DE2364879A1

DE2364879A1 - Gleitmittel enthaltende schichtmagnetogrammtraeger

Info

Publication number: DE2364879A1
Application number: DE2364879A
Authority: DE
Inventors: Hans-Joerg Dipl Ing D Hartmann; Helmut Kopke; Dieter Mayer; Herbert Dipl Ing Dr Motz
Original assignee: BASF SE
Current assignee: BASF SE
Priority date: 1973-12-28
Filing date: 1973-12-28
Publication date: 1975-07-03
Also published as: DE2364879B2; FR2256495A1; NL7416953A; GB1489436A; NL182352B; IT1026162B; NL182352C; FR2256495B1; JPS5310446B2; JPS5099701A; US4005242A

Description

Die Erfindung betrifft Schichtmagnetogrammträger, d.h. magnetische Aufzeichnungsmedien, bestehend aus einem nichtmagnetischen Trägermaterial, das mit einer Magnetschicht auf der Basis von in Bindemitteln dispergiertem, feinteiligem Magnetpigment versehen ist', und die zur Verbesserung der Gleiteigenschaften gegenüber Geräteteilen ein Siloxan-Copolymeres in der Magnetschicht enthalten.

Bei der Aufnahme und Wiedergabe magnetischer Aufzeichnungen auf dem Schichtmagnetogrammträger ist es erforderlich, daß dieser in engem Kontakt an Tonkopf, gegebenenfalls an Umlenkbolzen und anderen Metallteilen vorbeigezogen wird, wobei es bei unzureichend geschmierten Magnetschichten zur Ausbildung hoher Reibungskräfte und häufig zur Erscheinung des sogenannten Ruckgleitens oder Stick-Slip-Effektes kommen kann. Als Stick-Slip wird der periodische Wechsel von einem Zustand niederer Reibung auf einen Zustand höherer Reibung bezeichnet. Ertritt stets dann in Erscheinung, wenn die Reibung als Punktion der Geschwindigkeit nicht monoton verläuft, sondern Bereiche mit sinkender und Bereiche mit zunehmender Reibung aufweist. Praktisch äußert sich dieser Effekt in einer periodisch, schwankenden Geschwindigkeit des Bandes gegenüber d„en mit ihm in Berührung stehenden Metall-, teilen. Dieses Ruckgleiten 1st nun in hohem Maße unerwünscht, da es über Longitudinalschwingungen des Bandes zu einer stören- · den Frequenzmodulation der Aufzeichnung führt. Es entstehen außerdem Laufgeräusche, die sich in der Form von Quietschen oder Pfeifen äußern.

Das Auftreten von Stick-Slip wird durch eine Reihe von geräteabhängigen und geräteunabhängigen Bedingungen, unter denen der ' Betrieb des Tonträgers erfolgt, begünstigt. So führen hoheUmschlingungswinkel des Tonkopfes und sehr glatte mit dem Tonträger

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I Ö Ό 4 S Ί O₀Z. ;5ü 293

in Berührung stehende Geräteteile zu einer Verstärkung des Effektes, Äußere Bedingungen, wie niedere Luftfeuchte und hohe Temperaturen begünstigen das Auftreten von Stick-Slip. Im Extremfall kann dieser Effekt, besonders nach längeren Standperioden mit Band-Kopf-Kontakt, zur Verhinderung des Anlaufens -oder sogar zu'einem Bandriß führen.

Es ist bekannt, Magnetogrammträgern zur Verminderung der Reibung zwischen Magnetschicht und Geräteteilen und damit verbunden auch zur Verminderung von Schichtabrieb und Verlängerung der Lebensdauer des Magnetogrammträgers gewisse Mengen eines Gleitmittels zuzusetzen. Als geeignete Gleitmittel sind für diesen Zweck bereits eine große Anzahl verschiedener Gleitmittel unterschiedlicher chemischer Natur und "Konsistenz, wie Pdlydimethylsiloxane, Paraffinöle, Wachse, gesättigte und ungesättigte Fettsäuren, Fettsäureester, Fettsäüreamide, Salze von Fettsäuren, ferner feste Schmierstoffe, wie Molybdändisulfid, Graphit, Polytetrafluorathylenpulver und Polytrichlorfluoräthylenpulver in der Literatur beschrieben.

Bei Zusatz von Schmierstoffen in Form feinverteilter, unlöslicher Feststoffe ist die Schmierwirkung nicht im mikroskopischen Bereich gleichmäßig über die Oberfläche verteilt, sondern die Feststoffpartikel befinden sich nur an gewissen lokalisierten Stellen der Oberfläche sowie in gleicher Konzentration im Inneren der Magnetschicht. Die zur Erlangung eines ausreichenden Schmiereffektes erforderliche Belegungsdichte der Oberfläche mit Gleitpartikeln setzt das Vorhandensein relativ gro.ßer Konzentrationen an Gleitmittel in der Magnetschicht voraus.

