DE3437887A1

DE3437887A1 - Magnetischer aufzeichnungstraeger

Info

Publication number: DE3437887A1
Application number: DE19843437887
Authority: DE
Inventors: Hiroyuki Saku Nagano Arioka; Masaharu Komoro Nagano Nishimatsu; Ako Nagano Watanabe
Original assignee: TDK Corp
Current assignee: TDK Corp
Priority date: 1983-10-17
Filing date: 1984-10-16
Publication date: 1985-05-23
Also published as: NL190296B; GB2148149A; GB8426244D0; US4567083A; NL8403173A; GB2148149B; NL190296C

Description

Die Erfindung betrifft einen magnetischen Auf zeichnung s.·^ träger für senkrechte Magnetisierung.

Magnetische Aufzeichnungsträger für senkrechte Magnetisierung lassen sich grob in zwei Gruppen einteilen. Eine Gruppe umfaßt Aufzeichnungsträger mit dünnen, Metallfilmen., die in der Weise hergestellt werden,.■ daß ein dünner Meta,llfilm. aus Co-Cr/ Fe-Ni-Co, Fe-Co oder dergleichen durch Aufdampfen, Kathodenzerstäubung oder auf andere Weise auf einen Kunststoff schichtträger aufgebracht wird, während die Metallisie— rungsbedingungen derart gesteuert werden, daß eine z.u der Oberfläche des Schichtträgers senkrecht stehende, leicht magnetisierbar Achse gebildet wird (z.B. JP-AS 91/1983) . Zu der anderen Gruppe von Aufzeichnungsträgern gehören beschichtete Filme, die dadurch erhalten werden, daß ein nadelförmiges Magnetpulver aus einer der oben erwähnten Legierungen in einem Bindemittelharz dispergiert und die Dispersion auf einen Kunststoffschichtträger aufgebracht wird, worauf der überzug einer Magnetfeldausrichtung ausgesetzt wird (z.B. JP-OS 111 832/1982). In jedem Fall erlauben es solche Aufzeichnungsträger, Signale mit wesentlich kürzerer Wellenlänge aufzuzeichnen als konventionelle magnetische Aufzeichnungsträger, bei denen die leicht magnetisierbare Achse parallel zu der Oberfläche des Schichtträgers liegt. Der magnetische Aufzeichnungsträger für senkrechte Magnetisierung muß eine ausreichend glatte Oberfläche haben, um den Abstand zwischen dem. Magnetkopf und der Oberfläche der Magnetschicht zu minimieren. Eine derart gla,tte Oberfläche erhöht jedoch die Reibung und führt zu Problemen aufgrund von unbeabsichtigtem Stoppen während des

Bandlaufs sowie unerwünschten Ausgangs Schwankungen./ die auf ein unregelmäßiges Aufwickeln des Bandes zurückzuführen. sin,d. Bei Bändern dieser Art besteht die Tendenz, zu einer; Verminde^ rung der Dicke des Schichtträgers und der Magnetschicht. Derzeit werden Schichtträger von etwa 10 μΐη. oder dünner entwikkelt (beispielsweise aus Polyethylenterephthalat, Polyäthylennaphthalat, Polyimiden und Polyamiden) . Diese Bäncler haben einen weichen Körper und bilden übermäßig straffe Wickel. Dies kann zu einer Verschlechterurig der Bandoherflachen.qua.lität und einem Einfluß der Rückseiteneigenschaften des Schichtträgers auf den magnetischen Oberzug führen. Ferner können benachbarte Lagen des Bandwickels aneina.nderha.ften. Wenn, das Band abgewickelt wird und der Schichtträger außer Kontakt mit dem magnetischen überzug der nächsten Bandlage kommt, kann eine sogenannte Trennungsaufladung stattfinden, wodurch Staub und andere Fremdstoffe angezogen werden. Zuweilen, führt dies seinerseits zu dropouts aufgrund von erhöhten Abstandsverlusten. Diese Schwierigkeiten haben die Vorteile von magnetischen Aufzeichnungsträgern für senkrechte Magnetisierung weitgehend aufgewogen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen für senkrechte Magnetisierung geeigneten magnetischen Aufzeichnungsträger zu schaffen, der gute Laufeigenschaften hat und bei dem Ausgangsschwankungen gering sind. Der magnetische Aufzeichnungsträger soll ferner eine niedrige Reibung, hohe Verschleißfestigkeit und niedrige Haftungstendenz haben. Der magnetische Aufzeichnungsträger soll sich nicht übermäßig straff aufwickeln.

Ausgehend von einem magnetischen Aufzeichnungsträger mit einer auf einem Kunststoffschichtträger ausgebildeten Magnet-

Schicht, die eine für senkrechte Magnetisierung geeignete senkrechte magnetische Anisotropie aufweist, wi.r.d diese Aufgabe erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß auf der. der. magnetischen Seite gegenüberliegenden Rückseite der Trägerschicht eine Rückseitenbeschichtung in Form eines duroplastischen Überzugs erhalten durch Härten eines duroplastischen Werkstoffs aus einem Vinylchlorid-vinylacetatvinylalkohol-copolymer, einem Polyurethanharz und einem Polyisocyanat, mit oder ohne weiteren Zusatz an. Nitrozellulose oder anderen Zusätzen, oder eines strahlungsgehärteten Überzugs erhalten durch Härten eines strahlungshärtbaren Werkstoffs, der eine oder mehrere Komponenten mit mindestens einer Acryl-, Malein- oder AlIy!doppelbindung enthält, ausgebildet ist und die Rückseitenbeschichtung eine Rauheit im Bereich von 0,04 bis 0,6 μπι hat.

Der magnetische Aufzeichnungsträger nach der Erfindung weist eine Schicht von verbesserter Oberflächengüte (Rauheit) auf. Der Aufzeichnungsträger wickelt sich weniger straff auf. Es kommt zu weniger Anhaften und verbessertem Laufverhalten. Ferner treten weniger dropouts als bei konventionellen Aufzeichnungsträgern auf. Die Rückseitenbeschichtung kann weitere Zusätze enthalten. Unter dem Begriff "Strahlung" wird vorliegend eine ionisierende Strahlung, beispielsweise in Form von Gammastrahlen oder Betastrahlen, verstanden, mit welcher das strahlungshärtbare Harz bestrahlt wird, um ein Radikal aus der Doppelbindung zu bilden.

Günstige Rauheit der Rückseitenbeschichtung führt in Verbindung mit der stofflichen Beschaffenheit dieser Beschichtung nicht nur zu einer Verbesserung der Läufgüte und der Verschleißfestigkeit des Bandes, sondern verringert auch die

Häufigkeit eines Anhaftens der Rückseitenbeschichtung an, der Magnetschicht sowie einer Fensterbildung. Ea wurde ferner gefunden, daß ein gutes Signal/Rausch.-Verhältn.is erzielt wird, wenn die Rauheit der Rückseitenbeschichtung unter 0,6 μπι liegt, während die' Magnetschicht eine hohe Oberflächengüte mit einer Rauheit, von, nicht mehr als. 0,08 (im hat. Liegt die Rauheit der Rückseitenbeschichtung unter 0,04 μΐη, kommt es zu Fensterbildung oder unerwünschtem. Anhaften; die Laufeigenschaften sind beeinträchtigt.

