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Magnetogrammträger Die Erfindung bezieht sich auf einen Magnetogrammträger,
der eine auf einem nicht magnetisierbaren, aus synthetischen Polymeren bestehenden
Träger aufgebrachte Schicht von in einem Bindemittel verteilten magnetisierbaren
Teilchen enthält (Schichtmagnetogrammträger) oder aus in synthetischen Polymeren
verteilten magnetisierbaren Teilchen besteht (Massemagnetog rammträger) .
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Der Träger kann die Form von Bändern, Drähten, Platten, biegsamen
Rohren oder Trommeln haben. Beide Arten von Magnetogrammträger finden Verwendung
in nach dem Magnettonprinzip arbeitenden Aufnahme- und/oder Wiedergabegeräten.
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Ein Magnetband besteht gewöhnlich aus einem biegsamen Träger, der
mit einem feinverteilten magnetisierbaren Pulver überzogen ist, das mit Hilfe eines
harzartigen Bindemittels auf dem Träger haftet. Früher wurden zur Herstellung Eisenoxydteilchen
verwendet, die in Nitrocellulose dispergiert und auf das Trägermaterial, beispielsweise
ein dünnes Papierband, aufgetragen wurden; später verbesserte man das Verfahren,
indem man das magnetische Pulver mit Hilfe eines synthetischen Polymeren auf dem
Band fixierte, das aus Celluloseacetat oder einem anderen nicht faserigen Material
bestand, beispielsweise Polyvinylehlorid, Polyvinylidenchlorid oder Polyamiden.
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Die grundlegenden Eigenschaften, die von einem guten Magnetogrammträger,
der Töne verzerrungsfrei aufnehmen und wiedergeben soll, im allgemeinen gefordert
werden, sind folgende: Das magnetisierbare Pulver soll eine hohe Koerzitivkraft
haben, so daß ein hohes Signal-Rausch-Verhältnis (hohe Dynamik), jedoch geringe
Neigung zu Echowirkungen entsteht. Das Trägermaterial soll eine hohe mechanische
Festigkeit, einen geringen Reibungskoeffizienten, hohe Feuchtigkeitsbeständigkeit
und gute Formbeständigkeit besitzen.
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Man hat bereits Superpolyamide als Trägermaterial für Filmstreifen
verwendet. Es ist auch bekannt, daß Polyäthylen, wenn es nach dem Niederdruckverfahren
erhalten wird, eine gute Reißfestigkeit besitzt. Sowohl Polyäthylen als auch Superpolyamide
sind schon als Magnetogrammträgermaterialien verwendet worden.
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In einer Veröffentlichung ist ausgeführt, daß Polypropylen weicher
und biegsamer als Niederdruckpolyäthylen ist und daher zur Folienherstellung verwendet
werden kann. Ob solche Folien zur Herstellung von Magnetogrammträgern mit bestimmten
Eigenschaften geeignet sind; ist nicht ausgeführt.
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Die Erfindung besteht darin, daß die synthetischen Polymeren aus linearem
kristallinem Polypropylen mit einer Grenzviskosität, gemessen in Tetrahydronaphthalin
bei 135° C, von 0,9 bis 1,5 und beim Schichtmagnetogrammträger das Bindemittel aus
amorphem linearem Polypropylen besteht.
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Im Vergleich zu dem Stand der Technik, wie er vorstehend abgehandelt
wurde, stellt der Erfindungsgegenstand insofern eine Verbesserung dar, als ein erfindungsgemäßer
Magnetogrammträger eine besondere mechanische Festigkeit, einen verbesserten Reibungskoeffizienten
und eine besonders gute Feuchtigkeitsbeständigkeit, verbunden mit einer verbesserten
Dimensionsstabilität, aufweist. Es ist überraschend, daß man aus dem erfindungsgemäß
verwendeten Polypropylen bei seiner Kombination mit feinverteilten magnetischen
Pulvern eine einheitliche Phase erhält, die bei der Verarbeitung und Anwendung nicht
getrennt werden. Eine Stabilisierung der magnetisierbaren Teilchen auf dem hochkristallinen
Polypropylenfilm wird nur durch das verwendete besondere Bindemittel erreicht. Mit
den für Magnetbändern bisher üblichen Bindemitteln erhält man völlig negative Ergebnisse.
