DE2513421A1

DE2513421A1 - Magnetaufzeichnungsmaterial und verfahren zur herstellung desselben

Info

Publication number: DE2513421A1
Application number: DE19752513421
Authority: DE
Inventors: Roger Sidney Arthur Kelly; John Robert Wilson
Original assignee: Imperial Chemical Industries Ltd
Current assignee: Imperial Chemical Industries Ltd
Priority date: 1974-03-29
Filing date: 1975-03-26
Publication date: 1975-10-02
Also published as: DE2513421C2; UST946007I4

Description

Magnetaufze 1 chnungsma terial und Verfahren zur Herstellung desselben Die Erfindung bezieht sich auf Magnetaufzeichnungsmaterialien und auf Verfahren zur Herstellung derselben.
Insbesondere befaßt sich die Erfindung mit der Beschichtung von Foldenoberflachen mit wässrigen Latices und Lösungen von Polymermaterialien, die ein magnetisierbares oder auf Magnetisierung ansprechendes Material enthalten.
Gemaß der Erfindung umfaßt ein Verfahren zur Herstellung eines Magnetaufzeichnungsmaterials die Beschichtung einer selbsttragenden Kunststoffolie mit einem wassrigen Latex bzw. einer Lösung, der bzw. die (i) ein oder mehrere Polymere oder Copolymere von einem oder mehreren Vertretern aus der Gruppe Acrylsäure, Methacrylsäure sowie Estern der Acrylsäure oder Methacrylsäure oder (ii) ein nicht-hydrolysiertes oder partiell hydrolysiertes Polymeres oder Copolymeres von Vinylacetat und eine oder mehrere harzartige Komponenten enthält, die zu einer intramolekularen Vernetzung befähigt sind; in diese Latex bzw, der Lösung ist auch ein magnetisierbares Material enthalten.
Im Gegensatz zu einigen bekannten und vorgeschlagenen Beschichtungsverfahren ist es gemäß der Erfindung nicht notwendig, den Überzug während der Folienherstellung,wie etwa während des Orientierens oder Reckens,aufzubringen, um eine angemessene Haftung des überzuges zu erreichen. So wird der UbCrzug nach Beendigung der Folienherstellung aufgebracht.
Z.B. wird die Beschichtung im Falle von orientierten und getemperten bzw. warmverfestigten FolienSwie Folien aus linearen Polyestern,wie z.B. Polyäthylenterephthalat, nach der Orientierung und Temperung aufgebracht.
Zur Erfindung gehören selbstverständlich Üuch die Magnetaufzeichnungsmaterialien, die eine selbsttragende Kunststoffolie aufweisen, die mit einem Lack bescilichtet ist, dti' folyrntrc oder Copolymere (i) oder ein nicht oder partiell hydrolysiertes Vinylacetat(co)polymeres (ii) und ein oder mehrere der besagten harzartigen Komponenten aufweist und auch ein magnetisierbares Material enthält.
Als selbsttragende Kunststoffolien können irgerldwelche geeigneten bekannten Folien verwendet werden wie z.B.
Folien oder Filme von Celluloseestern wie Celluloseacetat, -diacetat oder -triacetat, Polystyrol, Polyamiden, Polyiaeren und Copolymeren von Vinylchlorid, Polycarbonat, Polymeren und CoT)olymeren von Olefinen wie Polypropylen, aromatischen Po'ysulfonen und linearen Polyestern von zweibasischen aromatischen Carbonsäuren mit zweiwertigen Alkoholen. Geeignete Polyesterfolien können von Polyestern erzeugt werden, die durch Kondensation von einer oder mehreren Dicarbonsäuren oder deren Niederalkylestern wie z.B. Terephthalsäure, Isophthalsäure, Phthalsäure, 2,5-,2,6- und 2,7-Naphthalindicarbonsäure, Bernsteinsäure, Sebacinsäure, Adipinsäure, Azelainsgure, Pivalinsäure, Dibenzoesaure und Hexahydroterephthalsäure oder Bis-[p-carboxyl-phenoxy] -äthan mit einem oder mehreren Glykolen wie z,B. Äthylenglykol, 1,3-Propandiol, 1,4-Butandiol, Neopentylglykol und 1,4-Cyclohexandimethanol erhalten werden. Polyesterfolien sind im allgemeinen chemisch inert und gegenüber Bearbeitungslösungen resistent, jedoch kann überraschenderweise eine angemessene Haftung von nach dem erfindungsgemäßen Verfahren auf ihre Oberflächen aufgetragenen Beschichtungen erhalten werden.
