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Beschreibung:
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Die Erfindung bezieht sich auf ein magnetisches Aufzeichnungsmaterial,
das eine rückseitige Beschichtung aufweist, die entweder auf ein magnetisches Aufzeichnungsmaterial
mit einem auf einem Substrat aufgebrachten ferromagnetischen Film oder auf einen
magnetischen Aufzeichnungsfilm mit'einer auf einem Substrat aufgetragenen Beschichtung
aufgebracht ist, und das aufgrund der rückseitigen Beschichtung den Reibungskoeffizienten
erniedrigt, das Kräuseln des Materials auf der ferromagnetischen Filmseite verhindert
und die Signalausfälle reduziert.
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Magnetische Aufzeichnungsmaterialien haben breite Anwendung gefunden
bei Magnetbändern für Äudio- und Videogeräte und bei Magnetplatten für Computer
und Textverarbeitungsgeräte.
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Da die auf solchen magnetischen Aufzeichnungsmaterialien zu speichernden
Datenmengen jedes Jahr aufgrund des Anwachsens der Informationssysteme zunehmen,
findet der Wunsch nach solchen Aufzeichnungsmaterialien mit einer höheren Aufzeichnungsdichte
wachsende Beachtung. Wenn die ferromagnetischen Filme dieser Aufzeichnungsmaterialien
durch Elektrometallbeschichtung, chemische Metallbeschichtung, Vakuumbedampfung,
Zerstäubung und Ionenmetallbeschichtung hergestellt werden, dann bestehen sie vollständig
aus Metallen, Legierungen oder deren Oxiden und ermöglichen deshalb, eine hohe Aufzeichnungsdichte
zu erreichen. Wenn ein ferromagnetischer Film nach einer dieser vorgenannten Verfahren
hergestellt wird, dann beeinflussen jedoch die Oberfiächenverhältnisse des Substrats
sehr stark die Oberflächenverhältnisse des ferromagnetischen Films.
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Die Oberfläche der magnetischen Seite des Aufzeichnungsmaterials soll
zur Reduzierung der Platzverluste bezüglich des Magnetkopfes und zur Verringerung
der Signalausfälle so glatt wie möglich sein. Aus dem gleichen Grund wird gefordert,
daß das Substrat eine Oberfläche aufweist, die so glatt wie möglich ist. Wenn die
Oberflächenglätte des in einem Magnetband oder einer Magnetplatte verwendeten Substrats
zunimmt, dann tritt jedoch ein Phänomen auf, das darin besteht, daß das Substrat,
-wenn es in Bewegung ist, dazu neigt, daß es an den Führungsrollen und den Haltestiften
hängen bleibt.
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Aufgrund dieser Probleme wurde bereits ein magnetisches Aufzeichnungsmaterial
vorgeschlagen, das mit einer rückseitigen Beschichtung versehen ist, die vorteilhafte
Effekte bei gleichzeitiger Unterdrückung der verschiedenen Nachteile herkömmlicher
magnetischer Aufzeichnungsmaterialien zeigt.
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Wenn diese rückwärtige Beschichtung z. B. durch Verteilen eines nicht
magnetischen Pulvers hergestellt wird, während als Bindemittel hierfür ein Gemisch
aus Polyurethan, einer Isocyanat-Verbindung und eines thermoplastischen Kunstharzes
aus . einem Vinylchlorid-Vinylacetatcopolymeren oder ein Gemisch, das außer dem
zuvor erwähnten Gemisch Nitrocellulose enthält, verwendet wird, dann erhält man
folgende Effekte: 1. Erniedrigung des Reibungskoeffizienten der rückwärtigen Oberfläche
des Magnetaufzeichnungsmaterials, 2. Verhinderung des Kräuselns des Materials auf
seiner magnetisch beschichteten Seite, 3. Ausschließung von Staucheffekten (Falten,
die -sich in einem aufgewickelten Band bilden, wenn das Band bei langsamer Bewegung
plötzlich gestoppt wird), und 4. Verringerung des Anhaftens zwischen der Magnetschichtseite
und der Rückseite des Bandes.
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Diese Verfahren können dadurch charakterisiert werden, daß eine dünne
ferromagnetische Beschichtung auf einer Seite des Substrates und eine rückwärtige
Beschichtung auf der anderen Seite des Substrates aufgezogen wird, wobei die rückwärtige
Beschichtung durch Verteilen eines nicht magnetischen Pulvers in einem Bindemittel
erhalten wird, das überwiegend aus einem thermoplastischen Kunstharz besteht. Verglichen
mit einem herkömmlichen magnetischen Aufzeichnungsmaterial, das nicht diese rückwärtige
Beschichtung aufweist, bringt dieses mit einer rückwärtigen Beschichtung versehene
Aufzeichnungsmaterial ein neues Problem mit sich, das von den oben erwähnten Problemen
verschieden ist. Das Problem betrifft das Zittern. Das Gittern ("jitters") besteht
darin, daß das auf einem Bildschirm wiedergegebene Bild infolge von empfindlichen
Phasenänderungen zittert. Es wird angenommen, daß dieses Phänomen Einfluß auf die
Laufruhe des Bandes hat.
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Ziel der vorliegenden Erfindung ist ein neues magnetisches Aufzeichnungsmaterial,
das diese Nachteile nicht aufweist und den Reibungskoeffizienten des Bandes verringert,
das Kräuseln des Bandes auf- der magnetisch beschichteten Seite verhindert und die
Signalausfälle vermindert.
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Dieses Ziel wird durch ein magnetisches Aufzeichnungsmaterial erreicht,
das eine magnetische Aufzeichnungsschicht aufweist, die auf der einen Seite des
Substrats aufgebracht ist, und das dadurch charakterisiert ist, daß es auf der anderen
Seite. dieses Substrates mit einer rückseitigen Beschichtung versehen ist, die durch
Verteilen eines nicht magnetischen Pulvers in einem Bindemittel gebildet wird, in
das ein strahlungsempfindliches härtendes Kunstharz gegeben wird, das eine Fettsäure
oder ein Gemisch aus einer Fettsäure und einem Fettsäureester enthält.
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Als das in dieser Erfindung verwendete Substrat kann jeder Polyäthylenterephthalatfilm
benutzt werden, der z.Z. allgemein für magnetische Aufzeichnungsmaterialien verwendet
wird. Wo es aufgrund der beabsichtigten Verwendung erfoderlich ist, daß der Film
hitzebeständig ist, erweist sich ein Film aus Polyimid oder Polyamidimid als besonders
brauchbar.
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Insbesondere werden Polyesterfilme geringer Dicke häufig einer monoaxialen
oder biaxialen Streckbehandlung vor der Benutzung unterworfen.
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Es ist erforderlich, daß das strahlungsempfindliche härtende Kunstharz,
das in dem Bindemittel für die Herstellung der rückwärtigen Beschichtung verwendet
wird, in der Moleküleinheit wenigstens zwei ungesättigte Doppelbindungen enthält,
die fähig sind, Radikale zu bilden und unter Bestrahlung eine Vernetzung zu induzieren.
Dieses Kunstharz kann erhalten werden durch die Modifizierung eines- gewöhnlichen
thermoplastischen Kunstharzes, so daß dieses strahlungsempfindlich wird.
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Insbesondere kann diese Modifizierung zur Erreichung der Strahlungsempfindlichkeit
mit dem Einbau von Gruppen in-die Moleküleinheit verbunden werden, die fähig sind-,
bei, der Polymerisation unter Bestrahlung zu vernetzen oder zu trocknen. Zu diesen
Gruppen zählt eine Acryl-Doppelbindung wie in der Acrylsäure, Methacrylsäure oder
deren Ester, der eine ungesättigte Doppelbindung aufweist, die zur radikalischen
Polymerisation geeignet ist, eine Allyl-Doppelbindung wie in Diallylphthalat, oder
eine ungesättigte Doppelbindung wie in der Maleinsäure oder einem Maleinsäurederivat.
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Andererseits können irgendwelche anderen ungesättigten Doppelbindungen
verwendet werden, die unter Bestrahlung eine Polymerisation durch Vernetzung bewirken.
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Nachfolgend werden einige Beispiele von Kunstharzen aufgeführt, die
zu einem strahlungsempfindlichen härtenden Kunstharz modifiziert werden können.
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(1) Vinylchlorid-Copolymere Vinylchlorid / Vinylacetat / Vinylalkohol-Coplymer,
Vinylchlorid / Vinylalkohol-Copolymer, Vinylchlorid Vinylalkohol / Vinylpropionat-Copolymer,
Vinylchlorid / Vinylacetat / Maleinsäure-Copolymer und Vinylchlorid / Vinylacetat
/ (Monomer mit Seitenkettenalkylgruppen und endständigem OH)-Copolymer. Handelsübliche
Vinylchlorid- Copolymere werden von Union Carbide Corp. hergestellt und vertrieben
unter den Handelsbezeichnungen VROH, VYNC, VYEGX und VERR.