Die Anteile der Bindemittelbestandteile in der Rückseitenbeschichtung lassen sich innerhalb eines breiten Bereichs variieren. Als zweckmäßig erwies es sich, das Vinylchloridvinylacetat-vinylalkohol-copolymer und da.s Polyurethan, in Anteilen von 10 bis 80 Gew.% Copolymer, Rest. Polyurethan, zu mischen. Das Polyisocyanat wird in einer Menge von 5. bis 80 Gewichtsteilen bezogen auf die Gesamtmenge der Harze als 100 Teile, zugesetzt.

Wenn der vorstehend genannten Bindemittelzusammensetzung Nitrozellulose zugesetzt werden soll, sind zweckmäßig jeweils 15 bis 60 Gew.% Nitrozellulose und Vinylchloridvinylacetat-vinylalkohol-copolymer und 10 bis 70 Gew.% Polyurethan vorgesehen (wobei die Gesamtmenge 100 % beträgt) . Das Polyisocyanat kann in einer Menge von 5 bis 80 Gewichtsteilen, bezogen auf eine Gesamtharzmenge von 100, zugesetzt werden. Durch die Zugabe von Nitrozellulose wird die Haftneigung herabgesetzt, und die Verschleißfestigkeit der resultierenden Rückseitenbeschichtung wird verbessert. Die Oberfläche der Rückseitenbeschichtung kann ferner nach der Härtungsbehandlung durch Kalandern geglättet werden.

Als Füllstoffe, die zusammen mit den oben genannten Bindemitteln in der Rückseitenbeschichtung vorgesehen werden, eignen sich vorliegend (1) elektrisch !leitende Füllstoffe, wie Graphit und Ruß, oder (2) anorganische Füllstoffe, wie SiQ₂ 1 TiO₂, Al_0₃, Cr₃O₃, SiC, CaCO₃, Zinkoxid, Goethit, OsFe₂Q-, Talk, Kaolin, CaSO., Bornitrid, Teflonpulver, Graphitfluorid und Molybdändisulf id. Ein Füllstoff der Gruppe (1) w.ird vorzugsweise in einem Verhältnis von 20 bis 200 Gewichtsteilen pro 100 Gewichtsteile Bindemittel vorgesehen. Ein Füllstoff der Gruppe (2) ist vorteilhaft in .einem Verhältnis von 10 bis 300 Gewichtsteilen je 100 Gewichtsteile Bindemittel vorhanden. Bei einem zu großen Anteil an Füllstoff kommt es z.u einer Versprödung des beschichteten Films; die Anz.ahl der dropouts steigt an.

Wenn für die Ausbildung der Rückseitenbeschichtung ein duroplastisches Harz verwendet wird, muß der Überzug unmittelbar nach dem Aufwickeln des Bandes noch vollständig gehärtet werden. Das vollständige Härten des Harzes, das eine erhebliche Energiemenge erfordern würde, muß wegen seiner Auswirkung auf den Schichtträger in der Praxis langsam durchgeführt werden. Während dieser Zeitspanne werden die Oberflächengüte und die Harzbestandteile der Rückseitenbeschichtung in gewissem Umfang auf die Magnetschicht oder die Oberfläche des Schichtträgers durchgedruckt, wenn Letzterer noch nicht mit dem magnetischen Werkstoff beschichtet ist. Daraus resultieren ungünstige Einflüsse auf die miteinander in Eingriff kommenden Oberflächen oder die Rückseitenbeschichtung und die Oberflächen der Magnetschicht oder des Schichtträgers. Im Falle von senkrechter Magnetisierung bietet die Übertragung von Eigenschaften der Rückseitenbeschichtung auf die Magnetschicht besondere Probleme hinsichtlich unerwünschter Ausgangsschwankungen oder eines Abfalls des Ausgangssignals. Ab-

weichend von der Horizontalmagnetisierung gestattet die Vertikälmagnetisierung ein senkrechtes Ausrichten der magnetischen Teilchen, und bei fehlender Rückseitenbeschichtung besteht die Tendenz zur Ausbildung von kleinen Oberflächenunregelmäßigkeiten oder Fensterbildung (cinching) und damit von Ausgangsschwankurigen. Die Rückseitenbeschichtung kann, falls vorhanden, unter den beiden vorstehend genannten Einflüssen stärkere Oberflächenunregelmäßigkeiten haben, als sie bei konventionellen horizontal beschichteten Trägern anzutreffen sind.

Die erfindungsgemäß aufgebrachte Rückseitenbeschichtung, die ein strahlungshärtbares oder -empfindliches Harz enthält, kann vor dem Aufwickeln vollständig ausgehärtet werden, indem sie Strahlung ausgesetzt wird. Ferner kann die Oberfläche der Rückseitenbeschichtung durch Kalandern oder eine andere Behandlung vor, nach oder gleichzeitig mit dem Aushärten geglättet werden. Die Behandlung vermittelt sowohl der Oberfläche der Rückseitenbeschichtung als auch der Oberfläche der Magnetschicht erwünschte Oberflächeneigenschaften. Infolgedessen kommt es nicht zu übermäßig straffem Aufwikkeln oder zu Ausgangsschwankungen. Die Strahlungshärtbarkeit ist für die senkrechte Beschichtung von wesentlichem Vorteil.

Bei dem vorliegend zu verwendenden strahlungshärtbaren oder -empfindlichen Harz handelt es sich um ein Harz., das mindestens eine ungesättigte Doppelbindung in der Molekülkette enthält, und das eine Vernetzung mit Radikalen erfährt, die bei der Bestrahlung erzeugt werden. Dies kann auch dadurch erreicht werden, daß ein thermoplastisches Harz strahlungssensibilisiert wird.

- ίο - .

Eine Strahlungssensibilisierung geschieht beispielsweise da,-durch, daß in. die Moleküle eines, vorgegebenen Ha;rze.s. Gruppen eingebracht werden, die durch Bestrahlung vernetzt oder polymerisiert und getrocknet werden,, beispielsweise die Acryldoppelbindungen von Acryl- oder Methacrylsäure oder ein Ester dieser Säuren mit radikalisch polymerisierbaren ungesättigten Doppelbindungen, die Ally !doppelbindungen von, Diallylphthalat, oder dergleichen, oder die ungesättigten Bindungen, von Malein,'-säure oder einem' Maleinsäurederivat.

Andere ungesättigte Doppelbindungen können gleichfalls vorgesehen werden, wenn sie durch Bestrahlung vernetzbar oder polymerisierbar sind.

Zu den thermoplastischen Harzen, die zu strahlungsempfindlichen Harzen modifiziert werden können, gehören die folgenden:

(I) Copolymere auf Vinylchloridbasis

Vinylchlorid-vinylacetat-vinylalkohol-copolymer, Vinylchlorid-vinylalkohol-copolymer, Vinylchlorid-vinylalkohol, Vinylpropionat-copolymer, Vinylchlorid-vinylacetat-maleat-copolymer und Vinylchlorid-vinylacetat-copolymer mit durch OH abgeschlossener Alkylseitenkette, z.B. die von der Union Carbide Corporation, V.St.A., unter den Handelsbezeichnungen "VROH", "VYNC", ¹¹VYEG-X" und "VERR" vertriebenen Produkte .

Die vorstehend genannten Copolymere werden strahlungssensibilisiert, indem eine Acryl-Maleinsäure- oder Allyl-Doppelbindung oder Doppelbindungen auf weiter unten erläuterte Weise eingebracht werden.

