DE2430351A1 - Verfahren und mittel zum schmieren - Google Patents
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Description
. _ PATENTANWÄLTE
OR. WALTER KRAUS DlPLOWfGHEMlKER . DR.-1NQ. ANNEKÄTE WEISERT DtPL^-ING. FACHRICHTUNG CHEMIE
:. D-8 MÜNCHEN 19 ■ FLÜGGENSTRASSE 17 · TELEFON 089/17 70 61
1032 - WK/My BALL BROTHERS RESEARCH CORPORATION, Muncie, Indiana 47302 / USA
Verfahren und Mittel zum Schmieren
Die Erfindung betrifft allgemein die Schmierung von Substraten und insbesondere ein verbessertes Zweikomponenten-Schmiermittel
sowie ein Verfahren zu seiner Anwendung. Die Erfindung betrifft .weiterhin verbesserte, kratzbeständige,
zu einer niedrigen Reibung geschmierte Substrate wie photographische
Filme und Aufnahmeelemente.
Die Schmierung von verschiedenen Substraten, insbesondere
von Substraten, auf denen Informationen eingespeichert sind und von denen diese durch dynamische Maßnahmen wieder
abgerufen werden können, ist seit langem als äußerst schwieriges Problem bekannt. Beispiele für solche Substrate sind
Computeraufnahmescheiben, magnetische Aufnahmeelemente für die Ton- und Videoproduktion und photographische Projektionsfilme wie Kinofilme, Gleitfilme und Mikrofilme. Bisherige
Versuche, um hier eine Schmierung zu erzielen, haben jedoch nur wechselnden Erfolg gezeigt.
Die Schmierung von photographischen Filmen und insbesondere
die Schmierung von photographischen Filmen, die entweder statisch oder dynamisch zur Projizierung von Bildern
verwendet werden, indem ein Lichtbündel durch transparente,
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photographische Filme geleitet wird, stellt eines der schwierigsten
Schmierprobleme dar. Wenn nämlich ein photographischer Film wiederholt in einem Fenster oder einem Halter angeordnet
wird, dann neigt die mechanische Grenzfläche dazu, den Film abzuschleifen. Im Falle von Kinofilmen bewirkt ein solches
Abschleifen oder ein Anhaften eine ungenaue Darstellung auf der Leinwand entsprechend der Haftung und Freisetzung des
photographischen Films. In neuerer Zeit ist eine noch wichtigere Anwendungsart aufgetreten. Bei den kontinuierlichen Rollfilmpatronen
wird nämlich eine kontinuierliche Schleife eines photographischen Films verwendet, der innen auf der Rolle aufgewickelt
wird und an der Peripherie der Rolle abgewickelt wird. Beim seitlichen Ziehen des photographischen Films in im
allgemeinen einer spiralförmigen Gestalt vom Mittelteil der Walze treten aber erhebliche Reibungskräfte auf. Trotz dieser
stark erhöhten Abriebmöglichkeit werden solche Filmpatronen aber gern z.B. zur Vorführung von Filmen in Flugzeugen, von
Werbefilmen, Schulfilmen und dergl. verwendet.
Der photographische Film ist aufgrund seiner Natur hinsichtlich der Schmierung und des Verschleißes ein schwieriges
Substrat. Der photographische Film enthält nämlich eine relativ weiche Emulsion, die auf einen im allgemeinen
biegsamen Träger aufgeschichtet ist. Die Emulsion muß einerseits vor einem Abrieb geschützt sein und andererseits mit
einem niedrigen Reibungskoeffizienten versehen werden. Die bloße Verleihung eines niedrigen Reibungskoeffizienten ergibt
jedoch noch nicht den notwendigen Schutz, da die weiche Emulsion nicht die notwendige Festigkeit hat, um den erheblichen
Kräften zu widerstehen, die,selbst wenn die Reibung niedrig ist, darauf einwirken. Es ist daher bislang eine
Haupterwägung gewesen, den Reibungskoeffizienten zu erniedrigen, die oftmals so weit gegangen ist, daß der Schutzüberzug
zur Verbesserung der Festigkeit des Oberflächenüberzugs weggelassen wurde. Da die Emulsion nur eine geringe eigene Festigkeit
und Kratzbeständigkeit besitzt, muß der Schmierüber-
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zug neben einer niedrigen Reibung auch diese Eigenschaften
ergeben. Zusätzlich zu der Emulsionsseite ist es auch wichtig,
die "Rückseite" des Filmes ebenfalls zu schützen und . zu schmieren, da auch dort Kratzer in den Bildern sichtbar
sind.
