DE2828940C2 - "Kunststoffauskleidefolie und Verfahren zur Herstellung einer Kunststoffauskleidefolie für Magnetbandkassetten" - Google Patents

"Kunststoffauskleidefolie und Verfahren zur Herstellung einer Kunststoffauskleidefolie für Magnetbandkassetten"

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Description

L ein geschmolzenes, thermoplastisches Polymeres, das ein Schäummittel enthält, durch eine Düse bzw. eine Strangpreßform extrudiert und das Extrudat mit einem Ziehverhältnis zwischen dem maximalst!, bei den Betriebsbedingungen möglichen Ziehverhältnis und einem Drittel davon verstreckt, während man das Extrudat in der Nachbarschaft des Ausgangs der Düse bzw. der Strangpreßform abschreckt, wodurch ungeöffnete, netzförmige, faserartige bzw. faserhaltige Folien gebildet werden,
2. die nicht geöffnete, netzförmige, faserartige bzw. faserhaltige Folie, auf die das antistatische Mittel aufgebracht worden ist, zwischen die nicht geöffneten, netzförmigen, faserartigen bzw. faserhaltigen Folien, auf die das Schmiermittel aufgebracht worden ist. einlegt, um eine Laminatfolie mit Schichtstruktur herzustellen,
1. die Laminatfolie in Richtung der Brnite ausdehnt, um die Bestandteilsfasern der ungeöffneten, netzförmigen, faserartigen bzw, faserhaltigen Folien des Laminats auszubreiten und zn trennen, um eine Folienstruktur, bestehend aus willkürlich bzw. beliebig gelegten Fasern herzustellen, und
4. die Folienstruktur heißpreßt, um mindestens diejenigen Fasern schmelzzubinden, die sich in der Oberflächenschicht befinden*
Die Erfindung betrifft eine Kunststoffauskleidefolie und Verfahren zur Herstellung einer Kunststoffauskleidefolie für Magnetbandkassetten aus einer faserartigen bzw. faserhaltigen Folie, welche thermoplastische, synthetische Fasern enthält, mit einer Dicke von 50 bis 300 μΐη und mit einem Gehalt eines darin dispergierten Schmiermittels und eines antistatischen Mittels.
Ein Packmaterial, das auch als Abstands- bzw. Unterlagestück bekannt ist, das bislang zum Füllen des Raums zwischen einem rotierenden Körper und einem anderen Teil in elektronischen, akustischen Vorrichtungen und dergL verwendet worden ist, muß hohe Schmierfähigkeiten haben. Als Material, das für die Herstellung eines solchen Abstands- bzw. Unterlegestücks geeignet ist, ist schon eine Auskleidefolie bzw. ein Einlageblatt vorgeschlagen worden, die bzw. das in der Weise hergestellt worden ist, daß eine hochschmierfähige Substanz, z. B. Wachs oder Graphit, auf Papier oder ein Fluorkohlenstoffharz als Substrat durch Beschichten, Imprägnieren oder Auftragen als Dispersion aufgebracht wird. Das als Substrat verwendete Papier ist feuchtigkeitsempfindlich, ziemlich wenig dimensionsstabil und es hat eine schlechte Abriebbeständigkeit. Bei der Herstellung von Auskleidefolien aus dem Fluorkohlenstoffharz als Substrat ist die sehr wenig leistungsfähige Stufe der Bildung von Filmen, d. h. die »Schabestufe« erforderlich. Die Kosten sind daher nicht wettbewerbsfähig. Dazu kommt noch, daß eine derartige filmartige Folie dazu neigt, beim Kontakt mit Ariern rotierenden Körper starke Geräusche zu verursachen, wenn sie in akustischen Vorrichtungen eingesetzt wird. Die Herstellung einer Auskleidefolie mit poröser Struktur würde zwar dazu geeignet sein, diesen Fehler zu beheben, und ein nicht gewebtes Flächengebilde wird als geeignet angesehen, um eine solche Struktur zu erhalten, doch können gewöhnliche, nicht gewebte Flächengebilde nicht als Abstands- bzw. Unterlagestücke verwendet
so werden, da sie eii.en hohen Reibungskoeffizient und einen hohen elektrischen Widerstand haben, wodurch statische Aufladungen bewirkt werden und durch Reibung Noppen ausgebildet werden.
Aus der DE-OS 23 25 715, der DE-AS 21 30 067 und US-PS 38 64 755 sind schon Auskleidefoüen für Behälter, in denen sich ein Aufzeichnungsträger bewegt, bekannt. So wird beispielsweise in der DE-AS 21 30 067 ein Gleitteil für eine Band- oder Filmkassette für Tonband- oder Fernsehbandgeräte oder Filmprojektoren beschrieben, der aus thermoplatischem Harz gebildet ist, welches 5 bis 90 Gew.-% Kohlenstoffasern enthält. Die aus den weiteren Druckschriften bekannten Auskleidefolien dienen lediglich als stoßdämpfende Materialien und sind durch ihren Reibungskoeffizienten
M für Auskleidefolien der erfindungsgemäß in Betracht gezogenen Art nicht geeignet.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Kunststoffauskleidefolie der oben genannten Art und
ein Verfahren zu ibs er Herstellung mr Verfügung zn stellen, die steh gegenober-den bekannten AuskleidefO' lien durch einen niedrigeren Reibungskoeffizienten auszeichnet. Die angestrebte Kunststoffauskleidefolie soll dazu imstande sein, die herkömmlichen Auskleidefolien aus Papier oder Fluorkohlenstoffharz zu ersetzen.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Kunststoffauskleidefolie für Magnetbandkassetten der eingangs erwähnten Art gelöst, die dadurch gekennzeichnet ist, daß mindestens diejenigen Fasern der faserartigen bzw. faserhaltigen Folie, die sich in ihrer Oberflächenschicht befinden, als Ergebnis eines Heißschmelzens gebunden sind, daß die Auskleidefolie eine Schüttdichte vom 0,55- bis 0,85fachen des spezifischen Gewichts des Polymeren aus dem die Fasern gebildet sind, aufweist und daß sie einen durch den Druckabfall ausgedrückten Luftwiderstand von nicht mehr als 196,2 mbar hat, wenn Luft mit einer Geschwindigkeit von lOcm/sec in einer zur Oberfläche der Folien senkrechten Richtung strömt ,
Vorzugsweise weist die Auskleidefolie eine Schüttdichte vom 0,60- bis 0,80fachen des spezifischen Gewichts, des Polymeren, aus dem die Fastvn gebildet sind, auf. Vorzugsweise beträgt weiterhin der durch den Druckabfall ausgedrückte Luftwiderstand nicht mehr als 147,1 mbar, wenn Luft bei den oben angegebenen Bedingungen durch Folien strömen gelassen wird.
