magnetisierbaren Schichten Zusätze zugegeben.To improve the dispersing properties of the binder, its Compatibility with the magnetizable pigment, its temperature and dimensional stability and in particular its abrasion resistance are the magnetizable layers Additions added.

So ist es aus der deutschen Patentschrift 877213 bekannt, zur Verminderung des Reibungszuges eines magnetischen Aufzeichnungsbandes der magnetisierbaren Schicht polymerartiges Dimethylsilicium hohen Molekulargewichts zuzusetzen. Als Bindemittel werden in dieser Patentschrift Copolymere aus Athylacrylat und Methylmetacrylat sowie aus N-butylacrylat und Methylmetacrylat genannt. Im Zusammenhang mit dem erstgenannten Bindemittel werden auch Paraffinöl und Karnaubawachs als Zusätze beschrieben, jedoch gleichzeitig festgestellt, daß kleine Mengen dieser Verbindungen keine meßbare Verminderung des Reibungszuges bewirken, während größere Mengen dieser Stoffe den überzug erweichen und in sehr nachteiligem Maße die Wirkung des Bindemittels beeinflussen.It is known from German patent specification 877213 to add polymer-like dimethylsilicon of high molecular weight to the magnetizable layer in order to reduce the frictional tension of a magnetic recording tape. Copolymers of ethyl acrylate and methyl methacrylate and of n-butyl acrylate and methyl methacrylate are mentioned as binders in this patent specification. In connection with the first-mentioned binder, paraffin oil and carnauba wax are also described as additives, but at the same time it is stated that small amounts of these compounds do not cause any measurable reduction in the drag, while larger amounts of these substances soften the coating and have a very detrimental effect on the effect of the binder.

In der deutschen Auslegeschrift 1040 807 wird zur Verminderung der Reibung ein Zusatz von Molybdändisulfid vorgeschlagen. Das Sulfid wird auf mindestens diejenige der Oberflächen mit der magnetisierbaren Schicht aufgebracht oder in diese Schicht eingearbeitet. Aus der USA.-Patentschrift 2 426 838 ist es bekannt, zu dem gleichen Zweck auf die Oberfläche der magnetisierbaren Schicht Graphit aufzubringen.In the German Auslegeschrift 1040 807 is to reduce the Friction proposed an addition of molybdenum disulfide. The sulfide will be on at least that of the surfaces with the magnetizable layer applied or in this Layer incorporated. From US Pat. No. 2,426,838 it is known to the the same purpose to apply graphite to the surface of the magnetizable layer.

Bei Verwendung von Polyamiden als Bindemittel für die magnetisierbare Schicht sind jedoch diese ; Gleitmittel nicht geeignet. So erzielt man zwar bei solchen Magnetogrammträgern bei Verwendung von Graphit oder Molybdändisulfid eine geringfügige Verbesserung der Abriebsfestigkeit, die jedoch durch eine Verschlechterung der akustischen Eigenschaften i des Bandes mehr als kompensiert wird. Das gleiche gilt auch für die Verwendung von Silikonölen, die außerdem noch zusätzlich eine weichmachende Wirkung auf das Polyamidbindemittel ausüben.When using polyamides as binders for the magnetizable Layer, however, are these; Lubricant not suitable. This is how you achieve at such magnetogram carriers when using graphite or molybdenum disulphide slight improvement in abrasion resistance, but this is due to a deterioration the acoustic properties i of the tape is more than compensated for. The same also applies to the use of silicone oils, which also have a have a softening effect on the polyamide binder.