Eine weitere erforderliche Eigenschaft eines Schmierüberzugs
für photographische Filme und insbesondere photographische Filme, die für eine Projizierung bestimmt sind,
ist die Transparenz des Überzugs. Bei vielen der bekannten Überzüge wird jedoch eine vollständige Trübung nur dadurch
vermieden, daß ziemlich dünne Überzüge verwendet werden. Somit wird nur eine geringe Menge des im wesentlichen trüben
Schmiermittels aufgebracht, so daß eine angemessene, wenn nicht vollständige Lichtdurchlässigkeit ermöglicht wird. Das
Problem der Trübung tritt auch dann auf, wenn andere Eigenschaften
als die Schmierfähigkeit, d.h. die Festigkeit,durch die Verwendung von mehr als einer Komponente vorgesehen werden.
Während photographische Filme besonders schwierig zu
schmieren sind, bringen auch magnetische Aufnahmeelemente etwas unterschiedliche, jedoch auch schwierige Bedingungen
mit sich. Die Überzüge der Schmiermittel müssen ziemlich dünn sein, damit eine Verminderung der Wechselwirkung zwischen
dem Aufzeichnungskopf oder dem Abnahmekopf und den magneti- <
sehen Teilchen vermieden wird. Der Schmierüberzug darf sich nicht auf dem Kopf ansammeln. Im Falle von scheibenförmigen
und zylindrischen, rotierenden Aufzeichnungselementen neigen
mit den Aufzeichnungselementen verwendete "fliegende
Köpfe" dazu, auf das Element aufzuprallen, wobei äußerst
große lokale Kräfte erzeugt werden. Es muß daher die Scheibe entsprechend geschützt werden, um Schaden aufgrund solcher ·
Zusammenprallungen zu vermeiden.
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Magnetbänder enthalten hochabriebfeste Teilchen, die in einem Bindemittel dispergiert sind. Ohne einen Schutz
kann der Aufzeichnungskopf durch diese Teilchen rasch verschlissen
werden, wenn sich die Magnetbänder über den Aufzeichnungskopf bewegen.
Somit stellen die Betriebsumgebung und die Natur der magnetischen Aufzeichnungselemente strenge Anforderungen an
die hierbei verwendeten Schmiermittel.
Zur Schmierung von Substraten sind bereits verschiedene Wachse und andere Substanzen verwendet worden. Auch sind
für die verschiedensten Anwendungszwecke schon fluorierte
Mittel wie Vydax-Mittel verwendet worden. In der US-PS 3 490 946 wird die Verwendung von solchen fluorierten Polymeren
in Verbindung mit der Schmierung von Magnetbändern beschrieben. Diese Patentschrift stellt daher eine typische
Druckschrift nach dem Stand der Technik hinsichtlich der Schmierung von magnetischen Aufzeichnungselementen dar.
Der nächstkommende Stand der Technik hinsichtlich der photographischen Filme scheint die Verwendung von Vydax,
einem Tetrafluoräthylen-Telomeren, als Schmiermittel für photographische Filme zu sein. Gegenüber diesem speziellen
Schmiermittel wird hierin die Wirksamkeit des erfindungsgemäßen Schmiermittels herausgestellt.
Durch die Erfindung wird ein kratzfester Schmierüberzug
für Substrate zur Verfügung gestellt, der eine Zweikomponentenmischung darstellt, wobei die eine Komponente in
erster Linie die Schmierfähigkeit ergibt und die andere Komponente in erster Linie dem Überzug eine Festigkeit verleiht.
Die zwei Komponenten zeigen in Kombination die synergistische Eigenschaft, daß ein Reibungskoeffizient erhalten
wird, der niedriger ist als derjenige, der durch jede Komponente getrennt erhalten wird. Gegebenenfalls kann das Mi t-
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tel ohne weiteres so verfeinert werden,,, daß ein transparenter
Überzug für photographische Filme erhalten wird, während die angestrebten Sohmiereigenschaften aufrechterhalten werden.
Es ist daher ein Ziel der Erfindung, ein Mittel und
ein Verfahren zur Verfügung zu stellen, das ein Substrat mit niedrigen Reibungseigenschaften ergibt.
Es ist ein weiteres Ziel der Erfindung, ein Mittel und ein Verfahren zur Verfügung zu stellen, das einen Überzug auf
einem photographischen Film ergibt, der für das Licht transparent ist*
Es ist ein weiteres Ziel der Erfindung, ein Mittel und ein Verfahren zur Verfügung zu stellen, das den Substraten
Abriebbeständigkeit mittels eines Schutzüberzugs verleiht,
der fähig ist, einer hohen Belastung standzuhalten.
Es ist ein weiteres Ziel der Erfindung, ein Verfahren
zur Verfügung zu stellen, bei dem das erfindungsgemäße Mittel mit einer einfachen Einrichtung bequem aufgebracht werden
kann.
