DE2934282A1

DE2934282A1 - Bildaufzeichnungstraeger

Info

Publication number: DE2934282A1
Application number: DE19792934282
Authority: DE
Inventors: Lincoln Ekstrom; Thomas Clifford Lausman; Chih Chun Wang; Henry Wielicki
Original assignee: RCA Corp
Current assignee: RCA Corp
Priority date: 1978-08-29
Filing date: 1979-08-24
Publication date: 1980-03-13
Also published as: FR2435102A1; CA1128922A; JPS5538699A; JPS5925288B2; IT7924707A0; GB2031017A; IT1123480B; GB2031017B; FR2435102B1

Description

Die Erfindung betrifft einen Bildaufzeichnungsträger zum Wiedergeben gespeicherter Signale aus einem Bandbreitenbereich von wenigstens einigen Megahertz mit Hilfe einer Abspielnadel bei vorgegebener Relativgeschwindigkeit zwischen Nadel und Träger, der als Platte aus leitendem Material mit einer ein für die Wiedergabe von Signalen des Bandbreitenbereichs bei Einstellung der Relativgeschwindigkeit zwischen Träger und Nadel angepaßt geformtes Flächenmuster enthaltenden Informationsspur ausgebildet ist.

In der US-PS 3 833 408 wird die Verwendung von Methyl-Alkyl-Siloxan-Verbindungen als Schmiermittel für leitende Videoplatten aus Kunststoff mit in Form geometrischer Änderungen in einer Spiralrille gespeicherten Ton- und Bilddaten vorgeschlagen. Diese Scheiben werden zunächst mit einem leitenden, als erste Elektrode wirkenden Material, dann mit einer isolierenden Schicht und schließlich mit einer Schmiermittelschicht bedeckt. Als zweite Elektrode eines Kondensators wirkt bei Betrieb eine Nadel mit Metallspitze. Die gespeicherten Signale können mit dieser Nadel abgetastet werden, die die Kapazitätsschwankungen zwischen ihrer Spitze und der Plattenoberfläche als die in Form von Vertiefungen gespeicherte Information bei Relativbewegungen zwischen der Platte und der Nadel registriert.

Bei einer weiteren Entwicklung dieses Systems sind aus einem leitenden Kunststoff bestehende Bildplatten geschaffen worden. Der Kunststoff besteht z.B. aus einem eine für die Verwendung als Kapazitätsspeicher ausreichende Menge leitender Kohlenstoffteilchen enthaltenden PVC-Mischpolymerharz. Das Kunststoffharz umgibt dabei

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die Kohlenstoffteilchen und bildet so eine Oberflächenisolierschicht auf den leitenden Teilchen. Bei diesen weiterentwickelten Platten werden getrennte Metall- und Isolierschichten auf der Kunststoffplatte nicht mehr benötigt.

Auch die früher aus metallisiertem Saphir hergestellte Abtastnadel ist so verbessert worden, daß metallisierte Diamanten verwendet werden können. Der Diamant ist ein härteres und erst nach längerer Betriebszeit abnutzendes Material als der Saphir, er erfordert aber auch eine gute Schmierung der Plattenoberfläche.

Weiterhin sind Bildplatten entwickelt worden, bei denen eine leitende Oberfläche oder eine gerillte Oberfläche nicht erforderlich ist. Die Nadel wird hierbei mit der Spur des Informationsmusters mit Hilfe von elektrischen Signalen und nicht durch Rillenwände synchron gehalten.

Durch diese Abwandlungen der Materialien für Bildplatte und Abtastnadel haben sich auch die Anforderungen an das Schmiermittel geändert, so daß das im Handel erhältliche Methyl-Alkyl-Siloxan-Schmiermittel nunmehr in verschiedener Hinsicht unbefriedigend ist. Eine solche im Handel erhältliche Methyl-Alkyl-Siloxan-Verbindung hat die Formel

CH₃

(CH₃) ₃SiO 1 SiO 4——Si (CH₃)

worin R eine gradkettige Decyl-Gruppe und η eine ganze Zahl ist. Dieses Material besitzt ein Molekulargewicht von etwa

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1500 und eine Viskosität von etwa 0,5 cm /s; es ist unter der Bezeichnung SF-1147 bei der Firma General Electric Company erhältlich. Diese Verbindung enthält auch 1,5% Antioxydantien.