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Das erfindungsgemäße Aufnahmematerial zeigt physikalische und mechanische
Eigenschaften, die im einzelnen und insbesondere zusammen den bisher für den gleichen
Zweck verwendeten Materialien überlegen sind.
Es ist bereits vorgeschlagen
-worden, kristallines Polypropylen durch Strangpressen des Polymeren irn geschmolzenen
Zustand oder in Lösung zu Filmen-zu verarbeiten. Obwohl diese Filme einen hohen
Kristallinitätsgrad besitzen; können sie durch Strecken in einer Richtung oder in
zwei orthogonalen Richtungen streckorientiert werden.
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Bei der Verwendung als Trägermaterial zeigen diese Filme physikalische
und mechanische Eigenschaften, wie Zugfestigkeit, Streckgrenze, Biegsamkeit und
Homogenität, die den der meisten anderen bisher verwendeten Materialien überlegen
sind - nur Superpolyamide sind-vergleichbar -,-und im Vergleich zu den genannten
anderen Materialien haben sie auch den unbestreitbaren Vorzug der Wirtschaftlichkeit,
der sich aus dem niedrigen Preis des Polymeren ergibt.
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Die Filme werden mit Hilfe einer Vorrichtung, die aus einer langsamen
und einer raschen Walze oder auch einer anderen gleichwertigen Vorrichtung besteht,
vorzugsweise mit einem Streckverhältnis von 1 : 3 bis 1 : 12 und in einem. .warmen
Medium oder auf einer Heizplatte bei einer Temperatur von 50 bis 120° C gestreckt.
-Die höchsten Zugfestigkeiten wurden durch Strecken bei 90° C erzielt; sie betrugen
bis zu 25 kg/mm2.
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Es ist stets empfehlenswert, das Strecken in Gegenwart eines Plastifizierungsmittels
für das Polymere durchzuführen, um eine zu starke Herabsetzung der Zugfestigkeit
in Querrichtung zu verhindern, und ferner den Film nach dem Strecken einer Hitzebehandlung
bei etwa 130° C unter- Bedingungen zu unter--werfen, unter denen ein- Schrumpfen
nicht erfolgen kann, wodurch sie dimensionsstabil werden. -Die endgültige Dicke
des Film beträgt vorzugsweise etwa 30 l..
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Die magnetisierbaren Teilchen, die beispielsweise aus ferromagnetischen
Stahl-, Nickel- oder Kobaltiegierungen oder aus Eisenoxyd bestehen können, müssen
mit dem so hergestellten Träger verbunden werden. Die Größe der Teilchen beträgt
für die meisten Zwecke etwa 1 g.. In bezug auf das Bindemittel, das zur gleichmäßigen
Verteilung und stabilen Fixierung der Teilchen auf dem Film verwendet werden kann,
wurde gefunden, daß sich amorphes Polypropylen mit niedrigem Molekulargewicht für
diesen Zweck sehr gut eignet, das entweder direkt durch Polymerisieren von Propylen
in Gegenwart von bestimmten selektiven Katalysatoren erhalten werden kann oder durch
Ätherextraktion von rohem Polypropylen, das in Gegenwart von nicht selektiven Katalysatoren
erhalten wurde.
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Amorphes Polymeres und magnetisches Pulver werden vorzugsweise in
einem Gewichtsverhältnis von 15. 85 bis 40: 60 angewendet.
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Das amorphe Pölypropylen ist das einzige synthetische Harz, das in
der .Klebeschicht vorliegt. Es kann in Mischung mit anderen synthetischen Harzen
verwendet werden, doch ist das amorphe Po_lypropylen stets der die Adhäsion bestimmende
Faktor.
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Die Grenzviskosität des amorphen Polypropylens soll zwischen 0;2 und
0,4 liegen (gemessen in Tetrahydronaphthalin bei 135° C).
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Das Auftragen des magnetisierbaren Gemisches kann in irgendeiner passenden
Weise erfolgen, beispielsweise mittels einer aus Stäben, Walzen oder Messern bestehenden
Auftragvorrichtung. Der überzug muß dick genug sein, um genügend magnetisches Pulver
zu enthalten, und er -muß gleichmäßig und glatt sein. Manchmal eignen sich zur Erzielung
besserer Aufnahme- - und Wiedergabeeigenschaften Glätteoperationen, beispielsweise
Kalandern der überzogenen und getrockneten Bänder.