(II) Gesättigte Polyesterharze

Gesättigte Polyesterharze erhalten durch Esterbindung einer gesättigten mehrbasigen Säure, wie Phthal-, Isophthal-, Terephthal-, Sukzin-, Adipin- oder Sebazinsäure, mit einem mehrwertigen Alkohol, wie Äthylenglycol, Diäthylenglycol, Glyzerin, Trimethylolpropan, 1,2-Propylenglycol, 1,3-Butandiol, Dipropylenglycol, 1,4-Butandiol, 1,6-Hexandiol, Pentaerythrol, Sorbitol, Neopentylglycol oder 1,4-Cyclohexandimethanol. Solche Polyesterharze können mit SO^Na oder dergleichen modifiziert werden, um ihre Affinität für magnetische Teilchen zu verbessern (z.B. "Vyron 53s"). Die vorstehend genannten Harze lassen sich in der weiter unten erläuterten Weise strahlungssensibilisieren.

(III) Ungesättigte Polyesterharze

Polyesterverbindungen, die eine strahlungshärtbare ungesättigte Doppelbindung oder Doppelbindungen in der Molekülkette enthalten. Beispiele sind ungesättigte Polyesterharze, ihre Prepolymere und Oligomere mit mindestens einer strahlungshärtbaren ungesättigten Doppelbindung, die aus einem gesättigten Polyesterharz, gebildet durch Esterbindung einer mehrbasigen Säure, oben in Gruppe (II) als thermoplastisches Harz klassifiziert, und einem mehrwertigen Alkohol bestehen, wobei ein Teil der mehrbasigen Säure durch Maleinsäure ersetzt ist.

Bei den aus mehrbasiger Säure und mehrwertigem Alkohol bestehenden Bestandteilen der gesättigten Polyesterharze kann es sich um jede der vorstehend unter (I) genannten Verbindungen handeln, und die strahlungshärtbare ungesättigte Dop-

pelbindung kann eine Maleinsäure- oder Fumarsäurebindung oder dergleichen sein.

Das strahlungshärtbare ungesättigte Polyesterharz wird in üblicher Weise aus mindestens jeweils einer mehrbasigen Säure und mindestens einem mehrwertigen Alkohol unter Zugabe von Maleinsäure, Fumarsäure oder dergleichen hergestellt. In Gegenwart eines Katalysators läßt man das Gemisch der Ausgangsstoffe zwecks Dehydratation und Entalkoholisierung in einer Stickstoffatmosphäre bei einer Temperatur im Bereich von 180 bis 200⁰C reagieren. Nach Abschluß der Reaktion wird die Temperatur auf 240 bis 280⁰C gesteigert. Dann erfolgt eine Kondensation unter vermindertem Druck von 0,5 bis 1,0 mmHg unter Bildung des gewünschten Polymerharzes. Der Gehalt an Maleinsäure, Fumarsäure oder einer anderen Säure in dem Ausgangsgemisch liegt im Bereich von 1 bis 4 0 Mol%, vorzugsweise im Bereich von 10 bis 30 Mol%. Die Gesamt säuremenge ist so gewählt, daß sie die Vernetzung und die gewünschte Strahlungshärtbarkeit während des Fertigungsverlaufs des magnetischen Aufzeichnungsträgers erlaubt.

(IV) Polyvinylalkoholharze

Polyvinylalkohol, Butyralharz, Acetalharz, Formalharz und ihre Copolymere. Die Hydroxylgruppen der oben erwähnten Harze werden auf im folgenden noch erläuterte Weise strahlungssensibilisiert.

(V) Epoxid- und Phenoxyharze

Epoxidharze gebildet durch Umsetzung von Bisphenol A mit Epichlorhydrin oder Methylepichlorhydrin, beispielsweise

die von der Shell Chemical unter den Handelsbezeichnungen "Epikote 152", "-154", "-828", "-1001" und "-1007", vertriebenen Harze, die Harze "DEN 431", "DER 732", "-511" und "-331" der Dow Chemical und die Harze "Epichlon 400" und "-800" der Dainippon Ink & Chemicals. Geeignet sind auch Harze, die durch weiteres Polymerisieren der oben genannten Epoxidharze erhalten werden, beispielsweise die von der UCC unter den Handelsbezeichnungen "PKHA", "PKHC" und "PKHH" vertriebenen Phenoxyharze und bromierte Bisphenol A-epichlorhydrin-copolymere, wie "Epichlon 145", "-152", "-153" und "-1120" der Dainippon Ink.

Für die Strahlungssensibilisierung können die Epoxidgruppen der oben erwähnten Harze herangezogen werden.

(VI) Zellulosederivate

Zellulosederivate unterschiedlichen Molekulargewichts eignen sich gleichfalls als thermoplastische Harzbestandteile im Rahmen der vorliegenden Erfindung. Unter diesen sind besonders zweckmäßig Nitrozellulose, Zelluloseacetobutyrat, Äthylzellulose, Butylzellulose und Acetylzellulose. Die vorstehend genannten Harze werden unter Ausnutzung ihrer Hydroxylgruppen in weiter unten erläuterter Weise strahlungssensibilisiert.

Zu weiteren Harzen, die wirkungsvoll strahlungssensibilisiert werden können, gehören polyfunktionelle Polyesterharze, Polyätheresterharze, Polyvinylpyrolidonharze und ihre Derivate (PVP-Olefincopolymere), Polyamidharze, Polyimidharze, Phenolharze, Spiroacetalharze und Acrylharze, die

mindestens einen hydroxylhaltigen Acryl- oder Methacrylester aufweisen.

Durch Mischen eines strahlungssensibilisierten thermoplastischen Harzes mit einem thermoplastischen Elastomer oder Prepolymer wird ein beschichteter Film erhalten, der zäher als der Film aus einem strahlungssensibilisierten thermoplastischen Harz allein ist. Ein noch größerer Effekt wird durch Anwendung eines gleichfalls zuvor strahlungssensibilisierten Elastomers oder Prepolymers erzielt. Zu den Elastomeren oder Prepolymeren, die sich mit den strahlungsempfindlichen Harzen kombinieren lassen, gehören die folgenden:

(I) Polyurethanelastomere, -prepolymere und -telomere

Polyurethanelastomere eignen sich insbesondere wegen ihrer guten Verschleißfestigkeit und Anhaftung an dem PET-Schichtträgerfilm.

Als solche Urethanverbindungen sind Polyurethanelastomere, -prepolymere und -telomere geeignet, die aus Polykondensaten eines Isocyanats, ausgewählt aus verschiedenen Polyisocyanaten, wie Toluol-2,4-diisocyanat_/ Toluol-2,6-diisocyanat, Xylol-1,3-diisocyanat, Xylol-1,4-diisocyanat, Naphthalen-1,5-diisocyanat, m-phenylen-diisocyanat, p-phenylendiisocyanat, 3,3'-Dimethyl-4,4'-diphenylmethandiisocyanat, Diphenylmethan-4,4'-diisocyanat, Dimethyl-3,3'-biphenylendiisocyanat, Biphenylen-4,4'-diisocyanat, Hexamethylendiisocyanat, Isophorondiisocyanat, Dicyclohexylmethandiisocyanat, "Desmodur L" und "-N", und einem linearen gesättigten Polyester (gebildet durch Polykondensation eines mehr-

wertigen Alkohols, wie Äthylenglycol, Diäthylenglycol, Glyzerin, Trimethylolpropan, 1,4-Butandiol, 1,6-Hexandiol, Pentaerythrit, Sorbitol, Neopentylglycol oder 1,4-Cyclohexandimethanol, und einer gesättigten mehrbasigen Säure, wie Phthal-, Isophthal-, Terephthal-, Sukzin-, Adipin- oder Sebazinsäure),

■ eines linearen gesättigten Polyäthers (Polyäthylenglycol,

Polypropylenglycol oder Polytetramethylenglycol) oder eines von verschiedenen anderen Polyestern, beispielsweise Caprolactam oder hydroxylhaltigem Acryl- oder Methacry!ester,

ι bestehen.