Gemäß der Erfindung wird ein Gemisch aus einem Copolymeren
auf Trifluorchloräthylen und Vinylchlorid mit einer
relativ kurzen Kettenlänge, um eine harte, verschleißbeständige Oberfläche zu erhalten, und einem Telomeren von
Tetrafluoräthylen mit relativ kurzer Kettenlänge, um eine Schmierung zu erhalten, verwendet, um einen verbesserten,
kratzfesten und gewünschtenfalls für das Licht transparenten
Überzug mit niedriger Reibung auf einem Substrat herzustellen. Es muß als sehr überraschend angesehen werden, daß ein
solches Mittel verbesserte Ergebnisse bringt, während der Betrieb hinsichtlich mehrerer anscheinend unverträglicher
Bedingungen verbessert wird. So wird z.B. mindestens ein Teil des Mittels verfeinert, um Bestandteile mit größerer
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Kettenlänge zu entfernen. Hierdurch wird, wie erwartet, ein
klarerer Überzug und bei einer Filtration des gesamten Mittels eine erheblich bessere Lichtdurchlässigkeit erzielt. Jedoch
werden unerwarteterweise die Verschleiß- und Kratzfestigkeit nicht nur aufrechterhalten, sondern im Vergleich
zu der Verwendung eines ähnlichen, längerkettigen Schmiermittels, z.B. des bekannten Vydax-Schmiermittels, verbessert.
Normalerweise wäre an sich zu erwarten gewesen, daß die Verschleißfestigkeit
durch Verwendung von kurzkettigeren Schmiermitteln und anderen Bestandteilen nicht verbessert werden
würde, um eine gesteigerte Lichtdurchlässigkeit zu erhalten.
Auch wirken Copolymere von Trifluorchloräthylen und Vinylchlorid nicht als Schmiermittel. Solche Copolymeren
ergeben, wenn sie allein z.B. auf photographischen Filmen
verwendet werden, Reibungskoeffizienten im Bereich von 0,40 bis 0,43. Das Telomer von Tetrafluoräthylen dient nicht als
Schmiermittel und ergibt bei seiner alleinigen Aufbringung auf beispielsweise photographische Filme Reibungskoeffizienten
von etwa 0,19 bis 0,20. Wenn aber die beiden Substanzen
zusammen auf einem photographischen Film, d.h. als Kombination
eines Schmiermittels und eines Nicht-Schmiermittels, verwendet werden, dann ergeben sich Reibungskoeffizienten von 0,11
bis 0,13. Diese Verminderung von mindestens 30% des Reibungskoeffizienten
im Vergleich zu dem Reibungskoeffizienten des besten Einzelschmiermittels in der Mischung kommt zu der
primären Funktion des Copolymeren aus dem Trifluorchloräthylen und Vinylchlorid, d.h. der Erzielung einer zähen, abriebfesten
Oberfläche, hinzu. Es war nicht vorherzusehen, daß diese letztere Funktion mit einem annehmbaren Reibungskoeffizienten
erhalten werden könnte. Mit Sicherheit war aber nicht vorherzusehen, daß der Gesamtreibungskoeffizient um eine
solche Größenordnung verbessert werden könnte.
Für eine Anzahl von Verwendungszwecken wird das Mittel verfeinert, um Telomere und Copolymere mit relativ niedrigem
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Molekulargewicht, d.h. kleiner Kettenlänge, auszuwählen, indem
in einfacher Weise die ungelösten Feststoffe von der
Lösung eines Bestandteils des Mittels oder des gesamten Mittels, die ohne'besondere Bezugnahme auf die Kettenlängen der
Bestandteile hergestellt worden ist, abgetrennt werden. Es hat sich gezeigt, daß das klare Aussehen der abgetrennten
Lösung ein sehr guter Maßstab für die am Schluß erhaltene Lichtdurchlässigkeit des Überzugs ist. Die Abtrennung kann
z.B. durch Dekantieren, Filtrieren, Zentrifugieren oder nach den sonstigen bekannten Methoden geschehen.
Obg]e ich eine beliebige Anzahl von Lösungsmitteln geeignet
ist, vorausgesetzt, daß diese keine nachteiligen Einflüsse auf das Substrat ausüben, ist Trichlortrifluoräthan
(Freön TF) besonders zweckmäßig, da es ein geeignetes Auflösungsvermögen
für organische Substanzen, eine hohe Flüchtigkeit und nur eine geringe physikalische oder chemische
Einwirkung auf die Emulsion hat. Im allgemeinen werden halogenierte
aliphatische Kohlenwasserstofflösungsmittel mit vier oder weniger Kohlenstoffatomen bevorzugt. Geeignete Lösungsmittel
sind daher z.B. 1,1,1-Trichloräthan (Methylchloroform),
Chloroform, Tetrachloräthylen, Trichloräthylen, Methylenchlorid, Tetrachlorkohlenstoff, Dichlorethylen und
Dichloräthan.