Eine bevorzugte Ausführungsform der erfindungsgemäßen Kunststoffauskleidefolie ist dadurch gekennzeichnet, daß das Schmiermittel hauptsächlich in der Oberflächenschicht der Struktur bzw. des Gefüges der faserartigen bzw. faserhaltigen Folie dispergiert ist, und daß das antistatische Mittel hauptsächlich in ihrer inneren Schicht dispergiert ist
Ein Verfahren zur Herstellung der erfindungsgemä-Ben Kunststoffauskleidefolie ist dadurch gekennzeichnet, daß man eine faserartige bzw. faserhaltige Folie, die thermoplastische, synthetische Fasern enthält und auf die das antistatische Mittel aufgebracht worden ist, zwischen faserartige bzw. faserhaltige Folien, die thermoplastische, synthetische Fasern enthalten und auf die das Schmiermittel aufgebracht worden ist, einlegt, und daß man das resultierende Laminat heißverpreßt, um mindestens diejenigen Fasern, die sich in der Oberflächenschicht des Laminats befinden, schmelzzubinden.
Eine bevorzugte Ausführungsforti dieses Verfahrens ist dadurch gekennzeichnet, daß man das Heißpressen mittels Walzen durchführt, die bei einer Temperatur oberhalb des Erweichungspunkts der thermoplasti- so sehen, synthetischen Fasern gehalten werden.
Ein weiteres Verfahren zur Herstellung der erfindungsgeffilßen Kunststcffauskleidefolie ist dadurch gekennzeichnet, daß man
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1. ein geschmolzenes, thermoplastisches Polymeres, das ein Schäummittel enthält, durch eine Düse bzw. eine Strangpreßfofm extrudiert und das Extrudat mit einem Zeihverhältnis zwischen dem maximalen, bei den Betriebsbedingungen möglichen Ziehverhältnis und einem Drittel davon verstreckt, während man das Extrudat in der Nachbarschaft des Ausgangs der Düse bzw. der Strangpreßform abschreckt, wodurch ungeöffnete, netzförmige, faserartige bzw. faserhaltige Folien gebildet werden,
2. die nicht geöfinete, netzförmige, faserariige bzw. faserhaltige Folie, ",uf die das antistatische Mittel aufgebracht worden ist, zwischen die nicht geöffneten, netzförmigen, faserartigen bzw, faserhaltigen Folien, auf die das Schmiermittel aufgebracht worden ist, einlegt, wm eine Laminatfolie mit Schichtstruktur herzustellen,
3. die Laminatfolie in Richtung der Breite ausdehnt, um die Bestandteilsfasern der ungeöffneten, netzförmigen, faserartigen bzw, faserhaltigen Folien des Laminats auszubreiten und zu trennen, um eine Folienstruktur, bestehend aus willkürlich bzw. beliebig gelegten Fasern herzustellen und
4. die Folienstruktur heißpreßt, um mindestens diejenigen Fasern schmelzzubinden, die sich in der Oberflächenschicht befinden.
Zweckmäßig enthält die faserartige bzw. faserhaltige Folie in ihrem Gefüge 1 bis 20 Gew.-%, vorzugsweise 2 bis 15 Gew.-% Schmiermittel und 0,1 bis 10 Gew.-%, vorzugsweise 0,5 bis 3 Gew.-% antistatisches Mittel, jeweils auf das Gewicht der faserartigen bzw. faserhaltigen Folie bezogen.
Die erfindungsgemäße Auskleideiolie hat einen sehr niedrigen Reibungskoeffizient, da das Schmiermittel in der Oberflächenschicht vorhanden ist, die als Ergebnis der Bindung durch das Heißschmelzen geglättet worden ist Weiterhin ist der Effekt des Schmiermittels lang andauernd, da das Schmiermittel auf die thermoplastischen, synthetischen Fasern begrenzt ist, die durch Schmelzen gebunden worden sind.
Wenn das Laminat aus den faserartigen bzw. faserhaltigen Folien zur Bindung der Fasern wärmegeschmolzen wird, dann werden naturgemäß die Fasern in der Innenschicht mit den Fasern in der Oberflächenschicht verschlungen und ein Teil des antistatischen Mittels, das ursprünglich in der Innenschicht vorhanden ist, wandert in die Nähe der Oberfläche durch den Effekt der Erwärmung und erreicht feine Vertiefungen, die durch die Fasern auf der Oberfläche gebildet worden sind. Dies führt zu einer Verminderung des elektrischen Oberflächenwiderstandes der erfindungsgemäßen Auskleidefolie. Erfindungsgemäß kann daher die Erzeugung statischer Aufladungen durch Reibung wirksam verhindert werden. Ein etwaiger nachteiliger Effekt des antistatischen Mittels auf den niedrigen Reibungskoeffizient der Folienoberfläche kann minimalisiert werden. Wenn vom Anfang an zusammen mit dem Schmiermittel eine große Menge des antistatischen Mittels in der Oberflächenschicht enthalten ist, dann werden die Reibungseigenschaften der Oberfläche durch den Effekt des antistatischen Mittels verschlechtert. Da weiterhin die erfindungsgemäße Auskleidefolie eine Oberfläche mit niedriger Reibang hat und weil die Fasern in ihrer Oberflächenschicht als Ergebnis des Heißschmelzcns gebunden sind, kann eine Noppenbildung der Folienubei fläche sehr wirksam verhindert werden. Die oben genannten Eigenschaften sind ganz besonders überragend, wenn die Oberfläche der Folien einen Koeffizient der dynamischen Reibung von nicht mehr als 035 und/oder einen elektrischen Widerstand von nicht mehr alsl · 109Ohmh.»t .
