DE2255802B2

DE2255802B2 -

Info

Publication number: DE2255802B2
Application number: DE2255802A
Authority: DE
Inventors: Rudolf Dr. 6710 Frankenthal Bachmann; Hans Joerg Dr. 6713 Freinsheim Hartmann; Herbert Dr. 6700 Ludwigshafen Motz
Original assignee: BASF SE
Current assignee: BASF SE
Priority date: 1972-11-15
Filing date: 1972-11-15
Publication date: 1981-01-22
Also published as: BE807421A; JPS4982307A; DE2255802A1; FR2206547A1; FR2206547B1; GB1448457A; JPS5633774B2; IT996447B; DE2255802C3; CA1010309A

Description

Die Erfindung betrifft einen Schichtmagnetogramm-

träaor orpmäR iipm Clhprhporiff He« Patpntansnmnhes 1.

Bei Neuentwicklungen auf dem Gebiet der magnetischen Datenträger wird neben einer Verbesserung der mechanischen Eigenschaften der Magnetschicht im Hinbück 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 dispergieren Magnetteilchen bei Durchlaufen eines Magnetfeldes unmittelbar nach der

is 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 lassen.

Es ist bekannt magnetische Aufzeichnungsträger, die hohen mechanischen Beanspruchungen ausgesetzt sind, mit Dispersionen der Magnetpigmente in Bindemitteln auf Basis von Polyurethanelastomeren oder Abmischungen von Polyuretharielastomeren mit anderen Polymer-

bindemitteln als Magnetschicht herzustellen. Polyesterurethane, wie sie beispielsweise in der DE-AS 11 06 959 beschrieben sind, oder Polyätherurethane, wie sie in der USA-Patentschrift 28 99411 beschrieben sind, weisen bei Verwendung als alleinige Bindemittel für die Magnetschicht den Nachteil einer zu geringen Oberflächenhärte auf. Es wurde daher in verschiedenen Veröffentlichungen vorgeschlagen, diese Polyurethane zur Verbesserung der Oberflächenhärte mit anderen Bindemitteln zu kombinieren. In der DE-AS 1269 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 DE-AS 12 95011 ist bekannt, Polyurethane durch Abmischungen mit höhermolekularen Phenoxyharzen zu modifizieren. Solche Abmischungen zeigen bis zu Temperaturen von etwa 65°C 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-Copolymeriate 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 31 44 352 beschrieben, Polyurethanen Vinylchlorid-Acrylnitril-CopoIymerisate zuzusetzen, jedoch ist die relativ geringe thermische Stabilität der resultierenden Produkte nachteilig (vergleiche DE-OS 20 37 605).

Die Kombination von Polyurethanen mit Vinylchlorid-Vinylacetat-Copolymerisaten ist in der DE-AS 12 82 700 beschrieben, jedoch gewährleisten diese Kombinationen nicht die von der Praxis geforderten Eigenschaftswerte bei erhöhten Temperaturen. Auch Bindemittelmischungen von Polyurethanen und Copolymeren des Vinylchlorids mit Vinylestern und/oder hydroxyfreien Äthy!(meth)acrylaten sowie Carboxylgruppen enthaltenden Comonomeren sind bekannt

(DE-OS ?.1 0! 490). Diese Bindemittelmischung aus Polyurethanen mit COOH-Gruppen aufweisenden Copoiymerisaten haben zwar den Vorteil, Magnetschichten mit guten mechanischen Eigenschaften bilden zu können, jedoch lassen sie nur eine ungenügende ί magnetische Ausrichtung der magnetischen Teilchen in <? der Schicht zu. Die Abmischung von Polyesterurethanen mit Polycarbonaten wie sie in der DE-OS 21 14 611 vorgeschlagen wird, weist den Nachteil einer hohen Viskosität der Lösung dieses Bindemittelgemisches auf. in 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 η magnetischen Ausrichtbarkeit zu beeinträchtigen. Diese Forderung wird von keiner der bisher bekannten Zumischkomponenten zufriedenstellend erfüllt

Es bestand daher die Aufgabe, einen Schichtmagnetogrammträger der eingangs genannten Art zu schaffen, bei dem eine für die Herstellung von Magnetschichten von magnetischen Aufzeichnungsträgern geeignete Bindemittelmischung auf der Basis von Polyurethanen eingesetzt wird, mit der sich die aus dem Stand der Technik bekannten Nachteile vermeiden lassen, und bei dem die von den Polyurethanbindemitteln herrührenden hervorragenden mechanischen Eigenschaften auch hinsichtlich der magnetischen Eigenschaften beibehalten werden, vor allem durch erhöhte Packungsdichte des magnetischen Materials in der Schicht und verbesserte Richtfaktoren.