Das gemäß einer bevorzugten Ausführungsform verwendete
Trifluorchloräthylen-Vinylchlorid-Copolymere hat ein spezifisches Gewicht von etwa 1,70 und eine relative Viskosität
in 1% Cyclohexan von 1,50. Ein bevorzugt verwendetes Tetrafluoräthylen-Telomeres hat ein spezifisches Gewicht
von etwa 2,16 und einen Schmelzpunkt von 3000C. Beide Substanzen
sind ohne weiteres im Handel, z.B. unter den Waren-"
zeichen FPC 461 und Vydax AR, erhältlich.
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Mittlere Molekulargewichte unterhalb etwa 100 000 für das Trifluorchloräthylen-Vinylchlorid-Copolymere und
unterhalb etwa 3 700 für das Tetrafluoräthylen-Telomere scheinen die mehr anzustrebenden Bereiche für die Auswahl
der einzelnen Komponenten, d.h. diejenigen, die das Mittel vor der Trennung enthält, zu sein.
Jedoch sind die tatsächlichen Molekulargewichte nicht
kritisch, da die weniger erwünschten Fraktionen mit hohem Molekulargewicht bei der nach einer bevorzugten Ausführungsform
der Erfindung angewendeten Abtrennungsstufe ohne weiteres
entfernt werden.
Die relativen Mengen der Trifluorchloräthylen-Vinylchlorid-Copolymeren
und der Tetrafluoräthylen-Telomeren auf der Grundlage vor der Trennung können von 0,5 bis 50 Gew,-Teilen,
vorzugsweise 1,0 bis 5 Gew.Teilen, Trifluorchloräthylen-Vinylchlorid-Copolymerem
je Gewichtsteil Tetrafluoräthylen-Telomerem weit variiert werden.
Die Trennstufe wird wirksamer durchgeführt, wenn das Trifluorchloräthylen-Vinylchlorid-Copolymere und das Tetrafluoräthylen
hochverdünnt sind, und zwar vorzugsweise mit etwa 20 Gew.Teilen oder mehr Lösungsmittel pro Gewichtsteil
der Feststoffe. Jedoch ist jede erhebliche Verdünnung anwendbar. Nach der Trennung kann die Lösung sogar noch weiter
verdünnt werden, d.h. eine mehrfache weitere Verdünnung ergibt ebenfalls gute Ergebnisse.
Dem Mittel können geeignete Additive für jeden beliebigen, speziellen Endzweck zugesetzt werden. So können
z.B. herkömmliche Antistatika den Überzügen für photographische Filme zugesetzt werden, um die Bildung von elektrischen
Aufladungen auf dem Film während des Gebrauchs zu verhindern. Solche Additive sollten naturgemäß mit dem Schmiermittel
hinsichtlich der Löslichkeit, der Reaktivität und
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dergl. verträglich sein. Für den Fachmann ergeben sich bei
der Auswahl von geeigneten Additiven jedoch keine Schwierigkeiten.
Es hat sich gezeigt, daß ein herkömmliches Amin-Antistatikum
bei photographischen Filmen mit ausgezeichneten Ergebnissen wirkt.
Die Schmierung von Substraten wie photographischen Filmen wird erreicht, indem die oben beschriebenen verdünnten
Lösungen der Schmiermittel auf die Substrate aufgebracht
werden, das Lösungsmittel verdampft wird und indem die Oberfläche
des beschichteten Films leicht geschwabbelt bzw.
poliert wird, wodurch ein klarer Überzug erhalten wird. Andere Substrate können in ähnlicher Weise beschichtet werden.
Magnetbänder dasTyps, bei dem eine Dispersion von magnetischen
Teilchen in einem Bindemittel verwendet wird, brauchen nach dein Beschichten nicht geschwabbelt oder poliert zu werden.
- '** ■-.'_-
Die Aufbringung der Mittel kann durch zahllose Maßnahmen
erfolgen. So ist z.B. ein Aufsprühen, Tauchen, Aufbürsten, Auffließenlassen und ein Aufbringen mit der Rakel
geeignet. Für viele Zwecke wird ein Aufbringen durch Tauchen bevorzugt, da diese Methode eine vollständige und gründliche
Bedeckung ergibt. Alternativ kann auch entweder das Trifluorchloräthyleh-Vinylchlorid-Copolymere
oder das Tetrafluoräthylen-Telomere einzeln auf das Substrat aufgebracht werden,
wonach der andere Bestandteil aufgebracht wird. Dabei werden Ergebnisse erhalten, die vergleichbar mit denjenigen sind,
wenn die einzelnen Bestandteile im vermischten Zustand aufgebracht
werden.