Es ist bekannt, daß flüssige Gleitmittel gegenüber festen im allgemeinen den Vorteil besitzen, die zu schmierenden Oberflächen mit einem homogenen, äußerst dünnen, wenige Moleküllagen umfassenden Oberflächenfilm zu bedecken, wobei die mengenmäßige Zugabe an Gleitmittel sehr gering gehalten werden kann. Einen weiteren Vorteil bieten flüssige Gleitmittel bei Magnettonträgern, die oftmaliger Benützung und starker Beanspruchung ausgesetzt sind, durch die Möglichkeit der Nachbildung des Oberflächengleitfilms durch Diffusion des Gleitmittels aus dem Inneren der Magnetschicht. Es ist ferner bekannt, daß aus der

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ORIGINAL !MSfECTED

Reihe der flüssigen Gleitmittel polymere Dimethylsiloxane einen besonders günstigen reibungsvermindernden Effekt aufweisen (deutsche Patentschrift 877 213). Vielen der genannten Gleitmitteln ist gemeinsam, daß sie bei Zugabe in geeigneten Konzentrationen die Reibung der sie enthaltenden Magnetschichten herabsetzen,· ohne jedoch zuverlässig den Stick-Slip-Effekt zu verhindern,, ·

Der Erfindung lag als .eine·Aufgäbe zugrunde, Schichtmagnetogrammträger zu finden, die einerseits die Vorteile einer guten Flüssigschmierung aufweisen, und bei denen andererseits auch die Stick-Slip-Effekte bei gleichzeitig hervorragendem Schlupfverhalten auch unter extremen Bedingungen, wie beim Betrieb auf Geräten mit hohem Tonkopfumschlingungswinkel oder dem Betrieb bei. hoher Temperatur und niederer Luftfeuchtigkeit, nicht auftreten.

Es wurde nun überraschenderweise gefunden, daß Schichtmagnetogrammträger mit einem nichtmagnetischen Trägermaterial und einer darauf schichtförmig aufgetragenen ein Gleitmittel enthaltenden Dispersion eines feinteiligen Magnetpigments in einem Polymerbindemittel als Magnetschicht weitgehend die gewünschten Eigenschaften aufweisen, wenn sie als Gleitmittel in der Magnetschicht ein Blockcopolymeres mit Siloxan-Einheiten und Cp- bis C^-Alkylenoxy-Einheiten enthalten, wobei die Alkylenoxy-Einheiten über eine Si-O-C- oder eine Si-C-Gruppierung mit dem Polysiloxan-Rest verbunden sind.

Die Magnetschichten solcher Magnetogrammträger weisen nicht nur hervorragende Gleiteigenschaften auf wie die mit Polysiloxanen versetzten Magnetschichten, sondern neigen auch beim Betrieb unter extremen Bedingungen nicht zürn Stick-Slip-Effekt oder Quietschen. Sie sind im Stick-Slip-Verhalten bei gleichzeitig günstiger Schlupfcharakteristik der jeweiligen Magnetschichten z.B. Magnetschichten mit Dimethyl- oder Diphenylsiloxanölen als Gleitmittel deutlich überlegen.

Die Magnetschichten der erfindungsgemäßen Magnetogrammträger zeigen ferner gegenüber solchen mit bekannten Gleitmitteln einen stark reduzierten Oberflächenverschleiß, so daß die Oberflächen selbst nach zweistündigem Dauertest auf Reibungsmaschinen keine Benutzungsspuren zeigten. -^

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L ο ο η σ■ / s

- 4 - ο. ζ. 30 293

Als Blockcopolymere mit Siloxan- und Co- bis Ch-Alkylenoxy-Einheiten, die zweckmäßig in einer Menge von 0,1 bis 2 und bevorzugt von 0,2 bis 1 Gewichtsprozent, bezogen auf die Magnetpigmentmenge, in der Magnetschicht enthalten sind, eignen sich vor allem Blockcopolymere (worunter auch Pfropfcopolymere verstanden werden) von polymeren Alkyl-, Aryl- oder Aralkylsiloxanen (die im allgemeinen 1 bis 8 C-Atome in einem Alkyl-, Aryl- oder Aralkyl-Rest haben) mit Poly-l,2-alkylenoxiden, insbesondere Poly-l,2-propylenoxid und/oder Polyäthylenoxid bzw. Polyalkylenglykolen mit 2 bis 4 und insbesondere 2 bis 3 C-Atomen. Blockcopolymere dieser Art enthalten entweder Si-O-C- oder Si-C-Gruppierungen. Geeignete Silicon-Polyalkylenoxid-Copolymere mit Si-O-C-Gruppen können durch Umsetzung hydroxylgruppenhaltiger Polyäther mit Silanen oder Siloxanen, die Si-O-C₂H₅-Gruppierungen (vgl. USA-Patentschrift 2 834 748 und britische Patentschrift 892 819), Si-H-Gruppierungen (vgl. britische Patentschriften 892 819 und 954 04l) oder Si-N-Gruppierungen (vgl. britische Patentschrift 1 07I 568) besitzen, erhalten werden. Geeignete Siloxan-Polyäther-Copolymere, die eine unmittelbare Verknüpfung des Siloxans mit dem Polyäther Über Si-C-Bindungen aufweisen, können durch Addition von Si-H-Bindungen an alkylengruppenhaltige Polyäther (vgl. USA-Patentschrift 2 868 824, französische Patentschrift 1 179 7^3, ferner belgische Patentschrift 603 55J5) erhalten werden. Eine weitere geeignete Methode zur Herstellung solcher Verbindungen ist die Umsetzung brommethylgruppenhaltiger Siloxane mit den OH-Gruppen von Polyäthern in Gegenwart tertiärer Amide (vgl. belgische Patentschrift 603 832). Des weiteren sind Polysiloxan-Polyäther-Blockcopolymere geeignet, die gemäß der belgischen Patentschrift 627 281 durch Umsetzung von epoxyfunktionellen Siliciumverbindungen mit der OH-Gruppe eines Polyethers entstanden sind. Verbindungen dieser Art können je nach Polyätheranteil wasserlöslich oder wasserunlöslich sein.

