DE69003641T2 - Polyesterverbundfolien als träger für oberschichten. - Google Patents

Polyesterverbundfolien als träger für oberschichten.

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DE69003641T2 DE90904851T DE69003641T DE69003641T2 DE 69003641 T2 DE69003641 T2 DE 69003641T2 DE 90904851 T DE90904851 T DE 90904851T DE 69003641 T DE69003641 T DE 69003641T DE 69003641 T2 DE69003641 T2 DE 69003641T2
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Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft Polyesterverbundfilme mit verbesserter Gleitfähigkeit, die dazu bestimmt sind, als Träger für verschiedene Endanwendungsbeschichtungen und insbesondere für Magnetbeschichtungen zu dienen.
  • Aufgrund ihrer ausgezeichneten mechanischen und chemischen Eigenschaften sind Polyesterfilme ein Material der Wahl als Träger für verschiedene filmbildende Beschichtungen, die zu Verbundmaterialien führen, welche zahlreiche Anwendungen finden: Umhüllungen, fotografische Filme, Filme oder Blätter für das graphische Gewerbe, metallisierte Filme, Magnetbänder für die Aufzeichnung von Tönen, Bildern oder anderen Informationen. Jedoch fehlt es den Polyesterfilmen an Gleitfähigkeit, was Schwierigkeiten bei der Verwendung und insbesondere bei der Aufwicklung verursacht, eine Folge eines hohen Reibungskoeffizienten der Filme, die auf sich selbst oder auf glatten metallischen Oberflächen, die fest oder in einer Bewegung sind, gleiten, wie denjenigen, die in den Apparaturen zur Herstellung von Filmen (Rollen, zylindern), zur Verarbeitung oder in den Verwendungsapparaturen, insbesondere denjenigen der Reproduktion von aufgezeichneten Signalen, vorhanden sind. Das am meisten verwendete Mittel, um das Problem zu lösen, das durch das Fehlen von Gleitfähigkeit bei Polyesterfilmen auftritt, besteht darin, ihnen durch Inkorporation von inerten Teilchen aus Salzen oder Metalloxiden, die Rauheiten auf der Oberfläche der Filme erzeugen, eine Oberflächenrauheit zu verleihen. In gewissen Fällen ist diese Lösung für sich allein nicht immer ausreichend, um den Polyesterfilmen die gewünschte Gleitfähigkeit zu verleihen, und bei gewissen Anwendungsarten erweist sie sich als verhängnisvoll für die Eigenschaften der Endbeschichtung, insbesondere wenn es sich um magnetische Beschichtungen handelt.
  • In der Tat äußern sich die Unregelmäßigkeiten der Oberfläche des Trägerfilms in Unregelmäßigkeiten der Oberfläche der magnetischen Beschichtung und selbst in einer Diskontinuität dieser Beschichtung, die einen Verlust an Informationen bei der Aufzeichnung und/oder beim Lesen der Information mit sich bringt. Im übrigen trägt der Abrieb dieser Rauheiten während wiederholten Verwendungen der Magnetfilme gleichermaßen zu deren Verschlechterung bei.
  • Um diese verschiedenen Nachteile zu beheben, hat man vorgeschlagen, auf den Polyesterfilmen Überzüge anzubringen, die dazu bestimmt sind, deren Gleitfähigkeitseigenschaften und als Folge deren Maschinenbearbeitbarkeit und deren Aufwickelbarkeit zu verbessern. Man hat insbesondere gleitfähige Überzüge auf der Basis von filmbildenden Polymeren beschrieben, die ganz besonders gut für die Polyesterfilme mit geringer Rauheit, die als Träger für magnetische Schichten verwendet werden, geeignet sind. So hat man im amerikanischen Patent Nr. 4 233 352 vorgeschlagen, auf mindestens einer der Oberflächen eines Trägerpolyesterfilms einen wurmförmig gestalteten Überzug anzubringen, der dazu bestimmt ist, die Gleitfähigkeitseigenschaften desselben zu verbessern, welcher aus einem wasserlöslichen Polymeren (Polyvinylalkohol, Methylcellulose, Hydroxyethylcellulose, Carboxyethylcellulose, natürliche Kautschuke) und aus einem Polysiloxan von zwischen 30 000 und 300 000 eingeschlossenem Molekulargewicht, das gegebenenfalls funktionelle Gruppen (Epoxy, Amino oder Hydroxy) umfaßt, und/oder aus einem Styrol-Butadien-Kautschuk aufgebaut ist. In den europäischen Patentanmeldungen Nr. 74 750, 88 635 und 108 593 hat man gleitfähige Überzüge beschrieben, die analog zu den vorangehenden sind, aber darüber hinaus Kupplungsmittel enthalten, die dazu bestimmt sind, die Bindung zwischen der Oberfläche des Polyesterfilms und dem Überzug zu verbessern. Diese Kupplungsmittel sind aus Silanen mit funktionellen Gruppen: einerseits Methoxy-, Ethoxy-, silanolischen OH-Gruppen und andererseits Vinyl-, Epoxy-, Amino-, Mercaptan-Gruppen, aufgebaut. Diese Überzüge sind aufgrund ihrer komplexen Zusammensetzung, die im wesentlichen auf die schlechte Kompatibilität der wasserlöslichen Polymeren mit dem hydrophoben Polyesterfilms zurückzuführen ist, von begrenztem industriellem Interesse. Es stellte sich deshalb das Problem, einen Überzug zu finden, der Polyesterfilmen gute Gleitfähigkeitseigenschaften verleiht und der eine gute Kompatibilität und als Folge eine gute Haftung mit Polyester aufweist, ohne auf komplexe Zusammensetzungen zurückzugreifen. Die vorliegende Erfindung nimmt sich vor, eine Lösung für dieses Problem zu finden.
  • Spezieller betrifft die vorliegende Erfindung Polyesterverbundfilme mit verbesserter Gleitfähigkeit, die aus einem orientierten Polyesterfilm aufgebaut sind, wobei mindestens eine Seite desselben einen Überzug umfaßt, der dazu bestimmt ist, diesem eine gute Gleitfähigkeit zu verleihen, dadurch gekennzeichnet, daß besagter Überzug aus mindestens einem modifizierten Polymer aufgebaut ist, welches aus einem gepfropften Polyester besteht, der umfaßt:
  • a) eine Stammkette, die von einem in Wasser verteilbaren Polyester abgeleitet ist, welcher eine Mehrzahl von Sulfonyloxy-Gruppen der allgemeinen Formel:
  • (-SO&sub3;-)n M (I)
  • umfaßt, in der:
  • . n gleich 1 oder 2 ist,
  • . M ein Wasserstoffatom, ein Alkali- oder Erdalkalimetall, ein Ammoniumkation, ein quaternäres Ammoniumkation darstellt,
  • b) Pfropfteile, die aus Copolymereinheiten aufgebaut sind, welche von mindestens einem Monomeren mit ethylenischer Unsättigung und von mindestens einem ethylenisch ungesättigten Organopolysiloxan, das in dem oder den Monomeren mit ethylenischer Unsättigung löslich ist, abgeleitet sind.
  • Durch "in Wasser verteilbare Polyester" bezeichnet man für die Zwecke der vorliegenden Erfindung in Wasser lösliche Polyester oder Polyester, die in Wasser stabile Dispersionen bilden.