Es wurde nun überraschenderweise gefunden, daß, ohne Beeinträchtigung ihrer elektroakustischen Eigenschaften, die Abriebsfestigkeit von Magnetogrammträgern aus einem nichtmagnetisierbaren Träger und einer darauf aufgebrachten magnetisierbaren Schicht, im wesentlichen bestehend ,aus in einem Polyamid eingebetteten magnetisierbaren Pigmenten sowie Gleitmitteln, erheblich erhöht werden kann, wenn die magnetisierbare Schicht pro 100 Gewichtsteile des in der magnetisierbaren Schicht enthaltenen Pigments 0,5 bis 5 Gewichtsteile, vorzugsweise 0,5 bis 2 Gewichtsteile, eines Paraffinöls mit einer Viskosität von 95 bis 250 cP, gemessen bei 20° C, als Gleitmittel enthält.It has now surprisingly been found that, without impairment their electroacoustic properties, the abrasion resistance of magnetogram carriers from a non-magnetizable carrier and a magnetizable one applied to it Layer, essentially consisting of magnetizable embedded in a polyamide Pigments, as well as lubricants, can be increased significantly if the magnetizable Layer per 100 parts by weight of the pigment contained in the magnetizable layer 0.5 to 5 parts by weight, preferably 0.5 to 2 parts by weight, of a paraffin oil with a viscosity of 95 to 250 cP, measured at 20 ° C, contains as a lubricant.

Die Viskosität des Paraffinöls ist für dessen Wirkung von ausschlaggebender Bedeutung. Während bei Viskositäten unterhalb 95 cP die Wirkung des Paraffinöls als Gleitmittel stark abfällt, sind Paraffinöle mit 250 cP übersteigenden Viskositäten nur noch schlecht verträglich mit den Bindemitteln bzw. Bindemittellösungen, so daß man keine homogenen Dispersionen mehr erhalten kann. Beim Einsatz solcher inhomogener Dispersionen erhält man naturgemäß keine Magnetogrammträger mit der geforderten einheitlichen und homogenen magnetisierbaren Schicht.The viscosity of the paraffin oil is crucial for its effectiveness Meaning. While at viscosities below 95 cP the effect of the paraffin oil as a lubricant drops sharply, are paraffin oils with viscosities exceeding 250 cP only poorly compatible with the binders or binder solutions, see above that homogeneous dispersions can no longer be obtained. When using such inhomogeneous Naturally, dispersions cannot be obtained with the required magnetogram carrier uniform and homogeneous magnetizable layer.

Geeignete Polyamide für die erfindungsgemäßen Magnetogrammträger sind beispielsweise hergestellt durch übliche Polymerisation von Lactamen, wie Caprolactam, Capryllactam, LaurinIactam bzw. entsprechenden C-substituierten Lactamen, wie C-Methyl-s-caprolactam; Gemischen oder Salzen aus aliphatischen Dicarbonsäuren, die auch verzweigt sein können, wie Korksäure, Acelainsäure, Sebacinsäure, Dodecandicarbonsäure oder a-Äthylkorksäure, oder anderen verzweigten Dicarbonsäuren, wie a,a-Diäthyladipinsäure oder a-Äthylkorksäure, und Diaminen, wie Pentamethylendiamin, Hexamethylendiamin, Heptamethylendiamin, Octamethylendiamin usw., sowie deren C- und N-substiuierten Derivaten, ferner cycloaliphatischen und aromatischen Diaminen, wie m-Phenylendiamin, m-Xylylendiamin. Bevorzugte Polyamide sind Mischpolyamide aus mindestens einer aliphatischen, gesättigten Dicarbonsäure mit 6 bis 18 C-Atomen und einem aromatischen oder aliphatischen Diamin mit 6 bis 20 C-Atomen und einem Lactam. Zweckmäßig werden Mischpolyamide eingesetzt, die ein MoIverhältnis Lactam zu Dicarbonsäure-Diaminsalz von 1: 4 bis 4:1 aufweisen.Suitable polyamides for the magnetogram carriers according to the invention are for example produced by conventional polymerization of lactams, such as caprolactam, Capryllactam, LaurinIactam or corresponding C-substituted lactams, such as C-methyl-s-caprolactam; Mixtures or salts of aliphatic dicarboxylic acids that are also branched can, such as suberic acid, azelaic acid, sebacic acid, dodecanedicarboxylic acid or a-ethyl suberic acid, or other branched dicarboxylic acids, such as a, a-diethyladipic acid or a-ethylkorkic acid, and diamines, such as pentamethylenediamine, hexamethylenediamine, heptamethylenediamine, Octamethylenediamine, etc., and their C- and N-substituted derivatives, also cycloaliphatic and aromatic diamines such as m-phenylenediamine, m-xylylenediamine. Preferred polyamides are mixed polyamides made from at least one aliphatic, saturated dicarboxylic acid with 6 to 18 carbon atoms and an aromatic or aliphatic diamine with 6 to 20 carbon atoms and a lactam. Mixed polyamides are expediently used which have a Molar ratio of lactam to dicarboxylic acid diamine salt of 1: 4 to 4: 1.