Es ist möglich, ein solches Elastomer unmittelbar mit einem der vorstehend genannten strahlungssensibilisierbaren thermoplastischen Harze zu kombinieren. Eine ausgeprägte Verbesserung hinsichtlich der Wirksamkeit wird jedoch erreicht, indem eine Strahlungssensibilisierung der Kombination durch eine weitere Umsetzung mit einem Monomer erfolgt, das mindestens eine Acryl- oder Allyldoppelbindung hat, die mit
der Isocyanat- oder Hydroxylgruppe am Ende der Molekülkette des Urethanelastomers reagiert.

(II) Acrylnitril-butadien-copolymerelastomere

Das Acrylnitril-butadien-copolymerprepolymer mit einer
. Hydroxylendgruppe, das als "PoIy-BD Liquid Resin" der
Sinclair Petrochemicals, "Hycar 1432J" der Nippon Zeon oder dergleichen handelsüblich verfügbar ist, eignet sich in besonderer Weise als Elastomerbestandteil, bei dem die Doppelbindung des Butadiens bei Bestrahlung Radikale für die Vernetzung und Polymerisation erzeugt.

- 16 (III) Polybutadienelastomere

"PoIy-BD Liquid Resin R-15" der Sinclair Petrochemicals oder ein ähnliches Prepolymer mit niedrigem Molekulargewicht und Hydroxylendgruppe ist wegen seiner Kompatibilität mit dem thermoplastischen Harz besonders geeignet. Das Prepolymer "R-15"/ dessen Molekül mit einer Hydroxylgruppe endet, kann verbesserte Strahlungsempfindlichkeit erreichen, indem am Ende des Moleküls eine Acryldoppelbindung angefügt wird. Dies trägt zur Eignung des resultierenden Bindemittels weiter bei.

Zyklisierte Polybutadiene, beispielsweise "CBR-M901" der Japan Synthetic Rubber, lassen sich ebenfalls mit dem thermoplastischen Harz kombinieren, um verbesserte Betriebseigenschaften zu erzielen. Sie erlauben eine besonders wirkungsvolle Vernetzung oder Polymerisation bei Bestrahlung aufgrund der dem Polybutadien eigenen ungesättigten Bindungsradikale; dem Bindemittel werden auf diese Weise ausgezeichnete Eigenschaften vermittelt.

Neben anderen zweckentsprechenden thermoplastischen Elastomeren und ihren Prepolymeren können Styrolbutadienkautschuk, Chlorkautschuk, Acrylkautschuk, Isoprenkautschuk und ihre Zyklisierungsprodukte (z.B. "CIR 701" der Japan Synthetic Rubber), epoxidmodifizierter Kautschuk, intern plastifizierter, gesättigter linearer Polyester (z.B. "Vylon #300" der Toyobo) und andere ähnliche Elastomere mit Vorteil strahlungssensibilisiert werden.

Nachstehend sind Beispiele für das Synthetisieren von strahlungsempfindlichen Bindemitteln angegeben.

Verfahren"zur Herstellung eines Addukts von Tolylendiisocyanat

a) Synthese eines Acrylmodifikationsprodukts von Vinylchlorid-vinylacetat-copolymerharζ (strahlungsempfindliches Harz)

In einen 51-Vierhals-Kolben werden 750 Teile "Vinylite VAGH", 1250 Teile Toluol und 500 Teile Cyclohexan eingebracht. Die Charge wird unter Wärmezufuhr aufgelöst, die Temperatur wird auf 80⁰C gesteigert, und 61,4 Teile 2-Hydroxyäthylmethacrylataddukt von Tolylendiisocyanat werden zugesetzt. Nach weiterer Zugabe von jeweils 0,012 Teilen Zinnoctylat und Hydroquinon läßt man das gesamte Gemisch bei 80⁰C in einem N₀-Strom reagieren, bis eine NCO-Reaktionsrate von 90 % erreicht ist. Nach der Umsetzung wird das Produkt abgekühlt und mit 1250 Teilen Methyläthylketon verdünnt.

Verfahren zur Herstellung eines 2-Hydroxyäthylmethacrylat-(2HEMA)-addukts von Tolylendiisocyanat (TDI)

In einem 11-Vierhals-Kolben wurden 348 Teile Tolylendiisocyanat in einem N„-Strom auf 80⁰C erhitzt. Diesem Isocyanat wurden 260 Teile 2-Hydroxyäthylmethacrylat, 0,07 Teile Zinnoctylat und 0,05 Teile Hydroquinon tropfenweise zugesetzt, während die Temperatur im Reaktionsgefäß im Bereich von 80 bis 85⁰C gehalten wurde. Nach der Zugabe wurde das Gemisch bei 80⁰C 3 h lang gerührt, um die Umsetzung zum Ab-

Schluß zu bringen. Nach dem Ende der Reaktion wurde das Produkt entnommen und abgekühlt; es wurde ein 2HEMA von TDI in Form einer weißen Paste erhalten.

b) Synthese eines Acrylmodifikationsprodukts von Butyralharz (strahlungsempfindliches Harz)

100 Teile "BM-S", ein von der Sekisui Chemical Co. vertriebenes Butyralharz, werden zusammen mit 191,2 Teilen Toluol und 1,4 Teilen Cyclohexanon in einen 51-Vierhals-Kolben eingebracht und unter Wärmezufuhr aufgelöst. Die Temperatur wird auf 80⁰C gesteigert. Es werden 7,4 Teile 2-Hydroxyäthylmethacrylataddukt von Tolylendiisocyanat und dann jeweils 0,015 Teile Zinnoctylat und Hydroquinon zugegeben. Man läßt das Gemisch bei 80⁰C in einem N₂~Strom bis zu einer NCO-Reaktionsrate von mindestens 90% reagieren. Nach dem Abschluß der Umsetzung wird das Produkt abgekühlt und mit Methyläthylketon verdünnt.

c) Synthese eines Acrylmodifikationsprodukts von gesättigtem Polyesterharz (strahlungsempfindliches Harz)

100 Teile "Vylon RV-200" der Toyobo werden unter Erhitzen in jeweils 116 Teilen Toluol und Methyläthylketon gelöst. Die Temperatur wird auf 80⁰C gesteigert. Es werden 3,55 Teile 2HEMA Addukt von TDI und jeweils 0,007 Teile Zinnoctylat und Hydroquinon zugesetzt. Man läßt das Gemisch bei 80⁰C in einem N₂~Strom bis zu einer NCO-Reaktionsrate von mindestens 90 % reagieren.

d) Synthese eines Acrylmodifikationsprodukts von Epoxidharz (strahlungsempfindliches Harz)

400 Teile "Epikote 1007" der Shell Chemical werden in jeweils 50 Teilen Toluol und MEK gelöst. 0,006 Teile N-Dimethylbenzylamin und 0,003 Teile Hydroquinon werden zugesetzt. Die Temperatur wird auf 80⁰C gesteigert. 69 Teile Acrylsäure werden tropfenweise zugegeben. Man läßt das gesamte Gemisch bei 8O⁰C reagieren, bis die Säurezahl den Wert 5 oder weniger erreicht.