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Die vorstehend aufgelisteten Copolymeren wandeln sich in die strahlungsempfindlichen
Modifikationen um, wenn man in ihnen eine Acryl-Doppelbindung, eine Maleinsäure-Doppelbindung
oder eine Allyldoppelbindung nach Methoden erzeugt, wie sie weiter unten beschrieben
werden.
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(2) Gesättigte Polyesterharze Hierzu gehören Polyesterharze, welche
erhalten werden durch Umsetzung solcher gesättigter mehrbasischer Säuren wie Phthalsäureanhydrid,
Isophthalsäure, Terephthalsäure, Bernsteinsäure; Adipinsäure und Sebacinsäure mit
solchen mehrwertigen Alkoholen wie Äthylenglykol, Diäthylenglykol, Glycerin, Trimethylolpropan,
1,2-Propylen-Glycol, Dipropylenglycol, l,-3-Butandiol, 1,4-Butandiol, 1,6-Hexandiol,
Pentaerythrit, Sorbit, Neopentylglycol und 1,4-Cyclohexandimethanol. Andere Beispiele
sind solche Harze, die erhalten werden durch Modifizieren der vorstehend erwähnten
gesättigten
Polyesterharze, beispielsweise mit SO3Na (Bylon 53S).
Diese Harze erleiden eine Strahlungssensibilisierung auf die gleiche Weise.
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(3)' Ungesättigte Polyesterharze Hierzu gehören Polyesterverbindungen,
welche eine strahlungshärtende ungesättigte Doppelbindung in ihrer Molekülkette
aufweisen. Insbesondere sind dies ungesättigte Polyesterharze, die eine strahlungshärtende
ungesättigte Doppelbindung besitzen, welche erzeugt worden ist, indem ein Teil der
polybasischen Säure in den gesättigten Polyesterharzen, die im vorangegangenen Abschnitt
(2) als thermoplastische Harze bezeichnet worden sind und die erhalten wurden durch
Veresterung von polybasischen Säuren mit mehrwertigen Alkoholen, ersetzt wird durch
eine ungesättigte polybasische Säure wie Maleinsäure oder Fumarsäure; das gleiche
gilt für Präpolymere und Oligomere.
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Die verschiedenen im Absatz (2) aufgelisteten Verbindungen stellen
Beispiele für polybasische Säuren und mehrwertige Alkohole für gesättigte Polyesterharze
dar. Beispiele für Verbindungen mit strahlungshärtenden ungesättigten Doppelbindungen
sind Maleinsäure und Fumarsäure.
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Ein solches strahlungshärtendes ungesättigtes Polyesterharz kann erhalten
werden, indem mindestens eine polybasische Säure, mindestens ein mehrwertiger Alkohol
und Maleinsäure oder Fumarsäure miteinander kombiniert werden, das erhaltene Gemisch
einer Reaktion zur Entfernung von Wasser oder Alkohol auf übliche Weise unterworfen
wird, nämlich in Gegenwart oder Abwesenheit eines Katalysators bei 1800 bis 2000C
unter einer Stickstoff decke, und das entstandene Reaktionsgemisch einer Kondensation
unter
einem Vakuum von 0,5 bis 1 mm Hg bei einer erhöhten Temperatur
von 2400 bis 2800C unterworfen wird. Der Gehalt an Maleinsäure oder Fumarsäure beträgt
zweckmäßigerweise 1 bis 40 Mol-%, vorzugsweise 10 bis 30 Mol-% bezogen auf den gesamten
Säuregehalt, unter Berücksichtigung der Vernetzung und'der Strahlungshärtung während
des Herstellungsprozesses.
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(4) Polyvinylalkohol-Harze Polyvinylalkohol, Butyralharz, Acetalharz,
Formalharz und deren Copolymere. Auch bei diesen Harzen kann deren Hydroxylgruppe
der Strahlungssensibilisierung-Modifizierung nach der gleichen Methode unterworfen
werden.
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(5) Epoxyharze und Phenoxyharze Hierzu gehören Epoxyharze, die durch
Umsetzung von Bisphenol A mit Epichlorhydrin oder Methylepichlorhydrin erhalten
wurden (solche Produkte wie die von Shell Chemical vertriebenen unter der Handelsbezeichnung
Epikote 152, 154, 828, 1001, 1004 und 1007, die von Dow Chemical vertriebenen unter
den Handelsbezeichnungen DEN 431, DER 732, DER 511 und DER 33i, sowie die von Dainippon
Ink And Chemicals, Inc.
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vertriebenen unter der Hande zu sbe ze Handelsbezeichnung Epicron
400 und Epicron), Phenoxyharze, die hochpolymere Harze der vorstehend erwähnten
Epoxyharze sind (wie die von Union Carbide unter der Handelsbezeichnung PKHA, PKHC
und PKHH vertriebenen Produkte), und Copolymere von bromiertem Bisphenol A mit Epichlorhydrin
(wie die von Dainippon Ink And Chemicals, Inc. unter den Handelsbezeichnungen Epichron
145, 152, 153 und 1120 vertriebenen Produkte). Diese Harze können dank ihrer Epoxygruppe
ebenfalls der Strahlungssensibilisierungs-Modifizierung unterworfen werden.
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(6) Cellulosederivate Cellulosederivate mit wechselnden Molekulargewichten
werden ebenfalls wirksam als thermoplastische Materialien verwendet. Als besonders
brauchbar haben sich unter anderem Cellulosederivate, Nitrocellulose, Celluloseacetobutyrat,
Äthylcellulose, Butylcellulose und Acetylcellulose erwiesen.
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Sie können dank ihrer Hydroxylgruppe ebenfalls auf die gleiche Weise
der Strahlungssensibilisierungs-Mo'difizierung unterzogen werden.
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(7) Andere Harze Ebenso verwendbar für die Zwecke der- Strahlungssensibilisierungs-Modifizierung
-sind polyfunktionale Polyesterharze, Polyätheresterharze, Polyvinylpyrrolidonharze
und deren Derivate (wie Vinylpyrrolidon/Äthylen-Copolymer), Polyamidharze, Polyimidharze,
Phenolharze, Spiroacetalharze und Hydrocylgruppen enthaltende Acryl- und Methacrylharze.
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Die bis jetzt beschriebenen, Substanzen sind Teil des strahlungsempfindlichen
härtenden Harzes, das erfindungsgemäß verwendet werden kann.
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Ein solches strahlungsempfindliches modifiziertes thermoplastisches
Harz ist in der Lage, eine-aufgetragene Schicht von Magnetspurmaterial zu liefern,
die auch noch eine erhöhte Zähigkeit aufweist, indem man ein thermoplastisches Elastomer
oder Präpolymer. einarbeitet.
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Diese Einarbeitung des Elastomers oder Präpolymers ist noch wirksamer,
wenn das Elastomer oder -Präpolymer ebenfalls in Richtung auf Strahlungssensibilisierung
modifiziert worden ist.
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Beispiele für das Elastomer oder Präpolymer, das erfindungs gemäß
mit Erfolg verwendet werden kann, werden nachstehend wiedergegeben.
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(1) Polyurethan-Elastomere, -präpolymere und -telomere Polyurethanelastomere
sind besonders wirksam hinsichtlich Abriebsfestigkeit und Haftung auf Polyäthylentherephthalat-Filmen.
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Beispiele für solche Urethanverbindungen sind Polyurethanelastomere,
-präpolymere und -telomere,- die entstanden sind aus Polykondensaten von verschiedenen
Isocyanaten wie 2,,4-Torlendiisocyanat, 2,6-Torlendiisocyanat, 1,3-Xyloldiisocyanat,
1, 4-Xyloldiisocyanat, 1,5-Naphthalindiisocyanat, m-Phenylendiisocyanat, p-Phenylendiisocyanat,
3,3'-Dimethyl-4,4'-Diphenylmethandiisocyanat, 4,4"-Diphenylmethandiisocyanat, 3,3'-Dimethylphenylendiisocyanat,
4,4'-Biphynylendiisocyanat, Hexamethylendiisocyanat, Isophorondiisocyanat, Dicyclohexylmethandiisocyanat,
Desmodur L und Desmodur N, lineare gesättigtePolyester (wie Polykondensate von mehrwertigen
Alkoholen, beispielsweise von Äthylenglycol, Diäthylenglycol, Glycerin, Trimethylolpropan,
l,4-Butandiol, 1,6-Hexandiol, Pentaerythrit, Sorbit, Neopentylglycol und 1,4-Cyclohexandimethanol
mit gesättigten polybasischen Säuren wie Phthalsäureanhydrid, Isophthalsäure, Tere
phthalsäure, Maleinsäure, Bernsteinsäure und Adipinsäure); lineare gesättigte Polyäther
(wie Polyäthylenglycol, Polypropylenglycol und Polytetramethylenglycol), sowie verschiedene
Polyester wie Caprolactam, Hydroxyl-enthaltende Acrylate und Hydroxyl-enthaltende
Methacrylate.
