DE2427309C2 - Verwendung einer zusammengesetzten mono- oder biaxial gereckten Polyesterfolie als Träger für magnetische Aufzeichnungsbänder - Google Patents

Description

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Das Hauptpatent betrifft eine zusammengesetzte mono- oder biaxial gereckte Polyesterfolie aus mindestens zwei verschiedenen Polyestern, die nach dem Recken Seiten mit unterschiedlichen Transparenz- und Gleiteigenschaften aufweist und durch Koextrudieren oder Schichtung hergestellt ist, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens eine der sie bildenden Schichten mittels eines katalyiischen Systems hergestellt worden ist, dessen Kristallisationsrückstände in dem Polyester unlöslich sind, und daß wenigstens eine andere Schicht mittels eines katalytischen Systems hergestellt worden ist, dessen Kristallisationsrückstände in dem Polyester löslich oder nur wenig unlöslich sind.

Die vorliegende Erfindung betrifft die Verwendung einer zusammengesetzten mono- oder biaxial gereckten ίο Polyesterfolie mit einer glatten und einer rauhen Oberfläche aus mindestens zwei verschiedenen Polyestern, die nach dem Recken Seiten mit unterschiedlichen Transparenz- und Gleiteigenschaften aufweist und durch Koextrudieren oder Schichtung hergestellt worden ist, wobei wenigstens eine der sie bildenden Schichten mittels eines katalytischen Systems hergestellt worden ist, dessen Kristallisationsrückstände in dem Polyester unlöslich sind, und wenigstens eine andere Schicht mittels eines katalytischen Systems so hergestellt worden ist, dessen Kristallisationsrückstände in dem Polyester löslich oder nur wenig unlöslich sind, gemäß Patent 23 02 963 als Träger für magnetische Aufzeichnungsbänder, wobei die glatte Seite eine Gesamtrauhigkeit von unter 0,5 μΐη, vorzugsweise unter 0,4 μιη, und die gegenüberliegende Seite einen Reibungskoeffizienten von unter 0,7 aufweist.

Es wurde festgestellt, daß das Verfahren gemäß dem Hauptpatent die Herstellung von Folien ermöglicht, deren Oberflächenqualitäten besonders gut für einen derartigen Verwendungszweck, d. h. als Träger für magnetische Aufzeichnungsbänder, geeignet sind.

Die Magnetbänder bestehen aus monoaxial oder vorzugsweise biaxial gereckten Polyesterfolien, die bisweilen in Längsrichtung überreckt sind.

Die Träger von Magnetbändern müssen in erster Linie hervorragende mechanische Eigenschaften, wie eine gute Bruchfestigkeit und eine vollkommene Elastizität aufweisen, welche sämtliche Gefahren einer irreversiblen Verformung im Bereich der mechanischen Beanspruchungen beseitigt. Die Träger müssen einen Modul haben, der ein Auf- und Abspulen der Bänder gestattet Die Träger müssen sowohl bei klimatischen Veränderungen als auch bei mechanischen Belastungen sehr dimensionsstabil sein. Sie müssen u. a. eine gute Ebenmäßigkeit und eine sehr gleichmäßige Dicke haben. Sie müssen frei von örtlichen Fehlern sein. Die vorstehend aufgeführten Eigenschaften können gemäß der bisherigen Technik in ausreichendem Maße erzielt werden.

Träger von Magnetbändern müssen jedoch u.a. im allgemeinen auf einer Oberfläche ausreichend glatt sein, und zwar auf der Oberfläche, die mit einer magnetischen Schicht überzogen werden soll. Andererseits muß die Rückseite der Träger einen geeigneten Reibungskoeffizienten aufweisen, der ein leichtes Aufspulen des Magnetbandes gewährleistet. Die Träger müssen u. a. eine gute Beständigkeit gegen Abrieb aufweisen, der sowohl durch die Reibung an den Spulen und anderen Teilen der in Betrieb befindlichen Vorrichtung als auch durch die gegenseitige Reibung der beiden Flächen (Vorderfläche und Rückseite) des Bandes hervorgerufen wird.

Gemäß der bisherigen Technik ist es jedoch äußerst schwierig, die vorstehend beschriebenen Oberflächeneigenschaften (auf Vorderseite und Rückseite) zu vereinigen. Man war daher hinsichtlich der Oberflächeneigenschaften der Träger gezwungen, stets einen Kompromiß einzugehen. Diese Erfordernisse sind jedoch von wesentlicher Bedeutung.

