DE2255802A1

DE2255802A1 - Magnetische aufzeichnungstraeger

Info

Publication number: DE2255802A1
Application number: DE2255802A
Authority: DE
Inventors: Rudolf Dr Bachmann; Hans Joerg Dr Hartmann; Herbert Dr Motz
Original assignee: BASF SE
Current assignee: BASF SE
Priority date: 1972-11-15
Filing date: 1972-11-15
Publication date: 1974-05-22
Also published as: GB1448457A; JPS5633774B2; FR2206547A1; JPS4982307A; CA1010309A; FR2206547B1; DE2255802C3; IT996447B; BE807421A; DE2255802B2

Description

Badische Anilin- & Soda-Fabrik AG

Unser Zeichens O₀Z₀ 29 5^0 W/Wil

6700 Ludwigshafen, IJ. 11. 1972 Magnetische Aufzeichnungsträger

Die Erfindung betrifft einen magnetischen Aufzeichnungsträger, bestehend aus einer unmagnetischen Schichtunterlage sowie einer darauf aufgebrachten Magnetschicht auf Basis von in Bindemitteldispergiertem, feinteiligen Magnetpigment, wobei die Magnetschicht ein Bindemittelgemisch aus einem Polyurethan und einem hydroxylgruppenhaltigen Vinylchlorid-Copolymerisat enthält.

Bei Neuentwicklungen auf dem Gebiet der magnetischen Datenträger wird neben einer Verbesserung der mechanischen Eigenschaften der Magnetschicht im Hinblick auf Flexibilität, Elastizität, Reißfestigkeit und Abriebfestigkeit auch eine "Verbesserung der Güte der magnetischen Aufzeichnung durch dichtere Packung und verbesserte Orientierung der magnetischen Teilchen in der Aufzeichnungsrichtung angestrebt» Ein für magnetische Aufzeichnungsträger besonders geeignetes Bindemittel oder Bindemittelgemisch zeichnet sich daher neben den genannten Vorteilen in den mechanischen Eigenschaften besonders durch die Fähigkeit aus, daß den darin dispergierten Magnetteilchen bei Durchlaufen eines Magnetfeldes unmittelbar nach der Beschichtung ein besonders hoher Ausrichtungsgrad in der Folienlaufrichtung erteilt wird. Zur Erzielung dieser Eigenschaft wird u. a„ gefordert, daß sich die Bindemittel mit dem verwendeten Magnetpigment gut vereinigen lassenο

Es ist bekannt, magnetische Aufzeichnungsträger, die hohen mechanischen Beanspruchungen ausgesetzt sind, mit Dispersionen der Magnetpigmente in Bindemitteln auf Basis von Polyurethanelastomeren oder Abmischungen von Polyurethanelastomeren mit anderen Polymerbindemitteln als Magnetschicht herzustellen= Polyesterurethane, wie sie beispielsweise in der DAS 1 106 959 beschrieben sind, oder Polyätherurethane, wie sie in der USA-Patentschrift 2 899 411 beschrieben sind, weisen bei Verwendung als alleinige Bindemittel für die Magnetschicht den Nachteil

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einer zu geringen Oberflächenhärte auf. Es wurde daher in verschiedenen Veröffentlichungen vorgeschlagen, diese Polyurethane zur Verbesserung der Oberflächenhärte mit anderen Bindemitteln zu kombinieren ο In der DAS 1 2β9 661 wird die Verwendung einer' Mischung von Polyurethanen mit Polyestern zur Herstellung magnetischer Aufzeichnungsträger beschrieben. Eine entscheidende Verbesserung der Oberflächenhärte läßt sich bei Anwendung dieser Kombination jedoch nicht erzielen, es besteht im Gegenteil die Gefahr des Verklebens einzelner Schichtlagen bei höheren Temperaturen und Wickeldrucken. Aus der DAS 1 295 011 ist bekannt, Polyurethane durch Abmischungen mit höhermolekularen Phenoxyharzen, wie sie beispielsweise von der Firma Union Carbide Corporation unter der Bezeichnung Phenoxyharz PKHH in den Handel gebracht werden, zu modifizieren. Solche Abmischungen zeigen bis zu Temperaturen von etwa 65⁰C ausreichend befriedigende mechanische Eigenschaften, die Mitverwendung des Phenoxyharzes wirkt sich jedoch nachteilig auf die Ausrichtbarkeit der nadeiförmigen Magnetpartikel längs ihrer magnetischen Vorzugsrichtung im Magnetfeld aus. Es ist auch bekannt, Vinylchlorid-Copolymerisate mit Polyurethanen als Bindemittel abzumischen. Vinylchlorid-Copolymerisate zeigen befriedigende mechanische Eigenschaften und begünstigen die Ausrichtbarkeit der magnetischen Teilchen im Magnetfeld. So wird in der USA-Patentschrift 3 144 352 beschrieben, Polyurethanen Vinylchlorid-Acrylnitril-Copolymerisate zuzusetzen, jedoch ist die relativ geringe thermische Stabilität der resultierenden Produkte nachteilig (vergleiche DOS 2 O37 605). Die Kombination von Polyurethanen mit Vinylchlorid-Vinylacetat-Copolymerisaten ist in der DAS 1 282 7OO beschrieben, jedoch gewährleisten diese Kombinationen nicht die von der Praxis geforderten Eigenschaftswerte bei erhöhten Temperaturen. Die Abmischung von Polyesterurethanen mit Polycarbonaten, wie sie in der DOS 2 114 oll vorgeschlagen wird, weist den Nachteil einer hohen Viskosität der Lösung dieses Bindemittelgemisches auf. Von den Zumischungskomponenten für die Polyurethan-Bindemittel in einer Magnetschicht wird im allgemeinen gefordert, daß sie die Oberflächenhärte der Magnetschicht erhöhen, ohne deren hervorragende Werte der Reißfestigkeit und Reißdehnung sowie der magnetischen Ausrichtbarkeit zu beeinträchtigen. Diese Forderung wird von keiner der bisher bekannten Zumischkomponenten zufrle-