Biaxial orientierte und getemperte Folien von Polyäthylenterephthalat sind für erfindungsgemäße Beschichtungen besonders brauchbar.
Die selbsttragende Folie kann ein Laminat oder Komposit von einer oder mehreren Schichten von verträglichen Kunststoffmaterialien umfassen. So kann die Folie bzw. der Film eine biaxial orientierte und getemperte Schicht von Polyäthylenterephthalat und eine Substratschicht von einem Copolyester aufweisen, der sich von einer oder mehreren der vorgenannten Dicarbonsäuren oder ihren Niederalkylestern oder Bis-p-carboxylphenoxy-äthan mit einem oder mehreren der genannten Glykole ableitet wie z.B. einem Copolyester von Äthylenterephthalat, Äthylenisophthalat und/oder Äthylenhexahydro terephthalat und insbesondere einem Copolyester mit 10 bis 40 Mol % Äthylenisophthalat.
Wenn der Beschichtungslatex bzw. die Beschichtungslösung ein Acrylsäure- oder Methacrylsäureesterpolymeres oder -copolymeres umfaßt, können die brauchbaren comonomeren Ester Nethyl-, Äthyl-, Propyl-,Isopropyl-, Butyl-, Hexyl-, Heptyl-, n-Ocl-, 2-Äthylhexyl- oder Glycidylacrylat odermethacrylat sein. Andere Comonomere wie Styrol können zur Herstellung eines Copolymeren herangezogen werden.
Vorzugsweise enthält das Copolymere polymerisierte Einheiten, die funktionelle Gruppen wie Hydroxyl-, Amid-, Amin-, Nitril-, Carboxyl-, Epoxy- und Trihydroxysilylgruppen aufweisen, wodurch eine intermolekulare Vernetzung mit der harzartigen Vernetzungskomponente unter Verbesserung der Haltbarke it des Uberzuges und seiner Resistenz gegen Lösungsmittel erleichtert wird.
Zu brauchbaren Acrylsäure- oder Methacrylsäureestercopolymeren, die gemäß der Erfindung in dem Beschichtungslatex. bzw. der Lösung zu verwenden sind, gehören Copolymere von Methylmethacrylat, Äthylacrylat und Ureidokomplexen; ein Copolymeres von 55 Gew.% Methylmethacrylat und 45 Gew.% Äthylacrylat; ein Copolymeres von 48 Gew.% Methylmethacrylat, 40 Gew.% Ätylacrylat, 10 Gew.% Glycidylmethacrylat und 2 Gew.% Hydroxyäthylmethacrylat und ein Copolymeres von 50 Gew.% Metylmethacrylat, , 45 Gew.96 Äthylacrylat und 5 Gew.% Methacrylamid.
Wenn der Beschichtungslatex bzw. die Beschichtungslösung ein Vinylacetatpolyrneres umfaßt, wird es vorzugsweise durch ein "inylacetatcopolymeres gebildet, das wahlweise hy(irnlysiert sein kann. Zu geeigneten Comonomeren gehiiien Dialkyl-, z.B. Dioctyl-, , Di-iso-octyl- und Dibutylmaleat, 2-Äthylhexylacrylat, Äthylen, Vinylchlorid und Vinylester von versatischer Säure. Das Vinylacetatcopolymere kinn auch polymerisierte Einheiten enthalten, tlie funktion lle Gruppen wie Hydroxyl-, Amid-, Amin-, Nitril-, Carboxyl-, Epoxy- und Trihydroxysilylgruppen aufweisen, wodurch eine intermolekulare Vernetzung mit dem harzartigen Vernetzungsmittel unter Verbesserung der Haltbarkeit des Uberzuges und seiner Resistenz gegen Lösungsmittel erleichtert wird.