Während Magnetbänder zur Aufzeichnung von akustischen Signalen mit ziemlich tiefen Frequenzen nicht sehr glatt zu sein brauchen, da die magnetischen Überzüge, die sich diesen Frequenzen anpassen, verhältnismäßig dick sein können und ohne Nachteile auf bereits rauhe Träger aufgebracht werden können, deren Rückseite einen ausreichenden Reibungskoeffizienten aufweist und das Aufspulen erleichtert, trifft dies bei Bändern zur digitalen oder analogen Aufzeichnung nicht mehr zu, die am Ausgang von Zählwerken oder Rechnern verwendet werden. Diese Bänder müssen einerseits auf der Beschichtungsseite für die magnetische Aufzeichnungsschicht sehr glatt sein und andererseits eine zufriedenstellende Rauhigkeit auf der Rückseite aufweisen, die ein leichtes und müheloses Auf- und Abspulen des Bandes gewährleistet. Bei Bändern zur digitalen oder analogen Aufzeichnung muß der Überzug ausreichend dünn sein, um Signale mit einer Frequenz bis zu 300 kHz aufzeichnen zu können.

Diese Bänder dürfen keine Spitzen mit einer bestimmten Höhe aufweisen, die Lücken oder Aussetzungen in der Aufzeichnung hervorrufen oder Störungen durch eine Abschwächung des Signals zur Folge haben können. Ein Kompromiß zwischen der Anforderung an die Oberflächenbeschaffenheit der Überzugsseite und der Anforderung an die Rauhigkeit auf der Rückseite, die ein gutes Aufspulen des Bandes gewährleistet, ist äußerst schwierig zu erreichen. Hinzu kommt noch, daß die Bänder eine gute Abriebfestigkeit aufweisen müssen, insbesondere, um die Entstehung von Staub zu vermeiden, der das Abspielen des Bandes stört. Es ist in der Praxis zur Erzielung eines zufriedenstellenden Ergebnisses häufig notwendig, die Rückseite mit einem Schmier- oder Gleitüberzug auf der Basis von Graphit oder Kohlenstoff zu überziehen. Dies stellt eine markante Quelle von Schwierigkeiten und Nachteilen

dar, da insbesondere eine gute Verankerung des Überzuges erzielt und jegliche Gefahr eines zusätzlichen Abriebes vermieden werden muß.

Magnetbänder zur Aufzeichnung von Analogsignalen für optische Übertragungen, d. h. Magnetbänder für "> Videoaufzeichnungen, müssen Signale aufzeichnen, deren Frequenzen von einem Wert zwischen 5 und 7 MHz für normale Videoaufzeichnungen bis zu einem Wert von 20 MHz für professionelle Videoaufzeichnungen reichen können. Magnetbänder für Videoauf zeich- m nungen erfordern extrem dünne Überzüge. Bei Trägern für Magnetbänder für Videoaufzeichnungen ist ein Kompromiß zwischen der Glätte der Überzugsseite und dem Gleiten der Rückseite nicht mehr möglich. Es ist in diesem Fall unerläßlich, die Rückseite mit einer Schmier- oder Gleitschicht zu überziehen, die frei von einer gewissen Brüchigkeit ist

Gemäß der vorliegenden Erfindung werden diese Nachteile dadurch beseitigt, daß Träger für Magnetbänder verwendet werden, die die erforderlichen mechani- ·?<> sehen Eigenschaften und eine hervorragende Abriebsbeständigkeit haben, sowie auf einer Seite eine glatte Oberfläche ohne Mikrorauhigkeiten aufweisen, welche die Aufbringung des Überzuges stören könnten, sowie eine Rückseite mit einem ausreichend kleinen Reibungs- n koeffizienten besitzen, der eine gute maschinelle Bearbeitbarkeit gewährleistet.

Gemäß der vorliegenden Erfindung werden Träger für magnetische Aufzeichnungsbänder verwendet, die den vorstehend aufgeführten Anforderungen genügen.