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denstellend erfüllt«

Es wurde nun gefunden, daß sich die erwähnten Nachteile und Schwächen der bekannten Bindemittelgemische aus Polyurethanen und Abtnischungskomponent en weitgehend vermeiden lassen, wenn als Mischungszusatζ Vinylchlorid-Copolymerisate verwendet werden, die zu mindestens 50 Gewichtsprozent Vinylchlorid und in einer Menge von 5 bis 50 Gewichtsprozent ein Monoacrylat oder Monomethacrylat eines aliphatischen Diols mit 2 bis 4 C-Atomen einpolymerisiert enthalten. Obwohl diese Vinylchlorid-Copolymerisate meist für sich allein spröde und harte Filme ,ergeben, zeigen überraschenderweise deren Mischungen mit Polyurethanen hervorragende Werte für Reißfestigkeit und Reißdehnüng, die zum Teil sogar über den bereits sehr hoch liegenden entsprechenden Werten-der unvermischten Polyurethane liegen» Ein weiterer überraschender Effekt ist die verminderte Thermoplastizität, die solche Polymermischungen aufweisen.

Gegenstand der vorliegenden Erfindung sind Schlchtmagnetogrammträger mit einem nichtmagnetischen Trägermaterial und einer haftfest damit verbundenen Magnetschicht, im wesentlichen bestehend aus einer Dispersion feinteiliger Magnetpigmente in einem Polyurethan enthaltendem Bindemittelgemisch, die eine gute Abriebfestigkeit und verbesserte mechanische und magnetische Eigenschaften, insbesondere verbesserte Richtfaktoren und Packungsdichten in der Magnetschicht aufweisen, und dadurch gekennzeichnet sind, daß das Bindemittelgemisch neben ^O bis 90 Gewichtsprozent eines in einem flüchtigen organischen Lösungsmittel löslichen, elastomeren, praktisch isocyanatgruppenfreien Polyurethans aus einem linearen aliphatischen Polyester oder .PoIyäther und einem Diisocyanat mit 6 bis 24 Kohlenstoffatomen, . 10 bis 70 Gewichtsprozent eines Vinylchlorid-Copolymerisates. aufweist, das zu mindestens 50 Gewichtsprozent Vinylchlorid und in einer Menge von 5 bis 50 Gewichtsprozent einen Monoester eines aliphatischen Diols mit 2 bis 4 Kohlenstoffatomen mit Acrylsäure oder Methacrylsäure einpolymerisiert enthält.

Schi-chttnagnetogrammträger_A bei denen die Polyurethan enthaltende Bindemittelmischung eine Mischung darstellt von . 40982170982

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Al) 20 bis 90 Gewichtsprozent, vorzugsweise 50 bis 85 Gewichtsprozent, eines elastomeren, thermoplastischen und praktisch isocyanatgruppenfreien Polyesterurethans aus einer aliphatischen Dicarbonsäure mit 4 bis 6 C-Atomen, einem aliphatischen Diol mit 4 bis 10 C-Atomen und einem Diisocyanat mit 6 "bis 24 und insbesondere 8 bis 20 C-Atomen,

A2) 20 bis 90 Gewichtsprozent eines thermoplastischen, isocyanatgruppenfreien Polyätherurethans, wie es die USA-Patentschrift 2 899 411 beschreibt, hergestellt aus einem aliphatischen Polyäther wie dem Polykondensat eines aliphatischen Diols mit j5 bis 6 C-Atomen bzw. dem Polymerisat eines cyclischen Äthers mit 3 bis 6 C-Atomen, und einem Diisocyanat mit 8 bis 20 C-Atomen,

B) 10 bis 80 Gewichtsprozent eines Copolymerisates von Vinylchlorid, das 50 bis 95 Gewichtsprozent Vinylchlorid und 5 bis 50 Gewichtsprozent eines Monoacrylats oder Monomethacrylats eines aliphatischen Diols mit 2 bis 4 C-Atomen einpolymerisiert enthält, vorzugsweise jedoch 70 bis 90 Gewichtsprozent Vinylchlorid und 10 bis 30 Gewichtsprozent eines Monoacrylats oder Monomethacrylats eines aliphatischen Diols mit 2 bis 4 C-Atomen einpolymerisiert enthält,

sind besonders vorteilhaft.