Die faserartigen bzw. faserhaltigen Folien, die als Aüsgängsfnäleriäl gemäß der Erfindung Verwendet werden, schließen Gewebe mit kurzer. Fasern (Krempelflor), hergestellt durch ein Naß- oder Trockenverfahren, und Gewebe mit langen Fasern, hergestellt durch ein Spiii'ibindeverf .-.hren, ein Tauausbreitungsvertahren und ein Berstfaserverfa'nren ein. Verschiedene Typen von Fasern, die für eine gegebene Herstellungsmethode
geeignet sind, können entweder allein oder im Gemisch als Ausgangsfasern verwendet werden. Angesichts der Notwendigkeit von schmelzgebnndenen Fasern sollten die Ausgangsfasern mindestens 50 Gew.-°/o. vorzugsweise mindestens 75 Gew.-%, thermoplastische, synthetische Fasern enthalten.
Das obengenannte Berstfaserverfahren ist ein Verfahren zur Herstellung einer ungeöffneten, netzartigen, faserartigen bzw. faserhaltigen Folie, bei dem ein geschmolzenes, thermoplastisches Polymeres, das ein Schäummittel enthält, aus einer Düs'e mit einer Schlitzöffnung mit einer Breite von 0,03 bis 1,5 mm. vorzugsweise von 0,06 bis 0,5 mm. extrudiert wird und das Extrudat mit einem Verstreckungsverhältnis zwischen dem maximalen Verstreckungsverhältnis, das bei den Betriebsbedingungen möglich ist. und einem Drittel davon verstreckt wird, während es in der Nachbarschaft des Düsenaustritts (z. B. innerhalb eines Abstands von 5 mm vom Düsenaustritt) abgeschreckt wird. Dieses Verfahren wird genauer in der GBPS 13 07 95I beschrieben. Die ungeöffnete, netzförmige, faserartige bzw. faserhaltige Folie besitzt zahlreiche diskontinuierliche Risse oder Schlitze in Richtung des Verstreckens und sie besteht aus zahlreichen, extrem feinen Fasern, die in einer Richtung und in einem sehr kleinen Abstand voneinander liegen, jedoch eine netzförmige Struktur bilden. Anders ausgedrückt, die Fasern in der Struktur bzw. dem Gefüge werden nicht auseinandergebreitet und voneinander getrennt. Die Strukturen sind für verschiedene Anwendungszwecke, so wie sie sind, geeignet. So können z. B. mindestens zwei der ungeöffneten folienartigen und netzförmigen, faserartigen bzw. faserhaltigen Strukturen mit paralleler Richtung ihrer Risse zusammengestellt werden, in einer Richtung, die zur Richtung der Risse senkrecht ist, gezogen und auf diese Weise ausgedehnt werden. Auf diese Weise werden die Folien geöffnet und in eine physikalisch gleichförmige, netzförmige Struktur umgewandelt, wobei die Kontaktfläche und die Verschlingung zwischen den Folien erheblich erhöht wird. Die Strukturen werden weiter gepreßt, um die Verschlingung zwischen den Folien zu fixieren und um ein nichtgewebtes Flächengebilde herzustellen, das eine hohe Festigkeit nicht nur in Richtung der Risse in den Bestandteilsfoüen, sondern auch in einer dazu senkrecht stehenden Richtung hat. Die Öffnung der folienförmigen. faserartigen bzw. faserhaltigen Strukturen kann unter Verwendung einer Vorrichtung durchgeführt werden, wie sie in herkömmlicher Weise für eine seitliche Ausdehnung von Syntheseharzfilmen verwendet wird, z. B. einer Stift- oder Klammerspannmaschine. Das ÖffnungsverhaUnis ist entsprechend dem vorgesehenen Anwendungszweck des Produkts variierbar, ist aber normalerweise 3- bis 15fach.
Als Polymere für die thermoplastischen, synthetischen Fasern können alle beliebigen Typen verwendet werden, die eine faserartige bzw. faserhaltige Folie bilden. Beispiele hierfür sind Polyolefine, wie Polypropylen und Polyäthylen; Polyester, wie Polyethylenterephthalat, Polybutylenterephthalat und Polyäthylenterephthaiatisophthalat; Polyamide, wie Nylon-ö, NyIon-66 und Nylon-12; Polystyrol; Polycarbonate; Polyvinylchlorid; Gemische aus diesen Polymeren; und Copolymere, die sich von den Monomereinheiten dieser Polymeren ableiten. Im Hinblick auf die verschiedenen Eigenschaften, die für die Auskleidefolie erforderlich sind, werden Polypropylen. Polystyrol, Polyäthylen, Polyamide und Polyester bevorzugt
Das Schmiermittel ist eine hochschmierende Substanz, die dazu imstande ist. den Reibungskoeffizient der Folienoberfläche zu vermindern. Beispiele hierfür sind Graphit. Molybdändisu'fid. Bornitrid, fluorierter Graphit und Silikone, welche Substanzen entweder alkin oder als Gemische verwendet werden können. Diese Schmiermittel können auch zusammen mit einer Menge eines Bindemittels verwendet werden, die die Schmiereigenschaften nicht verschlechtert. Dagegen sind ίο höhere Alkohole, höhere Fettsäuren oder Ester davon. Metallseifen etc., die allgemein als äußere Schmiermittel bei der Kunststoffherstellung verwendet werden, nicht zweckmäßig, da sie dazu neigen, im Verlauf der Zeit auszuglühen und es sein kann, daß sie eine chemische Wechselwirkung mit anderen Materialien eingehen, mit denen die Auskleidefolie in Kontakt kommt.
Die Aufbringung des Schmiermittels wird am besten in der Weise durchgeführt, daß man die faserartige bzw. faserhaltige Folie mit dem Schmiermittel beschichtet oder damit imprägniert. Alternativ kann man auch die faserartige bzw. faserhaltige Folie aus einem Polymeren herstellen, das das Schmiermittel enthält.
