DE2536781C3

DE2536781C3 - Verfahren zur herstellung von mehrschichtmagnetogrammtraegern

Info

Publication number: DE2536781C3
Application number: DE2536781A
Authority: DE
Inventors: Roland Dipl.-Chem. Dr. 7590 Achern Falk; Karl 6701 Maxdorf Hauck; Karl Dipl.-Ing. Dr. 7640 Kehl Mahler; Peter Dipl.- Ing. Nagel; Hans Strauss; Paul Ing.(Grad.) 7592 Renchen Willmann; Heinrich Dipl.-Ing. 6800 Mannheim Wittkamp
Original assignee: BASF SE
Current assignee: BASF SE
Priority date: 1975-08-19
Filing date: 1975-08-19
Publication date: 1978-03-16
Also published as: NL181692C; GB1562601A; FR2321742B1; DE2536781B2; JPS576178B2; FR2321742A1; DE2536781A1; NL7609132A; JPS5226202A

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 majnetisierbaren 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 vcr 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 Schichtstärke der

ίο Druck hinzukommt, mit der die photographische Emulsion jeweils aus der Beschichtungsdüse 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 mittels Schwerkraft und einer niedrigviskosen Transportschicht ist in der DE-OS 23 09 159 und der DE-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 Beschichtungs-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 Herstellung 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 μηι und insbesondere die der letzten aufgetragenen Schichten 1 bis 2 μπι 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 Auftragsvorrichtungen mit zur jeweils resultierenden Auftragsfläche im festen Abstand proportional zur vorgegebenen Trockenschichtdicke vorhandenem Abstreiflineal für die aus dem Auslaufschlitz der Vorrichtung austretenden flüssigen Dispersion, anschließende ma-

f'5 gnetische Ausrichtung der in den Schichten vorhandenen Magnetpigmente 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 zwischenzeitliche Trocknung hintereinander auf das Trägermaterial aufzubringen, ohne daß durch einen zwischenzeitlichen Lösungsmittelstau Lösungsmittel an den der ersten Beschichtungseinrichtung 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.

F i g. 1 gibt den Verfahrensablauf gerriß 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 Schichi versehene Trägermateriü 1 1 wird über die als Unterlage dienende Gießwalze 2 geführt. Im oberen Quadranten der horizontalen Gießwalze sind Beschichtungseinrichtungen 3, 3a, 3i>... 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,3£>... 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.

F i g. 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 Absaugeinrichtungen, wie Vakuumbreitschlitzdüsen oder Vakuumkästen die die ganze Fläche zwischen den Gießeinrichtungen absaugen, oder Zuluftdüsen, welche die Lösungsmitteldämpfe zu an anderer Stelle vorhandene Absaugeinrichtungen leiten oder in Verbindung mil einer Abhaltewirkung wie eine Art Luftmesser ein Eindringen von Lösemitteldämpfen unter die zweite Beschichtungseinheii 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 festhalten würde, wodurch Fehler in der Beschichtung entstehen wurden.

ίο 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 umer die Beschicht.ungseinheit gelangen können. Durch engen Kontakt mit der Beschichtungseinheit übt diese Luftdüse zusätzlich eine temperierende Wirkung auf die Beschichtungseinheit aus.

Eine annähernd gleiche Wirkung wird erzieh, wenn die Schlitzdüse in einem Bereich von 10 bis 150 mm hinter der Beschichtungseinrichtung 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 wesentlich;!* aus dem die Vorderseite bildenden Gießlippenteii, 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 Beschichtungseinrichtung 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 feinteiliges stäbchenförmiges Gamrna-Eisen(III)-oxid mit einer durchschnittlichen Teilchengröße von 0,1 bis 2 μηι und insbesondere von 0,1 bis 0,9 μπι bzw. ferromagnetisches Chromdioxid ähnlicher Teilchengröße verwendet. Ferner sind würfelförmiges Gamma-Eisen(IH)-oxid, kobaltdotiertes Gamma-Eisen(IlI)-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 Polyhydroxylverbindungen und Vinylchlorid-Polymerisate mit über 60% an Vinylchlorid-Molekülbausteinen, z. B. Vinylchlorid-Copolymerisatc mit Comonomeren, wie Vinylestern von Monocarbonsäuren mit 2 bis 9 C-Atomen, Estern von aliphatischen Alkoholen mit 1 bis

fio 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 hydroxylgruppenl.altige Vinylchlorid-Copolymerisate, die durch par-

i's tielle Verseifung von Vinylchlorid-Vinylester-Copolymerisaten oder direkte Copolymerisation von Vinylchlorid mit hydroxylgruppenhaltigen Monomeren, wie Allylalkohol oder 4-Hydroxybuthy! oder

2-Hydroxyäthyl-(meth)-acry!at hergestellt werden können. Ferner sind als Bindemittel geeignete Abmischungen von Polyurethanelastomeren mit Polyvinylformalen, Phenoxyharzen und PVC-Copolymerisaten der angegebenen Zusammensetzung anwendbar. Als zweckmäßig erwiesen sich handelsübliche Elastomere, Polyesterurelhane aus Adipinsäure. 1.4-Butandiol und 4,4-Diisocyanatodiphenylmethan.

Im allgemeinen werden bei der Herstellung von Schichtmagnetogrammträgern 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 '5 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 μΐη Trockenschichtdicke entwickelt worden sind und hohe Viskositäten von 100 bis 700 cP aufweisen. Derartig hohe Viskositäten der Magnetpigmentdispersionen haben den Vorteil, daß sich durch optimale Wahl des Viskositätsverhältnisses der Oberschicht zur Unterschicht 772:^1—2:1 sehr dünne Oberschichten einstellen lassen. Weiterhin haben Magnetpigmentdispersionen mit solchen Viskositäten den Vorteil einer sehr guten Richtbarkeit.

Außerdem lassen sich bei dem erfindungsgemäßen Verfahren, neben dem Vorteil der wirtschaftlicher Simultanbeschichtung, Magnetpigmentdispersionen mii verschiedenartigen Lösungsmittelsystemen verwenden Dadurch wird es möglich, unterschiedliche Bindemitte in den einzelnen Schichten des Mehrschichtmagneto grammträgers einzusetzen und damit deren Eigenschaf ten zu optimieren. Dabei muß lediglich beachtet werden daß das weniger schnell verdunstende Lösungsmittel ir der oberen Schicht ist.

Als nichtmagnetische Trägermaterialien für die Magnetschicht kommen die dafür bekannten in Frage bevorzugt flexible Träger, wie Folien oder Bänder aul Basis von Polyvinylchlorid oder Polyester, wie Poly äthylenterephthalat-Folien in den dafür üblichen Star ken. Das Auftragen einer haftvermittelnden Zwischen schicht, z. B. auf Basis eines Vinylidenchlorid-Copolyme risates, auf die Unterlage vor Auftragen der Magnet schicht ist möglich und manchmal zweckmäßig.

Die nach dem Verfahren der Erfindung hergestellter Mehrschichtmagnetogrammträger weisen bei den elek troakustischen Eigenschaften, neben den beim Mehr Schichtenaufbau an sich bekannten Verbesserungen noch den besonderen Vorteil auf, daß bei einei Aufzeichnung, bei der vorwiegend nur die oben Magnetschicht durchmagnetisiert wird, die Wiedergab« in Längsrichtung gleichmäßiger ist als bei Mehrschicht magnetogrammträgern nachdem Stand der Technik.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Verfahren zur Herstellung von Mehrschichtmagnetogrammträgern durch gleichzeitiges Beschichten von flexiblen bandförmigen Trägermateriaüen 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 Auslaufschlitz 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.