Es wurde ferner gefunden, daß sich Schichtmagnetogrammträger der genannten Art mit sehr guten Eigenschaften herstellen lassen, wenn man eine Vernetzung der Bindemittelmischung durch Zusatz einer verhältnismäßig geringen Menge, bevorzugt 1 bis 15 Gewichtsprozent der Bindemittelmenge, an Polyisocyanat bei oder nach Vereinigung mit dem feinteiligen Magnetpigment herbeiführt.

Erfindungsgemäß als Bindemittelkomponente für die Magnetschicht verwendete in einem flüchtigen organischen Lösungsmittel lösliche elastomere und praktisch isocyanatgruppenfreie Polyurethane aus einem linearen aliphatischen Polyester oder Polyäther und einem Polyisocyanat sind für sich bekannt und z. T. auch im Handel erhältlich (vgl. Saunders-Frisch, Polyurethanes,

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Chemistry and Technology, Part II, Chapter IX, New York 1964 und die dort angegebene Literatur),

Die im erfindungsgemäßen Magnetbindemittelgemisch als sehr geeignet genannten löslichen, thermoplastischen und praktisch isocyanatgruppenfreien PoIyesterurethane sind für sich auch bekannt und entsprechen denen, wie sie gemäß der DAS 1 106 959 hergestellt werden können„ Es sind lineare Polyesterurethane, hergestellt durch Umsetzung eines Polyesters aus einer aliphatischen Dicarbonsäure mit 4 bis 6 C-Atomen, wie Adipinsäure und mindestens einem aliphatischen Diol mit 3 bis 10 C-Atomen, wie Propylenglykol, 1,4-Butandiol, Diäthylenglykol, 1,6-Hexandiol, Neopentylglykol oder Octandiol, mit einem Diisocyanat mit 6 bis 24 und insbesondere 8 bis 20 C-Atomen, wie Toluylendiisocyanat, 4,4'-Diisocyanatodiphenylmethan oder m-Xylylendiisocyanat, bevorzugt in Gegenwart eines Glykols mit 4 bis 10 C-Atomen, wie 1,4-Butandiol, das die Kettenverlängerung bewirkt. Geeignete Polyesterurethane haben eine Reißfestigkeit von etwa 300 bis 650 kp/ctn² und eine ReI
versuch von etwa 300 bis 700 %.

300 bis 650 kp/ctn und eine Reißdehnung nach dem Kraft-Dehnungs-

Die im erfindungsgemäßen Magnetbindemittelgemisch enthaltenen Polyätherurethane können insbesondere gemäß USA-Patentschrift 2 899 411 hergestellt werden. Ihre Herstellung erfolgt durch Umsetzung eines, aus einem aliphatischen Glykol mit 3 bis 6 C-Atomen aufgebauten Polyäthers vom Molekulargewicht 800 bis 4000 mit einem Diisocyanat mit 8 bis 20 C-Atomen wie Toluylendiisocyanat, 4,4'-Diphenylmethandiisocyanat in Gegenwart eines Glykols mit 4 bis 12 C-Atomen, das die Kettenverlängerung bewirkt„ Geeignete Pdlyätherurethane besitzen eine Reißfestigkeit von etwa 3OO bis 650 kp/cm und eine Reißdehnung von 400 bis 700 %,

Die zur Abmischung mit den Polyurethanen geeigneten Vinylchlorid-DiolHnono(meth)acrylat-Copolymerisate lassen sich z» B. in an sich bekannter Weise durch LÖsungscopolymerisation oder Suspensionscopolymerisätion von Vinylchlorid und dem Diol-monomethacrylat oder -monoacrylat herstellen. Das hierfür zum Einsatz gelangende Diolmonoacrylat oder -methacrylat ist ein Veresterungsprodukt von Acrylsäure oder Methacrylsäure mit der entsprechen-

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den molaren Menge an aliphatisehern Diol mit 2 bis 4 C-Atomen, wie Äthylenglykol, 1,4-Butandiol und bevorzugt Propandiol, wobei das Propandiol vorzugsweise aus 1,^-Propandiol oder einem Gemisch von 50 bis 100 Gewichtsprozent 1,3-Propandiol und 0 bis 50 Gewichtsprozent 1,2-Propandiol besteht. Die Copolymerisate haben zweckmäßigerweise einen Vinylchloridgehalt von 50 bis 95 Gewichtsprozent und einen Diolacrylat- oder -methacrylat-Gehalt von 5 bis 50 Gewichtsprozent. Besonders geeignete Copolymerisate besitzen vorzugsweise einen Gehalt von 70 bis 90 Gewichtsprozent Vinylchlorid und 10 bis ;50 Gewichtsprozent Diolmonoacrylat bzw. Diolmonomethacrylat. Eine 15$ige Lösung besonders geeigneter Copolymerisate wie der Vinylchlorid-Propandiolmonoacrylat-Copolymerisate in einem Gemisch aus gleichen Volumenteilen von Tetrahydrofuran und Dioxan weist bei 20⁰C eine Viskosität von etwa 30 cP auf. Der K-Werte nach H«, Fikentscher (Cellulosechemie 30 (1931), So 58 ff.) der besonders geeigneten Produkte liegt zwischen 30 und 50, vorzugsweise bei etwa 4O₀

Es ist ein besonderer Vorteil der erfindungsgemäßen Mischung, daß aufgrund des vorzüglichen Pigmentbindevermögens hohe Magnetpigmentkonzentrationen in den Magnetschichten ermöglicht werden, ohne daß die mechanischen Eigenschaften verschlechtert werden. Die im Vergleich zu anderen Polyurethankombinationen niedrige Viskosität des erfindungsgemäßen Bindemittelgemisches ermöglicht eine besonders leichte technologische Verarbeitbarkeit der damit hergestellten Magnetdispersionen.

