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Bindemittel für ferromagnetische Pulver bei der Herstellung von Magnetogrammträgern
Die Erfindung betrifft ein spezielles Bindemittel für pulverförmige magnetisierbare
Stoffe beim Herstellen schichtförmiger Magnetogrammträger für die Bild-, Impuls-
und Schallaufzeichnung.
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Es ist bekannt, Magnetogrammträger herzustellen, indem man einen Träger,
z. B. eine Folie oder einen Faden aus Kunststoff oder Metall, mit einer Dispersion
eines magnetisierbaren Stoffes beschichtet, bei der als Bindemittel filmbildende
Stoffe, wie Celluloseäther, Celluloseester, Polyvinylchlorid, Polyester, Polyurethane,
Polyvinylidenchlorid, Polyvinylacetat, Polybutadien, Polyacrylnitril, Polystyrol
oder in Lösungsmitteln lösliche Polyamide, verwendet werden. Derartige Bindemittel
entsprechen nicht immer den technischen Anforderungen, wie hohe Abriebfestigkeit,
mechanische und chemische Widerstandsfähigkeit, Temperaturbeständigkeit, Verträglichkeit
mit dem magnetisierbaren Stoff oder Dimensionsbeständigkeit. Häufig schrumpfen derartige
Bindemittel beim Entfernen des Lösungsmittels.
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Es ist auch bekannt, als Bindemittel polymerisierbare Stoffe, wie
Gemische aus Polyisocyanaten und Hydroxylgruppen enthaltenden Polyestern oder Polyäthern,
zu verwenden. Derartige Bindemittel liefern zwar Magnetogrammträger mit verbesserten
mechanischen Eigenschaften, sie haben jedoch den Nachteil begrenzter Verarbeitungszeit,
da sie schon in der Dispersion (aus dem magnetisierbaren Stoff und dem Bindemittel)
vernetzen.
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Es wurde nun gefunden, daß sich als Bindemittel für ferromagnetische
Pulver bei der Herstellung von Magnetogrammträgern besonders gut Lösungen eignen,
die Polyamide und Verbindungen mit mindestens zwei polymerisierbaren Doppelbindungen
enthalten.
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Vorteilhafterweise werden zum Aufbringen der ferromagnetischen Pulver
diese in der Lösung der Bindemittel suspendiert und das Gemisch nach dem Aufbringen
auf den Träger bestrahlt, erwärmt oder ozonisiert. Man erhält Magnetogrammträger
mit unter anderem verbesserter Abriebfestigkeit und Flexibilität.
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Eine vorteilhafte Durchführungsform des erwähnten Verfahrens der Herstellung
von Magnetogrammträgern unter Verwendung der erfindungsgemäßen Bindemittel besteht
darin, daß man als - lösliche Polyamide Mischpolyamide aus Adipinsäure--Hexamethylendiamin,
Caprolactam und Adipinsäurep,p'-diaminodicyclohexylmethan, als polymerisierbare
Verbindungen x,ß-äthylenisch ungesättigte Mono-oder Dicarbonsäureester oder -amide,
gegebenenfalls im Gemisch mit Vinylmonomeren, und als Lösungsmittel Gemische von
Alkoholen, chlorierten Kohlenwasserstoffen und Wasser verwendet und die Umsetzung
mit Benzoinäthern und UV-Bestrahlung einleitet.
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Geeignete Polyamide für die erfindungsgemäßen Bindemittel sind beispielsweise
hergestellt durch übliche Polymerisation von Lastamen, wie Caprolactam, Önanthlactam,
Capryllactam, Laurinlactam, bzw. entsprechende C-substituierte Lactame, wie C-Methyls-caprolactam
oder ö-Äthyl-önanthlactam; Gemischen oder Salzen aus aliphatischen Dicarbonsäuren,
die auch verzweigt sein können. wie Korksäure, Acelainsäure, Sebacinsäure, Dodecandicarbonsäure
oder oc-Äthylkorksäure oder anderen verzweigten Dicarbonsäuren, wie !x,cx-Diäthyladipinsäure
oder x-Äthylkorksäure und Diaminen, wie Pentamethylendiamin, Hexamethylendiamin,
Heptamethylendiamin, Octamethylendiamin usw. sowie deren C- und N-substituierte
Derivate, wie N-Methyl-N-äthylhexamethylendiamin, 1,6-Diamino-4-methylhexan, cycloaliphatische
und aromatische Diamine, wie m-Phenylendiamin, m-Xylylendiamin, 4,4'-Diaminodiphenylmethan
oder p,p'-Diaminodicyclohexylmethan.