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Ein solches Elastomer kann in seiner unveränderten Form kombiniert
werden mit dem vorstehend genannten thermoplastischen Harz zum Zwecke der Strahlungssensibilisierung.
Das Elastomer kann jedoch noch wirksamer verwendet werden,'wenn es zum Zwecke der
Strahlungssensibilisierung modifiziert wird durch Umsetzung mit einer Verbindung
mit Acryldoppelbindung, die in der Lage ist, mit der Isocyanatgruppe oder der Hydroxylgruppe
am Ende des Polyurethanelastomer oder mit einem Monomer zu reagieren, welches eine
derartige Acryldoppelbindung aufweist.
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(2) Acrylnitril/Butadien-Copolymerelastomere Das Acrylnitril/Butadien-Copolymerpräpolymer,
das eine endständige Hydroxylgruppe hat, und das von der Sinclare Petrochemical
Corp. produziert und unter der Handelsbezeichnung Poly-BD Liquid Resin vertrieben
wird, und die Elastomere, die von Nippon Geon Co., Ltd. produziert und unter der-Handelsbezeichnung
Hiker 1432J vertrieben werden, sind besonders geeignete Elastomerkomponenten, weil
die Doppelbindungen in ihren Butadienresten in der Lage sind, bei Bestrahlung Radikale
zu erzeugen und eine Vernetzung und Polymerisation zu induzieren.
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(3) Polybutadienelastomere Die eine niedermolekulare endständige Hydroxylgruppe
enthaltenden Präpolymeren, die von der Sinclare Petrochemical Corp. produziert und
unter der Handelsbezeichnung Poly-BD-Liquid Resin R-15 vertrieben werden, sind sehr
geeignet wegen ihrer Verträglichkeit mit thermoplastischen Harzen.
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Dem Präpolymer R-15 kann, -da eine Hydroxylgruppe das Ende des Moleküls
bildet, eine erhöhte Sensitivität für Strahlung verliehen werden, indem eine ungesättigte
Acryldoppelbindung an das Molekülende angehängt wird. Das derart modifizierte Präpolymer
bietet als Bindemittel besondere Vorteile.
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Auch das c'yclisierte Polybutadien (hergestellt durch Japan Synthetic
Rubber Co., Ltd. und vertrieben unter der Handelsbezeichnung CBR-M 901) zeigt ein
hervorragendes Verhalten, wenn es in geeigneter Weise mit einem thermoplastischen
Harz kombiniert wird. Das cyclisierte Polybutadien zeichnet sich insbesondere durch
seine Fähigkeit aus, eine Vernetzung und Polymerisation mit Radikalen mit ungesättigten
Bindungen bei Bestrahlung zu bewirken, eine Eigenschaft, die für das Polybutadien
eigentümlich ist. Es besitzt deshalb hervorragende Qualitäten als ein Bindemittel.
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Unter den anderen thermoplastischen Elastomeren und ihren Präpolymeren
werden solche Elastomeren bevorzugt, wie -Styrol/Butadien-Kautschuk, chlorierter
Kautschuk, Acryl-Kautschuk, Isobutylen-Kautschuk und deren Cyclisierungsprodukte
(wie z.B. das Produkt der Japan Synthetic Rubber Co., Ltd., das unter der Handelsbezeichnung
CIR 701 vertrieben wird), epoxymodifizierter Kautschuk und intern plastifizierter,
gesättigter linearer Polyester (wie das von der Toyo Spinning Co., Ltd. unter der
Handelsbezeichnung Byron # 300 vertriebene Produkt). Sie können wirksam eingesetzt
werden, wenn sie zum Zwecke der Stroh lungssensibilisierung behandelt worden sind.
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Ein solches Elastomer oder Präpolymer wird in einer Menge von nicht
mehr als 60 Gew.-Teilen, vorzugsweise in einem Bereich von 5 bis 40 Gew. -Teilen
und insbesondere in einem Bereich von 5 bis 30 Gew.-Teilen, bezogen auf 100 Gew.-Teile
des zuvor erwähnten strahlungsempfindlichen härtenden Kunstharzes zugegeben.
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Nachstehend werden typische Herstellungsverfahren für das strahlungsempfindliche
härtende Kunstharz angeführt.
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Wo immer in den folgenden Beispielen Teile angegeben sind, sind Gew.-Teile
gemeint, außer wenn sie anders angegeben sind.
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Verfahren für die Zubereitung, eines Tolylendiisocyanat-Adduktes:
(a) In einem 4-Halskolben mit einem Innenvolumen von- 5 Litern wurden 750 Teile
eines synthetischen VinylchIorid-Vinylacetat-Copolymers (Vinylite VAGH), ein acrylmodifiziertes
Vinylchlorid-Vinylacetat-Copolymerharz, 1250 Teile Toluol und 500 Teile Cyclohexanon
durch Erwärmung gelöst.
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Die resultierende Lösung wurde auf 800C erhitzt, zuerst mit 61,4 Teilen
eines 2-Hydroxyäthyl-methacrylat-Adduktes aus Tolylendiisocyanat und dann mit 0,012
Teilen Zinnoctylat und 0,012 Teilen Hydrochinon vereinigt und unter Stickstoffatmosphäre
bei 800C gehalten, bis der Umsatz von NCO 90% erreicht hatte. Nach der Reaktion
wurde das Reaktionssystem abgekühlt und das Reaktionsgemisch wurde durch Zugabe
von 1250 Teilen Methyläthylketon verdünnt.
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Das 2-Hydroxyäthylmethacrylat-(2 HEMA-)-Addukt aus Tolylen Diisocyanat
(TDI) wurde wie folgt synthetisiert. In einem 4-Halskolben mit einem Innenvolumen
von einem Liter wurden 1,348 Teile TDI unter Stickstoffatmospähre auf 800C erhitzt.
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Dann wurden 260 Teile 2 HEMA, 0,07 Teile Zinnoctylat und 0,05 Teile
Hydrochinon tropfenweise dazugegeben, wobei die Innentemperatur des Reaktionsgefäßes
gekühlt und in einem Bereich von 80 bis 850C geregelt wurde. Nach Beendigung dieser
Zugabe wurde das resultierende Reaktionsgemisch bei 800C drei Stunden lang gerührt,
um die Reaktion zu beenden.
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Am Ende der Reaktion wurde ein weißes, breiartiges 2-HEMA-Addukt von
TDI erhalten.
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(b) Synthese des acrylmodifizierten Butyralharzes In einem 4-Halskolben
mit einem Innenvolumen von 5 Litern wurden 100 Teile Butyrålharz (von Sekisui Chemical
Co., Ltd.
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hergestellt- und unter der Handelsbezeichnung BM-S vertrieben), 191,2
Teile Toluol und 71,4 Teile Cyclohexanon durch Erwärmen gelöst. Die resultierende
Lösung wurde auf 800C erhitzt, zuerst mit 7,4 Teilen 2 HEMA Addukt von TDI und dann
mit 0,015 Zinnoctylat und 0,015 Teilen Hydrochinon vereinigt und auf 800C unter
einer Stickstoffatmosphäre gehalten, bis der Umsatz von NCO wenigstens 900 erreicht
hatte. Nach dem Ende der Reaktion wurde das Reaktionsgemisch gekühlt und mit Methyläthylketon
verdünnt.
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(c) Synthese des acrylmodifizierten gesättigten Polyester harzes In
116 Teilen Toluol und 116 Teilen Methyläthylketon wurden 100 Teile gesättigten Polyesters
(hergestellt von der Toyobo Co., Ltd. und unter der Handelsbezeichnung Bylon RV-200
vertrieben') unter Erwärmen gelöst. Die resultierende Lösung wurde auf 800C erhitzt,
zuerst mit 3,55 Teilen 2 HEMA Addukt von TDI und dann mit 0,007 Teilen Zinnoctylat
und 0,007 Teilen Hydrochinon vereinigt und dann bei 800C unter einer Stickstoffatmosphäre
gehalten, bis der Umsatz von NCO wenigstens 900 erreicht hatte.