Durch Zugabe von weiterem Polyisocyanat, vorzugsweise Di- oder Triisocyanaten, wie 4,4'-Diisocyanato-diphenylmethan oder dem Reaktionsprodukt aus 3 Mol Toluylendiisocyanat und 1 Mol 1,1,1-Trimethylolpropan, können die mechanischen Eigenschaften der erfindungsgemäß hergestellten Magnetschichten bei Verringerung der Thermoplastizität im Hinblick auf die Abriebfestigkeit weiter verbessert werden. Die Menge der dafür zugesetzten Polyisocyanate beträgt im allgemeinen etwa 1 bis I5 Gewichtsprozent,. bezogen auf die Gesamtmenge des Bindemittels.

Die bevorzugten Vinylchlorid-Diolmonoacrylat-Copolymerisate und Polyurethane, die als Bindemittel beider Herstellung von

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Magnetpigment-Dispersionen, die in an sich bekannter Weise erfolgen kann, erfindungsgemäß verwendet werden, sind zweckmäßigerweise in organischen Lösungsmitteln, wie Tetrahydrofuran, Dimethylformamid, Dioxan oder Mischungen dieser Lösungsmittel, löslich, sowie gegebenenfalls in Mischungen dieser Lösungsmittel mit Ketonen, Estern und/oder aromatischen Kohlenwasserstoffen, wie Methyläthylketon, Äthylglykolacetat oder Benzol oder Toluol.

In an sich bekannter Weise können die Magnetschichten ferner in kleinen Mengen Dispergiermittel, Füllstoffe und Gleitmittel enthalten, die bei der Dispergierung der Magnetpigmente oder bei der Herstellung der Magnetschicht zugemischt werden» Beispiele dieser Zusätze sind Metallseifen, wie Salze aus Fettsäuren oder isömerisierten Fettsäuren und Metallen der ersten bis vierten Hauptgruppe des Periodensystems der Elemente, Stearinsäure, amphotere Elektrolyte wie Lecithine sowie Fettsäureester oder Wachse, Siliconöle, Ruß usw. Die Menge der Zusätze ist die an sich übliche, sie liegt im allgemeinen unter 10 Gewichtsprozent, bezogen auf die Magnetschicht.

Als Magnetpigmente können die an sich bekannten verwendet werden, wobei allerdings die endgültigen Eigenschaften der Magnetschicht auch von dem verwendeten Magnetpigment abhängen werden. Als Beispiel für Magnetpigmente seien genannt: Gamma-Eisen(lII)-oxid, feinteiliger Magnetit, ferromagnetisches Chromdioxid, kobaltdotiertes /-Eisenoxid sowie ferromagnetische Metalle und Metalllegierungspigmente, wie Legierungen aus Eisen und Kobalt (z. B. hergestellt nach den Angaben in der deutschen Patentschrift 1 247 026). Bevorzugte Magnetpigmente sind nadeiförmiges Gamma-Eisen(III)-oxld. Die Teilchengröße beträgt im allgemeinen 0,2 bis 2 /um, bevorzugt ist der Bereich von 0,5 bis 0,8/um.

Das Verhältnis von Magnetpigment zu Bindemittel in den erfindungsgemäßen AufZeichnungsmaterialien liegt im allgemeinen zwischen 1 bis 10 und insbesondere 4 bis 6 Gewichtsteilen Magnetpigment zu einem Gewichtsteil des Bindemittelgemisches. Es ist ein besonderer Vorteil der erfindungsgemäßen Mischung, daß aufgrund des vorzüglichen Pigmentbindevermogens hohe Magnetpigment-

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konzentrationen in den Magnetschichten möglich sind, ohne daß die mechanisch-elastischen Eigenschaften verschlechtert werden oder die Anwendungseigenschaften merklich in Mitleidenschaft gezogen werden.

Als nichtmagnetische und nichtmagrietisierbare Träger lassen sich die üblichen starren oder flexiblen Trägermaterialien verwenden, insbesondere Folien aus linearen Polyestern wie Polyäthylenterephthalat, im allgemeinen in Stärken von 4 bis 200 /um und insbesondere von 10 bis J>6 /um, ferner nichtmagnetisierbare Metallträger wie Aluminiumplatten. In neuerer Zeit ist auch die Anwendung von Magnetschichten auf Papierträgern für Zwecke der mittleren Datentechnik bedeutend geworden; auch hierfür lassen sich die erfindungsgemäßen Beschichtungsmassen vorteilhaft verwenden.