Die Erfindung wird in den Beispielen erläutert.
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Ein Schmiermittel gemäß der Erfindung wurde hergestellt,
indem 0,5 Gew.$ eines Copolymeren aus Trifluorchloräthylen
und Vinylchlorid (FPG 461) und 1 Gev.% einer 20#igen
Suspension eines Tetrafluoräthylen-Telomeren in Freon TF (Vydax AF) zu 98,5 Gew.% Trichlortrifluoräthan-Lösungsmittel
(Freon TF) gegeben wurden. Sodann wurde eine kleine Menge (0»7 g/3 »8 1) eines herkömmlichen Amin-Antistatikums zugesetzt.
Nachdem die Lösung ins Gleichgewicht gekommen war, wurden die gelösten Feststoffe und das Lösungsmittel von dem
nichtgelösten Teil des polymeren Materials dekantiert. Sodann wurde ein Kino-Farbfilm auf Acetatgrundlage maschinenverarbeitet,
indem er in die obengenannte Lösung des Schmiermittels eingetaucht wurde. Überschüssige Lösung wurde durch
eine Quetschwalze entfernt. Der Film wurde sodann getrocknet und leicht poliert. Der resultierende, geschmierte Film wurde
sodann mit einem gleichen Kinofilm auf Acetatbasis verglichen, der unter Verwendung einer Anzahl von handelsüblichen Schmiermitteln
geschmiert worden war. Eines dieser Schmiermittel war Vydax AR (Schmiermittel "C").
Es wurden zwei Tests durchgeführt. Zunächst wurde ein Nadel-und-Scheiben-Test durchgeführt, bei dem der Film an
der Oberfläche einer Scheibe befestigt wurde, die mit einer Geschwindigkeit von 30 ü/min rotierte. Eine Last von 410 g
war auf einen stationären Stahlkugelgleiter mit 1,27 cm aufgebracht, der auf dem Film getragen wurde. Die Filme wurden
auf ihr Versagen getestet, das sich durch einen sichtbaren Bruch der Emulsion und/oder eine Zunahme der Reibung zwischen
dem Gleiter und dem Film anzeigte.
Bei einem zweiten Film-auf-Film(bei einem Magnetband Band-auf-Band)-Reibungstest wurde eine Länge des betreffenden
Films an der äußeren, zylindrischen Oberfläche einer Scheibe mit einer horizontal angeordneten Achse befestigt.
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Eine weitere Länge des Films wurde über die erste befestigte
Länge des Films gelegt, wobei die Emulsionsseite des befestigten Films die Rückseite der zweiten Länge berührte.
Ein kalibriertes Gewicht wurde an dem einen Ende der zweiten Länge des Films befestigt und eine Kraft wurde auf das andere
Ende angelegt, bis eine Bewegung zwischen den zwei Längen
des Films stattfand. Durch herkömmliche Rechenmaßnahmen
wurde der Reibungskoeffizient zwischen den Filmlängen für
verschiedene Filme errechnet.
Der Nadel-und-Scheiben-Labortest zeigte eine signifikante
Beziehung zu der Versehleißfestigkeit des Films beim tatsächlichen Gebrauch. Der Film-auf-Film-Reibungstest zeigte
eine signifikante Beziehung zu der Reibung des Films beim
tatsächlichen Gebrauch und insbesondere zu den Bedingungen,
die in einer Filmpatrone mit kontinuierlicher Schleife auftreten. Die erhaltenen Ergebnisse sind in Tabelle I zusammengestellt.
Tabelle I
Photographischer Farbfilm auf Acetatbasis
Photographischer Farbfilm auf Acetatbasis
A | Mittlere Zyklenzahl | Reibungsko effi zi ent | Test Nr.2 | |
B | bis zum Versagen | Test Nr.1 | 0,11-0,15 | |
Schmiermittel | C | 870 | 0,15-0,17 | 0,32-0,35 |
Schmiermittel | D | 1130 | 0,19-0,28 | 0,17-0,20 |
Schmiermittel | E | 1100 | 0,15-0,20 | 0,24-0,28 |
S chmiermittel | F | 690 | 0,13-0,25 | 0,13-0,17 |
Schmiermittel | 1545 | 0,15-0,17 | - | |
Schmiermittel | 1270 | 0,22-0,25 | ||
kein Schmiermittel 360 | <3,5 | |||
Schmiermittel gemäß
Beispiel 1 1614 0,11-0,15 0,11-0,13
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Die obigen Ergebnisse zeigen eindeutig die überlegene Verschleißfestigkeit und den überlegenen Reibungskoeffizienten
des erfindungsgemäßen Schmiermittels. Jedoch gehen aus diesen Tests bestimmte weitere Vorteile hinsichtlich
zweier weiterer Eigenschaften nicht hervor. So erfolgte z.B. am Schmiermittel "E" eine Ergänzungsbehandlung, die auf einen
Film angewendet wurde, der zuvor schon mit dem Schmiermittel "B" behandelt worden war. Selbst dieses Zwei-Stufen-Vorgehen
gibt keine Ergebnisse, die denjenigen gleichwertig sind, die durch das einfache Vorgehen und das Schmiermittel
gemäß der vorliegenden Erfindung erhalten werden.