e) Synthese eines Acrylmodifikationsprodukts eines Urethanelastomers (strahlungsempfindliches Elastomer)

In ein Reaktionsgefäß werden 250 Teile ürethanprepolymer von mit Isocyanat abgeschlossenem Diphenylmethandiisocyanat (MDI) ("Nippollan" der Nippon Polyurethane), 32,5 Teile 2HEMA, 0,07 Teile Hydroquinon und 0,009 Teile Zinnoctylat eingegeben. Die Charge wird, durch Erhitzen auf 80⁰C aufgelöst. 43,5 Teile TDI werden tropfenweise zugegeben, während das Reaktionsgefäß abgekühlt wird, so daß die Temperatur im Gefäß im Bereich von 80 bis 90⁰C gehalten wird. Nach dem Eintropfen läßt man das Gemisch bei 80⁰C reagieren, bis eine NCO-Reaktionsrate von 95 % oder mehr erreicht ist.

f) Synthese eines Acrylmodifikationsprodukts eines modifizierten Elastomers vom Polyäthertyp mit Endurethan

(strahlungsempfindliches Elastomer)

In ein Reaktionsgefäß werden 250 Teile Polyäther "PTG-500" der Nippon Polyurethane, 32,5 Teile 2HEMA, 0,007 Teile Hydroquinon und 0,009 Teile Zinnoctylat eingebracht. Die

Charge wird durch Erwärmen auf 80⁰C aufgelöst. 43,5 Teile TDI werden tropfenweise zugegeben, während abgekühlt wird, um die Temperatur im Reaktionsgefäß im Bereich von 80 bis 90⁰C zu halten. Nach der Zugabe läßt man das gesamte Gemisch reagieren, bis eine NCO-Reaktionsrate von mindestens 95 % erreicht ist.

g) Synthese eines Acrylmodifikationsprodukts eines PoIybutadienelastomers (strahlungsempfindliches Elastomer)

In ein Reaktionsgefäß werden 250 Teile "PoIy-BD Liquid Resin R-15", ein von der Sinclair Petrochemicals auf den Markt gebrachtes Polybutadien mit niedrigem Molekulargewicht und Hydroxylendgruppen, 32,5 Teile 2HEMA, 0,007 Teile Hydroquinon und 0,009 Teile Zinnoctylat eingebracht. Nachdem der Inhalt durch Erhitzen auf 80⁰C aufgelöst ist, werden 43,5 Teile TDI tropfenweise zugegeben, während gekühlt wird, um die Temperatur im Reaktionsgefäß im Bereich von 80 bis 90⁰C zu halten. Nach der Zugabe läßt man das Gemisch bis zu einer NCO-Reaktionsrate von 95 % oder mehr reagieren.

Es ist bekannt, daß sich gewisse Polymere zersetzen, wenn sie Strahlung ausgesetzt werden, während andere eine Vernetzung ihrer Moleküle erfahren. Zu den Letzteren gehören Polyäthylen, Polypropylen, Polystyrol, Polyacrylat, Polyacrylamid, Polyvinylchlorid, Polyester, Polyvinylpyrro lidonkautschuk, Polyvinylalkohol und Polyacrolein. Diese vernetzenden Polymere lassen sich unmittelbar als strahlungsvernetzbare Rückseitenbeschichtungsharze verwenden, weil sie ohne eine vorherige Modifikation der vorstehend erläuterten Art eine Vernetzungsreaktion durchführen.

3A37887

Lösungsmittelfreie Harze, bei denen kein Lösungsmittel vorhanden ist, eignen sich gleichfalls, für die Rückseitenbeschichtung, da sie innerhalb einer kurzen Zeitspanne ausgehärtet werden können.

Als aktive Energiestrahlen zur Vernetzung der Rückseitenbeschichtung eignen sich Elektronenstrahlen von einem Elektronenstrahlbeschleuniger, ^'-Strahlen von Co , /3-Strahlen von

90
Sr , Röntgenstrahlen eines Röntgenstrahlgenerators oder

dergleichen.

Mit besonderem Vorteil wird mit Strahlungen eines Strahlungsheizgerätes gearbeitet, weil sich die absorbierte Dosis besonders leicht beherrschen läßt, ein solches Gerät in den Prozeßablauf problemlos integriert werden kann, die Abschirmung gegenüber der ionisierenden Strahlung relativ einfach ist und dergleichen.

Was die Eigenschaften der zum Härten der Rückseitenbeschichtung benutzten Strahlung anbelangt, ist es im Hinblick auf die Strahlungsdurchlässigkeit günstig, einen Strahlungsbeschleuniger vorzusehen, der mit einer Beschleunigungsspannung von 100 bis 750 kV, vorzugsweise 150 bis 300 kV, arbeitet sowie die Bestrahlung so durchzuführen, daß die absorbierte Dosis zwischen 0,5 und 20 Mrad liegt.

Für das Aushärten der erfindungsgemäß vorgesehenen Rückseitenbeschichtung ist der von der Energy Science Co., V.St.A., unter der Handelsbezeichnung "Elektro-curtain system" auf den Markt gebrachte Niederdosis-Strahlungsbeschleuniger oder ein äquivalenter Beschleuniger von besonderem Vorteil, weil sich

der Beschleuniger in die Bandbeschichtungsstraße leicht einfügen läßt und weil innerhalb der Vorrichtung eine sichere Abschirmung gegenüber Sekundärröntgenstrahlen erfolgen kann.

Stattdessen kann auch mit einem Van de Graaff-Beschleuniger gearbeitet werden.

Für die Strahlungsvernetzung ist es wesentlich, die Rückseitenbeschichtung der Strahlung in einem Strom eines inerten Gases, beispielsweise N₂- oder H₂-GaS, auszusetzen. Eine Bestrahlung in Luft ist unzweckmäßig, weil O^ und dergleichen durch die Bestrahlung des Bindemittelbestandteils gebildete Stoffe die Wirkung der Radikale behindern, die in dem Polymer zwecks Herbeiführung der Vernetzungsreaktion erzeugt werden.

Infolgedessen ist es wichtig, daß die Atmosphäre, innerhalb deren der überzug den aktiven Energiestrahlen ausgesetzt wird, aus einem inerten Gas, beispielsweise Hp, He oder C0„, mit einer Sauerstoffkonzentration von höchstens 1 % besteht.

Bei der praktischen Durchführung der Erfindung kann ein Monomer benutzt werden, das einen ausreichend hohen Siedepunkt hat, um unverdampft zu bleiben, nachdem niedrigsiedende Lösungsmittel durch Vortrocknen ausgetrieben sind. Zweckmäßige Beispiele sind Alkylester (Hexyl-, 2-Äthylhexyl-, Lauryl-, Decyl- und Stearylester) mit sechs oder mehr Sauerstoffatomen der Acryl- oder Methacrylsäure, sowie hochsiedende Hydroxyacrylate oder Hydroxymaleate, wie 2-Hydroxypropylacrylat, 4-Hydroxybutylacrylat, 2-Hydroxyäthylmethacrylat, 6-Hydroxyhexylmethacrylat, Mono(2-hydroxyäthyl)maleat, Di(2-hydroxyäthyl)maleat, Acrylamide und Methacrylamide. Um die Ver-

netzung zu fördern, kann ein solches Monomer zweckmäßig zusammen mit einem hochsiedenden Monomer verwendet werden, das zwei oder mehr Vinylgruppen aufweist, z.B. Divinylstyrol, Äthylenglycoldimethacrylat, Triäthylenglycoldimethacrylat, Tetraäthylenglycoldimethacrylat, N ,N'-Methylenbisacrylamid, 1,3-Butylendimethacrylat, Diallylphthalat, Trimethylolpropantri(meth)acrylat oder Pentaerythrittri (meth)acrylat.