  • Die in Wasser verteilbaren Polyester mit Sulfonyloxy-Gruppen sind bekannte Produkte, die insbesondere in den französischen Patenten Nr. 1 401 581 und 1 602 002 und in der europäischen Patentanmeldung Nr. 0 129 674 beschrieben sind;
  • für die Ziele der vorliegenden Erfindung kann man auf die in diesen Patenten beschriebenen Polyester mit Sulfonyloxy- Gruppen zurückgreifen. Spezieller werden die in Wasser verteilbaren Polyester durch Polykondensation einer oder mehrerer Dicarbonsäuren mit mindestens einem oder mehreren aliphatischen Diolen und mindestens einer difunktionellen Verbindung, die mindestens eine Sulfonyloxy-Gruppe umfaßt, erhalten; in der Folge wird der Ausdruck "Sulfonyloxy-Gruppe" aus Bequemlichkeit für die Darstellung auch die Hydroxysulfonyl-Gruppen sowie die Alkali-, Erdalkali- oder Ammoniumsalze, die davon abstammen, bezeichnen.
  • Unter den Dicarbonsäuren, die brauchbar sind, um die in Wasser verteilbaren Polyester herzustellen, kann man als nichtbeschränkende Beispiele aufführen: aromatische Säuren, wie Terephthal-, Isophthal-, Phthal-, 1,4-Naphthalindicarbon-, 4,4'-Oxydibenzoesäure, Bis (4-hydroxycarbonylphenyl)sulfon, 4,4'-Dihydroxycarbonylbenzophenon; aliphatische Säuren, die 3 bis 15 Kohlenstoffatome umfassen, wie Adipin-, Kork-, Sebacin- Succinamid-, Dodecandisäure können allein oder in Mischungen verwendet werden. Unter den vorstehend zitierten Säuren verwendet man vorzugsweise Terephthal- und Isophthalsäure allein oder in Kombination mit den anderen aufgeführten Säuren. Die Mischungen von Terephthalsäure mit einer oder mehreren anderen aromatischen und/oder aliphatischen Dicarbonsäuren und insbesondere mit Isophthalsäure ist ganz besonders gut für den Erhalt von in Wasser dispergierbaren sulfonierten Polyestern geeignet. In diesem Fall kann die Menge an Terephthalsäure, ausgedrückt in Mol, zwischen 20 und 99% und vorzugsweise zwischen 30 und 95% der Gesamtzahl der Mol an nicht-sulfonierten Disäuren variieren.
  • Für die Herstellung der in Wasser verteilbaren sulfonierten Polyester können die Dicarbonsäuren während der Polykondensation durch deren Derivate, die gewöhnlich in diesem Reaktionstyp verwendet werden: Anhydride, Ester oder Säurechloride, ersetzt werden. Man verwendet vorzugsweise Ester und insbesondere Methylester.
  • Als Beispiel für Diole, die für die Herstellung von in Wasser verteilbaren sulfonierten Polyestern brauchbar sind, kann man Ethylenglykol; 1,2-Butandiol; 2,2-Dimethyl-1,3-propandiol; 1,5-Pentandiol; 1,6-Hexandiol; Diethylenglykol; Triethylenglykol Neopenthylglykol; Cyclohexandimethanol, Tetraethylenglykol; Penta-, Hexa- oder Decamethylenglykol aufführen. Ethylenglykol und seine Oligomeren sind ganz besonders gut für die Herstellung von sulfonierten Polyestern geeignet. Man kann sie allein oder in Mischungen untereinander und/oder mit anderen Diolen verwenden. Die Mischungen von Ethylenglykol und dessen Oligomeren der Formel HO-(CH&sub2;-CH&sub2;&submin;O-)nH, in der n eine ganze Zahl zwischen 2 und 10 eingeschlossen ist, werden bevorzugt.
  • Die Sulfonyloxy-Gruppen der Formel -SO&sub3;M können durch die Vermittlung einer difunktionellen Verbindung mit Sulfonyloxy- Gruppe, die mit den Disäuren und/oder den Diolen im Verlauf der Polykondensation reagieren kann, in den Polyester eingeführt werden. Beispiele für derartige Monomere sind in dem französischen Patent Nr. 1 602 002 aufgeführt. Man verwendet vorzugsweise Alkalimetallsalze von aromatischen Dicarbonsäuren mit Sulfonyloxy-Gruppen, wie beispielsweise denjenigen von Sulfoisophthal-, Sulfophthal-, 4- Hydroxysulfonyl-2,7-naphthalindicarbonsäure oder deren Derivate und insbesondere deren Ester. Vorzugsweise ist der verteilbare Polyester ein Copolyester, der eine Mehrzahl von Einheiten, die von mindestens 2 Dicarbonsäuren abgeleitet sind, von denen eine mindestens eine Sulfonyloxy-Gruppe in ihrem Molekül umfaßt, und eine Mehrzahl von Einheiten, die von mindestens einem aliphatischen Diol abgeleitet sind, umfaßt. Die Menge an bifunktioneller Verbindung mit Sulfonyloxy- Gruppe, die in dem sulfonierten Polyester anwesend ist, ist, ausgedrückt in Mol auf insgesamt 100 Mol an difunktioneller Verbindung der gleichen Natur, vorzugsweise zwischen 2 und 30 Mol-% eingeschlossen. Vorzugsweise ist die Zahl der Einheiten, die von einer Dicarbonsäure mit Sulfonyloxy-Gruppe abgeleitet sind, auf insgesamt 100 Einheiten, die von Dicarbonsäuren abgeleitet sind, 2 bis 30. Im allgemeinen sind Mengen an sulfonierter difunktioneller Verbindung, die zwischen 4 Mol und 20 Mol auf insgesamt 100 Mol an difunktioneller Verbindung der gleichen Natur eingeschlossen sind, gut geeignet. Vorzugsweise umfaßt der in Wasser verteilbare Polyester eine Mehrzahl von Einheiten, die von 5-Sulfoisophthalsäure abgeleitet sind. So kann diese Verbindung, wenn man ein Alkalisalz von 5-Hydroxysulfonylisophthalsäure verwendet, 4 Mol bis 30 Mol auf insgesamt 100 Mol an Dicarbonsäureeinheiten, die in dem Polyester vorhanden sind, ausmachen.
  • Die vorstehend beschriebenen in Wasser verteilbaren Polyester werden durch übliche Verfahren erhalten, z.B. durch Umsetzung des Diols oder der Diole mit einer Mischung von Methylestern der verschiedenen notwendigen Säuren in Gegenwart von üblichen Umesterungskatalysatoren, anschließende Polykondensation der so erhaltenen Ester von Diolen. Die Mengen jeden Reagenzes werden so berechnet, daß das Verhältnis der Gesamtzahl an alkoholischen Hydroxylgruppen zur Gesamtzahl an Carboxylgruppen vorzugsweise zwischen 2 und 2,5 eingeschlossen ist.
  • Die bevorzugten in Wasser verteilbaren Polyester sind diejenigen, die eine mittlere Molmasse bezüglich Zahl zwischen 10 000 und 35 000 eingeschlossen, einen Säureindex unterhalb von 5 mg an Kaliumhydroxid pro Gramm, einen Schwefelgehalt zwischen 0,8 und 2 Gew.-% und vorzugsweise zwischen 1,2 und 1,8% eingeschlossen aufweisen.