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Geeignet sind auch die den vorstehend genannten Lastamen zugrunde
liegenden Aminocarbonsäuren. Bevorzugt werden Mischpolyamide oder Gemische von Polyamiden
verwendet.
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Zu den erfindungsgemäß im Gemisch mit den genannten Polyamiden verwendeten
Verbindungen mit mindestens zwei polymerisierbaren Doppelbindungen gehören beispielsweise:
(Meth)-acrylamide,
wie NN'-Methylenbisacrylamid, N,N'-Methylenbismethacrylamid,
N,N'-Äthylenbisacrylamid, N,N'-Trimethylenbisacrylamid, N,N'-Hexamethylenbisacrylamid.
Ferner: Acrylate und Methacrylate von Polyolen, wie Glykol, Propylenglykol, Butandiol,
Pentandiol, Hexandiol, Glyzerin, Trimethylolpropan, Pentaerythrit, sowie von cyclischen
Polyomen.
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Auch Weichmacher für Polyamide, wie Benzolsulfosäurebutylamid, Phthalsäureanhydrid,
Maleinsäureanhydrid, 2-Äthylhexyl-p-oxybenzoat, können mitverwendet werden.
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Zur Erhöhung der Lichtempfindlichkeit werden in den meisten Fällen
noch geringe Mengen von Initiatoren, die durch aktinisches Licht aktiviert werden
und die Polymerisation starten und/oder beschleunigen, zugesetzt. Solche Verbindungen
sind beispielsweise: Peroxyde (Benzoylperoxyd), Azoverbindungen (Azoisobuttersäuredinitril),
vicinale Ketaldenylverbindungen (Diacetyl, Benzil), rx-Ketaldenylalkohole (Benzoin,
Pivaloin), Acloinäther (Benzoinmethyläther), x-kohlenwasserstoffsubstituierte aromatische
Acyloine (x-Methylbenzoin). Diese Initiatoren können untereinander gemischt verwendet
werden.
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Das Bestrahlen und/oder Erwärmen des erfindungsgemäß verwendeten Gemisches
kann vor, während oder nach dem in üblicher Weise durchgeführten Trocknen der aufgebrachten
Schicht aus ferromagnetischem Pulver und Bindemittel durchgeführt werden.
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Geeignete Wärmequellen sind beispielsweise: Infrarotstrahler, Umluftöfen
oder beheizte Walzen. Zum Bestrahlen wird kurzwelliges, sichbares Licht, UV-Licht,
a-, ,B- oder y-Strahlung verwendet. Die Polymerisation kann auch durch Überleiten
von Ozon oder elektrischer Glimmentladungen eingeleitet werden.
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Die Dispersion, die den magnetisierbaren Stoff und das erfindungsgemäß
verwendete Gemisch aus gelöstem Polyamid und Verbindungen mit mindestens zwei polymerisierbaren
Doppelbindungen enthält, wird vorzugsweise wie üblich hergestellt, indem man das
Magnetpigment mit Lösungsmittel, Dispergiermittel und etwa einem Fünftel der vorgesehenen
Bindemittelmenge in Kugelmühlen etwa 1 Tag vordispergiert. Dann wird die restliche
Bindemittellösung zugefügt und 1 bis 3 Tage zu Ende dispergiert.
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Das Gewichtsverhältnis ferromagnetischer Stoffe zu Bindemittel ist
innerhalb weiter Grenzen, etwa zwischen 2:1. und 6:1, bevorzugt zwischen 3:1 und
5:1, variierbar.
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Geeignete ferromagnetische Stoffe sind beispielsweise: Magnetit, nadelförmiges
Eisenoxyd (y-Fe203) oder metallische Stoffe, wie Eisenpulver mit geeigneten magnetischen
Werten.
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Geeignete Trägerfolien für die magnetisierbare Schicht sind beispielsweise
aus Polyester, Polyvinylchlorid, Cellulosetriacetat oder Polyacrylnitril hergestellt.
