Способ приготовления магнитного лака для носителей записи информации

 

o n И с А н И Е, „726147

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Союз Советсних

Соцмелистмческих

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

I (6I ) Дополнительное к яят. свил-яу (22) Заявлено 05.04.77(2I) 2470501/2З-0- (5I ) M. Кл.

Осз g:1/23

С ОВ О 7/14

С 099 3/58 с приспелинениее! заявки .%— (23) Приоритет—

Гееудерстевнный комитет

СССР но денек иаебретений н етврытнй

Опубликовано 05.04.80.Бюллетень ¹ 1 3

Дата опубликования описания 08.04.80 (53) УДК 667.637..4 (088.8) (72) Авторы изобретения

Б. Б. Шатунов, М. И. Руленко, В. Ф. Фаловский и В. Е. Кутейников (7I) Заявитель (54) СПОСОБ ПРИГОТОВЛЕНИЯ МАГНИТНОГО ЛА КА ,ПЛЯ НОСИТЕЛЕЙ ЗАПИСИ ИНФОРМАЦИИ

Изобретение относится к технологии ! приготовления магнитного лака, применяемого для формирования рабочего слоя покрытия на подложке (лиски, барабаны, ленты) используемого в вычислительной

5 технике.

Известен способ приготовления мщ нитного лака для магнитофонных лент и кинолент путем смешения синтетических высокополимеров, магнитного порошка -окиси железа ($ Ре Оз), поверхност но-активного вещества, растворителей и пластификаторов (1j.

По известному способу лля стабилизации лаковой суспензия (лля предотвраще;тия осаждения магнитного порошка (—

FееОк) в нее вводят эпоксндные смолы.

Однако известный способ не позволяет изготавливать покрытп» с необходимыми характеристиками рабочего слоя носителя по физико-механиче<-.x èì свойствам и плотности записи информации, так как в суспензия вхолят крунньсе кристаллы и агрегаты частил ми нитного порошка.

Известен способ получения магнитной

=успензии, используемой при производстве магнитных лент, путем днспергйрования магнитного порошка в высококонцентрированном растворе диспергирукнпего агента в растворителе, перемешивания с помопп,ю ультразвук а, последующего осаждения частиц магнитного порошка, . отделения от диспергирующего агента и добавления раствора полимера прн перемешивании с помощью ультразвука 12), Известный способ, однако, не полностью исключает агрегацию частиц магнит-! ного порошка, что не позволяет испольэовать лак для записи информации с высокой плотностью.

Наиболее близкий по технической cymности к изобретению способ получения магнитного лака путем по леловательного осущствления двух основных стадий: смешение растворителей, поверхностноактивного ветпества и MBT.íèòíîãî порошка ((=ГеаО ) с одновременгпем его иэ,мельчением до получения однородной

i (726147 4 " смеси nocëåäóþí(å лиспергирование— .равномерное распределение этой смеси в связующем полимере и перемешивание

: полученной суспензии о антистатическим и антифрикционным компонентами и отвердителем,/ 3 .

По известному способу производства магнитного лака смешение и измельчение -окиси железа производится в шаровых мельницах в присутствии растворителей и поверхностно-активного вещества. На этой стадии смешения измельчаются крупные комки магнитного порошка и смачивается его поверхность. Затем в систему вводят связующий йолимер, в котором смоченные частицы магнитного порошка должны равномерно распределяться — процесс диспергирования. Наличие отдельных крупных кристаллов и агрегатов (слипшиеся частицы порошка) в смеси приводит к тому, что при смешении ее с раствором связующего полимера образуется "грубая" суспензия, в которой проникновению раствора в межчастичные пространства агрегатов препятствует воздух. Удаление его практически не ускоряет процесс диспергирования, что связано с поступлением в капилляры газов, десорбируемых с поверхности чвстиц при их смачивании раствором полимера.

Это приводит к необходимости внешнего воздействия на первой стадии на агрегаты с,целью их разрушения и облегчения доступа связующего полимера к поверхности частиц порошка.