Es wurde nun gefunden, daß sich die gestellte Aufgabe mit Schichtmagnetogrammträgern mit einem nichtmagnetischen Trägermaterial und einer haftfest damit verbundenen Magnetschicht, im wesentlichen r> bestehend aus einer Dispersion feinteiliger Magnetpigmente in einem ein Polyurethan und ein Vinylchlorid-Copolymerisat enthaltendem Bindernittelgemisch lösen lassen, wenn das Bindemittelgemisch aus

(I) 30 bis 90 Gew.-% eines in einem flüchtigen organischen Lösungsmittel löslichen elastomeren praktisch isocyanatgruppenfreien Polyurethans mit einem linearen aliphatischen Polyester oder PoIyäther und einem Diisocyanat mit 6 bis 24 ₄_ Kohlenstoffatomen und

(H) 10 bis 70 Gew.-% eines Copolymeren von Vinylchlorid mit Hydroxyalkyl(meth)acrylaten, bestehend aus

(a) bis 95 Gew.-% Vinylchlorid und _w

(b) 5 bis 50 Gew.-°/o eines Monoesters eines aliphatischen Diols mit 2 bis 4 Kohlenstoffatomen mit Acrylsäure oder Methacrylsäure

zusammengesetzt ist.

Schichtmagnetogrammträger, bei denen die Polyure- 5^ri than enthaltende Bindemittelmischung eine Mischung darstellt von

11) 50 bis 85 Gew.-% 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, oder

I 2) 50 bis 85 Gewichtsprozent eines thermoplastischen isocyanatgruppenfreien Polyätherurethans, wie es die USA-Patentschrift 28 99 411 beschreibt, hergestellt aus einem aliphatischen Polyäther wie dem Polykondensat eines aliphatischen Diols mit 3 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, und
II) 15 bis 50 Gewichtsprozent eines Copolymerisate 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 Monoacrylacs oder Monomethacrylats eines aliphatischen Diols mit 2 bis 4 C-Atomen einpolymerisiert enthält

Obwohl die eingesetzten Vmylchlorid-Copolymerisate meist für sich allein spröde und harte Filme ergeben, zeigen überraschenderweise deren Mischungen mit Polyurethanen hervorragende Werte für Reißfestigkeit und Reißdehnung, die zum Teil sogar über den bereits sehr hoch liegenden entsprechenden Werten der unvermischten Polyurethane liegen. Ein weiterer Oberraschndtr Effekt ist die verminderte Thermoplastizität, die solche Polymermischungen aufweisen.

Bei der weiteren Ausgestaltung der Erfindung 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 Gew.-% der Bindemittelmenge, an Polyisocyanat bei oder nach Vereinigung mit dem feinteiligen Magnetpigment herbeiführt

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, 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 Polyurethane sind für sich auch bekannt und entsprechen denen, wie sie gemäß der DAS 11 06 959 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-HexandioI, 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/cm² und eine Reißdehnung nach dem Kraft-Dehnungsversuch von etwa 300 bis 700%.

Die im erfindungsgemäßen Magnetbindemittelgemisch enthaltenen Polyätherurethane können insbesondere gemäß USA-Patentschrift 28 99 411 hergestellt werden. Ihre Herstellung erfolgt durch Umsetzung eines, aus einem aliphatischen Glykol mit 3 bis 6 C-Atomen aufgebauten Polyäthers vom Molekularge-

wicht 800 bis 4000 mit einem Düsocyanat mit 8 bis 20 C-Atomen wie Toluylendiisocyanat, 4,4'-Diphenylme-Ihandiisocyanat in Gegenwart eines Glykols mit 4 bis 12 C-Atomen, das die KettenverlänKerung bewirkt Geeignete Polyätherurethane besitzen eine Reißfestigkeit von etwa 300 bis 650 kp/cm² und eine Reißdehnung von 400 bis 700%.

Die zur Abmischung mit den Polyurethanen geeigneten Vinylchlorid-Diol-mono(meth)acrylat-Copolymerisate lassen sich z. B. in an sich bekannter Weise durch Lösungscopolymerisation oder Suspensionscopolymerisation 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 entsprechenden molaren Menge an aliphatischem Diol mit 2 bis 4 C-Atomen, wie Äthylenglykol, 1,4-Butandiol und bevorzugt Propandioi, wobei das Propandioi vorzugsweise aus 13-Propandiol oder einem Gemisch von 50 bis 100 Gewichtsprozent 13-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 30 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 20° C eine Viskosität von etwa 30 cP auf. Der K- Werte nach H. Fikentscher (Cellulosechemie 30 (1931), S. 58 ff.) der besonders geeigneten Produkte liegt zwischen 30 und 50, vorzugsweise bei etwa 40.

