DE2536781B2

DE2536781B2 - Verfahren zur herstellung von mehrschichtmagnetogrammtraegern

Info

Publication number: DE2536781B2
Application number: DE19752536781
Authority: DE
Inventors: Hans Strauss; Peter Dipl Ing Nagel; Heinrich Dipl Ing Wittkamp; Roland Dipl Chem Dr Falk; Karl Dipl Ing Dr Mahler; Karl Hauck; Paul Ing Grad Willmann
Original assignee: BASF SE
Current assignee: BASF SE
Priority date: 1975-08-19
Filing date: 1975-08-19
Publication date: 1977-07-14
Also published as: NL181692C; NL7609132A; JPS576178B2; DE2536781C3; GB1562601A; FR2321742A1; JPS5226202A; DE2536781A1; FR2321742B1

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von Mehrschichtmagnetogrammträgern durch gleichzeitiges Aufbringen von mindestens zwei Schichten flüssiger Dispersionen von feinteiligem Magnetpigment in organischen Bindemitteln und Zusatzstoffen auf ein sich kontinuierlich bewegendes bandförmiges Trägermaterial ohne Verfestigung und Trocknung der jeweiligen Schichten zwischen dem Aufbringen der einzelnen Schichten.

Magnetische Aufzeichnungsmaterialien mit mindestens zwei magnetisierbaren Schichten sind seit langem bekannt. Durch entsprechende mechanische oder magnetische Besonderheiten der einzelnen Schichten wurde versucht, besonderen Anforderungen an solche Aufzeichnungsmaterialien gerecht zu werden. Dies konnte im einzelnen z. B. die Abriebfestigkeit der oberen Magnetschichtbereiche, die mechanisch-magnetische Stabilität der Magnetpigmente, die Ausrichtung der magnetischen Teilchen im Hinblick auf unterschiedliche Aufzeichnungsrichtungen, die Anpassung der Koezitivkräfte der einzelnen Magnetschichten entsprechend dem Feldverlauf vor dem Magnetkopf und die kombinierte Auswahl von Schichtendicke und magnetischer Werte zur magnetischen Aufzeichnung bei niedrigen Bandgeschwindigkeiten bzw. hohen Frequenzen betreffen.

Zur Herstellung derartiger mehrschichtiger Aufzeichnungsmaterialien wird in der Regel eine Dispersion aus magnetischen Teilchen in einem Bindemittel, Zusatzstoffe und Lösungsmittel enthaltenden Lack auf ein Trägermaterial aufgetragen, wobei jede Schicht getrocknet wird, bevor die nachfolgende Schicht aufgebracht wird. Dies ist jedoch eine zeit- und kostenaufwendige Arbeitsweise.

In der US-PS 35 73 965 wird ein Verfahren zum gleichzeitigen Aufbringen mehrerer, insbesondere photographischer Schichten beschrieben. Dabei hat die Beschichtungsvorrichtung für alle Schichten denselben Abstand zum Trägermaterial, so daß als weiterer Parameter für die Einstellung der Schichlstärke der

■ ο Druck hinzukommt, mit der die photographische Emulsion jeweils aus der Bcschichtungsdüse austritt. Nachteilig an dieser Anordnung ist, daß nur Beschichtungsmassen mit relativ niedriger Viskosität bei verhältnismäßig hohen Endschichtstärken zur Anwendung kommen können.

Eine gleichzeitige Beschichtung von Schichtträgern mit mindestens zwei hochviskosen Schichten miüels Schwerkraft und einer niedrigviskosen Transportschicht ist in der DT-OS 23 09 159 und der DT-AS 23 09 158 beschrieben. Dadurch, daß die verschiedenen aufzutragenden Schichten nur unter dem Einfluß der Schwerkraft gemeinsam auf den Träger fließen müssen, können — ohne daß die flüssige mehrschichtige Beschichtungsmasse abreißt - keine hohen Beschich-

tungs-Geschwindigkeiten erreicht werden. Ein weiterer Nachteil ist, daß alle Schichten ein gleiches Lösungsmittelsystem enthalten müssen.

Aus der GB-PS 8 37 095 ist ein Verfahren zum Herstellen mehrschichtiger photographischer Schichten bekannt, bei dem die einzelnen Schichten durch mehrere Beschichtungseinheiten ohne Zwischentrocknung hintereinander aufgetragen werden. Nachteilig ist auch hier, daß keine hohen Beschichtungs-Geschwindigkeiten erzielt werden können, wenn der Anteil an Lösungsmittel der aufzutragenden Beschichtungsmasse hoch ist.