Wenn derzeitige aus Kohlenstoffteilchen enthaltenden PVC-Verbindungen geformte bzw. gepreßte Bildplatten mit dem SF-1147-Schmiermittel sprühbeschichtet und mit einer Diamantnadel abgespielt werden, sind Wiedergabeleistung und -Stabilität relativ schlecht.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine verbesserte Wiedergabe durch verbesserte Schmiermittel für Video-Plattenzu schaffen. Insbesondere sollen erfindungsgemaß Methyl-Alkyl-Siloxan-Schmiermittel gereinigt und fraktioniert werden, um die Wirksamkeit als Schmiermittel für Video-Platten zu verbessern. Die erfindungsgemäße Lösung besteht dabei unter anderem darin, daß der Bildaufzeichnungsträger bzw. die Video-Platte mit einer Methyl-Alkyl-Siloxan-Schmiermittelschicht mit einer Zusammensetzung der Formel

CH₃ CH₃

[f°

(CH,),SiO FSiOf- hSioi Si (CH₃) ₃ (-,)

R₁ R₂

bedeckt ist, wobei FL und R₂ Alkylgruppen mit vier bis zwanzig Kohlenstoffatomen, χ eine ganze Zahl von 2 bis 4 sowie y eine ganze Zahl von 0 bis 2 darstellen und die Summe von χ und y kleiner oder gleich 4 ist.

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Es hat sich herausgestellt, daß das Methyl-Alkyl-Siloxan der vorgenannten Formel (1) eine verbesserte Schmierfähigkeit bei der Anwendung für Video-Platten und eine verbesserte Stabilität gegenüber hohen Temperaturen sowie hoher und niedriger Umgebungsfeuchtigkeit und eine verbesserte Alterungsbeständigkeit besitzt. Durch die Erfindung soll die Leistungsfähigkeit der genannten Schmiermittelklasse für den Fall ihrer Verwendung zum Beschichten der Video-Platten verbessert werden; die Lösung dieser Teilaufgabe besteht bei einem Verfahren zum Reinigen und Fraktionieren darin, daß eine Verbindung der Formel

CH₃ CH₃

(CH₃) ₃SiO

-Si (CH₃)

R₁

worin R₁ und R₀ Alkylgruppen mit vier bis zwanzig Kohlenstoffatomen und m sowie ρ ganze Zahlen sind, einer Molekulardestillation ausgesetzt und die von etwa 100 bis 205⁰C abdestillierende Fraktion gesammelt wird. Mit Hilfe der letztgenannten Fraktion wird der erfindungsgemäße Bildaufzeichnungsträger beschichtet und dadurch die Wiedergabtqualität sowie die Beständigkeit gegenüber äußeren Einflüssen und dem Altern verbessert.

Teilweise unter Hinweis auf die schematische Darstellung von Ausführungsbeispielen in der Zeichnung werden nachfolgend Einzelheiten der Erfindung, insbesondere des Bildaufzeichnungsträgers, der erfindungsgemäßen Schmier-

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mittel-Zusammensetzung und ihrer Herstellung beschrieben. Es zeigen:

Fig. 1 einen Querschnitt eines Apparates zur Molekular-Destillation, insbesondere zum Behandeln der erfindungsgemäßen Verbindungen;

Fig. 2 ein die Änderung der Destillatinenge in Abhängigkeit von der Temperatur darstellendes Diagramm; und

Fig. 3 das Infrarot-Spektrum von destillierten und nicht

destillierten Methyl-Alkyl-Siloxan-Verbindungen bei 2150 cm"¹ .

Erfindungsgemäße Methyl-Alkyl-Siloxan-Verbindungen besitzen Destillationstemperaturen von etwa 100 bis 205 C bei einem Druck von etwa 1,3 x 10 Pa. Ihr Molekulargewicht liegt im Bereich von etwa 500 bis SOO, während ihre Polydispersität, d.h. der Quotient aus Gewichtsmittel M des Molekular-

gewichts und Zahlenmittel M des Molekulargewichts, weniger als etwa 1,07 beträgt. Entsprechende Fraktionen können durch Kurzweg- oder Molekulardestillation eines Siloxan-Ausgangsgeraisches der Formel

CH₃

•3'3

(CH₃) ₃SiO [siO js-[|ⁱ⁰ ^ ^{Si (CH}3^} 3

in der FL und R„ wie oben angegeben definiert sind und m sowie ρ ganze Zahlen bedeuten, unter Hochvakuum-Tief-

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temperatur-Bedingungen mit engen Molekulargewichts-Grenzen erhalten werden.