  • Unter den Monomeren mit ethylenischer Unsättigung, von denen die Pfropfteile abstammen können, kann man aufführen:
  • a) Acrylische Monomere, vorzugsweise der allgemeinen Formel:
  • CH&sub2;= -Y (II)
  • in der:
  • - R ein Wasserstoffatom oder eine Niederalkylgruppe, die gegebenenfalls durch eine Hydroxylgruppe substituiert ist, darstellt;
  • - Y eine funktionelle Hydroxycarbonylgruppe; Alkoxycarbonylgruppe der Formel -COOR&sub1;, in der R&sub1; ein linearer oder verzweigter Alkylrest mit 1 bis 20 Kohlenstoffatomen (gegebenenfalls durch einen Hydroxylrest substituiert) ist; Nitrilgruppe; Amidgruppe der Formel
  • -CON(R&sub2;,R&sub3;), in der R&sub2; und R&sub3;, identisch oder verschieden, für ein Wasserstoffatom oder einen linearen oder verzweigten Alkylrest mit 1 bis 20 Kohlenstoffatomen stehen, darstellt.
  • Als Niederalkylrest bezeichnet man Alkylreste, die 1 bis 4 Kohlenstoffatome umfassen.
  • Als spezielle Beispiele für die Reste R&sub1;, R&sub2; und R&sub3; kann man die Methyl-, Ethyl-, n-Propyl-, Isopropyl-, n-Butyl-, Isobutyl-, tert-Butyl-, n-Pentyl-, n-Hexyl-, 2-Ethylhexyl-, Decyl-, Dodecyl-, Octadecylreste aufführen. Als Beispiel für Hydroxyalkylreste R&sub1; kann man die Hydroxymethyl-, 2- Hydroxyethyl-, 3-Hydroxypropyl-, 4-Hydroxybutylreste aufführen.
  • In der Formel (II) stellt R vorzugsweise ein Wasserstoffatom oder einen Methyl- oder Hydroxymethylrest dar.
  • Unter den Acrylderivaten der Formel (II), die man für die Herstellung der modifizierten Polymere verwenden kann, kann man auf nicht-beschränkende Weise auf führen: Acrylsäure, Methacrylsäure, Acrylnitril, Methacrylnitril, Acrylamid, Methacrylamid, N-Methylacrylamid, die Acrylate und Methacrylate von Methyl, Ethyl, n-Propyl, Isopropyl, n-Butyl, Isobutyl, 2-Ethylhexyl, Stearyl. Diese Monomeren können allein oder in Mischungen von 2 oder mehr als 2 Acrylderivaten verwendet werden. Als Beispiel für die Mischung von Acrylderivaten kann man die Mischungen Methylmethacrylat/Acryl- und/oder Methacrylsäure, Methylmethacrylat/Acryl- oder Methacrylsäure/Ethylacrylat; Methylmethacrylat/Ethylacrylat/Acrylamid oder Methacrylamid; Acrylamid/Methacrylamid Butylacrylat/Acrylsäure; Butylmethacrylat/Ethylacrylat aufführen.
  • b) Vinylische Monomere, wie Vinyl- oder Allylester von aliphatischen oder aromatischen Carbonsäuren: Vinylacetat, Vinylpropionat, Vinylbutyrat, -stearat, -benzoat; vinylaromatische Verbindungen: Styrol, Vinyltoluol; ethylenische Halogenide: Vinylchlorid, Vinylidenchlorid und -fluorid; ethylenische Carbonsäuren: Itacon-, Maleinsäure; ethylenische Sulfonsäuren: Vinylsulfon-, Allylsulfon-, Methallylsulfon-, Styrolsulfonsäure.
  • Vorzugsweise verwendet man modifizierte Polymere, in denen die Pfropfteile von Acrylmonomeren der Formel (II) herstammen, denen man eine kleinere Menge von einem oder mehreren nicht- acrylischen Monomeren, wie den vorstehend genannten, beimengen kann. In diesem Fall wird die Menge an ethylenischem nicht- acrylischem Monomer so berechnet, daß in dem erhaltenen Copolymer die Zahl der sich wiederholenden Einheiten dieses nicht-acrylischen Monomers, ausgedrückt in Mol auf 100 Mol an acrylischem Monomer, vorzugsweise unterhalb von oder gleich 20% und bevorzugter noch bei 10% liegt. Mengen an ethylenischen Einheiten, die 0,1 bis 5 Mol-% darstellen, sind gut geeignet.
  • Man kann, ohne den Rahmen der vorliegenden Erfindung zu verlassen, diesen Monomeren ein oder mehrere Monomere, die eine Vernetzung der Monomeren mit ethylenischer Unsättigung hervorrufen können, beigesellen. Zu diesem Zweck kann man polyethylenische Monomere, die sich unter der Wirkung des Erzeugers von freien Radikalen im Verlauf der Polymerisation vernetzen können, oder auch Monomere, die durch Erwärmen eine Vernetzung des Acrylteils hervorrufen, z.B. während des Herstellungsverfahrens des überzogenen Films oder während der letzten termischen Behandlung des überzogenen Films, verwenden. Als Beispiel für polyethylenische Monomere kann man Diallylphthalat, Divinylbenzol, Diacrylate oder Dimethacrylate von Diolen, wie beispielsweise Ethylenglykoldimethacrylat, aufführen. Hydroxyalkyl(meth)acrylamide, wie N- Methylolacrylamid und N-Methylolmethacrylamid, sind als Vernetzungsmittel unter der Einwirkung von Wärme geeignet.
  • Die Menge an vernetzendem Monomer, wie vorstehend ausgedrückt, liegt vorzugsweise unterhalb von 5 Mol auf 100 Mol an Monomer mit ethylenischer Unsättigung. Im allgemeinen ist sie zwischen 0,1 und 3 Mol-% eingeschlossen.
  • Die ethylenisch ungesättigten Organopolysiloxane, von denen die Copolymer-Einheiten abstammen, die die Pfropfteile aufbauen, können durch die folgende mittlere Formel dargestellt werden:
  • R"R'RSiO(SiRR"'O)m(SiRR""O)nSiRR'R"
  • in der:
  • .die Symbole R identisch oder verschieden sind und einen C&sub1;-C&sub4;-Alkyl-, Phenyl-, 3,3,3-Trifluorpropylrest darstellen;
  • . die Symbole R' identisch oder verschieden sind und R oder einen Vinylrest darstellen;
  • . die Symbole R" identisch oder verschieden sind und R oder einen OH-Rest darstellen;
  • . die Symbole R"' identisch oder verschieden sind und R' einen Vinylrest oder eine Einheit -r-X-, worin r für einen zweiwertigen organischen Rest und X für eine ethylenisch ungesättigte Gruppe steht, darstellen;
  • . die Symbole R"" identisch oder verschieden sind und R"' oder eine Einheit -r'-X', worin r' für einen zweiwertigen organischen Rest und X' für eine nicht ethylenisch ungesättige funktionelle Gruppe steht, darstellen;
  • . mindestens 60% der Reste, die von R, R' und R" dargestellt werden, Methylreste sind;
  • . die Symbole m und n unabhängig Null sein können, wobei R' und/oder R"" einen Vinylrest darstellen, wenn in Null ist, und einen Wert aufweisen, der ausreicht, um eine Viskosität des Polymeren in der Größenordnung von 20 mPas bis 10 000 000 mPas, vorzugsweise in der Größenordnung von 50 bis 7 000 000 mPas, bei 25ºC sicherzustellen.