Das antistatische Mittel kann ein beliebiges anionisches, kationisches oder nichtionogenes, antistatisches Mittel sein, das im allgemeinen für textile Anwendungszwecke verwendet wird. Der größte Effekt des antistatischen Mittels zeigt sich dann, wenn es auf die faserarJge bzw. faserhaltige Folie aufgeschichtet ist oder wenn diese damit imprägniert ist, wie es bei dem Schmiermittel der Fall ist.
Die Folienlaminierung kann in der Weise durchgeführt werden, daß man eine faserartige bzw. faserhaltige Folie, auf die das antistatische Mittel aufgebracht worden ist, zwischen faserartige bzw. faserhaltige Ja Folien legt, auf die das Schmiermittel aufgebracht worden ist. Diese Methode ist sehr wirksam, um den Reibungskoeffizient und den elektrischen Widerstand der resultierenden Auskleidefolie zu vermindern.
Das Heißschmelzen der Folie wird vorzugsweise unter Verwendung einer Walze durchgeführt, um der Oberfläche des Auskleidefolie-Endprodukts der Erfindung eine Glätte zu verleihen. Die Temperatur der Walzenoberfläche muß bei einem höheren Wert als der Erweichungstemperatur der thermoplastischen, synthetischen Fasern gehalten werden. Wenn zu diesem Zeitpunkt das Laminat unter Verwendung eines Paars von Spaltwalzen heißgepreßt wird, dann hat die resultierende Auskleidefolie eine papierartige, kompakte Struktur. Wenn das Laminat entlang der Walzenoberfläche ohne Druck geleitet wird, dann hat die resultierende Auskleidefolie eine weiche, voluminöse Struktur. Die Auswahl der jeweiligen Methode klingt von dem Endzweck der Auskleidefolie ab. Diese Wärmebehandlung führt zu einer Bindung von mindestens derjenigen thermoplastischen, synthetischen Fasern, die sich in der Oberflächenschicht der resultierenden Auskleidefolie befinden. Die Auskleidefolie ist daher von Noppen frei und sie hat eine überlegene Oberflächenglätte. Da weiterhin ein Teil des Schmiermittels in den thermoplastischen, synthetischen Fasern, die durch die Wärmebehandlung aufgeschmolzen worden sind, eingeschlossen ist, ist der Schmiereffekt der Folienoberfläche lang andauernd. Ein weiterer Effekt, der durch diese Wärmebehandlung bewirkt wird, ist die Verminderung des elektrischen Widerstandes der Folienoberfläche. Dies ist vermutlich darauf zurückzuführen, daß das antistatische Mittel, das ursprünglich in der inneren Schicht der Folie vorhanden ist, teilweise
durch den Effekt der Wärme in die Nachbarschaft der Koüenoberfläche wandert und feine Vertiefungen erreicht, die auf der Oberfläche der resultierenden Auskleidefolie gebildet worden sind, wie es oben bereits /.um Ausdruck gebracht wurde.
Die Erfindung wird anhand der Zeichnungen naher erläutert. Es zeigt
Fig. I einen Seitetiaufriß, der schematisch ein Verfahr/.( zur Herstellung einer faserartigen bzw. faserhaltigen Folie nach dem obenerwähnten Berstfaserverfahren, wobei ein Schmiermittel oder ein antistatisches Mittel auf die Folie aufgebt i/cht wird, darstellt;
F i g. 2 eine perspektivische Ansicht, welche ein Verfahren zur Herstellung der erfindungsgemäßen Auskleidefolie darstellt, bei dem faserartige bzw. faserhaltige Folien, erhalten nach dem Verfahren der Fig. I. laminiert werden, das Laminat in Richtung der Breite ausgebreitet wird und heiß\ erpreßt wird;
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Herstellung der erfindungsgemäßen Auskleidefolie darstellt, bei dem faserartige b/w. faserhaltige Folien, hergestellt nach dem Krempelflor-Verfahren, verwendet werden; und
Fig.4 eine Draufsicht, die ein Beispiel der Gestalt eines Abstands bzw. Llnterlagestücks zeigt, das aus der erfindungsgemäßen Auskleidefolien zum Einsetzen in eine Magnetbandpatrone ausgestanzt worden ist. <
Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung werden Schnitzel 1 aus einem thermoplastischen, synthetischen Polymeren und ein Inertgas 2 in einen Extruder Edurch Beschicvungsöffnungen eingebracht, wie es in F i g. I dargestellt ist. Die Schnitzel werden gleichförmig aufgeschmolzen und verknetet und aus einer Düse 3 mit einem Schlitz extrudiert. Das Extrudat wird mit einem konstanten hohen Zugverhältnis aufgenommen, während es durch Aufbringung von Kühlluft abgeschreckt wird. Auf diese Weise wird ein Gewebe 4 erhalten, das zahlreiche diskontinuierliche Risse in einer Richtung (in Richtung der Aufnahme) hat. Sodann wird ein Schmiermittel oder ein antistatisches Mittel auf das Gewebe 4 mitte's einer ölwalze 5 aufgebracht und das Gewebe 4 wird als faserartige bzw. faserhaltige Folie aufgewickelt.