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Auch Filme aus Polyäthylentherephthalat, Polyamiden, Polyäthylen,
Polyvinylchlorid und Celluloseäcetät erlauben das Aufkleben von magnetischen Überzügen
auf der Grundlage von amorphen Polypropylen und lassen sich deshalb für solche Zwecke
verwenden, für die ihre Eigenschaften ausreichen.
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Es wurde schließlich gefunden, daß sehr gute Trägermaterialien in
Faden- oder Bandform durch direktes Strangpressen von geschmolzenem kristallinem
Polypropylen, dem ein magnetisierbares Pulver einveraeibt wurde, hergestellt w£rden-können,
wobei das so hergestellte Band bzw. der Faden vorzugsweise streckorientiert wird.
Beispiel 1 Ein Film aus kristallinem Polypropylen mit einer Grenzviskosität von
1,2 (bestimmt in Tetrahydronaplithalin bei 135° C) wurde 60 Sekunden in eine bei
180 bis 200° C siedende Erdölfraktion, die bei 70° C gehalten wurde, eingetaucht.
Hierauf wurde der Film mit einem Streckverhältnis von 1 : 6 in Wasser bei 80° C
gestreckt, bei -130° C stabilisiert und zu Bändern zerschnitten. Die Bänder hatten
eine Dicke von 30 R,; eine-Breite von 6 mm, eine Länge von 10 m und eine Zugfestigkeit
von 15,8 kg/mm2.
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Auf die so zubereiteten Bänder trug man mit Hilfe eines Auftragmessers
eine magnetische Überzügsmischung aus- 100 Gewichtsteilen Chloroform, 5 Gewichtsteilen
amorphem Polypropylen und 15 Gewichtsteilen Fee 03 auf. Die verschiedenen Komponenten
des Überzugs waren vorher in einer Kugelmühle 12 Stunden lang homogenisiert worden.
Das überzogene Band wurde getrocknet, auf eine Spule aufgespult. Die Erprobung in
einem Bandgerät ergab hohe Verzerrungsfreiheit. Beim Betrieb in einem-weiten Temperaturbereich
(Versuche wurden zwischen -10 und -I-60° C durchgeführt) bei verschiedenen Feuchtigkeiten
oder selbst nach 15tägigem Eintauchen in Wasser wurde kein Ansteigen der Verzerrungen
festgestellt; außerdem 'erfolgte`keine elastische-Veränderung.
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Beispiel 2 Man vermischte ein kristallines Polypropylen mit einer
Grenzviskosität von 0,9 mit 5 Gewichtsprozent Paraffin und homogenisierte das Gemisch
1/z Stunde in einem Mischer. Der durch Strangpressen der homogenen Masse erhaltene
Film wurde in Wasser von 90° C mit einem Streckverhältnis von 1 : 5 in Längsrichtung
gestreckt. Nach dem Stabilisieren bei 130° C wurde der Film zu Bändern zerschnitten,
die eine Dicke von 3 #, eine Breite von 6 mm, eine Länge von 10 m und eine- Zugfestigkeit
von 15,6 kg/mm2 besaßen.
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Auf diese Bänder trug man mit Hilfe einer Auftragwalze eine magnetische
Überzugsmischung aus 100 Gewichtsteilen Chloroform, 8 Gewichtsteilen amorphem Polypropylen
mit einer Grenzviskosität von 0,29 und 30 Gewichtsteilen Fee 03 auf. Die Überzugsmischung
war vorher in einer Kugelmühle 12 Stunden homogenisiert worden. Nach dem Trocknen
wurden die Bänder aufgespult und wie im Beispiel 1 erprobt.
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Beispiel Man vermischte kristallines Polypropylen mit einer Grenzviskosität
von 1,5 (bestimmt in Tetrahydronäphthalin bei 135° C) mit y-Fe. 03 im Verhältnis
von 90 Gewichtsteilen Polypropylen auf 10 Gewichtsteile y-Fe2 02.
Die
geschmolzene Masse wurde durch eine normale Strangpreßvorrichtung ausgepreßt, wobei
man einen Film erhielt, der in Wasser bei 90° C gestreckt (Streckverhältnis 1 :
6), bei 130° C stabilisiert und in Bänder von 30 li Dicke, 6 mm Breite und 10 m
Länge zerschnitten wurde.
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Die so hergestellten Bänder wurden aufgespult und in einem Bandgerät
erprobt. Auch in diesem Fall erzielte man eine hohe Widergabetreue.