  • Als Beispiel für Diorganosiloxy-Einheiten, in denen R"' und R"" R oder einen Vinylrest darstellen, kann man die Einheiten:
  • (CH&sub3;)&sub2;SiO ; CH&sub3;(CH&sub2;=CH)SiO ; CH&sub3;(C&sub2;H&sub5;)SiO ; CH&sub3;(C&sub6;H&sub5;)SiO ; (C&sub6;H&sub5;)&sub2;SiO ; CF&sub3;CH&sub2;CH&sub2;(CH&sub3;)SiO.
  • aufführen.
  • Unter den Triorganosiloxy-Blockeinheiten kann man diejenigen der folgenden Formel aufführen:
  • (CH&sub3;)&sub3;SiO0,5 ; (CH&sub3;)&sub2;CH&sub2;=CHSiO0,5 ; (CH&sub3;)&sub2;C&sub6;HSSiO0,5 ; CH&sub3;(C&sub6;H&sub5;)&sub2;SiO0,5 ; CH&sub3;(CH&sub2;=CH)C&sub6;H&sub5;SiO0,5 ;CH&sub2;=CH(C&sub6;H&sub5;)SiO0,5 ; (C&sub6;H&sub5;)&sub3;SiO0,5.
  • Unter den zweiwertigen organischen Resten r und r', die in den Aufbau der Symbole R"' und R"', eingehen können, kann man aufführen: lineare oder verzweigte C&sub1;-C&sub1;&sub8;-Alkylenreste, die gegebenenfalls durch 1 bis 5 zweiwertige Ethylenamingruppen, durch 1 bis 50 C&sub1;-C&sub3;-Alkylenoxidgruppen oder durch eine Gruppe -O-CH&sub2;-CH-CH&sub2;- verlängert sind; OH-Polyoxyalkylenreste, die 1 bis 50 C&sub1;-C&sub3;-Oxyalkylen-Kettenglieder enthalten.
  • Als Beispiel für zweiwertige Reste kann man aufführen:
  • Unter den ethylenisch ungesättigten Gruppen X kann man insbesondere Acrylyloxy- und Methacrylyloxyreste aufführen.
  • Unter den funktionellen Gruppen X' kann man die Epoxy-, Hydroxy-, Carboxy-, Aldehyd-, Ester-, Acetoester-, Aminogruppen aufführen.
  • Unter den bevorzugten ethylenisch ungesättigten Organopolysiloxanen kann man diejenigen mit Acrylat oder Methacrylatfunktion, wie diejenigen, die in der europäischen Patentanmeldung, die unter der Nr. 281 718 publiziert ist, den amerikanischen Patenten Nr. 4 293 678; 4 139 548; 4 558 082; 4 663 185; 4 640 967 beschrieben sind, aufführen.
  • Vorzugsweise entsprechen die jeweiligen Mengen an Stamm- und an Pfropfteilen, die in die Zusammensetzung der modifizierten Polymere eingehen:
  • - 2 bis 60 Gew.-%, vorzugsweise 10 bis 50 Gew.-%, bezogen auf modifiziertes Polymer, an verteilbarem sulfoniertem Polyester;
  • - 0,05 bis 30 Gew.-%, vorzugsweise 5 bis 25 Gew.-%, bezogen auf modifiziertes Polymer, an ethylenisch ungesättigtem Organopolysiloxan;
  • - und, ergänzend auf 100%, Einheiten, die von ethylenisch ungesättigtem bzw. ungesättigten Monomer(en) abgeleitet sind.
  • Die relativen Mengen der verschiedenen Einheiten des Stamms und der Pfropfteile sind eine Funktion der gewünschten Eigenschaften des besagten modifizierten Polymers: beispielsweise Glasübergangstemperatur, Härte, Hydrophilie.
  • Wenn in Wasser dispergierbare Produkte mit alkalischem pH gewünscht sind, ist es vorzuziehen, Einheiten vorliegen zu haben, die von einer vinylischen Monomer-Zusammensetzung abgeleitet sind, die mehr als 5% ihres Gewichts, im allgemeinen in der Größenordnung von 7 bis 11% ihres Gewichts, an ethylenisch ungesättigter Carbonsäure und eine Menge an Organopolysiloxan-Einheiten unterhalb von 30% des Gesamtgewichts des modifizierten Polymers enthalten. Die modifizierten Polymere können hergestellt werden durch:
  • - Voremulsion in Wasser einer Organopolysiloxan-Lösung in dem oder den vinylischen Monomer(en)
  • - dann Zugabe der erhaltenen Emulsion zu einer wäßrigen Lösung oder Dispersion von sulfoniertem Polyester und Polymerisation in Gegenwart eines wasserlöslichen oder in Wasser dispergierbaren Initiators.
  • Die Mengen an verwendeten Reagenzien entsprechen:
  • - 2 bis 60 Gew.-%, vorzugsweise 10 bis 50 Gew.-%, bezogen auf das Gesamtgewicht an verwendeten Monomeren und Polymeren, an sulfoniertem Polyester.
  • - 0,05 bis 30 Gew.-%, vorzugsweise 0,5 bis 10 Gew.-%, bezogen auf das Gesamtgewicht an verwendeten Monomeren und Polymeren, an ethylenisch ungesättigtem Organopolysiloxan.
  • - Ergänzung auf 100% durch ethylenisch ungesättigte(s) Monomer(en).
  • - 0,01 bis 4, vorzugsweise 0,05 bis 2 Gew.-%, bezogen auf das Gesamtgewicht an verwendeten Monomeren und Polymeren, an wasserlöslichem oder in Wasser dispergierbarem Initiator.
  • Die Stufe der Voremulsion in Wasser der Organopolysiloxan- Lösung in dem bzw. den vinylischen Monomer(en) kann mit einem Gewichtsverhältnis vinylische(s) Monomer(e) plus Organopolysiloxan/Wasser in der Größenordnung von 1/5 bis 5/1, im allgemeinen in der Größenordnung von 1/3 bis 3/1, durchgeführt werden.
  • Die Emulgatoren, die verwendet werden können, sind klassische anionische Emulgatoren, die insbesondere durch Fettsäuresalze, Alkylsulfate, Alkylsulfonate, Alkylarylsulfonate, Sulfosuccinate, Erdalkalialkylphosphate, hydrierte oder nichthydrierte Salze von Abietinsäure, repräsentiert werden, nichtionische Emulgatoren, wie polyethoxylierte Fettalkohole, polyethoxylierte Alkylphenole, sulfatierte polyethoxylierte Alkylphenole, polyethoxylierte Fettsäuren.
  • Sie können im Verhältnis von 0,1 bis 3 Gew.-%, bezogen auf das Gesamtgewicht an vinylischem bzw. vinylischen Monomer(en), Organopolysiloxan und sulfoniertem Polyester (d.h. an vinylischem bzw. vinylischen Monomer(en) und an Polymeren), verwendet werden.