Zusammen mit den vorstehend genannten Bindemitteln kann in der erfindungsgemäßen Rückseitenbeschichtung auch ein Füllstoff vorgesehen werden, beispielsweise (1) ein elektrisch leitender Füllstoff, wie Graphit und Ruß, oder (2) ein anorganischer Füllstoff, wie SiO_, TiO_, Al-O-, Cr₅O₃, SiC, CaCO₃, Zinkoxid, Goethit, 0.Fe₃O₃, Talk, Kaolin, CaSO., Bornitrid, Teflonpulver, Graphitfluorid und Molybdändisulfid. Ein Füllstoff der Gruppe (1) wird in einem Verhältnis von 20 bis 200 Teilen je 100 Teile des Bindemittelgewichts vorgesehen. Ein Füllstoff der Gruppe (2) wird in einem Verhältnis von 10 bis 300 Teilen je 100 Teile Bindemittelgewicht verwendet. Ein übermäßiger Füllstoffanteil führt zu einer Versprödung des beschichteten Films, wodurch es zu einer Steigerung der Anzahl an dropouts kommen kann.

Magnetschicht 1

Eine magnetische Tinte bestehend aus Bariumferrit in Form von 0,02 μΐη dicken hexagonalen Blättchen mit

einer Teilchengröße von 0,1 um 80 Gewichtsteile

Polyurethanacrylat 10 Gewichtsteile

Polyesteracrylat 7 Gewichtsteile

Trimethylolpropantriacrylat 3 Gewichtsteile

wurde in einer Dreiwalzenmühle gemischt, um eine durch Elektronenstrahlen härtbare Tinte zu erhalten.

Diese Tinte wurde auf einen Polyesterfilm aufgebracht. Der erhaltene überzug wurde mit einem Polypropylenfilm abgedeckt. Das Sandwich wurde in eine Ausrichtungseinrichtung eingebracht, um für eine senkrechte Ausrichtung zu sorgen. Gleichzeitig wurde das Sandwich in der Ausrichtungseinrichtung mit einer 150 keV (15 mA) Elektronenkanone (Curtain type) mit einer Strahlungsdosis von 5 Mrad bestrahlt, um das Bindemittel zu polymerisieren und auszuhärten. Der Polypropylenfilm wurde danach abgezogen.

Magnetschicht 2

Ein Polyesterfilm wurde gründlich gewaschen, entfettet und getrocknet. Eine Schicht mit niedriger Koerzitivkraft aus einer Mo-Fe-Ni-Legierung wurde auf dem Schichtträgerfilm durch Kathodenzerstäubung ausgebildet. Die Kathodenzerstäubung erfolgte etwa 20 min lang bei einem Unterdruck von

-7 -2

1,5 χ 10 torr und einem Argondruck von 2,2 χ 10 torr mit einer Hochfrequenzenergiezufuhr von 650 W und einer Schichtträgertemperatur von 250⁰C. Die so gebildete Schicht aus einem Material niedriger Koerzitivkraft hatte eine Filmdicke von etwa 1 μΐη, eine Koerzitivkraft (Hc) von etwa 5 Oe und eine Sättigungsmagnetisierung (Ms) von etwa 600 G. über dieser Schicht wurde durch Kathodenzerstäubung eine magnetische Aufzeichnungsschicht aus einer Co-Cr-Legierung aus-

gebildet. Die Zerstäubung erfolgte bei einem Unterdruck von

-7 -2

1/5 χ 10 torr und einem Argondruck von 2 χ 10 torr etwa 1 h lang bei einer Hochfrequenzenergiezufuhr von 200 W. Die so gebildete magnetische Aufzeichnungsschicht hatte eine Filmdicke von etwa 1 μπι, einen Cr-Gehalt von etwa 18 Gew.%₇ eine Koerzitivkraft (Hc) senkrecht zu der Filmoberfläche von etwa 1500 Oe und eine Sättigungsmagnetisierung (Ms) von 390 G.

Magnetschicht 3

Ein Polyesterfilm wurde gründlich gewaschen, entfettet und getrocknet. Auf dem Schichtträgerfilm wurde eine Schicht aus einem Werkstoff mit niedriger Koerzitivkraft in Form einer Mo-Fe-Ni-Legierung ausgebildet. Die Kathodenzerstäubung erfolgte etwa 20 min lang bei einem Unterdruck von 1,5 χ 10

-2

torr und einem Argondruck von 2,2 χ 10 torr, einer Hochfrequenzenergiezufuhr von 650 W und einer Schichtträgertemperatur von 250⁰C. Die so gebildete Schicht aus einem Werkstoff niedriger Koerzitivkraft hatte eine Filmdicke von etwa 1 μπι, eine Koerzitivkraft (Hc) von etwa 5 Oe und eine Sättigungsmagnetisierung (Ms) von etwa 600 G. Über dieser Schicht wurde durch Kathodenzerstäubung eine magnetische Aufzeichnungsschicht aus einer Co-Cr-Legierung ausgebildet. Die Kathodenzerstäubung erfolgte bei einem Unterdruck von 1,5 χ 10 torr

_2

und einem Argondruck von 2x10 torr etwa 1 h lang bei einer Hochfrequenzenergiezufuhr von 200 W. Die so gebildete magnetische Aufzeichnungsschicht hatte eine Filmdicke von etwa 1 μπι, einen Cr-Gehalt von etwa 18 Gew.%, eine Koerzitivkraft (Hc) senkrecht zu der Filmoberfläche von etwa 650 Oe und eine Sättigungsmagnetisierung (4?rMs) von 4800 G.

Beispiel 1

Ein Harz bestehend aus

Gewichtsteile

CaCO₃ (40 πιμ) 70

Vinylchlorid-vinylacetat-vinylalkohol-copolymer ("VAGH") 30

Polyurethanprepolymer ("Desmocoll 22") 20 Methyläthylketon/Toluol (50/50) 300

Stearinsäure 5

wurde zur Bildung des Werkstoffes der Rückseitenbeschichtung gemischt. Diesem Gemisch wurden 30 Gewichtsteile eines Polyisocyanats ("Desmodur L") zugesetzt. Das gesamte Gemisch wurde auf die Rückseite des Polyesterfilms gegenüber der Magnetschicht 1 aufgebracht, wobei ein 1μΐη dicker Überzug gebildet wurde. Der Überzug wurde getrocknet, kalandert und thermisch gehärtet. Das resultierende Band wurde zu Videobändern geschlitzt.

Die Rauheit der Magnetschicht und der Rückseitenbeschichtung wurden durch Steuern des Kalanderns so eingestellt, daß sie für die Magnetschicht bei nicht mehr als 0,08 μπι und für die Rückseitenbeschichtung zwischen 0,05 und 0,6 μΐη lag.

Beispiel 2

Es wurde eine Rückseitenbeschichtungsmischung hergestellt,

die bestand aus

Gewichtsteile

Nitrozellulose

("Nitrocellulose" hergestellt von
der Daicell Ltd.) 30

Ruß (25 πιμ) 30

O₃ 20

Vinylchlorid-vinylacetat-vinylalkohol-

copolymer (¹¹VAGH") 30

Polyurethanprepolymer

("Desmocoll 22") 40

Methyläthylketon/Toluol (50/50) 400

Stearinsäure 5

In der im Beispiel 1 beschriebenen Weise wurde die Masse zwecks Ausbildung einer Rückseitenbeschichtung auf die Rückseite des Polyesterfilms aufgebracht, auf dessen Vorderseite sich die Magnetschicht 2 befand.