Таким образом, известный способ не позволяет изготавливать магнитный лак с рабочим слоем носителя информации необходимого качества с равномерной структурой и с требуемыми физико-механическими свойствами — иэносостойкостью, стойкостью к химическим ревгентвм, достаточно высокой плотностью записи . информ вции.

Е1ель изобретения — улучшение мвгнич ной записи.

Поставленная цель достигается тем, что an@ диспергирования из смеси выделяют центрифугированием с угловой скоростью 50-300 рад/с фракцию с частицами размером 1-5 мкм и обрабатываю ее ультразвуком с частотой колебаний

5-50 кГц до получейия частйц размером

0,2-0,6 мкм.

Ниже приведен конкретный пример осуществления способа и схема (фиг. 1), поясняющая изготовление магнитного лака для нанесения его на диски, а на фиг. 2

55 тывание некоторого количества агрегатов частиц магнитного порошка иэ фракции It (фиг. 2), поэтому эту смесь дополнительно обрабатывают ультразву|изображено схематично раздслоние смеси в. полом роторе центрифуги и обработка . ее в ультразвуковой ванне (УЗВ).

Нв первой стадии в шаровую мельни-, 5 цу 1 корпус которой и шары изготовле1 ны из нержавеющей стали, загружают расчетное количество магнитного порошка у-окиси железа, заливают растворители (смесь: этилцеллозольв, кислород, 1р бутанол) и поверхностно-активное вещество (эпоксидную смолу с молекулярным весом 400-500), затем продувают смесь азотом (для обеспечения взрывобеэопастности) и приводят мельницу во вращение: происходит измельчение магнитного порошка и образование однородной смеси иэ указанных компонентой.

После окончания первой стадии мельницу останавливают, выпускают пары р0 растворителей, и полученную смесь перекачивают шестеренчатым нвсосом 2 в полый ротор центрифуги 3, который приводят во вращение с угловой скоростью

50-300 рад/с.

25 Под действием центробежной силы частицы магнитного порошка перемещаются от центра полого ротора центрифуги 3 к его периферии и за счет фактора раздед.72 R ления (P = — —, где R — радиус ротора, м; - ускорение силы тяжести, м/с;

, — угловая скорость вращения ротора центрифуги, рад/с. См. "Справочник химика", т. 5, 1966, с. 51-515) частицы распределяются следующим образом (см. фиг. 2): —. в центре ротора находится мелкодисперсная фракция смеси (I ) с частицами величиной меньше 5 мкм; на периферии, ближе к стенкам ротора, фрак1 ция с крупными кристаллами магнитного

4О порошка (Й ) с кристаллами величиной больше 150; а между 1 и Ilt фракциями находится фракция с агрегатами частиц магнитного порошка -окиси железа (П ) с величиной агрегатов частиц

45 от 5 до 150 мкм. После разделения ротор останавливают и мелкодисперсную фракцию смеси; размещенную в центре ротора центрифуги, извлекают и перекачивают в ванну 4 для акустической обработки (УЗВ) (ультразвуком). Лля проведения этого процесса применяют упругие колебания с частотой 5-50 кГц.

В процессе перекачивания мелкодисперсной фракции смеси возможно эахвв726 f

Таблица 1

Способ получения магнитного лака е и химическое свойство чность покры(адгезия), т общей плон ленты проти химиче здей

1 1 00-1 240 Наблюдается частичный пе15-20

Известный ренос магнитного покрытия на батистовую салфетку

Предлагаемый

Перенос магнич ного покрытия на батистовую сапфетку не обнаружен

10-1 2

620-736 1, Величина отслаивания покрытия после удаления липкой ленты.

5 ком с частотой колебания 30 кГц, в результате получают топкодисперсную фракпию смеси с частицами -окиси железа размерами: (-0,2-0,6 мкм, =9 (отяо/ шение длины частипы к ее толщине) и удельной плущадью поверхности

g =83 м /г. . 6= осле проведения указанных операций смесь становится тонкодисперсной.

Затем эту смесь подвергают дисперги- 10 рованию. Йля этого тонкодисперсную фракцию перекачивают в бисерную машину 5 и одновременно загружают связующий полимер (50/-ный раствор эпоксидной смолы с мол. вес. 3000), продувают азотом и приводят ее во вращение.