Die Molekulardestillation wird in der Zeitschrift Analytical Chemistry, Band 36, Nummer 11, Oktober 1964 beschrieben (Frank et al, "Molecular Distillation of Thermally Supersensitive Liquids"). Das Verfahren kann anhand von Figur 1, die eine schematische Ansicht einer Molekular-Destillierblase 10 zeigt, erläutert werden. Das zu destillierende Material wird einem Speisebehälter 12 zugegeben. Der Speisebehälter 12 wird mit Hilfe einer Diffusionspumpe 14 über die durch einan. Flüssigstickstoff-Abscheider 13 führenden Leitung 16 evakuiert. Der Speisebehälter 12 wird außerdem mit der eine Glaskolonne 22 enthaltenden Destillationskammer 20 verbunden. Um die Glaskolonne 22 ist eine Glasspirale 24 gewickelt. An einem Ende der Glaskolonne 22 befindet sich ein Sammelbehälter 26 zur Aufnahme heißer Flüssigkeit. Zur Destillationskammer 20 gehören aui3erdem zwei zusätzliche Behälter bzw. Sammler, nämlich ein Gefäß 28 für den Rückstand und eine Destillat-Vorlage 30. Aus dem Speisebehälter 12 kann Flüssigkeit über eine Speiseleitung 32 und ein Ventil 34 in die Destillationskammer 20 fließen. In letzterer wird über eine Leitung 36, welche ebenfalls zur Diffusionspumpe 14 führt, ein Hochvakuum aufrechterhalten. Bei Betrieb wird das System auf einen anfänglichen Druck von etwa 1,3 x 10 Pa evakuiert. In dem Sammelbehälter 26 befindet sich kochendes Wasser, welches durch die Kolonne 22 aufsteigt und diese sowie die Glasspirale 24 auf eine Temperatur von etwa 100 C erhitzt. Das Steuerventil 34 wird geöffnet und es kann ein dünner Strahl des zu destillierenden Stoffes aus dem Speisebehälter 12 auf die erhitzte Kolonne 22 tropfen. Der Stoff wird mit Hilfe der Glasspirale 24 so verteilt, daß sich ein glatter, dünner Film ergibt, der beim Entlangfließen an der Spirale

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24 periodisch gewendet wird, so daß die leichter flüchtigen Komponenten verdampfen können.

Die bei 100 C und weniger von der erhitzten Kolonne 22 abdampfenden Bestandteile werden an der Wand der Destillationskammer 20 kondensiert. Sie fließen dann an der Wand entlang nach unten und werden in der Destillat-Vorlage 30 gesammelt. Der Rückstand wird im Gefäß 28 aufgefangen. Um die oberhalb von 100⁰C und unterhalb von 205°C siedenden Bestandteile abzutrennen, wird der Sammelbehälter 26 beispielsweise mit dem bei 205°C siedenden Benzylalkohol gefüllt. Es wird dann das Destillat der ersten Fraktionierung in den Speisebehälter 12 gegeben und die Destillation wiederholt. Das gewünschte Destillat sammelt sich wie zuvor in der Destillat-Vorlage 30, während die bei höheren Temperaturen siedenden Fraktionen mit höherem Molekulargewicht in dem Gefäß 28 aufgefangen werden.

Bei Anwendung dieses Rektifizierverfahrens wird das flüssige Grundmaterial selbst nicht erhitzt, es berührt vielmehr nur die erhitzte Kolonne 22 und erfährt dort eine kollisionsfreie Verdampfung bei minimalen Temperaturen und mit geringsten Schaden an den thermisch empfindlichen McIekülen.

Es wurde gefunden, daß durch die Molekulardestillation die vorliegende Methyl-Alkyl-Siloxan-Ausgangsmasse nicht nur fraktioniert sondern auch gereinigt wird, indem nicht nur alle Antioxydations-Verbindungen sondern auch alle Chromophore und Siliziumhydride entfernt werden und ein wesentlich verbessertes Schmiermittel für Videoplatten entsteht. Dieser Reinigungseffekt stellte sich vollständig unerwartet und überraschend ein und ist sehr erwünscht,

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da Hydride chemisch aktiv sind und zur Gelbildung beitragen können. Die Gelbildung würde aber zu Ausfällungen führen und ein verstärktes Rauschen beim Abspielen der Videoplatte zur Folge haben.