Copolymere von zumindest 50 Mol %,insbesondere von 70 bis 90 Mol 56 Vinylacetat werden bevorzugt. Vorzugsweise wird ein nicht-hydrolysiertes Copolymeres von Vinylacetat angewandt.
Zu brauchbaren Acrylsäure- oder Methacrylsäureestercopolymeren, die gemäß der Erfindung in dem Beschichtungslatex bzw. der Lösung anwendbar sind, gehören die bereits auf Seite 5 , Zeilen 5 - 12 genannten Copolymeren.
Der wässrige Latex bzw. die Lösung enthalt auch eine oder mehrere intramolekular vernetzende Komponenten, die allgemein die Haftung der Beschichtungen an Kunststofffolien uxld/oder ihre Haltbarkeit und ihre Resistenz gegen Lösungsmittel verbessern. Vorzugsweise sind diese Komponenten auch zu intermolekularen Vernetzungenlwle oben beschriebenXmit irgendwelchen funktionellen Gruppen befähigt, die in der Copolymerkomponente des Beschichtungslatex' oder der Lösung vorhanden sein können. Die intramolekular vernetzenden Komponenten können Epoxyharze, Alkydharze und/oder Kondensationsprodukte von einem Amin wie z.B. Melamin, Diazin, Harnstoff, cyclischem Äthylenharnstoff, cyclischem Propylenharnstoff, Thioharnstoff, cyclischem Äthylenthioharnstoff, Alkylmelaminen, Arylmelaminen, Berlzoguanaminen, Guanaminen, Alkylguanaminen und Arylguanaminen mit einem Aldehyd wie z.B. Formaldehyd umfassen. Ein brauchbares Kondensationsprodukt ist das von Melamin mit Formaldehyd. Das Kondensationsprodukt kann wahlweise alkoxyliert sein, Ein typischer wässriger Latex kann ein Äthylacrylat/ Methylmethacrylat/Methacrylamid-Copolymeres wie z.B. daswenige der oben angegebenen Monomerproportionen und ein alkoxyliertes Amin/Formaldehyd-Kondensat aufweisen.
Der Beschichtungslatex oder die Lösung kann auch viskositätsrnodifizierende Zusätze wie Hydroxyäthylcellulose und Emulgatoren enthalten.
Vorzugsweise wird auch ein Katalysator zur Bescheunigung der intramolekular vernetzenden Wirkung der harzartigen vernetzenden Komponente und auch zur Beschleunigung ihrer intermolekularen vernetzenden Wirkung mit vernetzbaren funktionellen Gruppen in der Copolymerkomponente, wenn solche anwesend sind, verwendet. Zu bevorzugten Katalysatoren für eine Vernetzung von Melamin/ Formaldehyd gehören Ammoniumchlorid, Ammoniumnitrat, Ammoniumthiocyanat, Ammoniumdihydrogenphosphat, Diammoniumhydrogenphosphat, para-Toluolsulfonsäure, Schwefelsäure und Maleinsäure, stabilisiert durch Reaktion mit einer Base und Morpholinium-para-toluolsulfonat.
Die polymere oder copolymere Komponente des erfindungsgemäß verwendeten Beschichtungslatex' bzw. der Lösung sollte vorzugsweise bei Temperaturen unter etwa 50 0C filmbildend sein, so daß das Endprodukt nach dem Trocknen und Härten in Form eines zusammenhängenden Uberzuges vorliegt.
Der wässrige Latex oder die Lösung kann auf die Folienoberfläche nach irgendeiner geeigneten bekannten Filmbeschichtungstechnik aufgetragen werden. Die beschichtete Folie sollte getrocknet werden,und zwar vorzugsweise durch Aufheizen auf eine 70°C überschreitende Temperatur bis zu einer Maximaltemperatur, die durch die angewandte Kunststoffolie bestimmt wird. Durch ein solches Aufheizen werden das wässrige Medium ausgetrieben und auch die Vernetzungsreaktionen erleichtert.