  • Eine Variante der Stufe der Voremulsion besteht darin, diese Stufe in Gegenwart eines organolöslichen Initiators durchzuführen. Beispielsweise kann man organische Peroxide, wie Lauroyl-, Benzoyl-, tert-Butylperoxid; Azonitrile, wie Azobis-isobutyronitril aufführen.
  • Eine andere Variante der Durchführung der Voremulsionsstufe besteht darin, in diese Stufe einen Teil des sulfonierten, in Wasser dispergierbaren Polyesters zu verwenden, z.B. bis zu 50 Gew.-% des Gesamtgewichts an sulfoniertem Polyester.
  • Die Voremulsionsstufe wird vorteilhafterweise durch Homogenisierung durchgeführt.
  • Die Polymerisationsstufe nach Zugabe der Emulsion zu einer wäßrigen Lösung oder Dispersion des sulfonierten Polyesters wird in Gegenwart eines in Wasser löslichen oder in Wasser dispergierbaren Initiators, wie z.B. Hydroperoxiden, wie z.B. Wasserstoffperoxid, Cumolhydroperoxid, tert-Butylhydroperoxid, Diisopropylbenzolhydroperoxid, und Persulfaten, wie Natriumpersulfat, Kaliumpersulfat, Ammoniumpersulfat, durchgeführt.
  • Diese Initiatoren sind gegebenenfalls mit einem Reduktionsmittel, wie Natriumbisulfit oder -formaldehydsulfoxylat, Polyethylenaminen, Zuckern: Dextrose, Saccharose, Metallsalzen, kombiniert. Die verwendeten Mengen an Reduktionsmittel variieren von 0 bis 3 Gew.-%, bezogen auf das Gewicht der Zusammensetzung Monomer(e) plus Polymere.
  • Kettenabbruchmittel können gegebenenfalls in Anteilen, die von 0 bis 3 Gew.-%, bezogen auf die Zusammensetzung Monomer plus Polymere, gehen, anwesend sein. Sie werden im allgemeinen aus Mercaptanen, wie N-Dodecylmercaptan, tert-Dodecylmercaptan; Cyclohexen; halogenierten Kohlenwasserstoffen, wie Chloroform, Bromoform, Kohlenstofftetrachlorid, Kohlenstofftetrabromid, Dimeren von α-Methylstyrol ausgewählt.
  • Falls notwendig, kann eine ergänzende Menge an Emulgatoren verwendet werden.
  • Die Durchführung der Polymerisation wird bei einer Temperatur, die eine Funktion von derjenigen der Zersetzung des Initiators ist, durchgeführt; diese Durchführung verläuft im allgemeinen bei einer Temperatur in der Größenordnung von 60 bis 80ºC, vorzugsweise in der Größenordnung von 75ºC.
  • Falls gewünscht, kann der erhaltene Latex, der im allgemeinen in der Größenordnung von 10 bis 40 Gew.-% an modifiziertem Polymer enthält, zerstäubt werden, um leichter aufbewahrt und transportiert zu werden.
  • Die Konzentration des verteilbaren Polyesters und der monomeren polymerisierbaren Verbindung(en) in der wäßrigen Polymerisationsphase ist nicht kritisch und kann innerhalb sehr großer Grenzen variieren. Diese Konzentration wird als Funktion des gewünschten Festkörpergehalts für die Endemulsion und der Polymerisationsquote der monomeren Verbindung(en) unter den Polymerisationsbedingungen ausgewählt.
  • Das nach Polymerisation erhaltene wäßrige Produkt kann direkt für die Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens verwendet werden. Es kann gleichermaßen Gegenstand verschiedener Behandlungen sein. So kann man am Ende der Polymerisation die Abtrennung von unumgesetzten Monomeren durch übliche Verfahren durchführen. Wenn ein oder mehrere Bestandteile der Reaktion freie saure Funktionen umfassen, können diese letzteren durch Zugabe einer mineral- oder organischen Base neutralisiert werden; man verwendet vorzugsweise eine Alkalibase (Natronlauge, Kalilauge), ein quaternäres Ammoniumhydroxid oder Ammoniak. Es kann sich um Sulfonsäurefunktionen des verteilbaren Polyesters und/oder um Carbonsäurefunktionen der ungesättigten Monomeren handeln. Man kann der erhaltenen Emulsion noch Hilfsstoffe, wie Stabilisatoren oder antistatische Mittel, zusetzen. Gemäß einer Variante kann man der erhaltenen Emulsion noch externe Vernetzungsmittel zusetzen. Unter den bevorzugten Vernetzungsmitteln kann man Formaldehyd-Phenol-Harze, Formaldehyd-Amin-Harze, wie die Produkte der Kondensation von Melamin/Formaldehyd, Harnstoff/Formaldehyd, Triazin/Formaldehyd, auf führen. Die Menge an Vernetzungsmittel liegt dann im allgemeinen zwischen 0,1 und 15 Gew.-% und vorzugsweise zwischen 0,5 und 12 Gew.-% eingeschlossen, bezogen auf das Gesamtgewicht des modifizierten Polyesters.
  • Das aus der Polymerisation resultierende Produkt weist gemäß dem Anteil oder der Natur der verwendeten Reagenzien und/oder den Polymerisationsbedingungen und/oder der Endbehandlung, die auf das erhaltene Produkt angewendet wurde, verschiedene Formen auf. So können die Produkte, die aus der Polymerisation eines nicht-sauren acrylischen Monomers mit einer nennenswerten Menge einer polymerisierbaren Säure ((Meth)acrylsäure, Crotonsäure), z.B. mindestens 5 Mol-% der Gesamtheit der polymerisierbaren Monomeren, hervorgehen, in Form einer echten Emulsion, wenn die Carbonsäuregruppen frei vorliegen, oder in Form von mehr oder weniger viskosen wäßrigen Lösungen, wenn die Carboxylgruppen mittels einer der vorstehend aufgeführten Basen und insbesondere mittels einer Alkalibase neutralisiert sind, vorliegen. Die Viskosität der Dispersionen oder Lösungen der modifizierten Polymeren ist nicht kritisch und kann nach Belieben als Funktion der Bedürfnisse durch Modifikation von deren Gehalt an Trockenextrakt gesteuert werden.
  • Die orientierten Filme, die als Träger des Überzugs aus modifiziertem Polymer in den erfindungsgemäßen Verbundfilmen verwendet werden können, sind aus Polyestern aufgebaut, die aus der Polykondensation von einer oder mehreren aromatischen Dicarbonsäuren (oder deren Derivaten), wie beispielsweise Terephthal-, Isophthal-, 2,6-Naphthalindicarbonsäure, mit einem oder mehreren Alkylenglykolen (Ethylenglykol; 1,3- Propylenglykol; 1,4-Butandiol) herstammen. Kleinere Mengen an aliphatischen Dicarbonsäuren (z.B. Adipinsäure) oder Cyclohexandicarbonsäuren oder Diolen, wie beispielsweise Dioder Trioxyalkylenglykol, verzweigten aliphatischen Diolen (Neopentylglykol), 1,4-Cyclohexandimethanol, können mit den Basis-Disäuren und -Diolen vereinigt sein. Im allgemeinen machen diese Verbindungen nicht mehr als 20 Mol-% der letztgenannten aus. Man verwendet vorzugsweise Polyester, die mindestens 80 Mol-% an Einheiten, die von mindestens einer aromatischen Dicarbonsäure und von Ethylenglykol abgeleitet sind, und bevorzugter mindestens 80 Mol-% an Einheiten von Ethylenglykolterephthalat oder -naphthalindicarboxylaten umfassen. Als Beispiele für Polyester, die vorzugsweise als Träger verwendet werden, kann man Polyethylenglykolterephthalat; Poly-1,4-butandiolterephthalat; Polyethylenglykol-2,6-naphthalindicarboxylat aufführen.