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(d) Synthese des acrylmodifizierten Epoxyharzes In 50 Teilen Toluol
und 50 Teilen Methyläthylketon wurden 400 Teile Epoxyharz (hergestellt von der Shell
Chemical und unter der Handelsbezeichnung Epikote 1007 vertrieben} unter Erwärmung
gelöst. Die resultierende Lösung wurde mit 0,006 Teilen N,N-Dimethylbenzylamin und
0,003 Teilen
Hydrochinon vereinigt. Das so gebildete Gemisch wurde
auf 800C erwärmt und 69 Teile Acrylsäure wurden tropfenwei-se zugegeben. Das resultierende
Gemisch wurde auf 800C gehalten, bis die Säurezahl unter 5 gefallen war.
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(e) Synthese des acrylmodifizierten Urethanelastomers In einem Reaktionsgefäß
wurden 250 Teile eines Diphenylmethandiisocyanatürethanpräpolimers (MDI) eines endständiget,
Isocianats, 32,5 Teile 2 HEMA, l:,07 Teile Hydrochinon und 0,009 Teile Zinnoctylat
unter Erwärmen bei 800c gelöst. In die resultierende Lösung wurden 43,5 Teile TDI
tropfenweise zugegeben, wobei die Temperatur des Reaktionsgefäßes gekühlt und in
einem Bereich von 80 bis 900C geregelt wurde. Nach dem Ende dieser Zugabe wurde
das Reaktionsgemisch bei 800C gehalten, bis der Umsatz von NCO wenigstens 95% erreicht
hat.
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(f) Synthese des endständig modifizierten acrylmodifizierten Polyätherelastomers
In einem Reaktionsgefäß wurden 250 Teile Polyäther (hergestellt von der Nippon Polyurethan
Co., Ltd. und unter der Handelsbezeichnung Polyäther PGT-500 vertrieben), 32,5 Teile
2 HEMA, 0,007 Teile Hydrochinon und 0',009 teile Zlnnoctylat unter Erwärmen bei
800C gelöst. In die resultierende Lösung wurden 43., 5 Teile TDI tropfenweise zugegeben,
wobei die Innentemperatur des Reaktionsgefäßes durch Kühlung in dem Bereich von
80 bis 900C geregelt wurde. Nach dem Ende dieser Zugabe wurde das resultierende
Reaktionsgemisch auf 800C gehalten, bis der Umsatz von NCO wenigstens 95% erreicht
hatte.
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(g) Synthese des acrylmodifizierten Polybutadienelastomers In einem
Reaktionsgefäß wurden 250 Teile niedermolekulares endständiges Hydroxylpolybutadien
(hergestellt von der Sinclair Petrochemical und unter der Handelsbezeichnung Poly-BD
Liquid Resin R-15 vertrieben), 32,5 Teile 2 HEMA, 0,007 Teile Hydrochinon und 0,009
Teile Zinnoctylat unter Erwärmen bei 800C gelöst. Zu der resultierenden Lösung wurden
43,5 Teile TDI tropfenweise zugegeben, wobei die innentemperatur des Reaktionsgefäßes
durch Kühlung in dem Bereich von 80 bis 900C reguliert wurde. Nach dem Ende dieser
Zugabe wurde das resultierende Reaktionsgemisch bei einer Temperatur von 800C gehalten
bis der Umsatz von NCO wenigstens 90% erreicht hatte.
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Es sind einige hochmolekulare Verbindungen bekannt, die bei Bestrahlung
abgebaut werden, und es sind andere molekulare Verbindungen bekannt, die bei Bestrahlung
eine intermolekulare Vernetzung bewirken. Beispiele dieser hochmolekularen Verbindungen,
die eine intermolekulare Vernetzung induzieren, sind Polyäthylen, Polypropylen,
Polystyrol, Polyacrylester, Polyacrylamid, Polyvinylchlorid, Polyester, Polyvinylpyrrolidon-Kautschuk,
Polyvinylalkohole und Polyacrolein. Ein solches vernetzendes Polymer kann in unveränderter
Form für die rückwärtige Beschichtung als strahlungsvernetztes Kunstharz verwendet
werden, da es die Vernetzungsreaktion auslöst, ohne, wie oben beschrieben, einer
besonderen Modifizierung unterworfen zu werden.
Weiterhin kann
gemäß dieser Methode sogar ein Kunstharz, das keines Lösungsmittels bedarf, in kurzer
Zeit ausgehärtet werden und kann deshalb für die Bildung der rückseitigen Beschichtung
verwendet werden.
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Die der rückseitigen Beschichtung zugegebene Fettsäure kann jede Fettsäure
sein, die 6 bis 22 Kohlenstoffatome, vorzugsweise 10 bis 22 Kohlenstoffatome, enthält.
Beispiele sind Caprylsäure, Pelargonsäure, Caprinsäure, Laurinsäure, Myristinsäure,
Palmitinsäure, Stearinsäure, Arachinsäure, Bensäure, Lignocerinsäure und Cerotinsäure.
Beispiele von Fettsäureestern sind Methyl-, Äthyl-, N-Propyl-, Isopropyl-, N-Butyl-,
Isobutyl-, sekundärer Butyl- und tertiärer Butylester, d.h. Alkylester der zuvor
erwähnten Fettsäure mit 1 bis 22 Kohlenstoffatomen, vorzugsweise 4 bis 18 Kohlenstoffatomen.
Eine solche Fettsäure wird in einer Menge von 0,5 bis 2-0 Gew.-Teilen, vorzugsweise-
3 bis 10 Gew. -Te.ilen, bezogen auf 100 Gew.-Teile des strahlungsempfindlichen härtenden
Kunstharzes zugegeben. Ähnlich wird ein solcher Fettsäureester in einer Menge von
0,5 bis 20 Gew.-Teilen, vorzugsweise 1 bis 10 Gew.Teilen, beogen auf 100 Ge-w.-Teile
des strahlungsempfindlichen härtenden Kunstharzes zugegeben.
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Als nichtmagnetisches Pulver, das der rückseitigen Beschichtung zugegeben
wird, kann irgendeins oder mehrere der nichtmagnetischen Pulver, die als Pigmente
oder Füllstoffe den Fachleuten bekannt sind, ausgewählt werden. Dieses Pulver dient
zum Einstellen der Oberflächenglattheit und, zur Erhöhung der Festigkeit der rückseitigen
Beschichtung.
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Die Oberflächenglätte der rückseitigen Beschichtung beeinflußt stark
die zuvor erwähnten Stauch-, bzw. Einschnüreffekte (cinching). Die
Verbesserung
hinsichtlich dieser Staucheffekte kann deshalb dadurch erreicht werden, daß der
rückseitigen Beschichtung eine geeignete Glätte auf der Oberfläche verliehen wird.
Die Glätte der rückseitigen Beschichtung beeinflußt auch die Leichtigkeit des Bandlaufs
und die Haftung zwischen der magnetischen Beschichtung und der rückseitigen Beschichtung.
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Wenn die Oberfläche der rückseitigen Beschichtung zu rauh wird, dann
neigt das Band zu Änderung in der Signalausgabe.
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Wird eine besondere Kombination des Rohmaterials ausgewählt, dann
muß die Glätte der Oberfläche der rückseitigen Beschichtung richtig ausgewählt werden,
damit sie den Zweck erfüllt, die Staucheffekte zu verringern und das Auftreten von
Signaländerungen bei der Ausgabe zu verhindern. Die Korngröße, der Inhalt und der
Zustand der Dispersion des nichtmagnetischen Pulvers bestimmt die Oberflächenglätte
der rückseitigen Beschichtung. Wie oben beschrieben, bewirkt das nichtmagnetische
Pulver eine Vergrößerung der Festigkeit, der, rückseitigen Beschichtung- und verzögert
die Abnutzung der rückseitigen Beschichtung. Um die Festigkeit zu vergrößern, kann
ein hartes Pulver, wie ein Abriebmittel, teilweise in dem nichtmagnetischen Pulver
verwendet werden. -Das nichtmagnetische Pulver kann auch ein elektrisch leitendes
Pulver enthalten, damit sich die rückseitige Beschichtung nicht elektrisch auflädt.