Die nachstehenden Formeln I bis V geben Strukturtypen von geeigneten Block'copolymeren mit Siloxan- und Alkylenoxy-Einheiten wieder, wobei die Blockcopolymeren mit den in den Formeln I und III wiedergegebenen Strukturtypen bevorzugt sind.

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O₀Z., 30 293

CH,

CH_, CH

CH,

CH,-Si-0-j -Si-O Ί- I-CH₀-CH-OI- Γ-CH₀-CH₀-OΊ-H

- b = 4-30 c = 4-30

CH,
t j

CH^-Si-O- J t

CH

CH, r- ' ■>

a = 4-20 CH,

r- t J -ι r- t J -τ t ^

-Si-O - -Si-O -Si-CH, -•χ L CH^ Jy CH^

Γ OCH₂CH₂^I -Γ0

L J^d L

)-CH^-CH-l -OR e

II

d = 4-30 "e = 4-30 χ = 1-30 y = 1-22

CH-,
t 3

CH^-Si-O-I -Si-O

CH, t j

CH-R =■ H, C₁- bis Cg-Alkyl

' - Si-O -Si-CH, . ι

q L CH, Jr CH,

CH t a.

CH₀

t c-

CH₀ t <=-

CH₂

CHOH

CH,

CHOH CH,

CH₂-O-Γ-CH₂-CH₂O 1 - -CH₂-CH-O-I-R L Jm L Jn

III

t t

m = O-3O η = 0-30 q = 2-30
r = 1-24

C^bIs Cg-Alkyl

r2 r2 R¹-Si-O-Si-(CH₀-CH₀-O) -CH₀-Si-O-Si-R¹

to 'o ^- <- . ° ^ 1 η 'θ

TV

s = 3-3Ο

CH,-Si -0-

L -

R¹ = C₁- bis Cg-Alkyl-Rest. R² ₌ C₁_ bis Cg-Alkyl-, Aryl- oder Aralkyl-Rest

CH-

_Si-0\ -( CH₂-CH₂-O ^j - ( CH₂-CH-O CH₅ /t

t = 2-40 ν = 3-3Ο

5 09827/0433 w = 3-30

-6-

- 6 - O₀Z₀ 30 293

Sehr geeignet sind Blockcopolymere, bei denen die Zahl der Cp-Ms C^-Alkylenoxy-Einheiten mindestens der Zahl und bevorzugt . mindestens der doppelten und insbesondere der etwa doppelten bis zehnfachen Zahl der Siloxan-Einheiten im Molekül entspricht„ Bevorzugt weisen die Blockcopolymeren einen Polysiloxan-Block mit etwa 4 bis 60 und insbesondere K bis JO Siloxan-Einheiten und endständig und/oder seitenständig gebundene C₂- bis Ch--Alkylenoxy-Einheiten in der etwa 1-bis 10-fachen und insbesondere 2- bis 8-fachen Anzahl der Siloxan-Einheiten im Molekül auf.· ■

Die Herstellung der Magnetschichten für die erfindungsgemäßen Magnetogrammträger kann in an sich üblicher Weise erfolgen. Vorteilhaft hat sich erwiesen, bei der Herstellung der Magnetschicht in den üblichen Maschinen das Magnetpigment mit dem Bindemittel zusammen mit einer für die Einstellung einer günstigen Viskosität ausreichenden Menge eines organischen Lösungsmittels und Zusätzen, wie Dispergiermittel und Gleitmittel, zu dispergieren. Nach dem Dispergieren kann die Dispersion des Magnetpigments in an sich üblicher Art mit einer Beschichtungsmaschine auf eine nicht magnetisierbar Unterlage bzw. einen entsprechenden Träger aufgetragen werden. Vorteilhaft ist es, beim oder nach dem schichtförmigen Auftragen der Dispersion auf den Träger durch Anwendung eines richtenden Magnetfeldes eine magnetische Vorzugsrichtung im Band so zu erzeugen, daß die Richtwirkung vor dem Abtrocknen der Dispersion zur Wirkung kommt« Als organische Lösungsmittel eignen sich für die Herstellung der Dispersion die hierfür bekannten organischen Lösungsmittel, insbesondere aromatische Kohlenwasserstoffe, wie Benzol, Toluol oder Xylol, Alkohole, wie Propanol oder Butanol, Ketone, wie Aceton oder Methyläthylketon, Äther, wie Tetrahydrofuran oder Dioxan, sowie Gemische solcher Lösungsmittel und andere für Lackbindemittel übliche Lösungsmittel und Lösungsmittelgemische.