Das Gewichtsverhältnis magnetisierbares Pigment zu Bindemittel kann innerhalb weiter Grenzen variiert werden und kann von 2:1 bis 6:1, vorzugsweise 2,5:1 bis 5:1, betragen. Üblicherweise wird als magnetisierbares Pigment nadelförmiges y-Fe203 eingesetzt. Selbstverständlich können auch metallische Teilchen, z. B. aus Kobalt oder Nickel, eingesetzt werden.The weight ratio of magnetizable pigment to binder can be can be varied within wide limits and can be from 2: 1 to 6: 1, preferably 2.5: 1 to 5: 1. Usually, acicular pigment is used as the magnetizable pigment y-Fe203 used. Of course, metallic particles, e.g. B. off Cobalt or nickel.

Zur Herstellung der Magnetogrammträger wird das erfindungsgemäße GIeitmitteI zweckmäßig mit dem magnetisierbaren Pigment vermischt und diese Mischung mit einer Bindemittellösung zu einer Dispersion verarbeitet. Diese Dispersion wird dann in üblicher Weise auf die nichtmagnetisierbare Unterlage, z. B. auf eine geeignete Kunststoffolie, aufgetragen und dort verfestigt.In order to produce the magnetogram carriers, the lubricant according to the invention is used expediently mixed with the magnetizable pigment and this mixture with a Binder solution processed into a dispersion. This dispersion is then used in usual way on the non-magnetizable base, z. B. on a suitable one Plastic film, applied and solidified there.

Neben den erfindungsgemäßen Zusätzen können den magnetisierbaren Schichten auch andere Zusätze zugegeben werden. Zu erwähnen sind insbesondere gesättigte aliphatische Carbonsäuren mit 14 bis 20 Kohlenstoffatomen, z. B. Stearinsäure. Durch diese Zusätze wird nicht nur die Dispergierbarkeit des magnetisierbaren Pigments in dem flüssigen Bindemittel bei der Herstellung der Magnetogrammträger erhöht, sondern auch die Wirkung des als Gleitmittel zugesetzten Paraffinöls verstärkt. Günstig für die Verbesserung der Dauerlaufeigenschaften ist auch ein Zusatz von 0,1 bis 10 Gewichtsteilen je 100 Teilen magnetisierbaren Pigments eines Copolymeren auf Basis von Acrylestern oder Acrylsäure, z. B. aus 85 Gewichtsprozent Isobutylacrylat, 5 Gewichtsprozent Methylol-Methacrylamid und 10 Gewichtsprozent Acrylsäure mit einem Molekulargewicht von 1000 bis 100 000.In addition to the additives according to the invention, the magnetizable layers other additives can also be added. Particularly noteworthy are saturated aliphatic ones Carboxylic acids having 14 to 20 carbon atoms, e.g. B. stearic acid. Through these additions not only does the dispersibility of the magnetizable pigment in the liquid Binder in the manufacture of the magnetogram carrier elevated, it also increases the effect of the paraffin oil added as a lubricant. It is also beneficial to add 0.1 to 10 parts by weight per 100 parts of magnetizable pigment of a copolymer based on acrylic esters or acrylic acid, e.g. B. from 85 percent by weight isobutyl acrylate, 5 percent by weight methylol methacrylamide and 10 percent by weight acrylic acid with a Molecular weight from 1,000 to 100,000.