Beispiele nichtmagnetischer Pulver, die vorteilhafterweise hier eingesetzt werden
können, sind (1) elektrisch leitende Pulver wie Ruß oder Graphit und (2) anorganische
Füllstoffe wie SiO2, TiO2, A12O3, Cm203, SiC, CeO2, CaC03, Zinkoxid, Goethit,oU-Fe203,
Talk, Kaolin*, Ca603, Bornitrit, Graphitfluorid Lind Molybdändisulfid. Jede Kombination
der Elemente aus den Gruppen (1) und (2) kann ebenfalls benutzt werden. Typisch
für diese nichtmagnetischen Pulver sind CaCO3- und Ruß. Die Menge des benutzten
nichtmagnetischen Pulvers, ausgedrückt
in Gewichtsanteilen, ist
10 bis 200 Teile, voizugsweise 2t) bis 150 Teile, in Fall eines Elementes der Gruppe
(1), und 10 bis 300 Teile, vorzugsweise 20 bis 250 Teile, im Fall' eines Elementes
der Gruppe (2j, jeweils bezogen auf 100 Teile des Bindemittels. Falls die Menge
des nichtmagnetischen Pulvers über die obere Grenze; des relevanten Bereiches vergrößert
wird, dann tritt ein Nachteil auf, der darin besteht, daß die rückseitige Beschichtung
spröde wird und die Signalausfälle sich verschlimmern.
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Der Teig für die rückseitige Beschichtung wird durch sorgfältiges
Kneten des zuvor erwähnten Konslharzes und des nichtmagnetischen Pulvers in einer
geeigneten Vorrichtung, wie z.B. einer Kugelmühle, einer Sandmühle, einer Walzenmühle,
einer Hochgeschwindigkeitsflügelzerkleinerungsmdschirle, einem Homogenisator oder
einer Ultraschallzerkleinerungsmaschine erhalten. Dieser Teig für die rückseitige
Beschichtung wird durch bekannte Methoden auf ein nichtmagnetisches Substrat aufgebracht.
Die aufgebrachte riickseitigc Beschichtung weist eine Dicke von 0,1 bis 3 µm, vorzugsweise
0,2 bi 2 Mm auf Trockenbasis auf.
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Es erweist sich aus den weiter unten genannten Gründen als vorteilhaft,
als energiereiche Strahlung für die Vernetzung der erfindungsgemäß aufgebrachten
rückseitigen Schicht einen Elektronenstrahl zu verwenden, der von eirleln Elektronenstrahlbeschleuniger
ausgeht. Wahlweise jedoch kallnn (iio γ -Strahlung von Co60, die ß-Strahlung
von Sr90 oder (iie Röntgenstrahlung eines Röntgengenerators wirksam eingesetz@ werden.
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Als Strahlungsquelle hat sich der oben genannte ElektronenF strahlungsbeschleuniger
als besonders vorteilhaft erwiesen hinsichtlicll der Einfachheit, mit der die Dosierung
der absorbierten Strahlung gesteuert werden kann. Die ionisierende Strahlung wird
bei der Einführung in die Fertigungsstraße automatisch abgeschirmt, und eine Verbindung
zwischen den verschiedenen Geräten der Fertigungs straße und der Kontrolleinheit
für die Arbeitsschritte wird hergestellt.
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Bis heute wurden verschiedene Elektronenstrahlbeschleuniger entwickelt,
wie der Cockcroft-Beschleuniger, Van de Graaf-Beschleuniger, der Beschleuniger vom
Typ des wechselseitigen Transformators, der Beschleuniger vom Typ des Transformater
mit isoliertem Eisenkern und der Linearbeschleuniger. Sie unterscheiden sich hauptsächlich
in der Art der Hochspannungserzeugung voneinander. Die meisten magnetischen Aufzeichnungsmaterialien,
die für allgemeine Anwendungen vorgesehen sind, weisen eine dünne Magnetschicht
mit einer Dicke #10 pm auf. Beschleunigungsspannungen über 1000 kV, die bei den
obengenannten Beschleunigungen normalerweise benutzt werden, finden bei der Herstellung
solcher magnetischer Aufzeichnungsmaterialien keine Anwendung. Somit genügt für
die in dieser Erfindung vorgesehene Bestrahlung ein Elektronenstrahlbeschleuniger,
der für niedrige Beschleunigungsspannungen von 300 kV oder weniger ausgelegt ist.
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Dieser Beschleuniger mit einer solchen niedrigen Beschleunigungsspannung
ist weiterhin hinsichtlich der Kosten vorteilhaft, die - neben den Kosten für das
System selbst - für die Abschirmung nötig sind.
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Die Vortéile hinsichtlich der Kosten für die Abschirmung ergeben s
ic aus Tab. 1.
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Tabelle 1 Beschleunigungsspannung und Dicke de,- Abschirmung Beschleunigungsspannung
Abschirmungsmaterial Dicke der Abschimung (kV) (cm) 150 Blei 0,5 200 Blei 2 300
Blei 3 500 Beton 85 750 Beton 115 1.000 Beton 125 2.000 Beton 175 3.000 Beton 190
QuelIe:Report of Radiation Utilization Study Meeting, Seite 8 (August, 1979, Japan
Atomic Energy Forum) Aus Tabelle 1 ist zu entnehmen, daß bei einem Elektronenstrahlbeschleuniger
mit einer Besch3 eunigti- icisspannung von nicht mehr als 300 kV die Verwendung
von Bleipiatten, (3 cm maximale Dicke), mit denen die gesamte Beschleunigerröhre
abgeschirmt und die Bestrahlungsseite eingefaßt wird, für die vollständige Erfassung
von Röntgenundichtigkeiten ausreicht. Somit besteht keine Notwendigkeit für die
Errichtung einer teuren Elektronenbestrahlungskammer zur Abschirmung der Undichtigkeiten,
und das System selbst kann als eine Einheit in die gesamte Fertigungsstraße für
magnetische Aufzeichnungsmaterialien eingebaut werden. Folglich kann das Trocknen
und Aushärten von Magnetbändern oder Magnetpzlatter mittels Elektronenstrahlen in
einer ununterbrochenen Fertigungs-Linie ausgeführt werden.
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Konkrete Beispiele von Systemen, die vorzugsweise bei diesel Erfindung
benutzt werden, sind dkr amerikanische Niederspannungselektronenstrahlbeschleuniger
von Energy Science, Inc.
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(ESI), der unter der Handelsbezeichnung Elektrocurtain System vertrieben
wird, der Elektronenstrahlbeschleuniger von RPC Corp., der unter der Handelsbezeichnung
Braod-beam-System vertrieben wird, und der selbstabschirmende Niederspannungselektronenbeschleuniger
von Polymer Physik aus der Bundesrepublik Deutschland. Sofern die oben genannte,
aufgebrachte Bindemittelschicht mittels eines Niederspannungsbeschleunigers von
150 bis 300 kV ausgehärtet wird, leidet, wenn die Dosierung der absorbierten Strahlung
5 Mrad übersteigt, das magnetische Aufzeichnungsmaterial für lor-und Textaufzeichnungen
unter der verstärkten Ablagerung von abgelöstem Magnetfilm am Aufzeichnungsknopf
und das Material für Videozwecke unter ähnlichen verstärkten Ablagerungen an den
Rotationszylindern, wobei bei beiden die Haltbarkeit des Materials bei der Benutzung
unter hohen Temperaturen und hoher Luftfeuchtigkeit beeinträchtigt wird. Wenn die
-Dosierung der absorbierten Strahlung in den Bereich von 0,5 bis 5 .Mrad fällt,
führen die Polymerisation und die Vernetzung, die durch die Bestrahlung mit Elektronenstrahlen
bewirkt werden, zu Dichten, die geeignet dafür sind, daz die aufgebrachte Magnetspur
ein ausgewogenes Verhältnis von Flexibilität und Festigkeit aufweist , verbesserten
Widerstand gegen Abnutzung infolge Reibung der Magnetschicht an dem Aufzeichnungskopf
zeigt und Ablagerungen von abgelöstem Magnetfilm an dem Kopf oder Zylinder ausschließt.
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Somit zeigt das erhaltene magnetische Auf ichnungsmaterial herausragende
Eigenschaften.
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Was die Vernetzung des Bindemittels in der aufgebrachten Magnetspur
betrifft, so ist es wichtig,' daß die Magnetspur auf dem Substrat: der Strahlung
unter einem Inertgasstrom wie Stickstoff oder Helium ausgesetzt werden sollte. Wie
es oft bei irgendwelchen aufgebrachten Schichten der Fall ist, die magnetische Pigmente
in hoher Konzentration enthalten, nimmt die aufgebrachte Magnetspur, die das Magnetpulver
enthält, unvermeidlicherweise eine poröse Struktur an. Wenn diese Schicht in Luft
der Strahlung ausgesetzt wird, dann erzeugt die Strahlung, die die Vernetzung des
Bindemittels auslösen soll, in der Luft Ozon, so daß die im Polymer erzeugten Radikale
durch dieses Ozon an der Vernetzungsreaktion gehindert werden. Das Ozon bewirkt
diesen entgegengesetzten Effekt nicht nur an der Oberfläche der aufgebrachten Magnetschicht,
sondern wegen der Porosität der Struktur auch im Innern, wodurch das Fortschreiten
der Vernetzung beeinträchtigt wird. Somit ist es wichtig, daß die unmittelbare Atmosphäre
einschließlich des mit der energiereichen Strahlung bestrahlten Ortes mit einem-Inertgas
wie Stickstoff, Helium oder Kohlendioxid mit einem höchstzulässigen Sauerstoffgehalt
von 1%, vorzugswerise nicht man als 5000 ppm ausgefüllt wird.