После окончания процесса диспергирования машину 5 останавливают и добавляют антистатические, антифрикционные компоненты (коллоидальный графит) и >0 отвердитель (гексаметилентетрамин) и

Как видно из приведенных данных, предлагаемый способ приготовления магнитного лака обеспечивает изгото ление магнитоносителей с повышенными физико-механическими и химическими свойст.вами покрытия.

Магнитный лак, полученный предлагаемым способом, содержит тонкодисперсные частицы магнитного порошка (==Ре О ) равномерно распределенные в нем. Такой магнитный лак может быть нанесен на подложку достаточно тонким слоем по толщине, вплоть до монослоя, снова все перемешивают до получения готовой суспензии магнитного лака. Вязкость магнитного лака доводят до величины, обусловленной технологическим регламентом, при помощи растворителей в смесителе 6.

Перед нанесением суспензия магии ного лака на подложку (диск, барабан, ленту) для формирования рабочего слоя покрытия ее фильтруют в пресс»фильтре

7, а затем подают в циркуляциоиное устройство 8 для предотвращения седиментации частиц магнитного порошка до подачи на нодложку. Магнитный лак наносят на подложку и формируют покрытие толщиной 1-5 мкм.

В табл. 1 представлены свойства ма нитных лаков, полученных известным и предлагаемым способами, нанесенных иа диски. ограниченного размером частицы, причем в магнитном покрытии частицы магнитного порошка будут.распределены равномерно и вследствие малой величины частиц и их однородности будут более высокой концентрации в тонком слое магнитоносителя по сравнению с концентрацией магнитоносителя по известному способу (толщина 5-12 мкм).

Такое равномерное распределение магнитного порошка в магиитоносителе, его однородность, а также уменьшение толщины покрытия до монослоя позволя1 а ч р

7261 I снтеля flA :,îñ.íîâå магнитного лака, и:.м о товленнаго известным способом (см. табл. 2). ч при йспольэованпп той же величины тока записи получить отдачу информации больme íà l5-2Ж, чем отдача магнитоноТабли ца 2 водят запись

006-001

625 1250 625

Известный Туннельным

0,34 0,68 0,48, 0 90 0,68 1 12

0,96 1,90 1,50 2,60 2,45 3,40

0,40 0,82 0,50 1,20 0,79 1,30

Беэ туннель ного

Предлагаемый Туннельным

--Без туннельного 1,20 2,30 . 1,90 3,20 3,00 3,90

ЦНИИПИ Заказ 601/22

Тираж 725 Подписное

Филиал ППП "Патент", г.Ужгород,ул. Проектная,4 щринтИ

П р и м е ч а н и е: Измерения нроеояят на магнитном диске накопителя EC-5050.

Как видно из приведенных данных, ч а ю шийся тем, что, с целью предлагаемый способ приготовления маг- улучшения магнитной записи, для диспернитного лака обеспечивает иэчгоятовление гирования из смеси выделяют центрифугимагнитоносителей с повышенной плотно- рованием с угловой скоростью 50-300 рад/с стью записи информации на 15-20О/о.. фракцию с частицами размером 1-5 мкм зо и обрабатывают ее ультразвуком с часФормула изобретения тотой колебаний 5-50 кГц до получения

Способ приготовления мйгниФого ла- частиц размером 0,2-0,6 мкм. ка NI5I носителей записи информации пу- Источники информации, тем смешения магнитного порошка -окиси принятые во внимание при экспертизе железа с растворителем и поверхностно-ак- 1. Авторское свидетельство СССР

35 тивнымвешествомприодновременном из- % 133146, кл. С 09 9 3/16, 1960. мельчении магнитного порошка, после- 2. Патент Японии No. 48-21331, дующего диспергирования смеси совмест- кл. 24 ВО, опублик. 1973, но со связующим на основе эпоксидной ао

3. Брагинский Г. Н., Тимофеева F. H. смолы, отвердителем, антистатической "Технология магнитных лент, М., и антифрикционной добавками, о т л и - "Химия", 1974, с. 254-?59 (прототип). 1