Das Schmiermittel des Beispiels 1 wurde auf einen Kino-Farbfilm auf Polyestergrundlage (Estar) aufgebracht.
Eine ähnliche Länge des Films wurde mit dem Mittel 11C" des
Beispiels 1, d.h. mit dem Tetrafluoräthylen-Telomeren Vydax AR, beschichtet. Die gemäß Beispiel 1 durchgeführten
Tests erbrachten die folgenden, in Tabelle II zusammengefaßten Ergebnisse.
Mittlere Zyklenzahl Reibungskoeffizient bis zum Versagen Test Nr.1 Test Nr.2
Schmiermittel C 990 0,13-0,15 0,14-0,16
Schmiermittel gemäß
Beispiel 1 2535 0,08-0,11 0,11-0,13
Eine Länge eines Magnetbandes des Typs, der eine Dispersion von" magnetischen Oxydteilchen und einem Bindemittel
auf einem polymeren Trägerfilm, hergestellt von einem bekannten Hersteller von solchen Bändern, enthält, wurde bei dem
409885/1237
oben beschriebenen Band-auf-Band-Reibungstest untersucht.
Das Band wurde sodann mit Trichloräthan (Chlorothene NU)
gereinigt und erneut auf das Reibungsverhalten untersucht. Sodann wurden Teile der gereinigten Bänder mit einem erfindungsgemäßen
Schmiermittel behandelt, das wie folgt hergestellt worden war: 2 Gew.% einer 20%igen Suspension von
Tetrafluoräthylen-Telomerem in Freon TF (Vydax AR) und 2 Gew.% eines Copolymeren aus Trifluorchloräthylen und Vinylchlorid
(FPC 461) wurden zu 96 Gew.% Trichlortrifluoräthan-Lösungsmittel
(Freön TF) gegeben. Hierzu wurde eine geringe Menge (8 Tropfen/i) eines herkömmlichen Amin-Antistatikums
zugefügt. Nachdem die Lösung ins Lösungsgleichgewicht gekommen war, wurde von den ungelösten Feststoffen abfiltriert
und das Filtrat wurde auf einen Teil des gereinigten Bandes aufgebracht und darauf eintrocknen gelassen. Ein anderer
Teil des Bandes wurde mit dem gleichen Schmiermittel in der obigen Weise lediglich mit der Ausnahme behandelt, daß das
Band nach dem Beschichten mit zwei Paaren von trockenen Schwabbelscheiben leicht poliert wurde. Bei dem Band-auf-Band-Reibungstest
gemäß Beispiel 1 wurden folgende Ergebnisse erhalten.
Behandlung Trockenpoliert Reibungs-
koeffizient
keine (Band wie erhalten) keine (Band gereinigt) Schmiermittel wie beschrieben
Schmiermittel wie beschrieben
Obgleich die Natur des Schmiermittels auf dem handelsüblichen
Film nicht bekannt ist, kann doch gesagt werden, daß dieses für Schmiermittel auf handelsüblichen Magnetbändern
repräsentativ ist. Auf dieser Basis ist das erfindungsgemäße Schmiermittel deutlich überlegen. Ein trockenes Polieren nach
dem Aufbringen veränderte den verbesserten Reibungskoeffizienten nicht.
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— | 0,27-0,33 |
- | 0,28-0,29 |
nein | 0,20-0,22 |
da | 0,20-0,22 |
Eine Probe eines handelsüblichen Magnetbandes des in
Beispiel 3 beschriebenen Typs, jedoch von einem anderen bekannten Hersteller, wurde in dem erhaltenen Zustand auf sein
Reibungsverhalten untersucht. Nach dem Reinigen in Trifluortrichloräthan
(Freon TF) wurden Teile des Bandes mit zwei Schmiermitteln gemäß der Erfindung behandelt. Das erste
Schmiermittel war erhalten worden, indem 4 Gew.96 einer
20%igen Suspension von Tetrafluoräthylen-Telomerem in Freon TF.(Vydax AR) und 2 Gew.?o eines Copolymeren aus Trifluorchloräthylen
und Vinylchlorid (FPC 461) in 94 Gew.% Trichlortrifluoräthan
(Freon TF) aufgelöst worden waren und indem zu der Lösung eine geringe Menge (8 Tropfen/l) eines herkömmlichen
Amin-Antistatikums gegeben wurde und sodann die Lösung
zur Entfernung der ungelösten polymeren Feststoffe filtriert wurde. Das zweite Mittel wurde gemäß Beispiel 3 hergestellt.