Vergleichsbeispiel 1

Das Vorgehen gemäß Beispiel 1 wurde wiederholt mit der Ausnahme, daß das Vinylchlorid-vinylacetat-vinylalkohol-copolymer der Rückseitenbeschichtung durch 25 Teile Polyurethanprepolymer ersetzt wurde. Es wurden entsprechende Vergleichsbänder hergestellt.

Vergleichsbeispiel 2

Ein magnetischer Aufzeichnungsträger mit der Magnetschicht

1 (aber ohne Rückseitenbeschichtung).

Vergleichsbeispiel 3

Ein magnetischer Aufzeichnungsträger mit der Magnetschicht 2

(aber ohne Rückseitenbeschichtung).

Ergebnisse

Mit den Produkten der Beispiele und der Vergleichsbeispiele wurden verschiedene Messungen und Versuche durchgeführt. Die Ergebnisse sind in der nachstehenden Tabelle zusammengestellt.

Probe

Rauheit

(μπι)

Rückseiten- Magnetbeschichtg. schicht

Reibungskoeffizient Rucks. Magnetbesch. schicht

Fensterbildung

Verschleiß

Rückseitenbeschichtg.

Anhaften Elektr.Eigenschaften

(7 MHz)

Y- Einhüllende

S/N

w/Magnetschicht 1:

Anmerkungen: E = ausgezeichnet, G = gut; F = annehmbar; P = schlecht.

(dB)

Beispiel 1	0,18	0,25	0,05	0,20	0,26	E	E	E	0	5	I
Vergl.beisp.1	0,21	0,06	0,08	0,31	0,27	G	F	F	-1,5	2	NJ VD
Vergl.beisp.2	0,07	0,08	0,58	0,26	P	—	P	-0,8	2	I
w/Magnetschicht 2:
Beispiel 2	0,04	0,20	0,30	E	E	E	0	5
Vergl.beisp.3	0,07	0,70	0,31	P		P	-0,9	2

Die elektrischen Eigenschaften wurden auf der Basis der in den Beispielen 1 und 2 erzielten Ergebnisse als 0 dB ausgewertet. Die Einhüllenden werden mit Noten von 1 bis 5 bewertet, wobei "5" die beste Note darstellt.

Beispiel 3

Ein Gemisch bestehend aus

Gewichtsteile Ruß (25 πιμ) 60

Acrylmodifiziertes Vinylchloridvinylacetat-vinylalkohol-copolymer (a)
(hergestellt entsprechend dem obigen
Verfahren (a)) 30

Acrylmodifiziertes Polyurethanelastomer (e) 20 Lösungsmittelgemisch (MIBK/Toluol =1/1) 300

wurde in einer Kugelmühle 5 h lang vermischt. Das Gemisch wurde auf die Rückseite des Polyesterfilms gegenüber der Magnetschicht 1 aufgebracht. Nach dem Trocknen war ein Überzug von 3 μπι Dicke vorhanden. Die so ausgebildete Rückseitenbeschichtung wurde unter Verwendung eines Beschleunigers vom Typ "Electro-curtain" durch Elektronenbestrahlung in N₂~Gas mit einer Beschleunigungsspannung von 150 keV und einem Elektrodenstrom von 15 mA bei einer absorbierten Dosis von 5 Mrad gehärtet. Das resultierende Band wurde kalandert und zu 12,7 mm breiten Videobändern geschlitzt.

Beispiel 4

Ein Gemisch bestehend aus

Gewichtsteile SiO₂ (0,1 μπι) 50

Acrylmodifiziertes Vinylchloridvinylacetat-vinylalkohol-copolymer (a) 30 Acrylmodifiziertes Polyurethanelastomer (e) 20 Lösungsmittelgemisch ((MIBK/Toluol = 1/1) 300

wurde in der gleichen Weise wie im Beispiel 1 auf die Rückseite des Polyesterfilms aufgebracht, dessen Vorderseite mit

der Magnetschicht 2 beschichtet war. Es wurden entsprechende Proben hergestellt.

Vergleichsbeispiel 4

Ein Gemisch bestehend aus

Gewichtsteile

Ruß (25 μια) 50

Vinylchlorid-vinylalkohol-copolymer 30

Polyurethanprepolymer 20

Lösungsmittelgemisch (MIBK/Toluol =1/1) 300

wurde in einer Kugelmühle 5 h lang vermischt. Das Gemisch wurde auf die Rückseite des Polyesterfilms gegenüber der Magnetschicht 1 aufgebracht. Nach dem Trocknen war ein Überzug von 3 μΐη Dicke vorhanden. Im Anschluß an das Kalandern wurde das Band aufgewickelt, bei 60⁰C 24 h lang gehärtet und in 12,7 mm breite Videobänder geschlitzt.

Vergleichsbeispiel 5

Ein Gemisch bestehend aus

Gewichtsteile

SiO₂ (0,1 um) 50

Vinylchlorid-vinylalkohol-copolymer 30

Polyurethanprepolymer 20

Lösungsmittelgemisch (MIBK/Toluol = 1/1) 300

wurde in der gleichen Weise wie im Vergleichsbeispiel 1 auf die Rückseite des Polyesterfilms aufgebracht, auf dessen Vorderseite sich die Magnetschicht 2 befand. Es wurden Proben hergestellt.

Vergleichsbeispiel 6

Der Polyesterschichtträger mit der Magnetschicht 3 (aber ohne Rückseitenbeschichtung).

Die Bänder der vorstehend genannten Beispiele und Vergleichsbeispiele wurden verschiedenen Tests unterzogen. Die Ergebnisse sind in der nachstehenden Tabelle zusammengestellt.

Ergebnisse

Dauerlaufeigenschaften

Rauheit Reibungs- Fenster- Verschleiß Anhaften

(μτη) koeffizient bildung

Probe Rückseiten- Magnet- Rucks. Magnet- Rucks.- Magn.

beschichtg. schicht besen, schicht beschtg. schicht

Elektr. Eigenschaften

(7 MHz)

Y- Einhüllende S/N

w/Magnetschicht 1:

Beispiel 3	0,15	0,14	0,03	0,19	0,25	E
Vergl.beisp.	0,18	0,20	0,08	0,20	0,26	E
	w/Magnetschicht 3:	0,06
.4	Beispiel 4	0,02	0,17	0,30	E
Vergl.beisp.	0,08	0,20	0,30	E
Vergl.beisp.	0,04	0,70	0,31	P

.5
.6

E	E	E	0
E	P	F	-2,0
E	E	E	0
E	P	F	-2,5
—	F	P	-2,0

(dB)

5 2

5 2 2

Anmerkungen: Die elektrischen Eigenschaften wurden auf der Basis der in den Beispielen 1 und 2 erzielten Ergebnisse als 0 dB ausgewertet.

Die Einhüllenden werden mit Noten von 1 bis 5 bewertet, wobei "5" die beste Note darstellt.

Dauerhaftigkeitsbewertungen: E = ausgezeichnet; G = gut; F = annehmbar;

P = schlecht.