Sodann werden, wie in Fig. 2 gezeigt wird, die faserartigen bzw. faserhaltigen Folien 6a, 6b, 6g und 6h, die nach dem Verfahren gemäß F i g. 1 erhalten worden sind und auf die ein Schmiermittel aufgebracht worden ist, so aufeinandergelegt, daß die mit dem antistatischen Mittel versehenen faserartigen bzw. faserhaltigen Folien 6c, 6c/, 6e und 6f sandwichartig geschichtet sind. Es wird in Richtung der Breite mittels einer Stiftspannvorrichtung 7 ausgedehnt, wodurch eine Folienstruktur erhalten wird, die aus in beliebiger Weise gelegten Fasern besteht Die Folienstruktur wird durch Heißpreßwalzen 8 geleitet, um die Fasern schmelzzubinden und das Produkt wird als Auskleidefolie 9 gemäß der Erfindung aufgewickelt
Bei einer weiteren, in Fig.3 dargestellten Ausführungsform der Erfindung wird ein Krempelflor 11 mit einem drauf aufgebrachten antistatischen Mittel mit Krempelflors 10a, 106, auf die ein Schmiermittel aufgebracht worden ist sandwichartig aufeinandergelegt Die Zusammenstellung wird sodann zwischen Heißpreßwalzen 12 geleitet, um die Fasern schmelzzuverbinden. Das Produkt wird als Auskleidefolie 13 aufgewickelt
Die erfindungsgemäße Auskleidefolie hat überlegene
Eigenschaften hinsichtlich der Schmierfähigkeit, der Dimensionsstabilität, des geringen Gewichts und der Abriebbeständigkeit. Sie bewirkt beim Lauf eines Magnetbandes nur geringe Geräusche. Das Produkt ist > daher im Vergleich zu herkömmlichen Produkten sehr gut zur Verwendung als Abslandsstück bzw. Unterlagestück für Magnetbandpatronen geeignet. Da weiterhin die erfindungsgemäße Auskleidefolie unter Verwendung von herkömmlichen Herstellungsprozessen für
ίο nicht gewebte Gewebe hergestellt werden kann, sind die Produktivität und die Produktionskosten gleichwertig wie diejenigen bei der Herstellung von Abstandsbzw. Unterlagestücken auf Papiergrundlage. Die Produktionskosten sind daher erheblich niedriger als bei
ii der Herstellung von herkömmlichen Abstands- bzw. Unterlagestücken auf Fluorkohlenwasserstoffhasis.
Die Erfindung wird in den Beispielen und Vergleichsbeispielen erläutert. In den Beispielen sind alle Prozentmengen auf das Gewicht bezogen.
Beispiel 1
und Vergleichsbeispiele I bis J
Schnitzel von Polypropylen mit einem Schmelzindex
r, von 8.0 wurden geschmolzen und bei 250cC geknetet, während Stickstoffgas mit einem Druck von 80 kg/cm2 eingeleitet wurde. Das geschmolzene Polymere wurde aus einer Düse bzw. Preßform mit einem ringartigen Schlitz mit einer Breite von 0.23 mm und einem
so Durchmesser von 160 mm extrudiert. Während Kühlluft gegen das geschmolzene Polymere am Austritt der Düse geblasen wurde, um das Extrudat auf 45°C abzuschrecken, wurde das Extrudat mit einem Ziehverhältnis von 100 aufgenommen. Es wurde eine ungeöffne-
ij te. netzförmige, ffiserartige bzw. faserhaltige Folie erhalten, die in einer Richtung zahlreiche diskontinuierliche Risse hatte (diese Folie wird hierin als »Folie A« bezeichnet).
Eine 16%ige wäßrige Lösung eines antistatischen Mittels wurde auf die Folie A in einer Menge von 27 Gew.-Teilen pro 100 Gew.-Teilen der Folie A aufgebracht. Die resultierende Folie wurde als »Folie ß« bezeichnet.
Zwei Folien ßwurden aufeinandergelegt. Zwei Folien A wurden oberhalb und unterhalb dieser Folien ß angebracht. Diese sechs Folien wurden zu einer Laminatform mit einer Breite von 10,5 cm verformt. Diese wurde in Richtung der Breite auf das 8fache ausgedehnt, um die Bestandteilsfasern der Folien A und B der Laminatfolie auszubreiten und zu trennen. A'if diese Weise wurde eine Folienstruktur aus willkürlich bzw. beliebig gelegten Fasern erhalten. Die Folienstruktur wurde durch ein auf 170 bis 175° C erhitztes Paar von Heißpreßwalzen geleitet um die Fasern schmeizzubin den. Auf diese Weise wurde eine nicht gewebte Folie mit einer Dicke von etwa 0,1 mm gebildet Beide Oberflä chen der nicht gewebten Folie waren durch Aufbringung einer Silikonemulsion zum Zeitpunkt der Bildung der Laminatfolie geglättet worden.
Ein Abstands- bzw. Unterlagestück mit der in F i g. 4 gezeigten Gestalt wurde aus der resultierenden, nicht gewebten Folie (d h. der erfindungsgemäßen Auskleidefolie) herausgestanzt Das Abstands- bzw. Unterlagestück wurde auf verschiedene Eigenschaften getestet Die erhaltenen Ergebnisse sind in Tabelle 1 zusammengestellt
Zu Vergleichszwecken wurden die gleichen Tests mit folgenden Produkten durchgeführt:
einem Abstands- bzw. Unterlagestück, hergestellt aus einer Folie, welche in der Weise erhalten worden war, daß ein nicht gewebtes Flächengebilde, das nur aus regenerierten Fasern bestand, der gleichen Glättungsbehandlung, wie oben beschrieben, unterworfen worden war (Vergleichsbeispiel I);
einem handelsüblichen Abstands- bzw. Untcrlagestück, helgestellt aus geglättetem Papier (Vergleichsbeispiel 2);
einem Abstands- bzw. Unterlagestück, hergestellt aus einem Polyäthylenterephthalatfilm (Vergleichsbeispiel 3).
Auch diese Ergebnisse sind in Tabelle 1 zusammengestellt.
Einige der in den Tabellen 1 bis 5 angegebenen Eigenschaften wurden wie folgt bestimmt:
Der »Koeffizient« der dynamischen Reibung ist die
SciuSirCii/ürig, gCiTiCSSCn uCi CiriCiTi ι C3iui"UCi\ VOPi
10
3,3 g/cm2, und einer Testgeschwindigkeit von 15 cm/ Min. in einer Atmosphäre, welche bei 200C und einer relativen Feuchtigkeit von 65% gehalten wird. Diese Bedingungen entsprechen im wesentlichen der ASTM-
s Norm D 1894-63.
Der »elektrische Oberflächenwiderstand« wird in einer Atmosphäre gemessen, die bei 200C und einer relativen Luftfeuchtigkeit von 40% gehalten wird.
Die »Abriebbeständigkeit« wird als gut, mäßig und
ίο schlecht bewertet.
Der »Wow- oder Flutterwert«, der ein Maß für den Reibungswiderstand eines Abstands- bzw. Unterlagestücks darstellt, wird mit einem Meßgerät für den Wow· und Flutterwert gemessen.