  • Die orientierten Trägerpolyesterfilme werden auf klassische Weise durch Extrusion eines amorphen Polyestervlieses, Abkühlen dieses Vlieses, Strecken in einer oder zwei zueinander senkrechten Richtungen, Wärmefixierung und gegebenenfalls Behandlungen, die zum Erhalt von äquilibrierten oder "überzogenen" Filmen bestimmt sind, erhalten.
  • Sie können auf der einen und/oder anderen Fläche eine Oberflächenrauheit aufweisen, die mittels fester mineralischer Teilchen erzeugt wird, die in dem Polykondensat anwesend sind und die entweder von der Ausfällung katalytischer Rückstände auf an sich bekannte Weise oder von der Inkorporierung von bekannten mineralischen Zusätzen, wie beispielsweise Metalloxiden (Aluminiumoxid, Siliciumdioxid, Titanoxid), Aluminosilicaten (Kaolin), Metallsalzen (BaSO&sub4;; CaCO&sub3;) oder deren Mischungen in den Polyester herstammen. Die Teilchengröße dieser Zusätze ist diejenige, die allgemein auf dem Gebiet von Polyesterfilmen verwendet wird, und hängt von der Endverwendung ab, für die der Film bestimmt ist.
  • Die orientierten Trägerpolyesterfilme können selbst einfach oder zusammengesetzt sein. So würde man den Rahmen der vorliegenden Erfindung nicht überschreiten, wenn man als Trägerpolyesterfilm einen Polyesterverbundfilm verwendet, der durch Coextrusion von zwei oder drei Vliesen aus Polymer erhalten wird, die sich durch die Natur des sie aufbauenden Polyesters und/oder durch die An- oder Abwesenheit von Zusätzen und/oder durch die Natur der Zusätze und/oder durch die Teilchengröße der Zusätze und/oder durch den Gehalt an Zusatz unterscheiden. Z.B. kann der Trägerfilm aus einer Schicht eines nicht mit Zusätzen beladenen Polyesters und aus einer Schicht eines mit Zusätzen beladenen Polyesters aufgebaut sein.
  • Die Dicke der Trägerpolyesterfilme, die für den Erhalt der erfindungsgemäßen Polyesterverbundfilme verwendet werden, kann zwischen 5 und 300 um eingeschlossen sein.
  • Obwohl der Überzug aus modifiziertem Polymer gemäß der Erfindung auf jeden Typ von Trägerpolyesterfilm aufgetragen werden kann, wie es vorstehend dargelegt worden ist, wird er vorteilhafterweise verwendet, um Polyesterfilmen, die eine geringe Oberflächenrauheit aufweisen, gute Gleitfähigkeitseigenschaften zu verleihen. Insbesondere ist der Überzug aus modifiziertem Polymer ganz besonders gut geeignet, um die Gleitfähigkeit von Polyesterfilmen zu verbessern, die eine Dicke von 5 bis 30 um und eine Rauheit Ra oder CLA (mittlere arithmetische Abweichung), gemäß der Norm DIN Nr. 4768 unter den später genauer dargelegten Bedingungen gemessen, unterhalb von 0,05 um und vorzugsweise unterhalb von 0,01 um aufweisen. Derartige Polyesterfilme sind für die Herstellung von magnetischen Materialien (Filmen, Bändern, Platten) und insbesondere von Materialien zur magnetischen Aufzeichnung mit hoher Informationsdichte gefragt. Für diesen Anwendungstyp ist es empfehlenswert, über einen Film zu verfügen, der sowenig wie möglich Oberflächenrauheit aufweist, d.h. praktisch frei von Zusätzen ist, und gleichzeitig ein Gleitfähigkeitsvermögen des Films auf sich selbst oder auf festen oder sich bewegenden Metalloberflächen aufweist, das so hoch wie möglich ist. Der Rückgriff auf Überzüge aus modifizierten Polymeren gemäß der vorliegenden Erfindung erlaubt es, diese beiden sich widersprechenden Forderungen in Einklang zu bringen.
  • Der zweite Gegenstand der Erfindung ist demgemäß die Verwendung von Verbundfilmen, die erfindungsgemäß sind und deren orientierter Trägerpolyesterfilm vorzugsweise eine Rauheit Ra unterhalb von oder gleich 0,05 um aufweist, für die Herstellung von Materialien zur magnetischen Aufzeichnung, insbesondere denjenigen mit hoher Informationsdichte, deren magnetische Beschichtung durch Verdampfen von Metalloxiden oder -legierungen oder durch kathodische Beschichtung (sputtering) gebildet ist.
  • Schließlich bilden den dritten Gegenstand der vorliegenden Erfindung die Materialien zur magnetischen Aufzeichnung mit gutem Gleitfähigkeitsvermögen, die durch einen Trägerfilm aufgebaut sind, der auf mindestens einer seiner Flächen einen gleitfähigen Überzug und eine magnetische Beschichtung umfaßt, wobei der Trägerfilm ein Polyesterverbundfilm gemäß der Erfindung ist, insbesondere diejenige mit hoher Informationsdichte, deren magnetische Beschichtung durch Verdampfen von Metalloxiden oder -legierungen oder durch kathodische Beschichtung (sputtering) gebildet ist, deren Träger aus den oben beschriebenen Polyesterverbundfilmen mit gleitfähigem Überzug aufgebaut ist.
  • Die Abscheidung des Überzugs auf dem Polyesterfilm kann durch die verschiedenen dem Fachmann bekannten Verfahren durchgeführt werden. Vorzugsweise führt man das Überziehen von mindestens einer Fläche eines orientierten Trägerpolyesterfilms mittels einer wäßrigen Zusammensetzung eines modifizierten Polymers, wie oben beschrieben, durch. Z.B. wird das modifizierte Polymer in Form einer wäßrigen Dispersion oder in Form einer wäßrigen Lösung, die durch Neutralisation der freien Carbonsäuregruppen, die in dem modifizierten Polymer der wäßrigen Dispersion anwesend sind, mit Hilfe einer Alkalibase erhalten wurde, verwendet. So kann die wäßrige Emulsion oder Lösung des modifizierten Polymers ausgehend von einer Spaltgießvorrichtung durch Schwerkraft oder durch Durchziehen des Films durch die Emulsion oder Lösung oder auch mittels Übertragungswalze abgeschieden werden. Die Dicke der Schicht wird durch jedes geeignete Mittel gesteuert. Das Abscheiden des Überzugs kann entweder vor jeglichem Strecken des Films (Überziehen zu Beginn) oder nach Strecken vor oder nach Wärmefixierung (Überziehen unter Wiederaufnahme) stattfinden. Man zieht es jedoch vor, das Überziehen des Polyesterfilms vor dem Strecken oder zwischen zwei Streckvorgängen vorzunehmen.