Die wässrigen Latices und Lösungen gemä der Erfindung bilden Uberzüge mit starker Haftung an biaxial orientierten und getemperten bzw. warmverfestigten Folien von linearen Polyestern, insbesondere Folien von Polyäthylenterephthalat,und zwar ohne ingendeine Vorbehandlung wie etwa Behandlung durch Koronaentladung oder mit einem Lösungs- oder Anquellungsmittel sowie an polymeren tiubstratschichten, die auf die Folienoberflächen aufgebracht sind, wie insbescndere Schichten von Copolymeren von Vinylidenchlor'id (z.B. mit Acrylnitril) und Schichten von Copolymeren von Acrylsäure oder Methacrylsäure oder einem Ester von Acrylsäure oder Methacrylsäure wie z.B. Schichten, die von einem Äthylacrylat-Methylmethacrylat-Methacrylamid-Copolymeren gebildet sind und insbesondere von einem Copolyrneren mit Monomereinheiten in den Mengenverhältnissen von 45 Gew.%, 50 Gew.% und 5 Gew.%, das mit einem alkoxylierten Melamin/ Formaldehyd-Kondensationsprodukt vernetzt worden ist. Wenn sowohl die Vorbeschichtungsschicht als auch der Beschichtungslatex bzw. die Beschichtungslösung eine Acrylsäure oder Methacrylsäure oder einen Ester derselben aufweisen, können (lie Copolymeren die gleiche oder ähnliche Zusammensetzung haben Die wässrigen Latices und Lösungen haften auch gilt an Copolyesterschichten, insbesondere an einem Cnpolyester von Äthylenterephthalat mit 10 bis 40 Mol 6 Åthylenisophthalat. Die Latices und Lösungen sind daher für die Beschichtung solcher Copolyesterschichten brauchbar, die bei @@elsweise auf einem Substrat von Polyäthylenterephthalatf@l@e haften bzw. aufgebracht sein können. Solche Laminate oder komposits können durch Aufgießen von Lösung, Schmelzbeschichtung, Coextrusion oder irgendwelche'anderen, in der Technik bekannten Beschichtungsverfahren erzeugt werden.
Die Ueberzüge können Dicken im Bereich von 0,1 bis 15 µ haben.
Die gemäß der Erfindung erzeugten Magnetaufzeichnungsmaterialien können die Form von Tonbändern bzw. Magnetbändern und -platten haben. Der Beschichtungslatex bzw. die Lösung kann herkömmliche magnetisierbare Materialien in Teilchenform wie ferromagnetische Eisenoxide wie z.B. g-Ferrioxid enthalten.
Nachfolgend wird die Erfindung anhand von Beispielen erläutert.
Beispiel 1 Ein magnetischer Beschichtungslack wurde aus folgenden Bestandteilen hergestellt (für in flüssigen Medien verwendete Mattrialien sind die Feststoffgehalte angegeben): Magnetische Ferrioxid-Teilchen 20,0 g Copolymeres von 85 Gew.% Vinylacetat und 8,28 g 15 Gew.% 2-Äthylhexylacrylat Me lamin/Formaldehyd-Kondesat 1,49 g Dispergierendes Mittel 0,2 g "Triton" CF10 Netzmittel (Röhm & Haas) 0,2 g "Bevaloid" Antischauminittel (Bevaloid 0,05 g Cjjemicals) alKalischer "Versicol" 519 Eindicker 0,2 g (Allied Products) Wasser 62,0 ml Eine Mischung der Ferrioxid-Teilchen und des dispergierenden Mittels, von "Triton" CF10, "Bevaloid", "Versicol" 519 und Wasser wurde 48 Stunden lang in einer Kugelmühle vermisctlt. Das Vinylacetat/2-Äthylhexylacrylat-Copolymere und das Melamin/Formaldehyd-Kondensat wurden dann zugesetzt und mit der Mischung vermischt, Der Lack wurde auf die Oberfläche einer orientierten und getemperten Polyäthylenterephthalatfolie (einer "Zugfolie", bei der die Zugfestigkeit in einer Richtung größer war als in der dazu transversalen Richtung) durch Gravurbeschichtung aufgebracht und durch 1 Minute langes Aufheizen auf 1200C gehärtet unter Bildung eines Uberzuges von annähernd 6 µm Dicke.