Die Herstellung der Magnetschichten kann in bekannter Weise . erfolgen. Zweckmäßig wird die in einer Dispergiermaschine, ζ. Β. einer Topfkugelmühle oder einer Rührwerkskugelmühle, aus dem Magnetpigment und einer Lösung der Bindemittel unter Zusatz von Dispergiermitteln und anderen Zusätzen hergestellte Magnetdispersion filtriert und mit einer üblichen Beschichtungsmaschine, z. B. mittels eines Linealgießers, auf den nicht magnetisierbaren Träger aufgetragen. In der Regel erfolgt eine magnetische Ausrichtung, bevor die flüssige Beschichtungsmischung auf dem Träger getrocknet wird, was zweckmäßigerweise während 2 bis 5 Minuten bei Temperaturen von 50 bis 90⁰C geschieht. Werden Bindemittelmischungen verwendet, denen noch Polyisocyanate zugesetzt wurden, so ist auch dann im Unterschied zu manchen bekannten Polyisocyanat-Bindemitteln eine Wärmebehandlung nach der Beschichtung, die über die normale physikalische Trocknung hinausgeht (Terttperung o. ä.) nicht erforderlich. Die Magnetschichten können auf üblichen Maschinen durch Hindurchführen zwischen geheizten und polierten Walzen, gegebenenfalls bei Anwendung von Druck • und Temperaturen von 50 bis 100⁰C, vorzugsweise 60 bis 8O⁰C, geglättet und verdichtet werden. Die Dicke der Magnetschicht beträgt im allgemeinen 5 bis 20/um, vorzugsweise 8 bis 15 /um. Im Falle der Herstellung von flexiblen Magnetbändern werden die

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beschichteten Folien in der Längsrichtung in den üblichen, meist nach Zoll festgelegten Breiten geschnitten.

Die erfindungsgemäßen Schichtmagnetogrammträger zeichnen sich durch hervorragende mechanische Eigenschaften aus» Besonders hervorzuheben ist dabei gleichzeitig die überdurchschnittlich gute Ausrichtbarkeit der Magnetteilchen.

Die in den nachstehenden Beispielen und Vergleichsversuchen genannten Teile und Prozente beziehen sich, soweit nicht anders angegeben, auf das Gewicht.

Beispiel 1

Zur Herstellung der Magnetdispersion wird eine .Topfmühle mit 40 000 Teilen Stahlkugeln mit Durchmessern zwischen 4 und 6 mm gefüllt und anschließend mit folgender Mischung beschickt:, 3500 Teile nadeiförmiges Gamma-Eisen(III)-oxid, 2135 Teile eines Gemisches aus gleichen Teilen Tetrahydrofuran und Dioxan, 87,5 Teile Lecithin, 17,5 Teile Polydimethylsiloxan und IO5O Teile einer 20$igen Lösung eines Copolymerisates aus 83 % Vinylchlorid und 17 % Propandiolmonoacrylat in einem Gemisch aus gleichen Teilen Tetrahydrofuran und Dioxan. Die Mischung wird 24 Stunden vordispergiert. Anschließend werden 4000 Teile einer 12,5$igen Lösung eines thermoplastischen Polyesterurethans aus Adipinsäure, 1,4-Butandiol und 4,4^t-Diisocyanato-diphenylmethan in einem Gemisch aus gleichen Teilen Tetrahydrofuran und Dioxan zugesetzt. Nach weiterem 24-stündigen Dispergieren wird die erhaltene Magnetdispersion unter Druck durch ein Filter von 5/um Porenfeinheit filtriert. Mit einem Linealgießer wird nach der üblichen Technik eine Polyäthylenterephthalatfolie mit der Magnetdispersion beschichtet und nach Durchlaufen eines Magnetfeldes bei Temperaturen zwischen 60 und 100⁰C getrocknet. Nach der Trocknung trägt die Folie eine Magnetschicht von 5/um Dicke. Durch Hindurchführen zwischen beheizten Walzen (8O⁰C unter einem Liniendruck von ca. 3 kg/cm) wird die Magnetschicht verdichtet. Die beschichtete Folie wird in Bänder der gebräuchlichen Breite, z. B. für Audiobänder auf 6,25 und 3*81 mm geschnitten. Die so erhaltenen Bänder weisen hervorragende Laufeigenschaften und

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eine gute Abriebf est.igkeit auf. Die magnetischen Werte und die Packungsdichte zeigt Tabelle 1.

Vergleichsversuch A

Es wird wie in Beispiel 1 verfahren, jedoch wird das Copolymerisat aus Vinylchlorid und Propandiolmonoacrylat ersetzt durch ein teilweise hydrolysiertes Copolymerisat aus Vinylchlorid und Vinylacetat, wie es die USA-Patentschrift 2 512 726 beschreibt, wobei sich die gewichtsmäßigen Anteile von Vinylchlorid- zu Vinylacetat- zu Vinylalkohol-Einheiten im Copolymerisat wie 91 zu 6 zu 3 verhalten. Die magnetischen Werte und die Packungsdichte der so hergestellten Bänder zeigt Tabelle 1.

Vergleichsversuch B

Es wird wie in Beispiel 1 verfahren, jedoch wird das Copolymerisat aus Vinylchlorid und Propandiolmonoacrylat durch ein Copolymerisat bestehend aus 87 % Vinylchlorid- und 1J> % Vinylacetat-Einheiten ersetzt, wie sie die USA-Patentschriften 1 935 577 und 2 O52 658 beschreiben. Die magnetischen Werte und die Packungsdichte der so hergestellten Magnetbänder zeigt Tabelle 1.