Als Magnetpigment wird bevorzugt feinteiliges stäbchenförmiges Gamma-Eisen(III)-oxid mit einer durchschnittlichen Teilchengröße von 0,2 bis 2 /Um und insbesondere von 0,1 bis 0,9/^um, verwendet. Als Magnetpigmente für die erfindungsgemäßen Schichtmagnetogrammträger sind ferner würfelförmiges Gamma-Eisen(IIl)-oxid, kobaltdotiertes Gamma-Eisen(III)-oxid sowie die für diesen Zweck be-

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. 7 - O.Z. 30 293

kannten feinteiligen Metallegierungen von Schwermetallen, insbesondere von Eisen, Kobalt und/oder Nickel sowie ferromagnetisches Chromdioxid geeignet.

Den- Dispersionen können zur Herstellung der Magnetschichten auch übliche .Füllstoffe bzw. Pigmente, wie Ruß, Graphit, Quarzmehl und/oder nicht magnetisierbare Pulver auf Silikatbasis in an sich bekannter Weise zugesetzt werden, doch sollte die Menge dieser-Zusätze zweckmäßig nicht 12'Gewichtsprozent, bevorzugt nicht 8 Gewichtsprozent, bezogen auf das Trockengewicht der Magnetschicht, überschreiten.

Als Bindemittel für die-Dispersion des feinteiligen Magnetpigments können die für die Herstellung von Magnetschichten bekannten Bindemittel verwendet werden, wie in alkoholischen Lösungsmitteln lösliche Copolyamide, Polyvinylformale, Polyurethanelastomere, Mischungen von Polyisocyanaten und höhermolekularen Polyhydroxylverbindungen und Vinylchlorid-Polymerisate mit über 60 % an Vinylchlorid-Molekülbausteinen, Z₀B. Vinylchlorid-Copolymerisate mit Comonomeren, wie Vinylestern von Monocarbonsäuren mit 2 bis 9 C-Atomen, Estern von aliphatischen Alkoholen mit 1 bis 9 C-Atomen und äthylenisch ungesättigten Carbonsäuren mit J· bis 5 C-Atomen, wie die Ester der Acrylsäure,'Methacrylsäure oder Maleinsäure, oder diesen Carbonsäuren selbst als Comonomere sowie hydroxylgruppenhaltige Vinylchlorid-Copolymerisate, die durch partielle Verseifung von VinylchloridVvinylester-Copolymerisaten oder direkte Copolymerisation von Vinylchlorid mit hydroxylgruppenhaltig^ Monomeren, wie Allylalkohol oder 4-Hydroxybutyl- oder 2-Hydroxyäthyl-(meth)-acrylat hergestellt werden können. Ferner sind als Bindemittel geeignet Abmischungen von Polyurethanelastomeren mit Polyvinylformalen, Phenoxyharzen und PVC-Copolymerisaten der angegebenen Zusammensetzung. Bevorzugte Bindemittel sind PoIyvinylformal-Binder, Polyurethanelastomer-Abmischungen der genannten Art, vor allem mit Polyvinylformalen. Als Polyurethanelastomer-Binder werden handelsübliche elastomere Polyesterurethane aus Adipinsäure, 1,4-Butandiol und 4,4'-Diisocyanatodiphenylmethan bevorzugt angewandt.

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- 8--- , ' ,O₀Z. 30 293

Im allgemeinen werden bei der Herstellung von flexiblen Magnetogrammträgern unter Verwendung von Bindemitteln auf der Basis von Vinylchlorid-Polymerisaten etwa 2,5 bis '4,5 Gewichtsteile Bindemittel auf etwa 10 bis 13 Gewichtsteile Gamma-Eisen(III)-oxid als Magnetpigment angewandt. Bei Änderung der Art des Bindemittels bzw. Magnetpigments wird das Verhältnis zueinander entsprechend der Änderung der spezifischen Dichte des Magnetpigments bzw. Bindemitteis angepaßt.

Als nichtmagnetische Trägermaterialien als Substrat für die Magnetschicht .kommen die dafür bekannten in Frage, bevorzugt flexible Träger, wie Folien oder Bänder auf Basis von Polyvinylchlorid oder Polyestern, wie Polyäthylenterephthalat-Folien in den dafür üblichen Stärken. Das Auftragen einer haftvermittelnden Zwischenschicht, z.B. auf Basis eines Vinylidenchlorid-Copolymerisates, auf.die Unterlage vor Auftragen der Magnetschicht ist möglich und manchmal zweckmäßig.