Auch die Gegenwart von aromatischen Verbindungen, z.B. metall-aromatischen Komplex-Chromophoren sowie Antioxydantien, ist sehr unerwünscht, da diese Verbindungen mit der Videoplattenoberfläche reagieren und mit der Zeit zu einer Verschlechterung der Wiedergabequalität beitragen. Antioxydantien werden den Methyl-Alkyl-Siloxan-Verbindungen sowohl in Form von freien Antioxydantien als auch in Form von chemisch gebundenen Antioxydantien beigefügt. Die freien Antioxydantien haben die Formel

t-fi?utyl

CH₂=CHCH₂

t-ßutyl

OR

während die chemisch gebundenen Antioxydantien die folgende chemische Formel haben können

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CH₃ (SiOf

CH.

t-Butyl

«^si0>* o.Ol η

Die Konzentration der ungebundenen Antioxydantien achwankt von Charge zu Charge, was Ungleichmäßigkeiten in der Wiedergabeleistung der Videoplatte zur Folge hat. Ungebundene Schmiermittel bzw. Antioxydantien können durch Auflösen in Azeton und Abtrennen der Azetonschicht von dem Methyl-Alkyl-Siloxan entfernt werden. Die Gegenwart von chemisch gebundenen Antioxydantien macht die Videoplatte oft schon in Wochen unabspielbar; aromatische Verunreinigungen und Antioxydantien können daher in für heutige Videoplatten vorgesehenen Schmiermitteln auf keinen Fall geduldet werden.

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Dai3 mit Hilfe des vorliegenden Molekular-Destillationsverfahrens Siliziumhydride, insbesondere zum Rückstand oder zur Hochmolekulargewichts-Fraktion, entfernt werden können, war vollkommen unerwartet, da Siliziumhydride im allgemeinen niedrig siedende Verbindungen sind. Es wird angenommen, daß die fraglichen Hydride selbst bei vergleichsweise niedrigen Temperaturen mit den Methyl-Alkyl-Siloxan-Verbindungen reagieren, so da3 entweder Bruchstücke mit höherem Molekulargewicht entstehen oder eine Gelbildung angeregt wird. Dieses aber trägt ebenfalls zum Altern bei, da die Teile mit niedrigerem Molekulargewicht verbraucht und Gele gebildet werden, was wiederum einen massiven Informationsausfall beim Abspielen der Videoplatte zur Folge hat. Dieses Ergebnis war ganz unerwartet.

Die erfindungsgemäßen fraktionierten Methyl-Alkyl-Siloxane können in geeigneten Lösungsmitteln, z.B. Heptan, Isopropanol oder anderen gegenüber der Plattenoberfläche inerten Lösungsmitteln, aufgelöst werden, wobei typische Konzentrationen von etwa 0,2 bis 2,0 Gew.% gelöster Stoff in der Methyl-Alkyl-Siloxan-Lösung vorhanden sein können. Diese Lösung wird dann auf die Plattenoberfläche aufgesprüht, so daß ein Siloxan-Film von etwa 20 bis 30 nm Dicke entsteht. Der Schmiermittelfilm läßt sich aber auch durch Aufdampfen aufbringen.

Die erfindungsgemäßen Schmiermittel-Fraktionen altern nicht, sind stabil gegenüber Umwelteinflüssen und garantieren eine hohe Gleichmäßigkeit und Reproduzierbarkeit für die Videoplatte. Außerdem besitzen die erfindungsgemäßen SchmiermittelFraktionen ausgezeichnete Schmiereigenschaften, wie Messungen der Nadel- und Platten-

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Abnutzung ergeben haben. Schließlich liefern die erfindungsgemäßen Schmiermittel-Fraktionen auch eine verbesserte Anfangsplaybackleistung.

Die Erfindung wird anhand der folgenden Beispiele noch eingehender erläutert. Angaben in Prozent sind dabei - wenn nicht anders angegeben - als Gew.% zu verstehen.

Beispiel 1

Es wird von einem Methyl-Aikyl-Siloxan der Formel

CH₃

(CH₃J₃SiO T^si0T Si (CH₃)

^C10^H2l

ausgegangen, in der η eine ganze Zahl zwischen 1 und etwa 3 ist. Der verwendete Ausgangsstoff hat bei 22°C eine Viskosität von 49,4 mm /s, ein Zahlenmittel von 1239 und ein Gewichtsmittel von 1557, d.h. eine Polydispersität von 1,26, und einen Brechungsindex von 1,4463. Im Ausführungsbeispiel wurde dieser Ausgangsstoff in einem Destillationsapparat entsprechend Fig. 1 bei einem durchschnittlichen Druck von etwa 1,3 x 10~ Pa molekular-destilliert.

In Fig. 2 ist die Destillatmenge in Gew.% der Ausgangsmasse in Abhängigkeit von der Temperatur aufgetragen.