Es ist eiii 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 15 Gewichtsprozent, bezogen auf die Gesamtmenge des Bindemittels.

Die bevorzugten Vinylchlorid-Diolmonoacrylat-Copolymerisate und Polyurethane, die als Bindemittel bei der Herstellung von 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, Äthy!g!ykc!acetat oder Benzo! cderToiue!.

In an sich bekannter Weise können die Magnetschichten ferner in kleinen Mengen Dispergiermittel, Füllstoffe und Gleitmittel enthalten, die bei der Dispergiurung der Magnetpigmente oder bei der Herstellung der -, Magnetschicht zugemischt werden. Beispiele dieser Zusätze sind Metallseifen, wie Salze aus Fettsäuren oder isomerisierten Fettsäuren und Metallen der ersten bis vierten Hauptgruppe des Periodensystems der Elemente, Stearinsäure, amphotere Elektrolyte wie Lecithine in 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 π verwendet werden, wobei allerdings die endgültigen Eigenschaften der Magnetschicht auch von dem verwendeten Magnetpigment abhängen werden. Als Beispiel für Magnetpigmente seien genannt: Gamma-Eisen(IIl)-oxid, feinteiliger Magnetit, ferromagnetisches Chromdioxid kobaltdotiertes γ- Eisenoxid sowie ferromagnetische Metalle und Metallegierungspigmente, wie Legierungen aus Eisen und Kobalt (z. B. hergestellt nach den Angaben in der deutschen Patentschrift 12 47 026). Bevorzugte Magnetpigmente sind nadeiförmiges Gam- :s ma-Eisen(lH)-oxid- Die Teilchengröße beträgt im allgemeinen 0,2 bis 2«m, bevorzugt ist der Bereich von 0,3bis0,8»m.

Das Verhältnis von Magnetpigment zu Bindemittel in den erfindungsgemäßen Aufzeichnungsmaterialien liegt in 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 Pigmentbindevermögens hohe Magnetis pigmentkonzentrationen in den Magnetschichten möglich sind, ohne daß die mechanisch-elastischen Eigenschaften verschlechtert werden oder die Anwendungseigenschaften merklich in Mitleidenschaft gezogen werden.

Als nichtmagnetische und nichtmagnetisierbare 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 μηι und insbesondere von 10 bis 36 μιη, 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 so erfindungsgemäßen Beschichtungsmassen vorteilhaft verwenden.

Die Herstellung der Magnetschichten kann in bekannter Weise erfolgen. Zweckmäßig wird die in einer Dispergiermaschine z. B. einer Topfkugelmühle oder einer Rührwerkskugelmühle, aus dem Magnetpigment und einer Lösung der Bindemittel unter Zusatz von Dispergiermitteln und anderer Zusätzen hergestellte Magnetdispersion filtriert und mit einer üblichen Beschichtungsmaschine, z. B. mittels eines Linealgiebo ßers, 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-Bindeniitteln ?ine Wärmebehandlung

nach der Beschichtung, die über die normale physikalische Trocknung hinausgeht (Temperung o.a.) 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 80'C, geglättet und verdichtet werden. Die Dicke der Magnetschicht beträgt im allgemeinen 3 bis 20 μττι. vorzugsweise 8 bis 15 μηι. Im Falle der Herstellung von flexiblen Magnetbändern werden die 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 1050 Teile einer 20%igen Lösung eines Copolymerisates aus 83% Vinylchlorid und 17% Propandiolmonoacrylat cryiat 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'-Diisocyanato-diphenylmethan in einem Gemisch aus gleichen Teilen Tetrahydrofuran und Dioxan zugesetzt Nach weiterem 24stündigem Dispergieren wird die erhaltene Magnetdispersion unter Druck durch ein Filter von 5 μτη Porenfeinheit filtriert Mit einem Lineaigießer 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 μΐη Dicke. Durch Hindurchführen zwischen beheizten Walzen (80⁰C 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 eine gute Abnebfestigkeit 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 25 12 726 beschreibt, wobei sich die gewichtsmäßigen Anteile von Vinylchlorid- zu Vinylacetat- zu Vinylalkohol-Einheiten im Copolymeri-Ki sat wie 91 zu 6 zu 3 verhalten. Die magnetischen Werte und die Packungsdichte der so hergestellten Bänder zeigt Tabelle 1.