Ii Unter »Geräusch« wird das Geräusch verstanden, das auftritt, wenn eine Magnetbandpatrone mit darin eingepaßtem Abstandsstück in Betrieb genommen wir·! Der Wert wird durch ein präzises Geräuschmeßinstrument bei 27" C und einer relativen Feuchtigkeit von 65%
Tabelle 1
Eigenschaften Beispiel I Vergleichs Vergleichs Vergleichs
beispiel 1 beispiel 2 beispiel 3
Dicke (,am) 118 120 70 100
Verhältnis des spezifischen Gewichts 0,72 0,80 0,90 1,0
Luftflußwiderstand (mbar) 98,1 157 > 196,2 > 196,2
Koeffizient der dynamischen Reibung 0,14 0,66 0,21 0,45
Elektrischer Oberflächenwiderstand (Ohm) 8X107 9X108 9X108 >1X1O12
Abriebbeständigkeit gut schlecht schlecht gut
Wow- oder Flutterwert 0,12 0,13 0,15 0,15
Geräusch (db) 11 19 15 16
Beispiel 2
Gemäß dem in Flg. 1 dargestellten Verfahren wurden Schnitzel 1 von Polypropylen mit einem Schmelzindex von 8,0 geschmolzen und bei 2500C geknetet, während Stickstoffgas 2 mit einem Druck von 80 kg/cm2 eingeführt wurde. Das geschmolzene Polymere wurde durch eine Düse 3 mit einem ringartigen Schlitz mit einer Breite von 0,25 mm und einem Durchmesser von 160 mm extrudiert. Während das Extrudat durch Blasen von Kühlluft gegen das geschmolzene Polymere am Düsenaustritt auf 45° C abgeschreckt wurde, wurde das Extrudat mit einem Ziehverhältnis von 100 aufgenommen, wodurch eine ungeöffnete, netzförmige, faserartige bzw. faserhaltige Folie 4 mit zahlreichen diskontinuierlichen Rissen in einer Richtung erhalten wurde. Mittels einer Ölwalze 5 wurden 2% (errechnet als wirksamer Bestandteil) eines antistatischen Mittels, bestehend aus 10% eines oberflächenaktiven Mittels vom Alkylphosphattyp, und 90% Wasser oder 5% (errechnet als wirksamer Bestandteil) eines Schmiermittels, bestehend aus 80% einer Silikonemulsion vom Dimethylpolysiloxantyp, und 20% Wasser auf die faserartige bzw. faserhaltige Folie ε jfgebracht Sie wurde mit einer Geschwindigkeit von 60 m/Min, als Folie 6 mit einer Breite von 10,5 cm aufgewickelt. Die einzelnen erhaltenen Folien wurden jeweils 48 Std. lang in einem Trockner getrocknet
Acht Folien 6 wurden so laminiert, daß vier Folien 6a, 66, 6g und 6Λ, auf die das Schmiermittel aufgebracht worden war, schichtweise in der in Fig.2 gezeigten Weise mit vier Folien 6c, 6d, 6e und %f, auf die das antistatische Mittel aufgebracht worden war, angeordnet wurden. Die laminierte Folie wurde durch einen Stiftspannrahmen 7 in Richtung der Breite auf das 1Ofache ausgedehnt, um die Bestandteilsfasern der Folien auszubreiten und zu trennen. Auf diese Weise wurde eine Folienstruktur, bestehend aus willkürlich bzw. beliebig gelegten Fasern, erhalten. Die Folienstruktur wurde durch ein Paar Heißpreßwalzen 8 geleitet, welche bei 170 bis 175° C gehalten wurde, um die Fasern schmelzzubinden. Die resultierende, nicht gewebte Folie 9 hatte einen niedrigen elektrischen Widerstand. Sie entwickelte daher keine nennenswerte statische Aufladung. Sie war von einer Nockenbildung frei und sie hatte einen niedrigen Reibungskoeffizient Da weiterhin die Folie im wesentlichen aus einer faserartigen Struktur bestand, hatte sie überlegene akustische Eigenschaften. Die verschiedenen charakteristischen Eigenschaften der resultierenden Auskieidefolie sind in Tabelle 2 zusammengestellt
Beispiel 3
Es wurde wie in Beispiel 2 verfahren mit der Ausnahme, daß die Schmeizbindebehandlung in der Weise durchgeführt wurde, daß die Folienstruktur
12
entlang der Oberfläche einer Walze geleitet wurde, welche hei 170 bis 175°C gehalten wurde, anstelle daß das Heißpreßwalzenverfahren angewendet wurde. Wie aus Tabelle 2 ersichtlich ist, hatte die resultierende, "oluminöse, n;cht gewebte Folie überlegene Eigenschaften.
Beispiel 4
Ein Schmiermittel mit folgender Zusammensetzung wurde auf einen Krempelflor 10, bestehend aus 80% schwarzen Nylon-6-Fasern (I5d-46mm) und 20% schwarzen Viskose-Rayonfasern (9 d · 38 mm) mit einem Basisgewicht von 20 g/m2, aufgebracht. Die aufgegebene Menge des Schmiermittels betrug (berechnet als wirksamer Bestandteil) 10%.
Zusammensetzung des Schmiermittels
Molybdändisulf id pulver 40%
Emulsion von Acrylatcstemp 10%
Silikoncmulsion 20%
Verdickungsmittel 5%
Wasser 25%
Das gleiche antistatische Mittel, wie in Beispiel 2 verwendet, wurde auf einen Krempelflor 11. bestehend aus 40% schwarzen Nylon-6-Fasern (15 d ■ 46 mm) und 60% schwarzen Viskose-Rayonfasern (9 d ■ 38 mm) und mit einem Basisgewicht von 35 g/m2, aufgebracht.
Die behandelten Krempelflors wurden so aufeinandergelegt, daß die Krempclflors lO.iund IQbschichtweise mit dem Krempelflor 11. wi. in F i g. 3 gezeigt, angeordnet waren. Die Zusammenstellung wurde durch ein Paar Heißpreßwalzen 12. die bei 185 bis 190°C gehalten wurden, geleitet, um die Fasern .schmelzzubinden. Die resultierende schwarze, nicht gewebte Folie 13 mit einem niedrigen Reibungskoeffizient war aus Auskleidefolie überlegen, wie aus Tabelle 2 hervorgeht.