Die von 100 bis 2O5°C abdestillierende Fraktion wurde gesammelt.

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Das Destillat hatte bei 25°C eine Viskosität von etwa 14 mm /s, und ein Gewichtsmittel von 660. Das entspricht einer Zusammensetzung gemäß der allgemeinen Formel (1) mit y = O und χ = 3 und einem Decyl als R^, mit einer Dispersität von 1,06 und einem Brechungsindex von 1,435.

Die Farbe des Destillats wurde bei verschiedenen Wellenlängen durch Bestimmung der optischen Dichte (Schwärzung) an einer 1,0 mm dicken Probe gemessen und mit der Farbe des Vormaterials(Ausgangsstoff) und der Farbe des Rückstandes nach der Molekular-Destillation verglichen. Die Ergebnisse sind in der Tabelle I zusammengefaßt.

Tabelle I

Optische Dichte Probe 500 nm 400 nm 300 nm

Vorvaaterial 0,060 0,125 1,60

Destillat,

100-205 C 0,035 0,055 1,40

Destillant

(Rückstand) 0,080 0,17 1,80

Bei allen untersuchten Wellenlängen enthält somit das Destillat also weniger farbbildendes Material als sowohl das Vormaterial als auch der Destillant.

Auch der Hydrid-Gehalt war im Destillat viel niedriger als im Vormaterial. Wie sich aus der Infrarot-Absorption bei einer Wellenlänge von 2150 cm (SiH) für eine

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1,0 mm dicke Probe ergab, enthielt das Vormaterial etwa

_1 5 - 12cm Siliziumhydrid. Das Destillat dagegen ent-

hielt weniger als 0,1cm Hydrid. Das Infrarot-Spektrum des Vormaterials wird durch die Kurve 1, dasjenige des Destillats durch die Kurve 2 in Fig. 3 wiedergegeben.

Durch die Molekular-Destillation wird das Methyl-Alkyl-Siloxan-Vormaterial also sowohl fraktioniert als auch gereinigt.

Beispiel 2

Das Vormaterial von Beispiel 1 wurde unter Verwendung passender Heizflüssigkeiten in fünf Fraktionen molekular-destilliert, Anschließend wurden verschiedene Messungen vorgenommen; die sich ergebenden Daten sind in der Tabelle II zusammengestellt. Die Fraktion I wurde bei 4O⁰C, die Fraktion II bei 100⁰C, die Fraktion III bei 153°C, die Fraktion IV bei 211⁰C und die Fraktion'V bei 239°C aufgefangen.

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	Fraktionen	Dichte, gm./ml* bei 22⁰C	Tabelle	II	«w	PoIy- disper- sität	Brechungs index 22⁰C	I
	Vormaterial	0,868	Viskosität, mm /s bei 22 C	«n	1557	1,26	1,4463	I
	Destillant I	0,868	49,4	1239	1507	1 ,24	1,4452
	Destillant II Destillant III Destillant IV	0,869 0,869 0,874	49,2	1216	1654 1794 1872	1,25 1,24 1,23	1,4453 1,4455 1,4472
03001	Destillant V	0,874	53,0 55,9 63,2	1323 1450 1525	2700	1 ,21	-
—Λ	Destillat II	0,849	73,5	2229	526	1,05	1,4353
O -4	Destillat III	0,852	10,6	500	690	1,07	1,4363	CO CO
CO	Destillat IV	0,862	15,5	644	836	1,05	1,4365	K) OO KJ
	Destillat V	0,863	22,7	800	1304	1 ,04	-
			27,9	1248

Aus Tabelle II ergibt sich, daß Methyl-Alkyl-Siloxane mit Hilfe der Molekulardestillation in Fraktionen mit engem Molekulargewichts-Bereich fraktioniert werden können.

Beispiel 3

Es wurde eine Reihe von Videoplatten durch Aufbringen verschiedener Schmiermittel-Zusammensetzungen und -Fraktionen mittels Aufdampfen oder Absprühen und anschließendes Abspielen mit Hilfe einer titanisierten Diamantnadel untersucht.

Das Schmiermittel A war ein Methyl-Decyl-Siloxan der Formel

(CH₃) ₃Si0 l· SioA Si (CH₃) ₃

^C10^H21

welches einen Molekulargewichts-Bereich wie im Beispiel 1 aufweist, frei von Antioxydantien ist und durch Vakuum-Verdampfen aufgebracht wurde.

Bei dem Schmiermittel B handelte es sich um denselben Stoff, der jedoch durch Aufsprühen aus einer 1%igen Lösung in Heptan aufgebracht wurde.