Der Überzug zeigte eine gemäßigte Kleb- und Kohäsivkraft gegenüber der Folienoberfläche und war nicht brüchig und wasserresistent. Die beschichtete Folie war für die Schallaufzeichnung mit herkömmlichen Mitteln geeignet.
Beispiel 2 Beispiel 1 wurde wiederholt unter Beschichtung einer auf eine "Zugfolie" aufgebrachten Substratschicht mit einem Lack der gleichen Zusammensetzung. Die Substratschicht bestand aus einem Copolymeren von 45 Gew.% Äthylacrylat, 50 Ges.% Methylmethacrylat und 5 Gew.% Methacrylamid, vernetzt mit einem Melamin/Formaldehyd-Kondensat.
Die Haft- und Kohäsivkräfte des Uberzuges gegenüber dem Substrat waren größer als bei Beispiel 1 gegenüber der reinen Folienoberfläche. Die anderen Eigenschaften des Uberzuges waren ähnlich wie die in Beispiel 1 erreichten.
Die Beschichtung mit einem wässrigen Latex bzw. einer solchen Lösung kann also mit Erfolg auf einer Substrat schicht bzw. "Zwischenschicht" vorgesehen werden, die eine Acryl- oder Methacrylsäure oder einen (solchen) Ester cder einen Copolyester aufweist.

Claims

Patentansprüche 1. Verfahren zur Herstellung eines Magnetaufzeichnungsmaterials, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß ein selbsttragender Kunststoffilm bzw. eine solche Folie mit einem wässrigen Latex bzw.einer solchen Lösung beschichtet wird, der bzw. die (i) ein oder mehrere Polymere oder Copolymere von einem oder mehreren Vertretern der Gruppe Acrylsäure, Methacrylsäure, Acrylsäureester oder Methacrylsäureester oder (ii) ein nicht-hydrolysiertes oder partiell hydrolysiertes Polymeres oder Copolymeres von Vinylacetat und eine oder mehrere harzartige Komponenten aufweist, die zu einer intramolekularen Vernetzung befähigt sind wobei im Latex bzw. der Lösung auch ein magnetisierbares Material enthalten ist.
'. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Kunststoffolie eine Polyäthylenterephthalatfolie ulil fa (i t
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der latex oder die L(;suiig auf eine utif der Kunststoffolie vorhandene Substratschicht aufgetragen wird, die ein Copolymeres von Acrylsäure oder Methacrylsäure oder einem Acrylsäure- oder Methacrylsäureester umfaßt.
4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Substratschicht ein Copolymeres von Äthylacrylat, Methylmethacrylat und Methacrylamid aufweist.
5. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Latex oder die Lösung auf eine Substratschicht auf dem Kunststoffilm aufgetragen wird, die einen aus Äthylenterephthalat, Äthylenisophthalat und/oder Äthylenhexahydroterephthalat gebildeten Copolyester umfaßt.
6. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der wässrige Beschichtungslatex oder die Lösung ein Polymeres oder ein Copolymeres von einem Acrylsäure- oder Methacrylsäureester umfaßt, wobei der Ester durchMethyl-, Äthyl-, Fropyl-, Isopropyl-, Butyl-, Hexyl-, Heptyl-, n-Octyl-, 2-ÄtElylhexyl- oder Glycidylacrylat oder -methacrylat gebildet wrd.
7. Verfahren n-lch Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Copolymere ein Copolymeres von Methylmethacrylat, Äthylacrylat und Ureidokomplexen; ein Copolymeres von 55 Gew.% Methylmethacrylat und 45 Gew.% Äthylacrylat; eiii Copolymeres vori 48 Gew.9b Methylmethacrylat, 40 Gew.% Äthylacrylat, 10 Gew.% Glycidylmethacrylat und 2 Gew.56 Hydroxyäthylmethacrylat; bzw. ein Copolymeres von 50 Gew.% Methylmethacrylat, 45 Gew.% Äthylacrylat und 5 Gew.% Methacrylamid umfaßt.