Nach dem Auftragen der Magnetschicht wird die Magnetschicht mit Vorteil mit erwärmten Walzen an ihrer Oberfläche vergütet bzw. geglättet, und die resultierende beschichtete Folie wird in den zur Herstellung von Magnetogrammträgern üblichen Maschinen in die gewünschten Breiten der Magnetbänder geschnitten. Die Stärke der Magnetschicht beträgt im allgemeinen 2 bis 15/Um.

Gegenüber bekannten Magnetogrammträgern ähnlicher Art zeichnen sich die erfindungsgemäßen Magnetogrammträger durch ihren konstanten niederen Reibungskoeffizienten und ihre zuverlässige Verhinderung von Stick-Slip-Effekten aus. Bedingt durch ihren niederen Reibungskoeffizienten zeigen solche' Magnetschichten eine nur geringe Abrasivität gegenüber Geräteteilen, eine Anforderung, die gerade bei Verwendung harter abrasiver Pigmente, wie ferromagnetischem Chromdioxid, an eine Magnetschicht gestellt werden muß. Tatsächlich ergeben sich bei Verwendung der erfindungsgemäß genannten Gleitmittel auch für Chromdioxid-Magnetschichten Reibungskoeffizienten und Kennzahlen zur Charakterisierung von Metallabschliff (Mu-Metall), die nicht wesentlich über die bekannten, günstigen Werte von Eisenoxid-Bändern hinausgehen. : - ·

• - -9-5 0 9827/0433

- 9- O.Z. 30 293

Die in den nachstehenden Beispielen und Vergleichsversuchen angegebenen Teile und Prozente beziehen sich, soweit nicht anders angegeben, auf das Gewicht. Volumenteile verhalten sich zu Teilen wie Liter zu Kilogramm. . ,

Beispiel 1

In einer Kugelmühle von 6 000 Volumenteilen Inhalt, gefüllt mit 6 000 Gewichtsteilen stahlkugeln mit einem Durchmesser von 4 bis 6 mm, werden 900 Teile eines feinteiligen, nadeiförmigen Gamma-Eisen(III)-oxids der durchschnittlichen Nadellänge von weniger als O,8yum mit 4o6 Teilen Tetrahydrofuran und 4o6 Teilen Dioxan, in denen 76 Teile eines Polyvinylformalbinders (8j5 % Vinylformal-Einheiten,■12 % Vinylacetat-Einheiten, 6 % Vinylalkohol-Einheiten) gelöst sind, unter Zusatz von 18 Teilen Natriumoleat und 10,2 Teilen eines Phthalsäurediisododecylesters 70 Stunden vordispergiert. Anschließend werden der Dispersion weitere 123 Teile des genannten Binders, gelöst in 660 Teilen Dioxan und 660 Teilen Tetrahydrofuran, 16,8 Gewichtsteile Phthalsäurediisododecylesters, 4,5 Gewichtsteile eines Poly-(äthoxy-propoxy-dimethylsiloxans), aufgebaut aus 6 Dirnethylsiloxah-Einheiten, 20 Äthoxy-Einheiten und 20 Pröpoxy-Einheiten gemäß dem in Formel I oben wiedergegebenen Strukturtyp, gelöst in 70 Teilen Tetrahydrofuran und 70 Teilen Dioxan, zugesetzt und weitere 24 Stunden dispergiert. Die Dispersion wird sodann nach Filtration unter Druck, die nach der üblichen Technik erfolgen kann, auf eine Polyäthylenterephthalat-Folie aufgetragen und nach Durchlaufen eines magnetischen Richtfeldes bei Temperaturen zwischen 50 und 90⁰C ■. getrocknet. Die Magnetschicht wird durch Ziehen Über polierte und geheizte Walzen unter Anwendung von Drück und Temperaturen von 50 bis"80°C geglättet und verdichtet. Die Dicke, der Magnetschicht beträgt nach dem Satinieren

Die Wirksamkeit des Gleitmittels,wird aus der Größe des Reibungs-· koeffizienten der Magnetschicht gegenüber Metallteilen und dem Stick-Slip-Verhälten der Magnetschicht beurteilt. Zur,Messung dieser Größe wird ein Walzengerät,wie bei Owens, J. Applied Polymer Sei. 8, 1465 (1964) beschrieben., verwendet. Die Meßwalze besteht aus Widiametall mit einer Oberflächenrauhigkeit von Ra » 0,02/Um. Dieses Gerät ermöglicht die Aufnahme eines Geschwindig-

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■■=■■.- - 10 - 0. Z. 30 295

keitsprofils der Reibung im Bereich von 1 cm/sec bis 40 cm/sec. "Das Auftreten von Stiek-Slip in diesem Bereich läßt sich in einfacher Weise aus dem Geschwindigkeitsprofil ersehen. Die daraus erhaltenen Meßwerte kennzeichnen die Höhe der Reibung und die Amplitude der Stick-Slip-Schwingungen. Gute Gleitmittel zeichnen sich durch niedrige Reibungskoeffizienten und möglichst kleine Amplituden der Stick-Slip-Schwingungen aus.