B 3 i s ρ i el 5
Eine nicht gewebte Folie wurde in der gleichen Weise, wie in Beispiel 2, hergestellt mit der Ausnahme, daß ein Gemisch nus gleichen f·' !igen antisuuisches Mittel und Schmiermittel auf die faserartige bzw. faserhaltige Folie aufgebracht wurde. Die resultierende, nicht gewebte Folie war aus Auskleidefolie überlegen, wie aus Tabelle 2 hervorgeht.
Vergleichsbeispiel 4
Beispiel 4 wurde wiederholt mit der Ausnahme, daß die Temperatur der Heißpreßwal/en auf 13Ί bis 140" C geändert wurde. Die erhaltene, nicht gewebie Folie war hir.sichtlich der Schmelzbindung der Fasern nicht zufriedenstellend. Wie aus Tabelle 2 hervorgeht, waren der Reibungskoeffizient und die Abriebbeständigkeii schlecht. Fs hatten sich Noppen entwickelt.
Verglcichsbeispiele 5 bis 7
Beispiel 4 wurde wiederholt mit der Ausnahme, daß kein Schmiermittel aufgegeben wurde. Die resultierende, nicht gewebte Folie hatte, wie aus Tabelle 2 hervorgeht, einen hohen Reibungskoeffizient.
Die verschiedenen Eigenschaften der nicht gewebten Flächcngebilde. erhalten in den Beispielen 2 bis 5 und in den Vergleichsbeispitlen 4 und 5. eines Abstands- bzw. Untcrlegestücks. hergestellt aus Papier, wie es zwischen dem rotierenden Körper und einem Gehäuse in herkömmlichen akustischen Vorrichtungen verwendet wird (Vergleichsbeispiel 6), und eines üblichen verstreckten Polyesteriilms (Verglcichsbcispiel 7) wurden gemessen. Di«: erhaltenen Ergebnisse sind in Tabelle 2 zusammengestellt.
Tabelle 2 Eigenschaften Verhältnis Luftfluß Geräusch Koeff". der elektrischer Abrieb-
Beispiel Dicke des spez. widerstand dynamisch. Oberflächen beständig-
Gew. Reibung widerstand keit
(mbar) (db) (Ohm)
(μπυ 0,72 98,1 11 0,16 8X10" gut
120 0,58 42,2 12 0,23 2X108 gut
Beispiel 2 148 0,75 107,9 11 0,18 5X107 gut
Beispiel 3 80 0,70 73,5 13 0,40 6X107 gut
Beispiel 4 120 0,42 2,9 14 0,69 7x10" schlecht
Beispiel 5 140 0,75 107,9 16 0,62 9X107 mäßig
Vergleichsbeispiel 4 80 0,90 > 196,1 15 0,20 9X108 schlecht
Vergleichsbeispiel 5 70 1,0 > 196,1 16 0,44 >1X1O12 gut
Vergleichsbeispiel 6 100
Vergleichsbeispiel 7
Beispiel 6
Ein Gemisch aus lüO Teilen Polypropylen, 5 Teilen Nylon-6 und 2 Teilen Moiybdändisulfidpulver wurde kontinuierlich in einen Extruder durch eine Beschikkungsöffnung eingegeben. Unter Einführung von Stickstoffgas mit einem Druck von 80 mg/cm2 durch eine öffnung, die ir. Zwiscr.;nsteiiung in dem Extruder angebracht worden war, wurde das Gemisch durch eine Düse mit ringartigem Schlitz mit einer Breite von 0,25 mm extrudiert. Die Temperatur des Extruders zu diesem Zeitpunkt betrug 2800C. Das Extrudat aus der Düse wurde sofort durch Beblasen mit Luft abgekühlt und sodann rtsit einem Ziehverhältnis von 100 aufgenommen. 60 Tcik einer 30%igen Silikonemulsion wurden kor,tiniv?r|jch ruit einer Walze auf 100 Teile der
resultierenden, ungeöffneten, netzförmigen, faserartigen bzw. faserhaltigen Folie aufgebracht. Die Folie hatte zahlreiche diskontinuierliche Risse, Sodann wurde die faserartige bzw. faserhaltige Folie aufgewickelt (die resultierende Folie wird als »Folie C« bezeichnet).
Gesondert weide ein Gemisch aus 100 Teilen Polypropylen, 15 Teilen Nylon-6 und 1 Teil Molybdändisulfid in der gleichen Weise wie oben extrudiert, wodurch eine faserartige bzw. faserhaltige Folie mit Rissen erhalten wurde. 100 Teile der resultierenden Folie wurden mit 27 Teilen einer I6%igen wäßrigen Lösung eines antistatischen Mittels beschichtet und aufgewickelt (die resultierende Folie wird als »Folie D« bezeichnet).
Sechs Folien C zehn Folien D und sechs Folien C wurden in dieser Reihenfolge laminiert, so daß die Folien C die Folien D schichtweise einschlossen. Die resultierende Laminatfolie mit einer Breite von 20 cm wurde in Richtung der Breite durch einen Stiftspannrahmen auf das 8fache ausgedehnt, wobei sie um das 2fache überzugeführt wurde. Sodann wurde sie durch ein Paar HeißpreBwalzen, die auf 170"C erhitzt worden waren, geleitet, wodurch eine nicht gewebte Folie mit einer Dicke von 110 μΐη erhalten wurde.
Das scheinbare spezifische Gewicht, der Luftfluß-
widerstand, der Reibungskoeffizient und der elektrische Widerstand der resultierenden, nicht gewebten Folie wurden gemessen- Die erhaltenen Ergebnisse sind in TabelJe 3 zusammengestellt.