  • Vor dem Überziehen kann der Polyesterfilm einer Oberflächenbehandlung, ausgewählt aus den üblicherweise verwendeten und spezieller aus den physikalischen Behandlungen, unterzogen werden. So kann die Seite, die dazu bestimmt ist, den Überzug zu erhalten, elektrischen Entladungen (Corona-Behandlung) oder ionisierenden Strahlen unterworfen werden. Jedoch sind derartige Behandlungen nicht unerläßlich.
  • Die Menge der wäßrigen Überzugszusammensetzung, die auf dem Film abgeschieden wird, hängt einerseits von deren Gehalt an Trockenextrakt und andererseits von der gewünschten Dicke für den Überzug des fertigen Films, d.h. nach Strecken und Wärmefixierung, wenn das Überziehen zu Beginn stattfindet, ab. Diese Menge hängt auch vom Zeitpunkt des Überziehens ab; man muß offensichtlich der Veränderung der Dicke des Überzugs vor und nach Strecken Rechnung tragen, wenn das Überziehen vor dem Strecken durchgeführt wird. Die Dicke des fertigen Überzugs kann in großen Grenzen variieren.
  • Im allgemeinen ist die Dicke des Überzugs aus modifiziertem Polymer oberhalb von oder gleich 0,05 um und unterhalb von 0,01 um, vorzugsweise von 0,7 um. Vorzugsweise ist sie in einem Intervall von 0,1 bis 0,5 um eingeschlossen.
  • Nach dem Überziehen wird der Polyesterfilm in der Wärme behandelt, um das Wasser zu entfernen, das im Überzug enthalten ist, und gegebenenfalls, um die Vernetzung des Polymers hervorzurufen. Im Fall des Überziehens zu Beginn ist es im allgemeinen nicht notwendig, eine thermische Behandlung vorzunehmen; das Trocknen und gegebenenfalls das Vernetzen werden im Verlauf des Streckens und der Wärmefixierung durchgeführt. Man würde jedoch den Rahmen der vorliegenden Erfindung nicht überschreiten, wenn man in diesem Fall vor dem Strecken und der Wärmef ixierung eine thermische Behandlung vornehmen würde, die ausreicht, um die Koalszenz des Latex und das Trocknen hervorzurufen.
  • Der Überzug aus modifiziertem Polymer kann auf einer einzigen Fläche oder auf beiden Flächen des Trägerpolyesterfilms aufgebracht werden. Im letzteren Fall trägt der Überzug, der sich auf der Oberfläche befindet, die dazu bestimmt ist, die Endbeschichtung und insbesondere die magnetische Beschichtung zu empfangen, dazu bei, die Haftung mit dem Träger zu verbessern.
  • Der Erhalt von erfindungsgemäßen Filmen zur magnetischen Aufzeichnung wird durch Abscheidung einer magnetischen Substanz auf einer Seite des Polyesterverbundfilms gemäß bekannten Verfahren durchgeführt. Obwohl man ein Auftragen einer magnetischen Beschichtung durchführen kann, welche aus einer ferromagnetischen Substanz, wie beispielsweise Eisen-, Nickel-, Kobalt-, Chromoxid oder deren Mischungen, aufgebaut ist, die in einem polymeren Bindemittel dispergiert ist, sind die erfindungsgemäßen Polyesterfilme ganz besonders gut zum Erhalt von Filmen mit hoher Informationsdichte durch Abscheiden einer sehr dünnen magnetischen Beschichtung durch die Verfahren der Metallverdampfung oder der ionischen Metallisierung geeignet. Vor dem Abscheiden der magnetischen Beschichtung kann der Polyesterverbundfilm verschiedenen Behandlungen zur Verbesserung seiner Eigenschaften unterzogen werden. So kann er einer Corona-Behandlung unterliegen, um seine Haftungseigenschaften an die magnetische Schicht zu steigern. Mit dem gleichen Ziel ist es auch möglich, eine Haftgrundierungsschicht auf ihm aufzubringen. Zu diesem Zweck kann man zahlreiche Zusammensetzungen verwenden, die in der Literatur beschrieben sind und dem Fachmann wohl bekannt sind. Es hat sich jedoch als vorteilhaft erwiesen, in der europäischen Patentanmeldung 0 260 203 beschriebene wäßrige Lösungen oder Dispersionen von durch acrylische Monomere modifiziertem sulfoniertem Polyester zu verwenden.
  • Die folgenden Beispiele erläutern die Erfindung und zeigen, wie sie in der Praxis durchgeführt werden kann. In diesen Beispielen sind die Eigenschaften der Trägerfilme und/oder der Verbundfilme, auf die man sich bezieht, die folgenden:
    • 1.) Rauheiten a) Mittlere arithmetische Abweichung: Rauheit Ra (oder CLA)
  • Diese Eigenschaft, die in der Norm DIN 4.768 definiert ist, wird mit einer Apparatur PERTHEN S6P gemäß dem in dieser Norm beschriebenen Verfahren unter den folgenden Bedingungen gemessen:
  • - Größe der Abschneid-Wellenlänge (cut-off): 0,08 mm,
  • - Abtastlänge: 1,75 mm,
  • - Krümmungsradius des Fühlers: 5 um,
  • - Auflagekraft des Fühlers: 50 mg.f
  • Das erhaltene Ergebnis ist das Mittel von 30 Messungen, die auf Profilen, die 20 um auseinanderlagen, durchgeführt wurden.
    • b) Maximale Höhe der Oberflächenpeaks: HM
  • Die maximale Höhe der Oberflächenpeaks wurde durch Interferometrie gemäß NOMARSKI mit weißem Licht bestimmt. Zu diesem Zweck verwendete man ein NACHET NS 400-Mikroskop, das mit einem NOMARSKI- Interferometer und einem Objektiv mit einer Vergrößerung von 80 ausgestattet war.
    • c) Optische dreidimensionale Rauheit SRa.
  • Die Rauheit SRa stellt die mittlere arithmetische Abweichung der Oberflächenrauheit in Bezug auf die mittlere Ebene dar, ausgedrückt in um (es handelt sich um die Erweiterung der Rauheit Ra auf eine Oberfläche).