Gemessen werden an den in 6,25 mm Breite geschnittenen Bändern die Zeitabhängigkeit der Reibung bei 4,75 cm/sec und die dabei auftretenden Stick-Slip-Amplituden. Zusätzlich wird das Geschwindigkeitsprofil der Reibung ermittelt.

Das Ergebnis des Tests zeigt Tabelle 1. .

■ Beispiel 2

Es wird wie in Beispiel 1 verfahren, jedoch wird das dort beschriebene Blockcopolymere mit Siloxan- und Alkylenoxy-Einheiten vom Strukturtyp gemäß Formel I durch ein Blockcopolymeres entsprechend dem Strukturtyp gemäß Formel III mit m = 0, bestehend aus 25 Teilen der Silöxan-Einhelten und 75 Teilen Polypropylenoxid ersetzt. Das Ergebnis des wie in Beispiel 1 angegeben durchgeführten Tests der resultierenden Magnetbänder zeigt Tabelle 1.

Vergleichsversuche A bis G

Bei den folgenden Vergleichsversuchen A bis G wird wie in den Beispielen 1 und 2 verfahren, jedoch wird der Anteil an dem Blockcopolymeren mit Siloxan- und Alkylenoxy-Einheiten durch andere Gleitmittel ersetzt. Die Ergebnisse der wie. in Beispiel 1 angegeben durchgeführten Tests der resultierenden Magnetbänder · zeigt Tabelle 1.

Vergleichsversuch A:

Verwendung von 4,5 Teilen eines Dimethylsilikonöles (Viskosität:

35 cP). . " .

Vergleichsversuch Bi

Verwendung von 4,5 Teilen eines Dimethylsilikonöles (Viskosität:

300 cP).

P· A A A A W Λ .A " # A *%.

'·■ 11 - ^.Z. 30

Vergleichsversuch Cs

Verwendung·von 4,5 Teilen eines Diphenylsilikonöles der Viskosität 250 cP.

Vergleichsversuch D; Verwendung von 4,5 Teilen ölsäure.

Vergleichsversuch E:

Verwendung von 4,5 Teilen Stearylstearat.

Vergleichsversuch F:

Verwendung von 4,5 Teilen Vaseline.

Vergleichsversuch Gs Verwendung von 4,5 Teilen Di-n-octylacelat.

-12-

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Tabelle 1

Ergebnisse der Tests der Magnetbänder, die gemäß den Beispielen 1 land 2 sowie den Vergleichsversuchen A bis G hergestellt wurden

cn CD CO OO NJ -»3

Versuch	Reibungs koeffizient bei 4,75 cm/sec	Stick-Slip- Amplitude Δ ΛΧ	Verschleiß	Quietschen nach . 24-stündigem Betrieb bei 40 C und 35^ rel.Feuchte
Beispiel 1	0,38	- 0,01	gering	kein
Beispiel 2	0,35	± 0,01	sehr gering	kein
Vergl.Versuch A	0,46	i o,ii	mittel	stark
Vergl.Versuch B	0,48	t 0,10	mittel	mittel
Vergl.Versuch C	0,51	± 0,12	stark	stark
Vergl.Versuch D	0,38	t 0,06 .	mittel	leicht
Vergl.Versuch E	0,46	i 0,10	mittel	leicht
Vergl.Versuch F	0,51	- 0,09	mittel	mittel
Vergl.Versuch G	0,49	t 0,06	gering	leicht

ro

ISJ

VjI O

IV) VO

- 1/5*- ■ ' . O₀Z. 30 293

Aus Tabelle 1 geht hervor, daß die erfindungsgemäßen Bänder einen besonders günstigen Reibungskoeffizienten aufweisen. Die periodischen Schwankungen der Reibungskoeffizienten, als Maß für die ·■ Stick-Slip-Amplitude, ausgedrückt als A yu, sind bei diesen Bändern besonders gering. Die erfindungsgemäßen Bänder zeichnen sich durch ein besonders schonendes Verhalten gegenüber dem Tonkopf und Metallteilen und einen geringen.Eigenverschleiß nach Dauerlaufbeanspruchung aus. Durch die äußerst niedrige Stick-Slip-Ämplitude der erfindungsgemäßen Bänder wird ein konstanter, von Longitudinalschwingungen freier Bandtransport gewährleistet,