Die in dem Beispiel genannten Teile sind Gewichtsteile. Beispiel 500 Teile y-Fe203 werden in einer 61 fassenden Kugelmühle mit 5 Teilen eines Paraffinöls mit einer Viskosität von 150 cP bei 20° C und 750 Teilen eines Lösungsmittelgemisches aus 70 Teilen Methylenchlorid und 30 Teilen Methanol zusammen mit 6000 Teilen Stahlkugeln mit einem Durchmesser von 6 mm 24 Stunden lang gerollt. Dann werden 500 Teile einer Lösung von 20 Teilen eines Polyamids, hergestellt durch Mischkondensation von 80 Teilen eines Salzes der Heptadecandicarbonsäure mit 4,4'-Diamino-dicyclohexylmethan und 20 Teilen Capryllactam, in 80 Teilen des obengenannten Lösungsmittels zugegeben und die Mischung weitere 24 Stunden gerollt.The parts mentioned in the example are parts by weight. Example 500 Parts of y-Fe 2 O 3 are put in a 61 capacity ball mill with 5 parts of a paraffin oil with a viscosity of 150 cP at 20 ° C and 750 parts of a solvent mixture from 70 parts of methylene chloride and 30 parts of methanol together with 6000 parts of steel balls rolled with a diameter of 6 mm for 24 hours. Then 500 parts become one Solution of 20 parts of a polyamide, produced by co-condensation of 80 Dividing a salt of heptadecanedicarboxylic acid with 4,4'-diamino-dicyclohexylmethane and 20 parts of caprylic lactam in 80 parts of the above-mentioned solvent and rolled the mixture for an additional 24 hours.

Die so hergestellte Dispersion wird nach dem Filtrieren in einer Dicke von 10 R, auf eine Polyäthylenterephthalatfolie gegossen, bei einer Umlufttemperatur von l05° C getrocknet und anschließend geglättet. Die so beschichtete Folie wird in üblicher Weise zu Bändern geschnitten und diese Bänder in einer Vierkopfbildaufzeichnungsmaschine auf ihre Eigenschaften geprüft. Das Band übersteht ohne wesentliche Qualitätseinbuße 1000 Durchläufe. Auf einer Maschine mit a- oder SZ-Umschlingung wird eine Dauerstandsfestigkeit von etwa 3 Stunden erzielt.The dispersion thus prepared is, after filtering, in a thickness of 10 R, poured onto a polyethylene terephthalate film, at a circulating air temperature dried from 105 ° C and then smoothed. The film coated in this way is cut into tapes in the usual manner and these tapes in a four head imaging machine checked for their properties. The tape survives without any significant loss of quality 1000 runs. On a machine with a or SZ wrap, a long-term strength is achieved achieved by about 3 hours.

Ersetzt man das Paraffinöl in dem obengenannten Beispiel durch die gleiche Menge Molybdänsulfid bzw. Graphit, arbeitet aber unter sonst gleichen Bedingungen, so können bereits bei 30 Durchläufen des Bandes durch die Bildaufzeichnungsmaschine die ersten Drop-outs festgestellt werden. Bei Verwendung der gleichen Menge eines Silikonöls übersteht das Band 100 Durchläufe, bis die ersten Drop-outs festgestellt werden können.If you replace the paraffin oil in the above example with the same amount of molybdenum sulfide or graphite, but works under otherwise identical conditions, in this way, the tape can be run through the image recording machine even after 30 times the first drop-outs are noticed. When using the same amount of one With silicone oil, the belt withstands 100 cycles until the first drop-outs are detected can be.

Claims

Claim: Magnetogram carrier made from a non-magnetizable one Carrier and a magnetizable layer applied thereon, essentially consisting of magnetizable pigments and lubricants embedded in a polyamide, characterized in that the magnetizable layer per 100 parts by weight of the pigment contained in the magnetizable layer 0.5 to 5 parts by weight, preferably 0.5 to 2 parts by weight, of a paraffin oil with a viscosity of 95 to 250 cP, measured at 20 ° C, contains as a lubricant.