Vergleichsversuch C

Es wird wie in Beispiel 1 verfahren, jedoch wird das Copolymerisat aus Vinylchlorid und Propandiolmonoacrylat durch ein Phenoxyharz, wie es in der DAS 1 295 011 als Abmischungskomponente für Polyurethane beschrieben wird, ersetzt. Die magnetischen Werte und die Packungsdichte der so hergestellten Magnetbänder zeigt Tabelle 1.

Vergleichsversuch D

Es wird wie in Beispiel 1 verfahren, jedoch wird das Copolymerisat aus Vinylchlorid und Propandiolmonoacrylat durch ein Polycarbonat wie es in der DOS 2 114 611 als Abmischungskomponente für Polyurethane beschrieben wird, ersetzt. Die magneti-

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sehen Wert.e und die Packungsdichte der so hergestellten Magnetbänder zeigt Tabelle 1.

Beispiel 2 ·

Es wird wie in Beispiel 1 verfahren, jedoch werden der Dispersion vor dem Vergießen zwei Teile eines Reaktionsproduktes aus 1 Mol 1,1,1-Trimethylolpropan und j5 Mol Toluylendiisocyanat, bezogen auf 100 Teile der festen Bindemittelkombination zugesetzt. Die magnetischen Werte und die Packungsdichte der Magnetschicht der so hergestellten Magnetbänder zeigt Tabelle 1.

Tabelle 1

Magnetische Werte und Packungsdichte der Magnetschichten der nach den Beispielen 1 und 2 sowie den Vergleichsversuchen A bis D hergestellten Magnetbänder:

	Magnet! in Läng H₀(Oe)	sehe Werte srichtung 4tfl_R(G)	Richt faktor	Packungsdichte magnetisi erbares Material (g) pro, cm3 Schicht
Beispiel 1	313	1520	2,02	2,15
Vergleichsversuch A	308	1145	1,74	1,90
Vergleichsversuch B	311	1180	1,75	1,92
Vergleichsversuch C	311	1090	1,55	1,78
Vergleichsversuch D	313	1210	1,78	1,84
Beispiel 2	309	I285	1,97	2,05

Tabelle I zeigt vergleichend die magnetischen Daten sowie die Packungsdichte der einzelnen Magnetschichten der hergestellten Magnetbänder. Von besonderem Einfluß auf die Güte der magnetischen Aufzeichnung ist die Höhe der Sättigungsremanenz. Von der Höhe der'Sättiungsremanenz hängen Dynamik und Aussteuerbarkeit im Audiobereich sowie die erzielbaren Pegel bei der Anwendung in der Datentechnik und Videotechnik in entscheidender Weise ab. Wie aus Tabelle 1 ersichtlich, zeigen die Magnetschichten, die das erfindungsgemäß verwendete Bindemittelgemisch enthalten

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(Beispiele 1 und 2), im Vergleich zu den Magnetschichten, die andere Bindemittelkombinationen enthalten (Vergleichsversuche A bis D), eine bemerkenswerte Erhöhung der Sättigungsremanenz durch eine verbesserte Packungsdichte und einen erhöhten Richtfaktor. Der Richtfaktor ist das Verhältnis der Sättigungsremanenz in der Aufζeichnungsrichtung zur Sättigungsremanenz senkrecht zur Aufzeichnungsrichtung und stellt ein Maß für die Orientierung der Magnetteilchen dar. Die Packungsdichte ist als Gramm magnetisierbares Material pro cm Schicht definiert. Die magnetischen Werte wurden in einem Schwingmagnetometer bei einer Magnetfeldstärke von IJOO Oe gemessen.

Beispiel 3

7 Teile eines Polyesterurethans, hergestellt gemäß DAS 1 106 aus Adipinsäure, 1,4-Butandiol und 4,4'-üiisocyanato-diphenylmethan, 3 Teile eines Copolymerisates aus 83 % Vinylchlorid und 17 % Propandlolmonoacrylat werden in 56 Teilen eines Gemisches aus gleichen Teilen Tetrahydrofuran und Dioxan gelöst. Die Viskosität dieser Lösung wird unter Verwendung eines Rotationsviskosimeters bestimmt (I5#ige Lösung). Die Bindemittellösung wird mit Hilfe eines Linealgießers zu Filmen auf Polyäthylenfolie vergossen, so daß die Trockenfilmdicke 40 bis 50/um beträgt. Die Ermittlung der Reißfestigkeit und der Reißdehnung erfolgt mit Hilfe des Zugversuches nach DIN 53 455. Die Bestimmung der Pendelhärte erfolgt unter Verwendung eines Pendelhärteprüfgerätes nach König gemäß DIN 53 I57.

Vergleichsversuch E

Es wird wie in Beispiel 3 verfahren, jedoch wird das Copolymerisat aus Vinylchlorid und Propandiolmonoacrylat durch ein teilweise hydrolysiertes Copolymerisat aus Vinylchlorid und Vinylacetat ersetzt, wie es die USA-Patentschrift 2 512 726 beschreibt, wobei sich die gewichtsmäßigen Anteile von Vinylchlorid- zu Vinylacetat- zu Vinylalkohol-Einheiten im Copolymerisat wie 91 zu 6 zu 3 verhalten.