8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Copolymere, wenn der wässrige Beschichtungslatex oder die Lösung ein nicht-hydrolysiertes oder partiell hydrolysiertes Copolymeres von Vinylacetat umfaßt, mit einem Comonomerem gebildet ist, das ein Dialkylmaleat, 2-Äthylhexylacrylat, Äthylen, Vinylchlorid oder einen Vinylester von versutischer Säure(versaticacLd)umfaßt.
9. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß das Vinylacetatcopolymere zumindest 50 Mol % Vinylacetat aufweist.
10. Magnetaufzeichnungsmaterial, gekennzeichnet durch einen selbsttragenden Kunststoffilm b2w eine solche Folie, der bzw. die mit einem Lack beschichtet worden ist, der (i) ein oder mehrere Polymere oder Copolymere von einem oder mehreren Vertretern von Acrylsäure, Methacrylsäure, Acrylsäureester oder Methacrylsäureester oder (ii) ein nicht-hydrolysiertes oder partiell hydrolysiertes Polymeres oder Copolymeres von Vinylacetat und eine oder mehrere harzartige Komponenten aufweist, die zu einer intramolekularen Vernetzung befähigt sind und ein matnetisierbares Material enthält
11. Material nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Kunststoffolie eine Polyäthylenterephthalatfolie umfaßt.
12. Material nach Anspruch 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, daß der Lack auf eine auf der Kunststoffolie befindliche Substratschicht aufgebracht ist, die ein Copolymeres von Acrylsäure oder Methacrylsäure oder einen Acrylsäure-oder Methacrylsäureester urnfaßt.
13. Material nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Substratschicht ein Copolymeres von Äthylacrylat, Methylmethacrylat und Methacrylamid aufweist.
14. Material nach Anspruch 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, daß der Lack auf eine Substratschicht auf der Kunststoffolie aufgebracht ist, die einen von Äthylenterephthalat, Äthylenisophthalat und/oder Äthylenhexahydroterephthalat gebildeten Copolyester umfaßt.
15. Aufzeichnungsmaterial nach einem der Ansprüche 10 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß der Lack ein Polymeres oder Copolymeres eines Acrylsäure- oder Me-thacrylsäureesters umfaßt, wobei der Ester durch Mcthyl-, Äthyl-, Propyl-, Isopropyl-, Butyl-, Hexyl-, Heptyl-, n-Octyl-, 2-Äthylhexyl- oder Glycidylacrylat oder -methacrylat gebildet wird.
16. Material nach Anspruch lr, dadurch gekennzeichnet, daß das Copolymere ein Copolymeres von Methylmethacrylat, Äthylacrylat und Ureidokomplexen; ein Copolymeres von 55 Gew.% Methylmethacrylat und 45 Gew.% Äthylacrylat; ein Copolymeres von 48 Gew.56 Methylmethacrylat, 40 Gew.56 Äthylacrylat, 10 Gew.% Glycidylmethacrylat und 2 Gew.% Hydroxyäthylmethacrylat; bzw. ein Copolymeres von 50 Gew.% Methylmethacrylat, 45 Gew.% Äthylacrylat und 5 Gew.% Methacrylamid umfaßt.
17. Material nach einem der Ansprüche 10 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß der Lack ein nicht-hydrolysiertes oder partiell hydrolysiertes Copolymeres von Vinylacetat umfaßt, wobei das Copolymere mit einem Dialkylmaleat, 2-Äthylhexylacrylat, Äthylen, Vinylchlorid oder einen Vinylester von versatischer Säure umfassenden Comonomeren gebildet ist.
18. Material nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß das Vinylacetatcopolymere zumindest 50 Mol 6 Vinylacetat aufweist.
19. Material nach einem der Ansprüche 15 bis 18, dadurch gekennzeichnet, daß ein Copolymeres verwendet worden ist, das funktionelle Hydroxyl-, Amid-, Amin-, Nitril-, Carboxyl-, Epoxy- oder Trihydroxysilylgruppen enthält.