Der hier in Rede stehende Rauhigkeitskoeffizient ist der Koeffizient der gesamten Rauhigkeit, d. h. der maximale Abstand, der in μΐη zwischen den Vertiefungen und Spitzen gemessen wurde. Dieser Koeffizient wird in üblicher Weise, beispielsweise mit Hilfe eines Pert-o-meters, bestimmt. Dieses Meßgerät weist einen halbschwingenden Tastkopf auf, der mit einer Diamantspitze von 3 μπι versehen ist. Die Messungen werden über Tastlängen von 5 mm durchgeführt. Das Meßgerät ist mit einem Hochpaßfilter ausgerüstet, bei welchem "o die Grenzwellenlänge, d. h. die Wellenlänge, oberhalb welcher eine Übertragung gesperrt ist, 2,5 mm beträgt.

Der hier verwendete Ausdruck Reibungskoeffizient betrifft den Reibungskoeffizienten auf der Rückseite, die der glatten Seite gegenüberliegt, d. h. der Reibungskoef- «5 fizient, der beim Auf- und Abspulen des Bandes wirksam ist. Der Reibungskoeffizient wird nach der ASTM (American Society for Testing Materials) — Norm D 189 463 bestimmt. Der Reibungskoeffizient ist durch das Einwirken auf die Rauhigkeit der Rückseite ohne Beeinflussung der Rauhigkeit der glatten Seite einstellbar. Diese Einstellbarkeit des Reibungskoeffizienten wirkt auch im Sinne einer Begrenzung des Abriebs.

Die erfindungsgemäß verwendeten Folien können aus einer beliebigen Anzahl von Schichten zusammengesetzt sein, vorausgesetzt, daß die Außenschichten die geeignete Rauhigkeit aufweisen. Wenn die Träger für die Magnetbänder aus Folien mit einer sehr geringen Dicke bestehen, die im allgemeinen 50 μηι nicht überschreitet, weisen die erfindungsgemäßen zusammengesetzten Folien vorzugsweise zwei Schichten oder eventuell auch drei Schichten auf, wobei die Mittelschicht, deren Transparenz- und Gleiteigenschaften im Prinzip unwichtig sind, beispielsweise ganz oder teilweise aus einem anderen Polymerisat bestehen kann. Die Außenseiten der erfindungsgemäß verwendeten zusammengesetzten Polyesterfolie müssen jedoch unbedingt aus einem Polyester, vorzugsweise aus einem Polyäthylenglykolterephthalat, bestehen, damit die erforderlichen mechanischen Eigenschaften der Träger für magnetische Aufzeichnungsbänder aufgewiesen werden..

Magnetbänder zur digitalen Aufzeichnung müssen mindestens 35% der Amplitude der ausgesandten Impulse aufnehmen. Es besteht die Gefahr, daß Lücken oder Aussetzer entstehen, wenn der magnetische Überzug eine unzureichende Dicke für ein starkes Signal aufweist Eine derartige Lücke kann entstehen, wenn die Dicke des Überzuges an einer Stelle unter etwa 0,8 μΐη liegt oder die Überzüge empfindlicher sind, als es tatsächlich nötig ist Für derartige Aufzeichnungen können Magnetbandträger mit einem Rauhigkeitskoeffizienten oberhalb 0,5 auf der Überzugsseite nicht mit einer ausreichenden Sicherheit verwendet werden.

Diese Toleranz ist jedoch noch zu groß für Träger von Magnetbändern zur Aufzeichnung von analogen oder Video-Signalen, die viel höhere Frequenzen ins Spiel bringen. Die Dicke des Überzuges der Magnetschicht muß in der Tat extrem niedrig sein und darf in bestimmten Fällen 4 μπι nicht überschreiten. Wenn dies nicht der Fall isi, ist die Reaktionsgeschwindigkeit zu langsam, um derartige Frequenzen aufzuzeichnen. Aus diesem Grunde verwendet man gemäß der Erfindung vorzugsweise Träger, deren Rauhigkeitskoeffizient auf der Überzugsseite den Wert von 0,4 nicht überschreitet.

Der Rauhigkeitskoeffizient des Magnetbandträgers auf der Rückseite wird nicht nur im Hinblick auf ein zufriedenstellendes Gleiten auf der glatten Fläche durch Herabsetzen des Reibungskoeffizienten, sondern auch im Hinblick auf eine Begrenzung der Abriebsgefahren bestimmt.

Es wurde festgestellt, daß die Abriebsgefahr nicht nur bei einem zu geringen Rauhigkeitskoeffizienten, sondern auch bei einem zu großen Rauhigkeitskoeffizienten auftritt. Bei einem zu geringen Rauhigkeitskoeffizienten rührt der Abrieb von einer übermäßigen Haftung her, während bei einem zu großen Rauhigkeitskoeffizienten der Abrieb auf einer Ablösung der Knoten beruht.