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Die auf der einen. Oberfläche. des Substrats äufgebrachte Aufzeichnungsschicht
kann erfindungsgemäß entweder aus einer aufgebrachten Schicht oder einem ferromagnetischen
Film bestehen. Die aufgebrachte Schicht wird durch Verteilen eines magnetischen
Pulvers in einem wärmehärtenden Kunstharz oder einem strahlungsempfindlichen härtenden
Kunstharz erhalten, s daß ein Magnetspurmaterial erzeugt wird, das auf dieses Substrat
mit einer Dicke von 0,5 bis 20 Im, vorzugsweise 0,5 bis 10 Wm, auf Trockenbasis
aufgebracht wird und durch. Erwärmung oder Bestrahlung ausgehärtet wird.
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Als wärmehärtendes Kunstharz oder strahlungsempfindliches härtendes
Kunstharz, das als Bindemittel in dem Magnetspurmaterial verwendet wird, kann jedes
aus dem Stand der Technik bekannte Kunstharz benutzt werden. Beispiele sind die
zuvor genannten verschiedenen Polymere in ihrer unveränderten Form, Kombinationen
von Kunstharzen, die sich aus der Modifizierung mittels Bestrahlung ergeben, mit
Polyurethanelastomeren, Präpolymeren, Telomeren und Isocyanatverbindungen und wärmehärtenden
Kunstharzen. Beispiele von strahlungsempfindlichem härteridem Kunstharz sind bereits
genannt worden. Das Verfahren zur Anwendung eines solchen strahlungsempfindlichen
härtenden Kunstharzes und die Methode zum Aushärten des aufgebrachten Kunstharzes
sind oben beschrieben worden.
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Beispiele von Lösungsmitteln, die in der vorliegenden Erfindung verwendet
werden, schließen Verdünnungsmittel oder Lösungsmittel ein; d.h. Ketone wie Aceton,
Methyläthylketon, Methylisobutylketon und Cyclohexanon; Alkohole wie Methanol, Äthanol,
Isopropanol und Butanole, die niemals mit wärmehärtenden Isocyanatbindemitteln verwendbar
gewesen sind; Äther wie Tetrahydrofuran und Dioxan; Lösungsmittel wie Dimethylformamid,
Vinylpyrrolidon und Nitropropan; und aromatische Kohlenwasserstoffe wie Toluol und
Xylol.
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Das erfindungsgemäß zu verwendende Magnetpulver kann aus einer Vielzahl
von fein verteilten magnetischen Pulvern ausgewählt werden, wie t-Fe203, Je304 Co-dotiertes
9-Fe203, Co-dotierte t-Fe203-Fe304-feste Lösung, CrO>, Co-Verbindung/absorbiertes
t-Fe203, Co-Verbindung/ absorbiertes Je304 (einschließlich des Zwischenoxyds
mit
t-Fe304; der Ausdruck "Co-Verbindung" bedeutet hier Kobaltoxid, Kobalthydroxid,
Kobaltferrit oder Kobaltionadsorbat, das in der Lage ist, die magnetische Anisotropie
von Kobalt zum Zwecke der Verbesserung der Koerzitivkraft einzusetzen), sowie Kombinationen,
die überwiegenc aus solchen ferromagnetischen Metallen wie Co, Fe-Co, Fe-Co-Ni und
Co-Ni gebildet werden. Die Zubereitung des Magnetpulvers kann durch naßchemische
Reduktion unter Verwendung eines Reduktionsmittels wie NaBH4 oder nach einer Methode
erfolgen, welche darin besteht, daß man die Oberfläche von Eisenoxid mit einer Si-Verbindung
behandelt und dann das behandelte Eisenoxid einer trockenen Reduktion unterwirft,
beispielsweise mit Wasserstoffgas oder einer Vakuumverdampfung unter einem Strom
von Argongas bei niederem Druck.
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Feinverteiltes Einkristall-Bariumferrit kann ebenfalls vrwendet werden.
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Das feinverteilte Magnetspulver kann aus nadelförmigen Teilchen oder
Granulat bestehen. Die Wahl zwischen diesen beiden Sorten richtet sich nach dem
Verwendungszweck, für den das fertige Magnetaufzeichpungsmaterial verwendet wird.
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Die nadelförmigen Pulverteilchen sollen eine mittlere Längsachse von
0,1 bis 1 Em und eine mittlere Querachse von 0,02 bis 0,1 inn aufweisen. Das Granulat
soll einen mittleren Teilchendurchmesser von 0,01 bis 0,5 Um aufweisen. Das feinverteilte
Magnetpulver wird in einer Menge von 200 bis 900 Gew.-%, vorzugsweise 250 bis 700
Gew.-%, bezüglich der Gesamtmenge des 'erwähnten Kunstharzes eingearbeitet.
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Im Falle eines ferromagnetischen Filmes wird die Magnets schicht dadurch
erhalten, daß eine Legierungsrohmasse aus Kobalt/Nickel (Atomverhältnis 8/2) zubereitet
wird und dieses Material in Form eines ferromagnetischen Filmstreifens auf ein Substrat
mittels Vakuumbedampfung aufgebracht wird. Diese Vakuumbedampfung erfolgt mittels
Elektronenstrahlheizung, wobei der zentrale 'Einfallswinkel des Elek-'tronenstrahls
auf 700 eingestellt ist. Ein zylindrischer Behälter kann für das Abkühlen des Trägerfilms
verwendet werden, wobei die Kühltemperatur auf 50C eingestellt ist.
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Die Vakuumbedampfung erfolgt in einem Vakuumbehälter, der zuerst auf
3 x 10 3 Pa evakuiert wird und dann mit Sauerstoffgas gefüllt wird, bis der Druck
auf 6,3 x 10 3 Pa angestiegen'ist. Während der Vakuumbedampfung werden die der Elektronenkanone
zugeführte Leistung und die Vorschubgeschwindigkeit des Films ebenso wie die des
Substrates so eingestellt, daß der aufgedampfte Film eine Dicke von ungefähr 800
i aufweist.
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Der so erhaltene ferromagnetische Film weist eine Koerzitivkraft von
ungefähr 1000 Oe und eine magnetische Flußdichte, Br, von ungefähr 8000 G auf; dies
sind höchst vorteilhafte Werte für ein magnetisches Aufzeichnungsmaterial.
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Nachstehend werden Ausführungsbeispiele dieser Erfindung und Kontrollen
angeführt. Die hierin aufgeführten Eigenschaften wurden, wie unten gezeigt, gemessen
oder berechnet.
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(A) Reibungskoeffizient: Ein vorgegebenes Magnetband wurde auf einem
Kreisbogen von 180P um einen Aluminiumzylinder mit einer polierten Oberfläehe und
einem Durchmesser von 4 mm geschlungen, wobei die rückseitige Beschichtung auf der
Zylinderoberfläche auflag und die Laufgeschwindigkeit 2 cm/sec betrug.
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Während des Laufs wurde die Spannung des Bandes an der Zuführungsseite
und an der Rückspulseite gemessen. Der Reibungskoeffizient dieses Bandes wurde aus
den Meßergebnissen berechnet.
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(B) Staucheffekte: Mit einem gewöhnlichen, auf dem Markt verfügbaren
VHS-Videorecorder (VTR) wurde ein vorgegebenes Band durch schnellen Vorlauf vollständig
abgewickelt und dann durch schnellen Rücklauf wieder aufgewickelt. Während des schnellen
Rücklaufes wurde der Bandlauf dann gestoppt, als die verbliebene Bandlänge auf 50
m abgenommen hatte, und dann wurde das Aufwickeln wieder aufgenommen und bis zum
Ende des Bandes fortgesetzt. Das Band wurde visuell hinsichtlich der Aufspuleigenschaften
untersucht. Diese Verhältnisse wurden in einer 0-X-Skala eingetragen, wobei 0 dafür
steht, daß keine Zwischenräume zwischen benachbarten Lagen des aufgewickelten Bandes
aufgetreten sind, d.h., daß gute Aufwickeleigenschaften des Bandes vorlagen, und
wobei X dafür steht, daß ZwisChenräume zwischen benachbarten Lagen des aufgewickelten
Bandes aufgetreten sind, d.h. daß schlechte Aufwickeleigenschaften vorlagen.