Es bestand daher die Aufgabe, ein Verfahren zur Hersteilung von Mehrschichtmagnetogrammträgern durch gleichzeitiges Aufbringen von mindestens zwei Schichten auf ein bandförmiges Trägermaterial bereitzustellen, das es erlaubt, bei großer Beschichtungs-Geschwindigkeit, Beschichtungsmassen in Form von Dispersionen feinteiliger Magnetpigmente in Lösungen von organischen Bindemitteln und Zusatzstoffen mit hohen Viskositäten derart aufzubringen, daß die Einzelschichtstärken der verfestigten Dispersionsschichten zwischen 1 und 10 μίτι und insbesondere die der letzten aufgetragenen Schichten 1 bis 2 μίτι betragen.

Es wurde nun gefunden, daß man Mehrschichtmagnetogrammträger durch gleichzeitiges Beschichten von flexiblen bandförmigen Trägermaterialien mit mindestens zwei Schichten gleicher oder verschiedenartiger Dispersionen von feinteiligem Magnetpigment in einer Lösung von organischem Bindemittel und Zusatzstoffen in organischen Lösungsmitteln mit einer Viskosität der Dispersion im Bereich von 100 bis 700 cP durch Vorbeiführen des bandförmigen Trägermaterials unter den getrennt hintereinander angeordneten Auftrags-Ίο vorrichtungen mit zur jeweils resultierenden Auftragsfläche im festen Abstand proportional zur vorgegebenen Trockenschichtdicke vorhandenem Abstreiflineal für die aus dem Auslaulschlitz der Vorrichtung austretenden flüssigen Dispersion, anschließende ma-

^(>5 gnetische Ausrichtung der in den Schichten vorhandenen Magnetpigmenl.e und Verfestigen und Trocknen der Schichtzusammensetzung, herstellen kann, wenn in Bewegungsrichtung des Trägermaterials im Bereich vor

der zweiten und jeder gegebenenfalls weiteren Auftragsvorrichtung Mittel angebracht sind, die eine Kondensation des Lösungsmittels verhindern.

Mit dem erfindungsgemäßen Verfahren wird es ermöglicht, Magnetpigmentdispersionen, die insbesondere für die Herstellung dünner Magnetschichten geeignet sind, in einem Arbeitsgang ohne eine zwischenzeiiiiche Trocknung hintereinander auf das Trägermaterial aufzubringen, ohne daß durch einen zwischenzeitlichen Lösungsmittelstau Lösungsmittel an den der ersten Beschickungseinrichtung folgenden kondensiert. Damit lassen sich selbst bei hohen Beschichtungsgeschwindigkeiten von bis zu 250 m/min, d. h. auch bei hohem Anfall von verdunstendem Lösungsmittel, Beschichtungsfehler durch Lösungsmittelkondensation verhindern.

Die Erfindung wird anhand der Zeichnungen näher erläutert und beispielhaft beschrieben.

Fig. 1 gibt den Verfahrensablauf gemäß der Erfindung schematisch wieder,

Fig.2 ist ein vergrößerter Ausschnitt der Beschichtungsanordnung in einer bevorzugten Ausführungsform.

Fig. 1 zeigt in schematischer Form den Verfahrensablauf bei der Herstellung von Mehrschichtmagnetogrammträgern durch gleichzeitiges Beschichten des Trägermaterials. Das gegebenenfalls mit einer haftvermittelnden Schicht versehene Trägermaterial 1 wird über die als Unterlage dienende Gießwalze 2 geführt, im oberen Quadranten der horizontalen Gießwalze sind Beschichtungseinrichtungen 3, 3a, 3b... angeordnet, mit welchen die noch flüssigen Dispersionen in bekannter Weise auf das Trägermaterial bzw. auf die vorhergehende noch flüssige Schicht aufgebracht werden. Jeweils vor der Rückseite der Beschichtungseinrichtungen 3a,3b... sind Mittel4,4a... angebracht, mit deren Hilfe die Lösungsmittelkonzentration, ausgehend von den aufgebrachten, noch nicht getrockneten Beschichtungen, vermindert werden kann. Nach der magnetischen Orientierung der magnetischen Teilchen mit der Anordnung 5 werden die aufgebrachten Dispersionsschichten in der Vorrichtung 6 verfestigt, wobei unter Verfestigung sowohl nur die Entfernung des Lösungsmittels wie auch die chemische Verfestigung durch Härtung verstanden werden kann. Bei 7 wird der Mehrschichtmagnetogrammträger in der gesamten Beschichtungsbreite aufgespult, um anschließend, nach einer gegebenenfalls erforderlichen Oberflächenvergütung, in die üblichen Bandbreiten geschnitten zu werden.

Fig. 2 zeigt das Verfahren der gleichzeitigen Beschichtung in einer besonders vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung. Das über die Gießwalze 2 geführte Trägermaterial 1 wird unter der Beschichtungseinrichtung 3 hindurchgeführt, wobei aus deren Hohlraum die Magnetpigmentdispersion zur Bildung der ersten Schicht 8 ausfließt und vom Trägermaterial mitgenommen wird. Vor der nächsten Beschichtungseinrichtung 3a, welche auf die Trägerfolie 1 und die erste, noch flüssige Schicht 8, die zweite Schicht 9 aufträgt, befindet sich eine Anordnung 4. die es gestattet, die Lösungsmittelkonzentration an dieser Stelle zu verringern.