Das Schmiermittel C war eine bei 100 bis 205⁰C molekular-destillierte Fraktion, welche ebenfalls aufgesprüht wurde. Alle Schmiermittelschichten waren etwa 20 mn dick.

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Die Qualität der Videoplatten beim Abspielen wurde durch Bestimmen der sogenannten "Träger-Ausfallzeit" (carrier distress time) gemessen. Bei der Messung wird der Zeitraum (in Sekunden) - bei nicht mitgezählten Zwischenzeiten von weniger als 10 Mikrcsekunden - während der gesamten Abspieldauer, bei der die Hochfrequenzleistung des Abspielarmes weniger als 150 Millivolt von Spitze zu Spitze beträgt, und der Zeitraum, in dem der Hochfrequenz-Ausgang Frequenzsignale von mehr als 8,6 Megahertz oder weniger als 3,1 Megahertz lieferte und damit einen Fehler anzeigte, zusammengezählt. Die Fehler werden vom Beobachter in Form von Ausfällen registriert. Der Gradmesser für ausreichende Qualität einer Videoplatte ist ein maximaler Ausfall von drei Sekunden während einer Spielzeit von 30 Minuten; eine Videoplatte besitzt eine gute Qualität, wenn die Ausfallzeit weniger als 0,3 Sekunden während einer Abspielzeit von 30 Minuten beträgt.

Es wurden 12 mit den oben genannten Schmiermitteln versehene Platten untersucht und der Prozentsatz der Platten mit Fehlern unterhalb einer jeweils bestimmten Ausfallzeit berechnet. Die entsprechenden Daten sind in der Tabelle III zusammengestellt.

Tabelle III Träger-Ausfallzeit, (Sekunden/30 Minuten)

Schmiermittel 0,3 s Is 3 s

A	41,	7	58,	k	83,	k	100	7
B	66,	7	75		91,	7	91,	7
C	91,	7	91,	7	91,	7	91,

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Auf den vorgenannten 12 Platten wurden Nadel- und Platten-Oberflächen-Abnutzungstests durch 35-maliges Abspielen eines 20 Minuten-Bandes jeder Platte ausgeführt. Die Nadelabnutzung wurde gemessen und die Plattenoberfläche wurde vor und nach den Tests hinsichtlich starker, sichtbarer Abnutzung und deutlicher mit dem Auge und/oder unter dem Mikroskop sichtbarer Oberflächenschäden untersucht. Die Ergebnisse sind in Tabelle IV zusammengefaßt.

Tabelle IV

Nadelabnutzung % der Platten mit starker Abnutzung und deut-

^ liehen Oberflächenschä-

Schmiermittel IL· /h den

A 0,003 25

B 0,014 33,3

C 0,003 8,4

Beispiel 4

Es wurde die Wirkung niedriger Feuchtigkeit auf eine Schmiermittelfraktion gemäß Beispiel 1 untersucht, indem die Träger-Ausfallzeit von 12 Videoplatten unter Umgebungsbedingungen (24,5 C und 18% relativer Feuchte = RF) gemessen wurde. Alle Platten besaßen Träger-Ausfallzeiten von weniger als 0,3 Sekunden bei 30 Minuten Abspielzeit. Sie wurden dann bei etwa 19 C und 6% RF 72 Stunden gelagert und wiederum abgespielt. Alle Platten brachten eine gute Wiedergabe und besaßen eine Träger-Ausfallzeit von weniger als 0,3 Sekunden bei 30 Minuten Abspielzeit.

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Bei Verwendung eines Ausgangs-Schmiermittels auf den Videoplatten und Versuchen wie oben angegeben, zeigten U2% der Platten Träger-Ausfallzeiten von weniger als 0,3 Sekunden und 75% der Platten wiesen Träger-Ausfallzeiten von weniger als 3 Sekunden bei 30 Minuten Abspielzeit auf. Dieses Ergebnis änderte sich nach Lagerung bei niedriger Feuchtigkeit nicht.

Beispiel 5

Es wurde die Wirkung niedriger Temperaturen auf die erfindungsgeaäßen Schmiermittel untersucht, indem die Träger-Ausfallzeiten von 12 mit dem gemäß Figur 1 fraktionierten Schmiermittel beschichteten Videoplatten bei Umgebungsbedingungen (24,5°C, 20% RF) gemessen wurde. Alle Platten wiesen Träger-Ausfallzeiten von weniger als 0,3 Sekunden während einer Abspielzeit von 30 ,Minuten auf. Die Platten wurden dann in einer Tieftemperatur-Kammer bei 15 bis 17°C und 25% RF 72 Stunden gelagert und sofort wieder abgespielt. Vor und nach dem Lagern zeigten alle Platten eine gute Leistung und auch nach dem Lagern wiesen alle Platten Träger-Ausfallzeiten von weniger als 0,3 Sekunden bei 30 Minuten Spielzeit auf.