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Die erfindungsgemäß hergestellten Magnetogrammträger eignen sich besonders
zur magnetischen Fernsehaufzeichnung, für Computerbänder oder hochbeanspruchte Instrumentationsbänder.
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Die in den Beispielen genannten Teile beziehen sich auf das Gewicht.
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Beispiel l In einer Rührwerk-Stahlkugelmühle mit 1-mm-Kugeln wird
die nachstehende Mischung innerhalb von 2 Stunden dispergiert: 375 Teile einer 20°/°igen
Lösung eines Polyamids aus 80 Teilen eines Umsetzungsproduktes aus 1 Mol Heptadecandicarbonsäure
und 1 Mol p,p'-Diaminodicyclohexylmethan und 20 Teilen Capryllactam in Toluol-Propanol
(50:50), 25 Teile p,p'-Diaminodicyclohexylmethan-bisacrylamid, 2,5 Teile einer 10°/°igen
Lösung von Benzoinmethyläther in Methanol, 350 Teile y-Eisenoxyd, 4 Teile Stearinsäure,
38 Teile einer 550%igen Lösung eines Carboxylgruppen enthaltenden Polyacrylatharzes
in Isopropanol, 600 Teile Lösungsmittel Toluol-Propanol (50:50). Nach dem Filtrieren
durch ein 15-#t-Papierfilter werden Aufstriche mit 80 #t Naßfilmdicke auf eine 24-#t-Polyesterfolie
(Polyäthylenterephthalat) hergestellt. Die 40 .120 mm großen Muster werden sofort
nach dem Aufstreichen im feuchten Zustand 60 Sekunden mit einer UV-Lampe (240 Watt)
im Abstand von 50 mm belichtet.
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Nach dem Trocknen läßt sich die Magnetschicht mittels Klebeband nicht
mehr von der Trägerfolie abziehen. Ein 6 mm breites Stück des Magnetbandes kann
auf die doppelte Länge gedehnt werden, ohne daß die Magnetschicht abkreidet.
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Beispiel 2 Eine Rührwerk-Stahlkugelmühle wird wie folgt gefüllt (die
Mischung wird anschließend dispergiert): Eine 20°/°ige Lösung von 340 Teilen eines
Polyamids, hergestellt in üblicher Weise aus 35 Teilen Salz aus 1 Mol Adipinsäure
und 1 Mol Hexamethylendiamin, 30 Teilen Caprolactam und 35 Teilen Salz aus 1 Mol
Adipinsäure und 1 Mol p,p'-Diaminodicyclohexylmethan, in Methanol-Benzol-Wasser
(7:2:1),.
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3,5 Teilen Benzolsulfonsäurebutylamid, 7 Teilen Triallylcyanurat,
3,5 Teilen Styrol, 2 Teilen Maleinsäureanhydrid, 3,5 Teilen Butandiolmonoacrylat,
14 Teilen Hexamethylenbisacrylamid, 4 Teilen Benzoinmethylätherlösung 10°/°ig (in
Methanol), 900 Teilen Lösungsmittel aus 20 Teilen Methanol, 20 Teilen Methylenchlorid,
20 Teilen Äthanol, 20 Teilen Trichloräthylen, 10 Teilen Benzylalkohol,
1.0 Teilen Wasser, 380 Teilen y-Eisenoxyd, 4 Teilen Stearinsäure, 38 Teilen
Carboxylgruppen enthaltendes Acrylharz 55°/°ig (in Isopropanol).
Das
Eisenoxyd wird, erst nachdem die anderen Zusätze gelöst sind, zugegeben. Während
des Dispergierens steigt die Temperatur der Kugelmühle auf über 60°C an.
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Die Magnetdispersion wird danach, wie im Beispiel 1 beschrieben, weiterbehandelt.
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Die auf eine nicht vorbehandelte Polyesterfolie aufgebrachte, getrocknete
und gemäß Beispiel 1 belichtete Magnetschicht haftet sehr gut. Ein etwa 40 # 120
mm großes Muster wird in ein Video-Aufzeichnungsgerät so eingespannt, daß der radförmige,
mit großer Geschwindigkeit rotierende Magnetkopf 60 Sekunden auf der gleichen Stelle
das Band beansprucht. Hiernach können weder auf der Magnetschicht Verletzungen noch
auf dem Magnetkopf Abriebmaterial festgestellt werden.