Anordnungen dieser Art sind beispielsweise AbsLiugeinrichtungen, wie Vakuumbreitschlitzdüsen oder Vakuumkästen die die ganze Fläche zwischen den Gießeinrichtungen absaugen, oder Zuluftdüsen, welche ciie Lösungsmitteldämpfe zu an anderer Stelle vorhandene Absaugeinrichtungen leiten oder in Verbindung trit

einer Abhaltewirkung wie eine Art Luftmesser ein Eindringen von Lösemitteldämpfen unter die zweite Besohichtungseinheit verhindern. Im Falle der Zufuhr von Luft bzw. von inerten Gasen muß Vorsorge getroffen werden, daß neben einer Temperatur diese frei von Staubpartikeln sind, da die noch flüssige Beschichtungsmasse derartige Verunreinigungen fest halten würde, wodurch Fehler in der Beschichtung entstehen wurden.

Als besonders vorteilhaft hat es sich erwiesen, unmittelbar an der Rückseite der Beschichtungseinrichtungen (Spaltweite 0,3 bis 1,5 mm) eine Schlitzdüse anzubringen, die, in Form eines Luftmessers ausgebildet, einen Luftvorhang erzeugt, der verhindert, ohne daß die Magnetschicht verblasen wird, daß Lösemitteldämpfe unter die Beschichtungseinheit gelangen können. Durch engen Kontakt mit der Beschichtungseinheit übt diese Luftdüse zusätzlich eine temperierende Wirkung auf die Beschichtungseinheit aus.

Eine annähernd gleiche Wirkung wird erzielt, wenn die Schlitzdüse in einem Bereich von 10 bis !50 mm hinter der Beschickungseinrichtung sich befindet.

Die Beschichtungseinrichtungen 3, 3a..., wie sie beispielhaft in den F i g. 1 und 2 dargestellt sind, arbeiten nach dem an sich bekannten Messergießverfahren. Ein derartiger Messergießer besteht im wesentlichen aus dem die Vorderseite bildenden Gießlippenteil, dessen Abstand über der zu beschichtenden Fläche die Schichtdicke bestimmt, und einer Rückwand. Dem dazwischen befindlichen Raum, der üblicherweise nach oben geschlossen ist, wird die Beschichtungsmasse zugeführt. Eine besonders vorteilhafte Ausführungsform einer solchen Beschickungseinrichtung kann einer älteren Patentanmeldung der gleichen Anmelderin entnommen werden.

Die Beschichtungsmassen, welche zur Herstellung der einzelnen Schichten eines Mehrschichtmagnetogrammträgers verwendet werden, sind an sich bekannt.

Als Magnetpigment wird bevorzugt feintciligcs stäbchenförmiges Gamma-Eisen(IIl)-oxid mit einer durchschnittlichen Teilchengröße von 0,1 bis 2 μπι und insbesondere von 0,1 bis 0,9 um bzw. ferromagnetisches Chromdioxid ähnlicher Teilchengröße verwendet. Ferner sind würfelförmiges Gamma-Eisen(ll!)-oxid, kobaltdotiertes Gamma-Eisen(lll)-oxid sowie die für diesen Zweck bekannten feinteiligen Metallegierungen von Schwermetallen, insbesondere von Eisen. Kobalt und/ oder Nickel, geeignet.

Als Bindemittel für die Dispersion des feinteiligen Magnetpigments können die für die Herstellung von Magnetschichten bekannten Bindemittel verwendet werden, wie in Lösungsmitteln lösliche Copolyamide, Polyvinalformale, Polyurethanelastomere, Mischungen von Polyisocyanaten und höhermolekularen Polyhydroxyverbindungen und Vinylchlorid-Polymerisate mit über 60% an Vinylchlcrid-Molekülbausteinen, z.B. 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 ähtylenisch ungesättigten Carbonsäuren mit 3 bis 5 C-Atomen, wie die Ester der Acrylsäure, Methacrylsäure oder Maleinsäure oder diesen Carbonsäuren selbst als Comonomeren sowie hydroxylgruppenhaltige Vinylchlorid-Copolymerisate, die durch partielle Verseifung von Vinylchlorid-Vinylester-Copolymerisaten oder direkte Copolymerisation von Vinylchlorid mit hydroxylgruppenhaltigen Monomeren, Allylalkohol oder 4-Hydroxybuthyl- oder

2-Hydroxyäthyl-(meth)-acrylat hergestellt werden können. Ferner sind als Bindemittel geeignete Abmischungen von Polyurethanelastomeren mit Polyvinylformalen, Phenoxyharzen und PVC-Copolymerisaten der angegebenen Zusammensetzung anwendbar. Als s /.weckmäßig erwiesen sich handelsübliche Elastomere, Polyesterureih.ine aus Adipinsäure. 1.4-Buiandiol und 4,4-Diisocyanatodiphenylmcthan.