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(C) Abnutzung der rückseitigen Beschichtung: In einem gewöhnlichen,
auf dem Markt verfügbaren VHS-Videorecorder (VTR), wurde ein vorgegebenes Band 100
mal bei einer Temperatur von 400C und einer relativen Luftfeuchtigkeit von 800 auf
und abgewickelt. Dann wurde das Innere der Kassette visuell auf Reinheit untersucht.
Die Re-inheit wurde in einer 0-X-Skala eingetragen, wobei X für das Vorhandensein
von Abriebteilchen und 0 für die Abwesenheit von Abriebteilchen steht.
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(D) Haftung der magnetischen Schicht und der rückseitigen Beschichtung:
Ein vorgegebenes Band wurde auf eine VHS-Bandspule aufgewickelt und dann bei einer
Temperatur von 600C 5 Tage lang stehen lassen. Am Ende dieser Zeit wurde das Band
visuell bezüglich der Adhäsion zwischen der magnetischen Schicht und der rückseitigen
Beschichtung untersucht. Die Adhäsion wurde in einer 0--X-Skala eingetragen, wobei
0 für die fehlende Haftung und X für vorhandene Haftung steht.
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(E) Zittereffekte: In einem VHS-Vldeorecorder (VTR) wurde ein vorgegebenes
Band bei einer Temperatur von 400C und einer relativen Luftfeuchtigkeit von 800
100 mal auf- und abgewickelt. Während dieser wiffiderholten Durchläufe des bandes
wurde das auf einem Fernsehbildschirm dargestellte Bild hinsichtlich Bildschwingungen
visuell untersucht. Die Zittereffekte wurden in einer 0-X-Skala eingetragen, wobei
0 für die Abwesenheit von Zittereffekten und X für das Auftreten von Zittereffekten
steht.
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(F) Kräuseln: Eine Probe, 50 mm x 50 mm, die von einem vorgegebenen
Band abgeschnitten wurde, wurde auf eine flache Glasplatte aufgebracht und dort
belassen. Das Kräuseln wurde in eine 0-X-Skala eingetragen, wobei 0 für die Abwe
senhe it von Kräuseln und X für das Auftreten von Kräuseln steht.
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(G) Oberflächenrauhigkeit: Die Oberflächenrauhigkeit eines vorgegebenen
Bandes wurde mittels eines Oberflächenrauhigkeitstestgerätes (hergestellt von '
Taylor-Hobson) untersucht. Die Oberflächenrauhigkeit wurde über eine 20-Punkt-Mittelung
beurteilt, die' auf den in Form einer Tabelle erhaltenen Daten basierte.
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Beispiel 1: Eine Kobalt/Nickel-L.egierung (Gewichtsverhältnis 8/2)
wurde zubereitet und mittels Vakuumbedampfung diagonal auf einen Trägerfilm aus
Polyäthylenterephthalat aufgebracht. Durch Regulierung der der Legierung zugeführten
Wärme und der Vorlaufgeschwindigkeit' des Trägerfilms wurde die Legierung in einer
Dicke von ungefähr 1500 auf aufgedampft. Der so erhaltene beschichtete Filmstreifen
wurde als Ausgangsmaterial benutzt.
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In einer Kugelmühle wurden die folgenden Komponenten in den angegebenen
Verhältnissen für eine sorgfältige Verteilung 5 Stunden lang geknetet.
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Ruß (Teilchendurchmesser 81 pm; hergestellt von der Asahi Carbon Co.,
Ltd. und unter der Handelsbezeichnung Asahi HS500 vertrieben) 50 Teile Acrylmodifiziertes
Vinylchlorid-Vinylacetat-Vinylalkohol-Copolymer 30 Teile Acrylmodifiziertes Polyurethanelastomer
20 Teile
Laurinsäure 5 Teile Lösungsmittelgemisch (Methyläthylketon/Toiuol
= 1/1) 300 Teile Das resultierende Gemisch wurde in einer Dicke von 2 pm auf Trockenbasis
auf die rückseitige Fläche des zuvor erwähnten Ausgangsmaterials aufgetragen, das
eine magnetische Beschichtung auf der vorderen Oberfläche trägt. Mittels eines Elektronenstrahlbeschleunigers
vom "electro- curtain" Typ wurde die so auf dem Ausgangsmaterial gebildete rückseitige
Beschichtung durch Bestrahlung unter einer Stiökstoffdecke ausgehärtet, wobei die
Beschleunigungsspannung 150 keV, der Elektrodenstrom 10 mA und die Dosis 5 Mrad
betrug. Dieses Material wurde dann zu einem 1/2 Zoll Videoband geschnitten und bezüglich
der oben erwähnten verschiedenen Eigenschaften getestet. Die Ergebnisse sind in
Tabelle 2 dargestellt.
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Beispiel 2: Ein VTR-Band wurde gemäß dem Verfahren von Beispiel 1
hergestellt, wobei jedoch zwei Teile Stearinsäure anstelle von Laurinsäure verwendet
wurden. Dieses Band wurde auf gleiche Weise getestet. Die Ergebnisse sind in Tabelle
2 dargestellt.
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Beispiel 3: Die folgenden Kompönenten in den angegebenen Verhältnissen
wurden geknetet.
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SiO2 (Teilchendurchmesser 2 Wm; hergestellt von der Fujimi Abradant
Industry Co., Ltd.) 50 Teile Acrylmodifiziertes Vinylchlorid-Vinylacetat-Vinylalkohol-Copolymer
30 Teile Acrylmodifiziertes Polyurethanelastomer 20 Teile Stearinsäure/Butylmyristatgemisch
(1/1) 6 Teile Lösungsmittelgemisch (Methyläthylketon/Toluol = 1/1) 300 Teile Gemäß
dem Verfahren von Beispiel 1 wurde das resultierende Gemisch in einer Dicke von
1 pm auf Trockenbasis zur Erzeugung einer rückseitigen Beschichtung auf der Rücksei-te
des Ausgangsmaterials aufgetragen. Die so erhaltene rückseitige Beschichtung wurde
durch Bestrahlung mittels eines Elektronenstrahles mit 150 keV Beschleunigungsspannung,
10 mA Elektrodenstrom und einer Dosis von 3'Mrad ausgehärtet.
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Ein daraus hergestelltes VTR-Band wurde auf gleiche Weise getestet.
Die Ergebnisse sind in Tabelle 2 dargestellt.
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Beispiel 4: 1 Die folgenden Komponenten in den angegebenen Verhältnissen
wurden geknetet.
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Ruß (Teilchendurchmesser 20 pm; hergestellt von Columbia und vertrieben
unter der Handelsbezeichnung Conductex SC) 50 Teile Acrylmodifizierte 8 Polyesterharz
60 Teile Stearinsäure/Butylstearatgemisch (1/1) 3 Teile Lösungsmittelgemisch (Methyläthylketon/Toluol
= 1/1) 300 Teile Das resultierende Gemisch wurde gemäß dem Verfahren von Beispiel
1 in einer Dicke von 0,5 pm auf Trockenbasis auf der rückseitigen Oberfläche des
Ausgangsmaterials aufgebracht, um eine rückseitige Beschichtung zu bilden. Die rückseitige
Beschichtung wurde unter Bestrahlung mittels eines Elektronenstrahles bei 150 keV
Beschleunigungsspannung, 7 mA Elektrodenstrom und einer Dosis von 2 Mrad ausgehärtet.
Ein daraus, hergestelltes VTR-Band wurde ähnlich getestet. Die Ergebnisse sind in
Tabelle 2 dargestellt.
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Beispiel 5: Die folgenden Komponenten in den angegebenen Verhältnissen
wurden geknetet.
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Ruß (Teilchendurchmesser 81 pm; hergestelit von der Asahi Carbon Co.,
Ltd. und vertrieben unter dem Handelsnamen. Asahi HS 500) 10 Teile
Kalziumcarbonat
(Teilchendurchmesser 50 Mm) 40 Teile Acrylmodifiziertes Polyurethanelastomer 30
Teile Vinylchlorid-yinylacetat-vinylalkohol-copolymer (hergestellt von Union Carbide
und vertrieben unter der Handelsbezeichnung VAGH) 70 Teile Myristinsäure/Isopropyllauratgemisch
(1/1) 20 Teile Lösungsmittelgemisch (Methyläthylketon/Toluol = 1/1) 300 Teile Das
resultierende Gemisch wurde gemäß dem Verfahren von Beispiel 1 in einer Dicke von
0,3 iim aufTrockenbasis auf der rückseitigen Oberfläche des Ausgangsmaterials aufgetragen,
um eine rückseitige Beschichtung herzustellen Die rückseitige Beschichtung wurde
durch Bestrahlung mittels eines Elektronenstrahls bei keV Beschleunigungsspafrnung,
10 mA Elektrodenstrom und einer Dosis von 3 Mrad ausgehärtet. Ein daraus hergestelltes
VTR-Band wurde- auf ähnliche Weise getestet. Die Ergebnisse sind in Tabelle 2 dargestellt.