Die Erfindung wird nachstehend anhand von Beispielen näher erläutert.

Beispiel 1

Man stellt ein Polyäthylenglykolterephthalat A mit Hilfe eines katalytischen Systems, das 300 Teile Calciumacetat je 1 Million Teile Polymerisat enthält, und ein zweites Polyäthylenglykolterephthalat B mit Hilfe eines katalytischen Systems her, das 100 Teile Manganacetat je 1 Million Teile Polymerisat enthält. Diese beiden Polymerisate werden in zwei Schichten gleicher Dicke in der Weise koextrudiert, daß eine amorphe Folie mit einer Dicke von 250 μπι entsteht.

Die amorphe Folie wird in zwei aufeinander senkrecht stehenden Richtungen gleichmäßig in einem Verhältnis von 3,3 :1 biaxial gereckt. Nach dem Recken erhält man eine Folie mit einer Dicke von 23 μπι, deren eine aus dem Polymerisat A bestehende Seite Rauhigkeiten aufweist und deren andere aus dem Polymerisat Bbestehende Seite extrem glatt ist. Der mit dem Pert-o-meter Γ25 gemessene Rauhigkeitskoeffizient beträgt 0,4. Der Reibungskoeffizient der Fläche B auf der Fläche A beträgt 0,4, wodurch ein Aufspulen mit der gewünschten Leichtigkeit gewährleistet ist.

Eine derartige Folie genügt vollkommen zur Herstellung von Trägern für Magnetbänder, die sowohl zur Aufzeichnung von analogen Signalen als auch zur Aufzeichnung von Video-Signalen bestimmt sind.

Beispiel 2

Eine aus zwei Schichten zusammengesetzte Folie nach Beispiel 1 wird auf eine kalte Tronmel extrudierL Die beiden Schichten haben eine gleiche Dicke. Die eine Schicht besteht aus dem Polymerisat B gemäß Beispiel 1, und die andere Schicht besteht aus einer homogenen Mischung zweier Polymerisate, von denen das eine Polymerisat mittels eines katalytischen Systems aus 250 Teilen Calcium in der Form von Acetat und aus einer Million Teilen des Polymerisats hergestellt und das andere Polymerisat mittels eines katalytischen Systems aus 200 Teilen Lithium in der Form von Giykolat und aus einer Milhon Teilen des Polymerisats gebildet wird, wobei die beiden Polymerisate in einem Verhältnis von 20 Teilen Lithiumpolymerisat zu 80 Teilen Calciumpolymerisat gemischt werden.

Die zusammengesetzte Folie wird nach dem Gießen und Abkühlen biaxial gereckt. Die Folie wird in Längsrichtung in einem Verhältnis von 4 : 1 und in Querrichtung in einem Verhältnis von 3,3 :1 gereckt.

Die mit dem Pert-o-meter gemessene Mikrorauhigkeit der aus dem Polymerisat B bestehenden glatten Seite ist unverändert 0,4 μΐη. Der Reibungskoeffizient der glatten Seite gegen die rauhe Seite ist 0,30. Die so erhaltene und in Längsrichtung überreckte Folie bildet ebenfalls einen hervorragenden Tiäger für magnetische Aufzeichnungsbänder.

Claims (1)

1. Patentanspruch:

   Verwendung einer zusammengesetzten mono- oder biaxial gereckten Pclyesterfolie mit einer glatten und einer rauhui Oberfläche aus mindestens zwei verschiedenen Polyestern, die nach dem Recken Seiten mit unterschiedlichen Transparenz- und Gleiteigenschaften aufweist und durch !Coextrudieren oder Schichtung hergestellt worden ist wobei wenigstens eine der sie bildenden Schichten mittels ι ο eines katalytischen Systems hergestellt worden ist, dessen Kristallisationsrückstände in dem Polyester unlöslich sind, und wenigstens eine andere Schicht mittels eines katalytischen Systems hergestellt worden ist, dessen Kristallisationsrückstände in dem Polyester löslich oder nur wenig unlöslich sind, gemäß Patent 23 02 963, als Träger für magnetische Aufzeichnungsbänder, wobei die glatte Seite eine Gesamtrauhigkeit von unter 0,5 μηι, vorzugsweise von unter 0,4 μπι, und die gegenüberliegende Seite einen Reibungskoeffizienten von unter 0,7 aufweist.