Im allgemeinen werden bei der Herstellung von Schichtmagneiogrammträgern auf 2,5 bis 4,5 Gewichtsteile Bindemittel 10 bis 13 Gewichtsteile Magnetpigment eingesetzt. Im einzelnen kann das Verhältnis, entsprechend dem speziellen Bindemittel bzw. Magnetpigment, leicht anhand weniger Versuche ermittelt werden. Mit dem erfindungsgemäßen Verfahren lassen sich in besonders einfacher und vorteilhafter Weise Magnetpigmentdispersionen verwenden, welche für die meist oberen, vor allem sehr dünnen Schichten von nur etwa 1 bis 2 Jim Trockenschichtdicke entwickelt worden sind und hohe Viskositäten von 100 bis 70OcP ^Λ-° aufweisen. Derartig hohe Viskositäten der Magnetpigmentdispersionen haben den Vorteil, daß sich durch optimale Wahl des Viskositätsverhältnisses der Oberschicht zur Unterschicht η> :f/i — 2 :1 sehr dünne Oberschichten einstellen lassen. Weiterhin haben -5 Magnetpigmentdispersionen mit solchen Viskositäten den Vorteil einer sehr guten Richtbarkcit.

Außerdem lassen sich bei dem erfindungsgemäßen Verfahren, neben dem Vorteil der wirtschaftlichen Simultanbcschichtung, Magnetpigmentdispersionen mil verschiedenartigen Lösungsmittelsystemen verwenden. Dadurch wird es möglich, unterschiedliche Bindemittel in den einzelnen Schichten des Mehrschichtmagnetogrammträgers einzusetzen und damit deren Eigenschaften /u optimieren. Dabei muß lediglich beachtet werden, daß das weniger schnell verdunstende lösungsmittel in der oberen Schicht ist.

Als nichtmagnetischc Trägermaterialicn für die Magnetschicht kommen die dafür bekannten in Frage, bevorzugt flexible Träger, wie Folien oder Bänder auf Basis von Polyvinylchlorid oder Polyester, wie PoIv äthylcnterephthalat-Folien in den dafür üblichen Stärken. Das Auftragen einer haftvermittelnden Zwischenschicht, z. B. auf Basis eines Vinylidenchlorid-Copolyme· risatcs, auf die Unterlage vor Auftragen der Magnetschicht ist möglich und manchmal zweckmäßig.

Die nach dem Verfahren der Erfindung hergestellten Mehrschichtmagnetogrammträger weisen bei den elektroakustischen Eigenschaften, neben den beim Mehrschichtenaufbau an sich bekannten Verbesserungen, noch den besonderen Vorteil auf, daß bei einer Aufzeichnung, bei der vorwiegend nur die obere Magnetschicht durchmagnetisiert wird, die Wiedergabe in Längsrichtung gleichmäßiger ist als bei Mehrschichtmagnctogrammträgern nach dem Stand der Technik.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Verfahren zur Herstellung von Mehrschichtmagnetogrammträgern durch gleichzeitiges Beschichten von flexiblen bandförmigen Trägermaterialien mit mindestens zwei Schichten gleicher oder verschiedenartiger Dispersionen von feinteiligem Magnetpigment in einer Lösung von organischem Bindemittel und Zusatzstoffen in organischen Lösungsmitteln mit einer Viskosität der Dispersion im Bereich von 100 bis 700 cP durch Vorbeiführen des bandförmigen Trägermaterials unter den getrennt hintereinander angeordneten Auftragsvorrichtungen mit zur jeweils resultierenden Auftragsfläche im festen Abstand proportional zur vorgegebenen Trockenschichtdicke vorhandenem Abstreiflineal für die aus dem Austaufschlitz der Vorrichtung austretenden flüssigen Dispersion, anschließende magnetische Ausrichtung der in den Schichten vorhandenen Magnetpigmente und Verfestigen und Trocknen der Schichtenzusammensetzung, d a durch gekennzeichnet, daß in Bewegungsrichtung des Trägermaterials im Bereich vor der zweiten und jeder gegebenenfalls weiteren Auftragsvorrichtung Mittel angebracht sind, die eine Kondensation des Lösungsmittels verhinden.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Lösungsmittelkonzentration durch Zuluftschlitzdüsen erniedrigt wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß eine als Luftmesser ausgebildete Schlitzdüse direkt an der Rückfront der Auftragsvorrichtung angebracht ist.