Beide geschmierten Proben wurden nach dem Beschichten trockenpoliert. Die Untersuchung auf die Band-auf-Band-Reibung gemäß
Beispiel 1 erbrachte die folgenden Ergebnisse.
Tabelle IV
Behandlung Reibungskoeffizient
Behandlung Reibungskoeffizient
Band wie erhalten 0,64-0,87
Erstes Schmiermittel 0,19-0,20
Zweites Schmiermittel 0,20-0,22
Auch hier zeigten die erfindungsgemäßen Mittel gegenüber dem handelsüblichen Standard eine große Verbesserung.
Ein weiterer Teil des Magnetbandes des in den Beispielen 3 und 4 beschriebenen allgemeinen Typs wurde mit
Trichloräthan (Chlorothene NU) gereinigt und auf das Reibungsverhalten untersucht. Es wurde ein erstes Schmiermittel
gemäß der Erfindung hergestellt, indem 1 Gew.% einer 20%igen
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Suspension von Tetrafluoräthylen-Telomerem in Freon TF
(Vydax AR) und 0,5 Gew.% eines Copolymeren aus Trifluorchlorethylen
und Vinylchlorid (FPC 461) in 98,5 Gew.% Trichloräthan
(Chlorothene NU) aufgelöst wurden. Es wurde eine geringe Menge (8 Tropfen/l) des Antistatikums zugesetzt. Weiterhin
wurde ein zweites Schmiermittel gemäß der Erfindung
hergestellt, indem 2 Gew.% einer 20%igen Suspension eines
Telomeren von Tetrafluoräthylen (Vydax AR) und 1 Gew.% eines Copolymeren aus Trifluorchloräthylen und Vinylchlorid
(FPC 461) in 97 Gew.% Trichlortrifluoräthan-Lösungsmittel
(Freon TF) aufgelöst wurden und indem das ungelöste polymere
Material von der das Schmiermittel enthaltenden Lösung abgetrennt wurde. Die Lösung wurde aufgebracht, indem das Band
eingetaucht wurde und indem sodann das Lösungsmittel abdampfen gelassen wurde. In bestimmten Fällen wurde das getrocknete
Band trockenpoliert. Alle Teile des Bandes wurden auf den Band-auf-Band-Reibungskoeffizienten gemäß Beispiel 1
gemessen. Die erhaltenen Ergebnisse sind in Tabelle V zusammengestellt.
Behandlung | I | Trockenpoliert | Band-auf-Band Reibungskoeffizient « |
keine | II | nein | 0,25-0,26 |
S chmi ermi11 e1 | II | nein | 0,15-0,17 |
Schmiermittel | da | 0,11-0,13 | |
Schmiermittel | nein | 0,13-0,15 | |
Auch hier zeigte der erfindungsgemäße Schmierprozeß eine erhebliche Verbesserung gegenüber dem Verhalten eines
Bandes, das in dem Zustand ist, wie es vom Hersteller geliefert
wird. In diesem Fall wurde eine gewisse Verbesserung durch ein Trockenpolieren erhalten, jedoch war schon die
nichtpölierte Probe gegenüber dem magnetischen Band im ursprünglichen
Zustand erheblich verbessert worden.
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Es wird somit ersichtlich, daß die Erfindung eine besonders vorteilhafte Schmiermittelzusammensetzung zur
Verfügung stellt, die sich aus der Verwendung von zwei unähnlichen
Materialien ergibt. Die Kombination aus einem Schmiermittel und einem Nicht-Schmiermittel ergibt einen
Reibungskoeffizienten, der unterhalb des Schmiermittels per se liegt.
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Claims (22)
- - 17 Pa t e η t a η s ρ r ü c h eT. Verfahren zum Schmieren von Substraten, dadurch gekennzeichnet, daß man ein Copolymere© aus Trifluorchlorethylen und Vinylchlorid, ein Tetrafluoräthylen-Telomeres und ein Lösungsmittel vermischt, das Gemisch auf ein Substrat aufbringt und daß man das Lösungsmittel aus dem Gemisch entfernt, wodurch auf dem Substrat ein Schmierüberzug abgeschieden wird.