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Vergleichsversuch F

Es wird wie in Beispiel 3 verfahren, jedoch wird das Copolymerisat aus Vinylchlorid und Propandiolmonoacrylat durch ein Copolymerisat bestehend aus 87 % Vinylchlorid und I3 % Vinylacetat ersetzt, wie es in den USA-Patentschriften 1 955, 577 und 2 O52 658 beschrieben ist.

Vergleichsversuch G

Es wird wie in Beispiel 3 verfahren, jedoch wird das Copolymerisat aus Vinylchlorid und Propandiolmonoacrylat durch ein Phenpxyharz, wie es in der DAS i 295 011 als Abmischungskomponente für Polyurethane beschrieben ist, ersetzt.

Vergleichsversuch H-

Es wird wie in Beispiel 3 verfahren, jedoch wird das Copolymerisat aus Vinylchlorid und Propandiolmonoacrylat durch ein Polycarbonat, wie es in der DOS 2 114 611 als Abmischungskomponente für Polyurethane beschrieben ist, ersetzt. .

Tabelle 2

Lösungsmittelviskosität der Abmischungen von Beispiel 3

der Vergleichsversuche E bis H sowie Eigenschaften der aus den Abmischungen hergestellten Schichten

	Viskosi tät (cP)	Reißfestig keit O_n	50⁰C	Reißdeh nung 6_Ώ	5O⁰C	Pendel härte	50⁰C	Bemer kung
	25⁰C	(kp/cm²)	685	(*)	738		25
		20⁰C	475	20⁰C	840	20⁰C	16
Beispiel 3	39h	714	556	482	784	29	18
Vergleichs- versuch E	598	565	556	313	633	22	16	vergilbt
Vergleichs- versuch F	491	643	396	466	700	23	24	vergilbt
Vergleichs versuch G	452	628	320	28
Vergleichs- versuch H	924	473	317	34

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Beispiel 4

7 Gewichtsteile eines Polyätherurethans, hergestellt gemäß USA-Patentschrift 2 899 411 aus Polyoxytetramethylen und 4,4'-Diisocyanatodiphenylmethan und 1,4-Butandiol, 3 Gewichtsteile eines Copolymerisates aus 83 Gewichtsteilen Vinylchlorid und 17 Gewichtsteilen Propandiolmonoacrylat werden in 56 Gewichtsteilen eines Lösungsmittels, bestehend aus den gleichen Teilen Tetrahydrofuran und Dioxan gelöst. Die Viskosität dieser Lösung wird unter Verwendung eines Rotationsviskosimeters bestimmt. Die Bindemittellösung wird mit Hilfe eines Linealgießers zu Filmen auf Polyäthylenfolie vergossen, so daß die Trockenfilmdicke 40 bis 50 /um beträgt. Zur weiteren Untersuchung werden die Lackfilme von der Polyäthylenfolie abgezogen. Die Ermittlung der Reißfestigkeit und der Reißdehnung erfolgt nach DIN 53 455. Die Bestimmung der Pendelhärte erfolgt unter Verwendung eines Pendelhärteprüfgerätes nach König gemäß DIN 53 157·

Vergleichsversuch J

Es wird wie in Beispiel 4 verfahren, jedoch wird das Copolymerisat aus Vinylchlorid und Propandiolmonoacrylat durch ein teilweise hydrolysiertes Copolymerisat von Vinylchlorid und Vinylacetat ersetzt, wobei sich die gewichtsmäßigen Anteile der Vinylchlorid- zu Vinylacetat- zu Vinylalkohol-Einheiten im Copolymerisat wie 9I zu β zu 3 verhalten.

Vergleichsversuch K

Es wird wie in Beispiel 4 verfahren, jedoch wird das Copolymerisat aus Vinylchlorid und Propandiolmonoacrylat durch ein Copolymerisat aus 87 % Vinylchlorid und I3 % Vinylacetat ersetzt.

Vergleichsversuch L

Es wird wie in Beispiel 4 verfahren, jedoch wird das Copolymerisat aus Vinylchlorid und Propandiolmonoacrylat durch ein Phenoxyharz, wie in der DAS 1 295 011 als Abmischungskomponente

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für Polyurethane beschrieben, ersetzt.

Vergleichsversuch M

Es wird wie in Beispiel 4 verfahren, jedoch wird das Copolymerisat aus Vinylchlorid und Propandiolmonoacrylat durch ein Polycarbonat gemäß der DOS 2 114 611 ersetzt.