Vergleichsversuch B

ι -> Es wird wie in Beispiel 1 verfahren, jedoch wird das Copolymerisat aus Vinylchlorid und Propandiolmonoacrylat durch ein Copolymerisat bestehend aus 87% Vinylchlorid- und 13% Vinylacetat-Einheiten ersetzt, wie sie die USA-Patentschriften 19 35 577 und 20 52 658

2n beschreiben. Die magnetischen Werte und die Pakkungsdichte der so hergestellten Magnetbänder zeigt Tabelle 1.

Vergleichsversuch C

r> Es wird wie in Beispiel 1 verfahren, jedoch wird das Copolymerisat aus Vinylchlorid und Propandiolmonoacrylat durch ein Phenoxyharz, wie es in der DE-AS 12 95 011 als Abmischungskomponente für Polyurethane beschrieben wird, ersetzt. Die magnetischen Werte

»ι und die Packungsdichte der so hergestellten Magnetbänder zeigt Tabelle 1.

Vergleichsversuch D

Es wird wie in Beispiel verfahren, jedoch wird das Ji Copolymerisat aus Vinylchlorid und Propandiolmonoacrylat durch ein Polycarbonat wie es in der DE-OS 21 14 611 als Abmischungskomponente für Polyurethane beschrieben wird, ersetzt Die magnetischen Werte 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

4-, Reaktionsproduktes aus 1 Mol 1,1,1-Trimethylolpropan und 3 Mol Toluylendiisocyanat, bezogen auf 100 Teile der festen Bindemittelkombination, zugesetzt Die magnetischen Werte und die Packungsdichte der Magnetschicht der so hergestellten Magnetbänder zeigt

5(i 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:

Magnetische Werte in Längsrichtung Packungsdichte

IIQ³ magnetisierbares

tf.\4- 4.-//J 10"⁴{i) Richtfaktor Material (g) pro

(A/m)) ei³ Schicht

Beispiel 1

Vergleichsversuch A
Vergleichsversuch B

313
308
311

2,02	2,15
1,74	1,90
1,75	1,92

9 Fortsetzung	22	55 802	1,55 1,78 1,97	IQ
	Magnetisch /A if- ι A/ml)		l'.ickunusclichle M:itcri;il It!) pni cm' Schicht
Vergleichsversuch C Vergleichsversuch D Beispiel 2	311 313 309	ie Werte in l.änysnclitung 4 - /,. Ill Ί/ΐ Kichll.ikloi	1,78 1,84 2,05
1090 1210 1285

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 Sättigungsremanenz 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 erfindunsgemäß verwendete Bindemittelgemisch enthalten (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 Aufzeichnungsrichtung zur Sättigungsremanenz senkrecht zur Aufzeichnungsrichtung und stellt ein Maß für die Orientierung der Magnetteilchen dar. Die Packungsdichte ist als Gramm magnetisierbares Material pro cm³ Schicht definiert. Die magnetischen Werte wurden in einem Schwing-

10' magnetometer bei einer Magnetfeldstärke von 1300 ·—

A/m gemessen. Beispiel 3

7 Teile eines Polyesterurethans, hergestellt gemäß DE-AS 1106 959 aus Adipinsäure, 1,4-Butandiol und 4,4'-Diisocyanato-diphenylmethan, 3 Teile eines Copolymerisates aus 83% Vinylchlorid und 17% Propandiolmonoacrylat werden in 56 Teilen eines Gemisches aus gleichen Teilen Tetrahydrofuran und Dioxan gelöst Die Viskosität dieser Lösung wird unter Verwendung eines Rotationsviskosimeters bestimmt (15%ige Lösung). Die Bindemittellösung wird mit Hilfe eines Linealgießers zu Filmen auf Polyäthylenfolie vergossen, so daß die Trockenfilmdicke 40 bis 50 μπι beträgt Die Ermittlung der Reißfestigkeit und der Reißdehnung erfolgt mit Hilfe des Zugversuches nach DlN 53 455. Die

Bestimmung der Pendelhärte erfolgt unter Verwendung eines Pendelhärteprüfgerätes nach König gemäß DIN 53 157.

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 Vinylacetst ersetzt, wie es die USA-Patentschrift 25 12 726 beschreibt, wobei sich die gewichtsmäßigen Anteile von Vinylchlorid- zu Vinylacetat- zu Vinylalkohol-Einheiten im Copolymerisat wie 91 zu 6 zu 3 verhalten.

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 13% Vinylacetat ersetzt, wie es in den USA-Patentschriften 19 35 577 und 20 52 658 beschrieben ist.