Beispiel 3

In einer Kugelmühle von 6 000 Volumenteilen Inhalt, gefüllt mit 6 000 Gewiehtsteilen Stahlkugeln , mit einem Durchmesser von 4 bis 6 mm, werden 650 Gewichtsteile eines feinteiligen, nadeiförmigen Chromdioxids der durchschnittlichen Nadellänge von weniger als 0,6/im mit 490 Teilen Tetrahydrofuran und 490 Teilen Dioxan, in denen 56 Teile eines Polyvinylformalbinders (83 % Vinylformal-Einheiten, 12 '% Vinylacetat-Einhelten, 6 % Vinylalkohol-Einheiten) gelöst sind, unter Zusatz von 16,25 Teilen Zinkoleat und 5,57 Teilen eines Phthalsäurediisododecylesters 96 Stunden vordispergiert. Anschließend werden der Dispersion weitere 8l,5 Teile des genannten Binders, gelöst in 440 Teilen Tetrahydrofuran und 440 Teilen Dioxan, sowie·. 8 Teile Phthalsäurediisododecylester und 9,75 Teile eines Poly-(äthoxy-propoxydimethylsiloxans), aufgebaut aus 6 Dimethylsiloxan-Einheiten, Äthoxy-Einheiten und 20 Propoxy-Einheiten (entsprechend dem in der Formel I wiedergegebenen Strukturtyp) zugesetzt und weitere

24 Stunden dispergiert. Die weitere Verarbeitung erfolgt analog Beispiel 1, ebenso die Tests der resultierenden Magnetbänder,¹ deren Ergebnisse Tabelle 2 zeigt.

Beispiel 4 . .

Es wird wie in Beispiel 3 verfahren, jedoch wird das dort beschriebene Blockcopolymere durch ein Blockcopolymeres entsprechend dem Strukturtyp gemäß Formel III mit m = 0, bestehend aus

25 Teilen Dimethylsiloxan-Einheiten und 75 Teilen Polypropylenoxid ersetzt. Das Ergebnis des wie in Beispiel 1 angegeben durchgeführten Tests der resultierenden Magnetbänder zeigt Tabelle

■ --ik - o„z₀ 30 293

Beispiel 5 ·

In einer Kugelmühle von β 000 Volumenteilen Inhalt, gefüllt mit 6 000 Teilen Stahlkugeln mit einem Durchmesser von 4 bis 6 mm, werden 630 Teile eines feinteiligen, nadeiförmigen Chromdioxids mit der durchschnittlichen Nadellänge von weniger als 0,6 Aim mit 455 Teilen Tetrahydrofuran und 455 Teilen Dioxan, in denen 47 Teile eines handelsüblichen Polyesterurethans (hergestellt aus Adipinsäure, 1,4-Butandiol und 4,4'-Diisocyanatodiphenylmethan) und 24 Teile eines Polyvihylformalbinders (83 % Vinylformal-Einheiten, 12 fo Vinylacetat-Einheiten, 6 % Vinylalkohol-Einheiten) gelöst sind, unter Zusatz von 16 Teilen Zinkoleat 72 Stunden vordispergiert. Anschließend werden der Dispersion weitere 47 Teile des genannten Polyesterurethans und 23 Teile des Polyvinylformalbinders, gelöst in 455 Teilen Tetrahydrofuran und 455 Teilen Dioxan sowie 3,15 Teilen eines Poly-(äthoxypropoxy-dimethylsiloxans), aufgebaut aus 6 Dimethylsiloxan-Einheiten, 20 Äthoxy-Einheiten und 20 Propoxy-Einheiten . (gemäß dem in Formel I oben wiedergegebenen Strukturtyp) zugesetzt und weitere 40 Stunden dispergiert. Die weitere Bearbeitung der Dispersion erfolgt wie in Beispiel 1 angegeben, ebenso die· Tests der resultierenden Magnetbänder, deren Ergebnisse Tabelle 2 zeigt. "

Beispiel 6

Es wir-d wie in Beispiel 5 verfahren, jedoch wird das dort angegebene Poly(äthoxy-propoxy-dimethylsiloxan) durch ein Blockcopolymeres entsprechend dem Strukturtyp gemäß Formel III mit m = 0, bestehend aus 25 Teilen Dimethylsiloxan-Einheiten und 75 Teilen Polypropylenoxid ersetzt.

Vergleichsversuche H bis N

Bei den folgenden Vergleichsversuchen H bis N wird wie in Bei- . spiel 3 und 4 verfahren, jedoch wird das angegebene Blockcopolymere mit Siloxan- und Alkylenoxid-Einheiten durch die gleiche Gewichtsmenge eines anderen,Gleitmittels ersetzt. Die Ergebnisse der wie in Beispiel 1 angegeben durchgeführten Tests der resultierenden Magnetbänder zeigt Tabelle 2.

-15-

~ 15 - o.z. 30 295 ■

Vergleichsversuch H:

•Verwendung von 9,75 Teilen eines Dimethylsilikonöles (Viskositäts 35 cP),

Vergleichsversuch I:

Verwendung' von 9/75 Teilen eines Dimethylsilikonöles der Viskosität 300 cP.

.Vergleichsversuch K:

Verwendung von 9/75 Teilen eines Diphenylsilikonöles der Viskosität 250 cP. .

Vergleichsversuch L:

Verwendung von 9,75 Teilen ölsäure.