Tabelle 3

Lösungsviskosität der Abmischungen von Beispiel 4 und der Vergleichsversuche J bis M sowie Eigenschaften der aus den Abmischungen hergestellten Schichten

	Viskosi tät (cP) 25°C	Reißfestig keit <?_R (kp/cm²)	5O⁰C	räglich	Reißdeh nung ε _R (*)	5O⁰C	Pendel härte	50⁰C	Bemer kung
		20⁰C	340	20⁰C	950	20⁰C	23
Beispiel 4	480	620	310	870	940	24	18
Vergleichs- versuch J	674	58O	310	698	890	19	14	vergilbt
Vergleichs- versuch K	584	600	260	76Ο	640.	26	16	vergilbt
Vergleichs- versuch L	688	520	450		26
Vergleichs- versuch M	unvert

In den Tabellen 2 und 3 sind Reißfestigkeit, Reißdehnung und Pendelhärte der einzelnen Polymerfilme, hergestellt aus Mischungen von Polyurethanen mit verschiedenen Abmischungskomponenten im Verhältnis 7 zu 3 gegenübergestellt. Es ist ersichtlich,_; daß die erfindungsgemäß verwendeten Abmischungen (Beispiele 3 und 4) den Polymermischungen der Vergleichsversuche E.bis M in ihren mechanischen Eigenschaften überlegen sind. Darüber hinaus weisen die erfindungsgemäß verwendeten Abmischungen eine besonders niedrige Lösungsviskos!tat auf, woraus sich technologische Vorteile ergeben. So läßt sich aus den erfindungsgemäßen Abmischüngeri bei gleichen Theologischen Daten eine Dispersion mit höherem

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Peststoffgehalt herstellen als mit den anderen Abmischungen. Werden Dispersionen mit gleicher Feststoffkonzentration hergestellt, so ergibt sich bei Anwendung der erfindungsgemäßen Abmischungen ein erniedrigter Lösungsmittelbedarf.

Der Abfall der Werte bei der Messung bei 50⁰C kann als Maß für die Thermoplast!zität des betrachteten Systems angesehen werden. Ein Vergleich dieser Werte zeigt, daß das erfindungsgemäß verwendete Bindemittelsystem die zur Herstellung von Schichtmagnetogrammträgern erforderlichen hervorragenden Werte der mechanischen Festigkeit und Oberflächenhärte besitzt und darüber hinaus nur eine geringe Thermoplastizität aufweist. Während di-e Filme der Vergleichsversuche E und F sowie J und K bei 10-tägiger Lagerung bei 50⁰C infolge geringer Stabilität und Fehlen eines Stabilisatorzusatzes vergilben, bleiben die Filme der ebenfalls unstabilisierten erfindungsgemäßen Abmischungen selbst bei längerer Lagerung bei 50⁰C durchsichtig, farblos und klar.

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Claims

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Patentansprüche

/Ώ Schichtmagnetogrammträger mit einem nichtmagnetischen Trägermaterial und einer haftfest damit verbundenen Magnetschicht im wesentlichen bestehend aus einer Dispersion feinteiliger Magnetpigmente in einem Polyurethan enthaltenden Bindemittelgemisch, dadurch gekennzeichnet, daß das Bindemittelgemisch neben ^O bis 90 Gewichtsprozent eines in einem flüchtigen organischen Lösungsmittel löslichen elastomeren praktisch isocyanatgruppenfreien Polyurethans aus einem linearen aliphatischen Polyester oder Polyäther und einem Diisocyanat mit 6 bis 24 Kohlenstoffatomen, 10 bis 70 Gewichtsprozent eines Vinylchlorid-Copolymerisates aufweist, das zu mindestens 50 Gewichtsprozent Vinylchlorid und in einer Menge von 5 bis 50 Gewichtsprozent einen Monoester eines aliphatischen Diols mit 2 bis 4 Kohlenstoffatomen mit Acrylsäure oder Methacrylsäure elnpolymerisiert enthält,
2. Schichtmagnetogrammträger nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Bindemittelgemisch der Magnetschicht neben 50 bis 85 Gewichtsprozent des Polyurethans 15 bis 50 Gewichtsprozent des genannten Vinylchlorid-Copolymerisates enthält.
j5. Schichtmagnetogrammträger nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß sie als Polyurethan ein elastomeres Polyesterurethan aus Adipinsäure, 1,4-Butandiol und 4,4'-Diisocyanatodiphenylmethan mit einer Reißfestigkeit zwischen 500 und 600 kp/cm² und einer Reißdehnung von 500 bis 700 % enthalten.
4. Schichtmagnetogrammträger nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß sie als Polyurethan ein elastomeres Polyätherurethan aus Polyoxytetramethylen, 1,4-Butandiol und 4,4^!-Diisocyanatodiphenylmethan mit einer Reißfestigkelt von 300'bis 600 kp/cm und einer Reißdehnung von 400 bis 700 % enthalten.
5. Schichtmagnetogrammträger nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß sie ein' Copolymerisat in Ab-

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mischung mit dem Polyurethan-Binder aufweisen, das zu 70 bis 90 Gewichtsprozent Vinylchlorid und 10 bis 30 Gewichtsprozent eines Monoesters eines aliphatischen Diols mit 2 bis 4 Kohlenstoffatomen mit Acrylsäure oder Methacrylsäure einpolymerisiert in der Copolymerisatkette enthält.
6. Schichtmagnetogrammträger nach einem der Ansprüche 1 bis 5» dadurch gekennzeichnet, daß den Magnetschichten vor oder bei ihrer Herstellung ein Polyisocyanat in einer Menge von 1 bis 15 Gewichtsprozent der Bindemittelmenge zugegeben worden ist.

Badische Anilin- & Soda-Fabrik AG

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