Vergleichsversuch G

Es wird wie in Beispiel 3 verfahren, jedoch wird das Copolymerisat aus Vinylchlorid und Propandiolmonoacrylat durch ein Phenoxyharz, wie es in der DE-AS 12 95 011 als Abmischungskomponente für Polyurethane beschrieben ist, ersetzt

Vergleichsversuch H

Es wird wie in Beispie 3 verfahren, jedoch wird das Copolymerisat aus Vinylchlorid und Propandiolmonoacrylat durch ein Polycarbonat, wie es in der DE-OS 21 14 611 als Abmischungskomponente für Polyurethane beschrieben ist, ersetzt

Tabelle 2

Lösungsmittelviskosität der Abmischungen von Beispiel 3 und der Vergleichsversuche E bis H sowie Eigenschaften der aus den Abmischungen hergestellten Schichten.

	Viskosität	Reißfestigkeit a_R	²)	5OC	Reißdehnung ε_κ	50 C	Pendelhärte	50 C	Bemerkung
	(mPas)	(kp/cm	685	(%)	738		25
	25 C	20C	475	20C	840	20 C	16
Beispiel 3	394	714	556	482	784	29	18
Vergleichsversuch E	598	565	556	313	633	22	16	vergilbt
Vergleichsversuch F	491	643	396	466	700	23	24	vergilbt
Vergleichsversuch G	,452	628	320	28
Vergleichsversuch H	924	473	317	34

Beispiel 4

7 Gewichtsteile eines Polyätherurethans, hergestellt gemäß USA-Patentschrift 28 99 411 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 Rotationsviskosimeter^ bestimmt. Die Bindemittellösung wird mit Hilfe eines Linealgießers zu Filmen auf Polyäthylenfolie vergossen, so daß die Trockenfilmdikke 40 bis 50 μπι 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-r.inheiten im Copolymerisat wie 91 zu 6 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 13% 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 DE-AS 12 9501! als Abmischungskomponente 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 DE-OS 2114 611 ersetzt

Tabelle 3

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

	Viskosität Reißfestigkeit a_R	(kp/cm²)	5OC	Reißdehnung c_K	50 C	Pendelhärte	50 C-	Bemerkung
	(mPas)	20C	340	(%)	950		23
	25 C	620	310	20 C	940	2OC	18
Beispiel 4	480	580	310	870	890	24	14
Vergleichsversuch J	674	600	260	698	640	19	16	vergilbt
Vergleichsversuch K	584	520		760		26		vergilbt
Vergleichsversuch L	688	unverträglich	450	26
Vergleichsversuch M

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 Lösungsviskosität auf, woraus sich technologische Vorteile ergeben. So läßt sich aus den erfindungsgemäßen Abmischungen bei gleichen Theologischen Daten eine Dispersion mit höherem Feststoffgehalt 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 5O⁰C kann als Maß für die Thermoplastizität 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 die Filme der Vergleichsversuche E und F sowie J und K bei lOtägiger Lagerung bei 50° C infolge geringer Stabilität und Fehlen eines Stabilisatorzusatzes vergilben, bleiben die Filme der ebenfalls unstabilisierten erfindungsgemäßen Abmischungen selbst bei längerer Lagerung bei 50° C durchsichtig, farblos und klar.

Claims

Patentansprüche:

1. Schichtmagnetojrammträger mit einem nichtmagnetischen Trägermaterial und einer haftfest damit verbundenen Magnetschicht, im wesentlichen bestehend aus einer Dispersion feinteiliger Magnetpigmente in einem ein Polyurethan und ein VinylcWorid-Copolymerisat enthaltenden Bindemitteigemisch, dadurch gekennzeichnet, daß das Bindemittelgemisch aus

(I) 30 bis 90 Gew.-% 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 und
(II) 10 bis 70 Gew.-% eines Copolymeren von Vinylchlorid mit Hydroxyalky](meth)acryJaten, bestehend aus

(a) 50 bis 95 Gew.-% Vinylchlorid und

(b) 5 bis 50 Gew.-% eines Monoesters eines aliphatischen Diols mit 2 bis 4 Kohlenstoffatomen mit Acrylsäure oder Methacrylsäure

zusammengesetzt ist

2. Schichtmagnetogramm träger 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

3. Schichtmagnetogrammträger nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß sie als Polyurethan ein elattomeres Polyesterurethan aus Adipinsäure, 1,4-Butandiol und 4,4'-Diisocyanatodiphenylmethtn mit einer Reißfestigkeit zwischen 300 und 600 kp/cm² und einer Reißdehnung von 300 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 Reißfestigkeit von 300 bis 600 kp/cm² und einer Reißdehnung von 400 bis 700% enthalten.

5. Schichtmagnetogrammträger nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet daß sie ein Copolymerisat in Abmischung 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.