Bei Ausführung des vorgenannten Versuchs mit dem Ausgangs-Schmiernittel hatten nur 33% der Platten Träger-Ausfallzeiten von weniger als 0,3 Sekunden und 75% der Platten besaßen Träger-Ausfallzeiten von weniger als 3 Sekunden bei 30 Minuten Spielzeit. Diese Ergebnisse änderten sich auch bei vorheriger Niedrig-Temperatur-Lagerung nicht.

Beispiel 6

Es wurde die Wirkung hoher Temperatur und hoher Feuchtigkeit auf das erfindungsgemäße Schmiermittel durch Messung der

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Träger-Ausfallzeiten von 12 mit dem fraktionierten Schmiermittel gemäß Figur 1 beschichteten Videoplatten bestimmt, nachdem diese Platten für 24 Stunden in einer Kammer bei 35⁰C und 7596 RF gelagert worden waren. Die gemessenen
Träger-Ausfallzeiten sind in Tabelle V zusammengestellt
worden.

	Tabelle V	s 1s	Sekunden/30	Minuten
	Träger-Ausfallzeit	66,7 50 33,3	% Ä 3 s	% * 6 s
Schmier mittel	0,3~		100 83,3 100	100 100 100
A B C	16,7 16,7 33,3
Beispiel 7

Es wurde ein gemischtes Methyl-Alkyl-Siloxan der Formel

CH₃

₃sio

^C4^H9 ^C8^H17

vorbereitet, in der m und ρ ganze Zahlen zwischen 2 und 7 sind. Diese Verbindung wurde molekular-destilliert, um die

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zwischen 100 und 205°C siedende Fraktion zu erhalten, die aus einer 1%-igen Heptan-Lösung wie in Beispiel 1 auf eine Videoplatte aufgesprüht wurde. Die sich zu Anfang und nach dem Lagern bei hohen Temperaturen und hoher Feuchtigkeit (35°C und 75% RF) ergebenden Abspiel daten sind in Tabelle VI zusammengefaßt.

	Tabelle VI	1 ε	Sekunden/30 Minuten	6 s
	Träger-Ausfallze it	100 62,5	3s	100 87,5
Abspielen	0,5" s		100 62,5
ursprünglich nach Lagerung	87,5 12,5
Beispiel 8

Es wurde eine Reihe von Methyl-Alkyl-Siloxanen der Formel

hergestellt, in der R ein Hexyl, Oktyl, Dodecyl und m eine ganze Zahl von 2 bis 7 bedeuten. Jedes der Schmiermittel wurde auf 8 Videoplatten gesprüht und anschließend wurden die Träger-Ausfallzeiten gemessen. Die Ergebnisse sind in Tabelle VII zusammengestellt.

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	Tabelle VII	1 s	Sekunden/30 Minuten	6 s
	Träger-Ausfallzeit	100 87,5 100	3 s	100 100 100
Anfangs- wiedergabe	0,3 s		100 100 100
Cr Schmiermittel C-, Schmiermittel C₁^ Schmiermittel	87,5 87,5 87,5

Die Platten wurden dann bei 35°C und 7596 RF 72 Stunden gelagert und erneut getestet. Die sich ergebenden Träger-Ausfallzeiten sind in der Tabelle VIII zusammengefaßt.

	Tabelle	VIII	1 s	Sekunden/30 Minuten	6 s
	Träger-Ausfallzeit	62,5 75 62,5	#*. 3 s	87,5 100 100
Nach der Lagerung	% £ 0,3 s		62,5 100 87,5
Cr Schmiermittel Cg Schmiermittel C._ Schmiermittel	0 12,5 12,5

Es wurden auch Versuche zum Messen der Nadelabnutzung ausgeführt. Alle Messungen zeigten Nadelabnutzungen unterhalb von 0,04 Kubik-Mikrometern pro Stunde (Jtfnr/h).