Ein Abstand?- bzw. Unterlegestuck der in Fig.4 gezeigten Gestalt wurde aus der nicht gewebten Folie herausgestanzt und in einer Magnetbandpatrone angeordnet Während des Schnellaufs eines Magnetbandes wurden die Geräuschentwicklung und die Tonqualität getestet Die erhaltenen Ergebnisse sind in TabeUe 3 zusammengestellt
Beispiel 7 und Vergleichsbeispiele 8 und 9
Wie in Beispiel 6 wurde die Laminatfolie ausgedehnt und durch ein Paar Heißpreßwaisen geleitet, die bei 140, 150 und 1600C gehalten worden waren. Die gleichen Eigenschaften der resultierenden, nicht gewebten Folien, wie in Beispiele, wurden gemessen. Die erhaltenen Ergebnisse sind in Tabelle 3 zusammengestellt
Aus den Ergebnissen wird ersichtlich,* daß bei niedriger Temperatur der Walzen sowohl der Reibungswiderstand als auch die Geräuschentwicklung ansteigen.
TabeUe 3
Eigenschaften
Betspiel 6
Beispiel 7
Vergleichsbeispiel 8
Vergleichsbeispiel 9
Heißpreßtemperatur Verhältnis des spezifischen Gewichts Luftflußwiderstand (nibar) Koeffizient der dynamischen Reibung Elektrischer Oberflächenwiderstand (Ohm) Abriebbeständigkeit
Dicke (μπι)
Geräusch (db) Wow- oder Flutterwert
170
0,71
98,1
0,16
8XlO7
gut
HO
11
0,12 160
0,68
61,2
0,18
8X107
gut
114
11
0,12
150
0,53
29,4
0,24
1X10*
mäßig
147
0,15
140
0,45
3,9
0,60
2X10»
schlecht
174
14
0,16
Betspiel 8 und Vergleichsbeispiel 10
Beispiel 6 wurde wiederholt mit der Ausnahme, daß die Folie nicht durch die Heißpreßwalzen, sondern durch eine Heizzone geleitet wurde. In der Heizzone wurde die Atmosphäre durch eine Infrarot-lnduktionserhitzungseinrichtung bei 180° C gehalten, während beide Enden der Folie gehaltert wurden. Die Eigen schaften der resultierenden, nicht gewebten Folie sind in Tabelle 4 zusammengestellt.
Der gleiche Test wurde durchgeführt, wobei eine Erhitzungszone verwendet wurde, in der die Atmosphäre bei 1900C gehalten wurde. Die Ergebnisse sind in Tabelle 4 zusammengestellt. Das resultierende, nicht &5 gewebte Flächengebilde hatte ein hohes, scheinbares spezifisches Gewicht. Daher waren die Werte für Wow und Flutter und die Geräuschentwicklung erhöht.
Tabelle 4 Eigenschaften
Beispiel 8
Vergleichsbeispiel 10
Dicke (μπι) 130 100
Verhältnis des spezifischen 0,66 0,86
Gewichts
Luftflußwiderstand (mbar) 58,8 > 196,1 Koeffizient der dynamischen 0,18 0,35
Reibung
Elektrischer Oberflächen- 8 x 107 5 x 108
widerstand (Ohm)
Abriebbeständigkeit gut gut Geräusch (db) 11 14 Wow-oder Flutterwert 0,11 0,14
Beispiele 9 und 10
Es wurde wie im Beispiel 6 verfahren mit der Ausnahme, daß die Anzahl der Folien C und D gemäß Tabelle 5 verändert wurde. Die Eigenschaften der nicht gewebten Folien sind in Tabelle 5 zusammengestellt
Tabelle 5 Eigenschaften Beispiel 9 Beispiel 10
Anzahl der Folien C
Anzahl der Folien D
Dicke (μΐη)
10 20
7 18
85 183
16
Eigenschaften Beispiel 9 Beispiel
Koeffizient der dynamischen Reibung
Elektrischer Oberflächenwiderstand (Ohm) Abriebbeständigkeit Geräusch (db)
Luftflußwiderstand (mbar) Verhältnis des spezifischen Gewichts
Wow- oder Flutterwert
0,18 0,20
9X108 7X108
gut gut
12 11
98,1 51
0,71 0,60
0,13
0,11
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (5)

  1. Patentansprüche;
    JT Kunststoffauskleidefolie für Magnetbandkassetten aus efner faserartigen bzw. faserhaltigen Folie, welche thermoplastische, synthetische Fasern enthält, mit einer Picke von 50 bis 300 μχη und mit einem Gehalt eines darin dispergierten Schmiermittels und eines antistatischen Mittels, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens diejenigen Fasern der faserartigen bzw. faserhaltigen Folie, die sich in ihrer Oberflächenschicht befinden, als Ergebnis eines Heißschmelzens gebunden sind, daß die Auskleidefolie eine Schüttdichte vom 0,55- bis 0,85fachen des spezifischen Gewichts des Polymeren, aus dem die Fasern gebildet sind, aufweist und daß sie einen durch den Druckabfall ausgedrückten Luftwiderstand von nicht mehr als 196,2 mbar hat, wenn Luft mit einer Geschwindigkeit von 10 cm/sec in einer zur Oberfläche der Folie senkrechten Richtung strömt
  2. 2. KunststoffaufkleidefoHe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Schmiermittel hauptsächlich in der Oberflächenschicht der Struktur bzw. des Gefüges der faserartigen bzw. faserhaltigen Folie dispergiert ist, und daß das antistatische Mittel hauptsächlich in ihrer inneren Schicht dispergiert ist.
  3. 3. Verfahren zur Herstellung siner Kunststoffauskleidefolie nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß man eine faserartige bzw. faserhaltige Folie, die thermoplastische, synthetische Fasern enthält und auf die das antistatische Mittel aufgebracht «orden ist, zwischen faserartige bzw. faserhaltige Folien, die thermoplastische, synthetische Fasern enthalten und auf die das Schmiermittel aufgebracht worden ist, einlegt -«nd daß man das resultierende Laminat heißverpreßt, um mindestens diejenigen Fasern, die sich in der Oberflächenschicht des Laminats befinden, schmelzzubinden.
  4. 4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß man das Heißpressen mittels Walzen durchführt, die bei einer Temperatur oberhalb des Erweichungspunkts der thermoplastischen, synthetischen Fasern gehalten werden.
  5. 5. Verfahren zur Herstellung einer Kunststoffauskleidefolie nach Anspruch I oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß man
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