Vergleichsversuch M:

Verwendung von 9,75 Teilen stearylstearat.

Vergleichsversuch N: Verwendung von 9,75 Teilen Vaseline.

Vergleichsversuche 0 bis Q

Bei den folgenden. Verglei chsver suchen 0 bis Q, wird wie in Beispiel 5 und 6 verfahren, jedoch wird das angegebene Blockcopolymere mit Siloxan- und Alkylenoxid-Einheiten durch die gleiche Gewichtsmenge eines anderen Gleitmittels ersetzt. Die Ergebnisse der wie in Beispiel 1 angegeben durchgeführten Tests der resultierenden Magnetbänder zeigt Tabelle 2. ,

Vergleichsversuch 0:

Verwendung von 3,15 Teilen eines Dimethylsilikonöles der Viskosität 35 cP. " -

Vergleichsversuch P:

Verwendung von 3,15 Teilen ölsäure.

Vergleichsversuch Q:

Verwendung von 3,15 Teilen Butylstearat. ·

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- 46 - ο."⁷. 30 293

Tabelle 2 enthält die Testergebnisse unterschiedlich geschmierter Chromdioxid-Magnetbänder. Erfindungsgemäße Chromdioxidbänder weisen einen besonders niedrigen Reibungskoeffizienten, eine
niedrige Stick-Slip-Amplitude und einen geringen Verschleiß auf„ Beim Betrieb bei höheren Temperaturen und niederer Luftfeuchte
trat bei diesen Bändern im Gegensatz zu den Bändern mit herkömmlichen Gleitmitteln selbst nach 24-stündigem Betrieb kein
Quietschen auf.

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KfI S 897/0 Λ 33

Tabelle 2 ,

Ergebnisse der Tests der Magnetbänder, die gemäß den Beispielen
bis 6 sowie den Vergleichsversuchen H bis Q hergestellt wurden

Versuch	Reibungs koeffizient bei 4,75 cm/sec ·■· /^u	Stick-Slip- Amplitude A_/U	Verschleiß	Quietschen nach 24-stündigem Betrieb bei 40 C und 35$ rel.Feuchte
Beispiel 3	0,42	0,02	sehr gering
Beispiel 4	0,40	0,03	sehr gering	_
Vergl.Versuch H	0,76	0,15	stark	stark
Vergl.Versuch I	0,54	0,11	mittel	leicht
Vergl.Versuch K	0,63	0,09	stark	stark
Vergl.Versuch L	0,49	0,06	gering	leicht
Vergl.Versuch M	0,49	0,09	mittel	leicht
Vergl.Versuch N	0,55	0,09	mittel	quietscht
Beispiel·5	0,37	0,01	sehr gering	-.
Beispiel 6	0,35	0,01	sehr gering	- .
Vergl.Versuch O	0,56	0,10	mittel	stärk
Vergl.Versuch P	0,44	0,06	gering	leicht
Vergl.Versuch Q,	0,45	0,06	gering	leicht

VO VjJ

Claims

o.z. 30 293

Patentansprüche

Schichtmagnetogrammträger mit einem nichtmagnetischen Trägermaterial und einer darauf schichtförmig aufgetragenen,ein . Gleitmittel enthaltenden Dispersion eines feinteiligen Magnetpigments in einem Polymerbindemittel als Magnetschicht, dadurch gekennzeichnet, daß sie als Gleitmittel in der Magnetschicht ein'Blockcopolymeres mit Siloxan- und C₂- Ms Cj^- Alkylenoxy-Einheiten enthalten-, wobei die Alkylenoxy-Einheiten über eine Si-O-C- oder eine Si-C-Gruppierung mit dem PoIysiloxan-Rest verbunden sind.
2. Schichtmagnetogrammträger nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sie das Blockcopolymere in einer Menge von 0,1 bis 2 Gewichtsprozent, bezogen auf die Magnetpigmentmenge, in der Magnetschicht enthalten, ■
3. Schichtmagnetogrammträger nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß eine flexible Kunststoff-Folie das nichtmagnetische Trägermaterial darstellt.
4. Schichtmagnetogrammträger nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß im Blockcopolymeren die.Zahl der Cp- bis Ch-Alkylenoxy-Einheiten mindestens der Zahl und bevorzugt mindestens der doppelten Zahl der Siloxan-Einheiten entspricht.
5. Schichtmagnetogrammträger nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Blockcopolymere einen Polysiloxanblock mit etwa 4 bis 60 Siloxan-Einheiten und endständig und/oder seitenständig gebundene C^- ^bis C^-Alkylerioxy-Einheiten in der etwa ein- bis zehnfachen Anzahl der Siloxan-Einheiten im Molekül aufweist.
6. Schichtmagnetogrammträger nach einem der Ansprüche 1 bis 5* ■ dadurch gekennzeichnet, daß sie als Polymerbindemittel der Magnetschicht ein elastomeres Polyurethan und/oder Polyvinylformal enthalten.

BASF Aktiengesellschaft

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