- 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man nach dem Vermischen das Copolymere aus Trifluorchloräthylen und Vinylchlorid und das Tetrafluoräthylen-Telomere, die in dem Lösungsmittel gelöst sind, von dem Copolymeren aus Trifluorchloräthylen und Vinylchlorid und dem Tetrafluoräthyl en-Telomer en, die nicht in dem Lösungsmittel gelöst sind, abtrennt.
- 3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß man die Abtrennung durch Filtern des Gemisches vornimmt.
- 4. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß man die Abtrennung durch Dekantierung des Gemisches vornimmt. .
- 5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß man das Copolymere und das Telomere in einem Verhältnis von zwischen 0,5 und 50 Gew.Teilen Copolymeres pro Gewientstell Telomeres vermischt.
- 6 * Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5 > dadurch gekennzeichnet, daß man das Copolymere und das Telomere im Verhältnis von zwischen 1,0 und 5 Gew.Teilen Copolymeres pro Gewichtsteil Telomeres vermischt.409885/1237
- 7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß man als Lösungsmittel ein halogeniertes aliphatisches Kohlenwasserstoff-Lösungsmittel mit vier oder weniger Kohlenstoffatomen verwendet.
- 8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß man als Lösungsmittel Trichlortrifluoräthan, 1,1,1-Trichloräthan (Methylchloroform), Chloroform, Tetrachloräthylen, Trichloräthylen, Methylenchlorid, Tetrachlorkohlenstoff, Dichloräthylen und/oder Dichloräthan verwendet.
- 9. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß man den auf dem Substrat abgeschiedenen Überzug nach Entfernung des Lösungsmittels poliert.
- 10. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß man als Substrat ein Magnetband verwendet,
- 11. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß man als Substrat einen photographischen Film verwendet.
- 12. Verfahren zum Schmieren von Substraten, dadurch gekennzeichnet, daß man ein Copolymeres aus Trifluorchloräthylen und Vinylchlorid in einem Lösungsmittel auf die Oberfläche des Substrats aufbringt, ein Tetrafluoräthylen-Telomeres in einem Lösungsmittel auf die Oberfläche aufbringt und daß man das Lösungsmittel von der Oberfläche entfernt.
- 13· Verfahren nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß man als Substrat ein Magnetband verwendet.
- 14. Verfahren nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß man als Substrat einen photographischen Film verwendet»409885/1237
- 15·" Schmiermittel, dadurch gekennzeichnet, daß es ein Copolymeres aus Trifluorchloräthylen und Vinylchlorid, ein Tetrafluoräthylen-Telomeres und ein Lösungsmittel für das Copolymere und das Telomere enthält.
- 16. Schmiermittel nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß es als Lösungsmittel ein halogeniertes aliphatisches Kohlenwasserstoff-Lösungsmittel mit vier oder weniger Kohlenstoff atomen enthält .
- 17. Schmiermittel nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß das Lösungsmittel Trichlortrifluoräthan, 1,1,1-Trichloräthan (Methylchloroform), Chloroform, Tetrachloräthylen, Trichloräthylen, Methylenchlorid, Tetrachlorkohlenstoff, Dichloräthylen und/oder Dichloräthan enthält.
- 18. Schmiermittel nach einem der Ansprüche 15 "bis 17, dadurch gekennzeichnet, daß das Copolymere in einem Verhältnis von 0,5 bis 50 Gew.Teilen pro Gewichtsteil des Telomeren vorhanden ist.
- 19. Schmiermittel nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß das Copolymere in einem Verhältnis von 1,0 bis 5 Gew.Teilen pro Gewichtsteil des Telomeren vorhanden ist.
- 20. Schmiermittel, dadurch gekennzeichnet, daß es aus einem Ein-Phasen-Gemisch eines Copolymeren aus Trifluorchloräthylen und Vinylchlorid und einem Tetrafluoräthylen-Telomeren in einem Lösungsmittel besteht.
- 21. Schmiermittel nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, daß das Lösungsmittel Trichlortrifluoräthan, 1,1,1-Trichloräthan (Methylchloroform), Chloroform, Tetrachloräthylen," Trichloräthylen, Methylenchlorid, Tetrachlorkohlenstoff, Dichlorethylen und/oder Dichloräthan ist.4 0 9 8 8 5/1237
- 22. Verfahren zum Herstellen eines Schmiermittels, dadurch gekennzeichnet, daß man ein Copolymeres aus Trifluorchloräthylen und Vinylchlorid, ein Tetrafluoräthylen-Telomeres und ein Lösungsmittel für das Copolymere und das Telomere vermischt und daß man das ungelöste Copolymere und Telomere von dem Schmiermittel abtrennt.409885/1237
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Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
C3 | Grant after two publication steps (3rd publication) | ||
E77 | Valid patent as to the heymanns-index 1977 | ||
8339 | Ceased/non-payment of the annual fee |