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VergleIchsversuch

Eine im Handel unter der Bezeichnung SF-1147 erhältliche Methyl-Alkyl-Siloxan-Verbindung wurde wie folgt behandelt, um freie Antioxydantien auszutreiben: Das Schmiermittel wurde zweimal mit einer Menge gleichen Azetonvolumens geschüttelt und die entstehenden Schichten abgetrennt. Die freien Antioxydantien werden zusammen mit einigen Silikonclen niedrigen Molekulargewichts in den Azetonschichten gelöst. Die Siloxan-Schicht wurde gesammelt, bei 80°C unter Vakuum abgestreift und bei etwa 0,013 bar und 8O⁰C zum Austreiben aller freien Antioxydantien evakuiert. Die chemisch gebundenen Antioxydantien und die Molekulargewichts-Verteilung des Ausgangsmaterials bzw. Vortnaterials blieben jedoch unberührt bzw. unverändert. Diese Verbindung wurde dann wie im Beispiel 1 molekular-destilliert und die zwischen 100 und 205°C destillierende Fraktion aufgefangen.

Die Schmiermittel-Fraktion wurde durch Sprühbeschichtung aus Heptan auf eine Videoplatte aufgetragen. Die anfänglichen Abspieldaten waren gut: 84% von 12 Scheiben besaßen eine Träger-Ausfallzeit von 0,3 Sekunden bei 30 Minuten Abspielzeit oder weniger. Die Platten wurden dann für eine Woche unter Umgebungsbedingungen gelagert. Anschließende Messungen ergaben sehr hohe Träger-Ausfallzeiten von etwa 100 Sekunden bis zu etwa 1000 Sekunden in 30 Minuten bei allen Platten. Es wurde festgestellt, daß das Schmiermittel an einigen Stellen abgetragen war, was eine Alterung und einen Mangel an Kompatibilität mit dem derzeitigen Plattensystem zeigt, wenn chemisch gebundene Antioxydantien in dem Schmiermittel enthalten sind.

03001 W0739

fu

-X6-

Leerseite

Claims

Bildaufzeichnungsträger zum Wiedergeben gespeicherter Signale aus einem Bandbreitenbereich von wenigstens einigen Megahertz mit Hilfe einer Abspielnadel bei vorgegebener Relativgeschwindigkeit zwischen Nadel und Träger, der als Platte aus leitendem Material mit einer ein für die Wiedergabe von Signalen des Bandbreitenbereichs bei Einstellung der Relativgeschwindigkeit zwischen Träger und Nadel angepaßt geformtes Flächenmuster enthaltenden Informationsspur ausgebildet ist, dadurch ge kennzeichnet , daß er mit einer Methyl-Alkyl-Siloxan-Schmiermittelschicht mit einer Zusammensetzung der Formel

(CH₃) ₃SiO [f ⁱ⁰]^r-[f ⁱ⁰] ^{Si (CH}3⁾

₃) 3&1U Töiu j-£ Γ, Ί* ^v 3' 3

bedeckt ist, wobei R^ und R₂ Alkylgruppen mit vier bis zwölf Kohlenstoffatomen, χ eine ganze Zahl von 2 bis 4 sowie y eine ganze Zahl von 0 bis 2 darstellen und die Summe von χ und y kleiner oder gleich 4 ist.

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2. Aufzeichnungsträger nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß χ = 2 bis 4 und

y = O ist.

3. Aufzeichnungsträger nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet , daß die Zusammensetzung einen Destillationsbereich von etwa 100 bis 205⁰C bei etwa 1,3 χ 10~³ Pa aufweist.

4. Aufzeichnungsträger nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß R₁ und Rp Alkylgruppen mit vier bis 12 Kohlenstoffatomen darstellen.

5. Aufzeichnungsträger nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß R. eine Decylgruppe und y = 0 ist»

6. Aufzeichnungsträger nach einem oder mehreren der Ansprüche

1 bis 5, dadurch gekennzeichnet ,

daß die Methyl-Alkyl-Siloxan-Zusammensetzung frei von Siliziumhydriden ist.

7. Aufzeichnungsträger nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Methyl-Alkyl-Siloxan-Zusammensetzung frei von Antioxydantien ist.

8. Verfahren zum Herstellen einer für das Beschichten eines Aufzeichnungsträgers geeigneten Substanz, dadurch gekennzeichnet , daß eine Verbindung der Formel

CH- CH-

I I

I I q^Si°T"i—[^SiOT ^Si

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worin FL und R- Alkylgruppen mit vier bis zwanzig Kohlenstoffatomen und m sowie ρ ganze Zahlen sind, einer Molekular-Destillation ausgesetzt und die zwischen etwa 100 und 205°C abdestillierende Fraktion gesammelt wird.

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