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Beispiel 6: In einer Kugelmühle wurden die folgenden Komponenten in
den angegebenen Verhältnissen 3 Stunden lang geknetet.
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Kobaltbeschichtetes, nadelförmiges t-Fe203 (Längsachse 0,-4 pm, Querachse
0,05 pm, Hc 600 Oe) 120 Teile Ruß (antistatisch, vertrieben unter der Handelsbezeichnung
Carbon Black MA-600) 5 Teile α -Al2O3 Pulver (Teilchendurchmesser 0,5 m) 3
Teile Dispersionsmittel (Lecithin aus Sojabohnenöl) 3 Teile Lösungsmittelgemisch
(Methyläthylketon/Toluol = 50/50) 100 Teile Das nadelförmige Eisenoxid wurde vollständig
mit dem Dispersionsmittel benetzt. Das resultierende Gemisch wurde dann mit den
folgenden Komponenten gemischt bzw. in diesen gelöst.
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Vinylchlorid-Vinylacetat-Copolymer (hergestellt von der UCC und vertrieben
unter dem Handelsnamen VAGH) 15 Teile Thermoplastisches Polyurethan (hergestellt
von der Nippon Polyurethan und unter der Handelsbezeichnung Nippolan 3022 vertrieben)
(auf Festkörperbasis) 15 Teile Gieitmittel (mit höherer Fettsäure modifiziertes.Silikonöl)
3 Teile
In einer Kugelmühle, die vorher für die Behandlung des
Maqnetpulvers verwendet wurde, wurde das resultierende Gemisch zwecks vollständiger
Verteilung 42 Stunden lang geknetet. Nach der- Verteilung des Bindemittels in dem
Magnetspurmaterial wurden 5 Gew.-Teile einer Isocyanätverbindung (hergestellt von
Bayer und unter der Handelsbezeichnung Desmodur L vertrieben), die durch Reaktion
mit den funktionellen Gruppen, hauptsächlich Hydroxylgruppen eine Vernetzung bewirken
kann, in die Kugelmühle gegeben und dort 20 Minuten lang geknetet.
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Das so hergestellte Magnetspurmaterial wurde auf einen Polyesterfilm
mit der Dicke 15 Em aufgetragen, mit einem Permanentmagneten (1600 Gauß) orientiert,
mittels einer Infrarotlampe oder Heißluft zur Entfernung.- des Lösungsmittels erwärmt
und zum Glätten der- Oberfläche behandelt. Die Rolle wurde in einem Ofen bei einer
Temperatur von 800C 48 Stunden lang aufbewahrt, um die Vernetzungsreaktion mit dem
Isocyanat zu beschleunigen. Auf der rückseitigen Oberfläche (entgegengesetzt der
magnetischen Aufzeichnungsschicht) des so hergestellten Magnetbandes wurde eine
rückseitige Beschichtung gemäß dem Verfahren nach Beispiel 4 hergestellt, um ein
VTR-Band zu vervollständigen. Dieses Band wurde auf gleiche Weise getestet. Die
Ergebnisse sind in Tabelle 2 dargestellt.
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Beispiel 7: In einer Kugelmühle wurden die folgenden Komponenten in
den angegebenen Verhältnissen 3 Stunden lang geknetet, so daß die nadelförmigen
Eisenoxidteilchen vollständig von dem Dispersionsmittel benetzt wurden.
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Kobaltbeschichtetes, nadelförmiges &-Fe2O3 (Längsachse 0,4 pm,
Querachse 0,05 Em, He 600 Oe) 120 Teile
Ruß (antistatisch, vertrieben
unter der Handelsbezeichnung Carbon black MA-600) .5 Teile ot-A1203 Pulver (Teilchengröße
0,5 pm) 2 Teile Dispersionsmittel (Lecithin aus Sojabohnenöl) 3 Teile Lösungsmittelgemisch
(Methyläthylketon/Toluol = 50/50) 100 Teile Dann wurden die folgenden Komponenten
in den angegebenen Verhältnissen sorgfältig zur Herstellung eines Bindemittels -gemischt.
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Ungesättigtes Polyesterharz mit Acryldoppelbindung (auf Feststoffbasis)
10 Teile Vinylchlorid-Vinyl acetat-Copolymer mit Acryldoppelbindung (auf Feststoffbasis)
10 Teile Polyätherurethanelastomer mit Acryldoppelbindung (auf Festsoffbasisr 10
Teile Lösungsmittelgemisch (Methyläthylketon/Toluol = 50/50) 200 Teile Gleitmittel
(mit einer höheren Fettsäure modifiziertes Silikonöl) 3 Teile
Das
resultierende Gemisch wurde in eine Kugelmühle, die zuvor für die Behandlung des
Magnetpulvers verwendet wurde, gegeben und wiederum 42 Stunden lang geknetet.
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Das so erhaltene Magnetspurmaterial wurde auf einen -15 Um dicken
Polyesterfilm aufgetragen, mittels eines Permanentmagneten (1600 Gauß) orientiert,
mittels einer Infrarotlampe oder Heiß luft zum Entfernen des LösungsmittelS getrocknet
und zum Glätten der Oberfläche behandelt. Dann wurde die magnetische Beschichtung
mittels eines Elektronenstrahlbeschleunigers vom "electro-curtain" Typ der ESI bei
150 keV Beschleunigungsspannung 10 mA Elektrodenstrom und einer Dosis von 5 Mrad
unter einer Stickstoffdecke ausgehärtet.
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Auf der, Rückseite des so erhaltenen Magnetbandes (auf der gegenüberliegenden
Seite der magnetischen Aufzeichnungsschicht) wurde die rückseitige Beschichtung
nach dem Verfahren gemäß Beispiel 5 gebildet. Ein daraus hergestelltes VTR-Band
wurde auf gleiche Weise getestet. Die Ergebnisse sind in Tabelle 2 dargestellt.
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Vergleichsversuch: Das Verfahren gemäß Beispiel 1 wurde wiederholt,
,wobei jedoch keine Laurinsäure zugegeben wurde. Ein so erhaltenes VTR-Band wurde
auf gleiche Weise getestet. Die Ergebnisse sind in Tabelle 2 dargestellt.
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Tabelle 2 Beispiel Reibungs- Stauch- Abnutzung der Anhaften an Zitter-
Kräusel Oberflä- magnetische Aufspul-Nr. koeffizi- effekte rückseitigen der magneti-
effekte chenrau- Regenerati- eigenschafent Beschichtung schen Be- higkeit onsverluste
ten des schichtung Bandes 1 0.22 0 0 0 0 0 0.25 - 0.8 gut 2 0.28 0 0 0 0 0 0.22
- 0.5 gut 3 0.26 0 0 0 0 0 0.18 - 0.6 gut 4 0.27 0 0 0 0 0 0.30 - 0.7 gut 5 0.26
0 0 0 0 0 0.29 - 0.6 gut 6 0.22 0 0 0 0 0 - 0.6 gut 7 0.20 0 0 0 0 0 - 0.5 gut Vergleich
0.50 X X 0 x 0 0.33 - 0.4 schlecht
Aus Tabelle 2 ist zu entnehmen,
daß die Zittereffekte eliminiert wurden, der Reibungskoeffizient gesenkt, die magnetischen
Regenerationsverluste verbessert und die Auf spuleigenschaften des Bandes dadurch
verbessert wurden, daß der rückseitigen Beschichtung eine Fettsäure oder ein Gemisch
aus einer Fettsäure und einem Fettsäureester zugegeben wurde. Es ist weiterhin festzustellen,
daß die Zugabe der Säure oder des Gemisches die hergestelte rückseitige Beschichtung
in den Stand versetzt, bessere Ergebnisse bezüglich der Staucheffekte, der Abnutzung
der rückseitigen Beschichtung und der Haftung an der magnetischen Beschichtung zu
liefern. Somit liefert die vorliegende Erfindung eine Lösung für die verschiedenen
Probleme bei magnetischen Aufzeichnungsmaterialien, insbesondere ferromagnetischen
Filmmaterialien, wie sie in-Video-Cassettenbändern verwendet werden, und trägt erheblich
zur Wertsteigerung solcher Artikel, bei.