Im Falle des senkrechten Überzugs neigen die senkrecht ausgerichteten Magnetteilchen dazu, auf der Beschichtungsoberflache winzige VorSprünge auszubilden, wenn das Band zu straff aufgewickelt wird. Diese Vorsprünge sind zwar sehr klein, sie sind jedoch einer größeren Belastung pro Flächeneinheit als hori- ' zontal ausgerichtete Teilchen ausgesetzt, wenn sie mit dem Magnetkopf, Führungen und dergleichen in Kontakt kommen, während^ das Band läuft. Infolgedessen haben sie die Neigung wegzubre-; chen. Um dies zu vermeiden, muß ein übermäßig straffes Aufwickeln auf der magnetisch beschichteten Seite ausgeschlossen werden. Die erfindungsgemäß vorgesehenen Rückseitenbeschichtungen sind in dieser Hinsicht von besonderem Vorteil. Ohne die Rückseitenbeschichtung könnte die Reibung so groß werden, daß das Band stehenbleibt.

Bei Verwendung der erfindungsgemäß ausgebildeten Rückseitenbeschichtung werden ferner Fensterbildung, Verschleiß und Anhaften vermieden.

Bezüglich der Eigenschaften des Aufzeichnungsträgers wurden
die folgenden Messungen und Auswertungen vorgenommen.

1. Reibungskoeffizient

Jedes der magnetischen Testbänder wurde mit seiner Rückseitenbeschichtung innenliegend um einen Aluminiumstift
von 4 mm Durchmesser mit polierter Oberfläche über einen
Kontaktwinkel von 180° herumgeführt. Das Band wurde mit
einer Geschwindigkeit von 2 cm/s transportiert. Die Spannungen auf der Abwickel- und der Aufwickelseite wurden
gemessen. Der Reibungskoeffizient wurde aus den Meßwerten errechnet.

2. Cinching (Fensterbildung)

Auf einem handelsüblichen VHS-Videorecorder ließ man jedes Testband rasch vorwärts bis zum Ende und dann rückwärts laufen. An einer 50 m vor dem anderen Ende liegenden Stelle wurde das Band einmal angehalten und dann rasch zurück bis zum Ende transportiert. Nach dem Umspulen wurde der Zustand des Bandwickels optisch überprüft. War das Band ohne Zwischenlagenabstand einwandfrei aufgewickelt, wurde es mit "E" oder mit "G" bewertet. Ein Band mit Zwischenschichtenabs tänden wurde mit "P" bewertet.

3. Verschleiß der Rückseitenbeschichtung

Man ließ jedes in einer Kassette untergebrachte Testband auf einem handelsüblichen VHS-Videorecorder bei 40⁰C und einer relativen Luftfeuchtigkeit von 80% 100 χ von Ende zu Ende laufen. Das Innere des Kassettengehäuses wurde inspiziert. Die Bewertung war "P" wenn das Gehäuse verschmutzt war, und "E" oder "G" wenn es sauber war.

4. Anhaften von Magnetschicht und Rückseitenbeschichtung Jedes Testband wurde auf einem VHS-Wickelkern aufgewikkelt, worauf man es 5 Tage lang bei 60⁰C stehenließ. Die Anhaftung wurde optisch ausgewertet. Lag keine Anhaftung vor, erfolgte die Bewertung "E" oder "G". Bei Anzeichen für Anhaftung wurde die Bewertung "P" gegeben.

5. Rauheit

Die Rauheit wurde nach der 20Punkt-Mittelwertbildungsmethode anhand einer Kurve bestimmt, die mittels des Geräts Tallystep (der Taylor-Hobson Co.) aufgezeichnet wurde. Der cutoff betrug 0,17 mm, der Nadeldruck 2 mg. Es wurde eine 0,1 χ 2,5 μπι Nadel benutzt.

Claims

Patentansprüche

1. Magnetischer Aufzeichnungsträger mit einer auf einem Kunststoffschichtträger ausgebildeten Magnetschicht, die eine für senkrechte Magnetisierung geeignete senkrechte magnetische Anisotropie aufweist, dadurch gekennzeichnet , daß auf der der magnetischen Seite gegenüberliegenden Rückseite des Schichtträgers eine Rückseitenbeschichtung in Form eines duroplastischen Überzugs erhalten durch Härten eines duroplastischen Werkstoffes aus einem Vinylchlorid-vinylacetatvinylalkohol-copolymer, einem Polyurethanharz und einem Polyisocyanat, mit oder ohne weiteren Zusatz an Nitrozellulose, oder eines strahlungsgehärteten Überzugs erhalten durch Härten eines strahlungshärtbaren Werkstoffs, der mindestens eine Komponente mit mindestens einer Acryl-, Malein- oder Allyldoppelbindung enthält, ausgebildet ist und die Rückseitenbeschichtung eine Rauhheit im Bereich von 0,04 bis 0,6 μπι hat.

2. Magnetischer Aufzeichnungsträger nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Rauheit der Magnetschicht höchstens 0,08 μΐη beträgt.

3. Magnetischer Aufzeichnungsträger nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Rückseitenbeschichtung einen oder mehrere Füllstoffe in Form von elektrisch leitenden feinen Teilchen, wie Graphit und Ruß; anorganischen feinen Teilchen, wie SiO₂/ ^Ti°₂' ^A^2^O3' Cr₃O₃, SiC, CaCO₃, ZnO, Goethit, 0.Fe₃O₃, Talk, Kaolin, CaSO₄, Bornitrid; und/oder Schmiermittelteilchen, wie Teflonpulver, Graphitfluorid und Molybdändisulfid, enthält.

4. Magnetischer Aufzeichnungsträger nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die elektrisch leitenden Teilchen in einem Verhältnis von 20 bis 200 Gewichtsteilen pro 100 Teile der Harzkomponenten sowie die anorganischen Teilchen oder Schmiermittelteilchen in einem Verhältnis von 10 bis 300 Gewichtsteilen je 100 Teile der Harzkomponenten vorgesehen sind.

5. Magnetischer Aufzeichnungsträger nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der duroplastische Werkstoff 10 bis 80 Gew.% des Vinylchlorid-vinylacetat-vinylalkohol-copolymers und 90 bis 20 Gew.% des Polyurethans sowie 5 bis 80 Gew.% des Polyisocyanats, bezogen auf die Gesamtmenge des Copolymers und des Polyurethans, enthält.

6. Magnetischer Aufzeichnungsträger nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der duroplastische Werkstoff 15 bis 60 Gew.% Nitrozellulose, 15 bis 60 Gew.% Vinylchlorid-vinylacetat-vinylalkohol-copolymer, 10 bis 70 Gew.% Polyurethan und 5 bis 80 Gew.% Polyisocyanat, jeweils bezogen auf die Gesamtmenge an Nitrozellulose, Copolymer und Polyurethan, enthält.

7. Magnetischer Aufzeichnungsträger nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der strahlungshärtbare Werkstoff ferner mindestens ein thermoplastisches Elastomer oder ein Prepolymer desselben enthält.

8. Magnetischer Aufzeichnungsträger nach einem der Ansprüche 1 bis 4/ dadurch gekennzeichnet, daß die mindestens eine strahlungshärtbare Komponente ausgewählt ist aus ungesättigten. Polyesterharzen, strahlungssensibilisierten Harzen, wie Copolymeren auf Vinylchloridbasis, gesättigten Harzen, Vinylalkoholharzen, Epoxidharzen, Phenoxyharzen und Zellulosederivaten.

9. Magnetischer Aufzeichnungsträger nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Elastomer ausgewählt ist aus Polyurethanelastomeren, Prepolymeren und Telomeren, Acrylnitrilbutadien-Copolymerelastomeren und Polybutadienelastomeren.