  • Die Rauheit SRa wurde mittels einer Apparatur der Marke SURFCORDER ET-30 HK, die mit einer Behandlungseinheit SPA 11 der Firma KOSAKA Laboratories Ltd. und einem Sensor vom optischen Typ der Marke HIPOSS ausgestattet war, unter den folgenden Bedingungen bestimmt:
  • - Abschneid-Wellenlänge (cut-off) - 0,08 mm
  • - Vergrößerung: x 20 000
  • - Abtastgeschwindigkeit: 20 um/s
  • - Abtastlänge: 0,25 mm mit einer Stichproben- Abstufung von 0,5 um
  • - Anzahl von Profilen: 150 mit einer Abstufung zwischen den Profilen von 0,5 um
  • - getestete Oberfläche: 0,25 mm x 0,075 mm
  • - Verstärkungsfaktor: 1
  • - Hysterese: 1
    • 2.) Reibungskoeffizienten Koeffizienten der statischen (us) und dynamischen (ud) Reibung Film/Metall
  • Sie sind nach dem sogenannten "SHOE-SHINE"-Verfahren, das in der japanischen Patentanmeldung J 63 28627 beschrieben wird, unter Verwendung einer Apparatur, die zu der in besagter Anmeldung beschriebenen analog war, unter den folgenden Bedingungen bestimmt worden:
  • - Durchmesser der Rolle 6 mm
  • - Bandbreite 1,27 cm
  • - Abwicklungsgeschwindigkeit 0,9 m/min
  • - Spannung 50 g
  • - Dauer 15 min
  • - Temperatur 25ºC
  • - relative Feuchtigkeit 35%
  • - Kontaktfläche 1,27 x 0,7 cm
  • Die Frequenz der Scherbeanspruchung ist in der Größenordnung von 1 Hz.
    • BEISPIEL 1.) Herstellung eines Latex von gepfropftem sulfoniertem Polyester. a) Voremulsion
  • In einen 1 l-Becher gibt man:
  • - 100,8 g Methylmethacrylat
  • - 38,4 g Butylacrylat
  • - und 4,8 g Methacrylsäure.
  • Man fügt unter Rühren dazu:
  • - 48 g eines ungesättigten Organopolysiloxanöls der durchschnittlichen Formel
  • - 0,2 g Lauroylperoxid.
  • Man beläßt das Medium bis zur vollständigen Auflösung unter Rühren. In einem Becher mischt man 80 g Wasser, 2 g wäßrige Lösung mit 40,7 Gew.-% ethoxyliertem, teilweise sulfatiertem Nonylphenol, das 25 Einheiten Ethylenoxid enthält, 3 g einer 20 Gew.-%igen wäßrigen Lösung von Natriumdodecylbenzolsulfonat und 60 mg Ethylendiamintetraessigsäure (EDTA).
  • Man führt in diese Lösung und unter Rühren die Mischung acrylische Monomere/Diorganopolysiloxan ein. Die erhaltene Mischung wird mit Hilfe eines Homogenisators vom Typ ULTRA-TURAX (im Handel durch PROLABO) bei 20 000 U/min über 5 Minuten emulgiert.
    • b) Polymerisation
  • In einen 1 l-Kolben führt man ein:
  • - 400 g Wasser
  • - 1 g wäßrige Lösung mit 40,7 Gew.-% ethoxyliertem, teilweise sulfatiertem Nonylphenol mit 25 Ethylenoxid-Einheiten
  • - 2 g wäßrige Lösung mit 20 Gew.-% Natriumdodecylbenzolsulfonat
  • - 40 mg EDTA
  • - 182,4 g einer wäßrigen Dispersion mit 26,4%
  • GEROL PS 20 (in Wasser dispergierbarem sulfoniertem Polyester, im Handel durch RHONE- POULENC), was 48 g Trockenprodukt entspricht.
  • Man gibt 0,8 g Ammoniumpersulfat, gelöst in 10 ml Wasser, dazu, wobei das Medium unter Rühren auf 75ºC gebracht wird, dann führt man über 3 Stunden die Voremulsion ein.
  • Man hält am Ende des Einführens noch eine Stunde bei 75ºC, dann kommt man auf Raumtemperatur zurück.
  • Man erhält einen Latex mit 26% Trockenextrakt, bezogen auf das Gesamtgewicht des Latex.
    • 2.) Herstellung eines Polyesterverbundfilms
  • Der vorstehend erhaltene Latex wird durch Zugabe von destilliertem Wasser verdünnt, um seine Konzentration an Trockenextrakt auf 10 Gew.-% zu führen. Man scheidet anschließend auf einem zweifach gestreckten glatten Polyesterfilm von 30 um Dicke mittels einer Apparatur HAND-COATER, die mit einem Gewinde Nr. 0 versehenen Stab ausgestattet ist, eine Latexschicht von 4 um Dicke ab. Der überzogene Film wird anschließend unter Spannung 30 Sekunden bei 120ºC getrocknet. Die Dicke des Überzugs nach Trocknen beträgt 0,5 um.
  • Der dem Überziehen unterzogene Polyesterfilm wurde durch Extrusion, Längs-, dann Querstreckung, dann Wärmefixierung eines Polyethylenglykolterephthalats, das frei von Zusätzen war und einen Viskositätsindex von 650 aufwies, erhalten. Die Rauheit Ra des so erhaltenen Trägerfilms ist vor dem Überziehen unterhalb von 0,01 um. Seine Rauheit SRa, die wie oben beschrieben gemessen wurde, beträgt.0,016 um.
    • 3.) Bestimmung der Oberflächeneigenschaften des Verbundfilms
  • Die Koeffizienten der statischen und dynamischen Reibung Film/Metall, die gemäß dem oben beschriebenen "SHOE- SHINE"-Verfahren bestimmt wurden, weisen die folgenden Werte auf:
  • - us: 0,26
  • - ud: 0,25.

Claims (28)

1. Polyesterverbundfilme mit verbesserter Gleitfähigkeit, die aus einem orientierten Polyesterfilm aufgebaut sind, wobei mindestens eine Seite desselben einen Überzug umfaßt, der dazu bestimmt ist, diesem eine gute Gleitfähigkeit zu verleihen, dadurch gekennzeichnet, daß besagter Überzug aus mindestens einem modifizierten Polymer aufgebaut ist, welches aus einem gepfropften Polyester besteht, der umfaßt:
a) eine Stammkette, die von einem in Wasser verteilbaren Polyester abgeleitet ist, welche eine Mehrzahl von Sulfonyloxy-Gruppen der allgemeinen Formel:
(-SO&sub3;-)n M (I)
umfaßt, in der:
- n gleich 1 oder 2 ist,
- M ein Wasserstoffatom, ein Alkali- oder Erdalkalimetall, ein Ammoniumkation, ein quaternäres Ammoniumkation darstellt,
b) Pfropfteile, die aus Copolymereinheiten aufgebaut sind, welche von mindestens einem Monomeren mit ethylenischer Unsättigung und von mindestens einem ethylenisch ungesättigten Organopolysiloxan, das in dem oder den Monomeren mit ethylenischer Unsättigung löslich ist, abgeleitet sind.
2. Polyesterverbundfilme nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der verwendete verteilbare Polyester ein Copolyester ist, der eine Mehrzahl von Einheiten, welche von mindestens zwei Dicarbonsäuren abgeleitet sind, von denen eine mindestens eine Sulfonyloxy-Gruppe in ihrem Molekül umfaßt, und eine Mehrzahl von Einheiten, die von mindestens einem aliphatischen Diol abgeleitet sind, umfaßt.
3. polyesterverbundfilme nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Zahl der von einer Dicarbonsäure mit Sulfonyloxy-Gruppe abgeleiteten Einheiten pro insgesamt 100 von Dicarbonsäuren abgeleiteten Einheiten 2 bis 30 beträgt.
4. Polyesterverbundfilme nach irgendeinem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der verteilbare Polyester ein Copolyester ist, der eine Mehrzahl von Einheiten umfaßt, die von mindestens einer nicht- sulfonierten Dicarbonsäure, ausgewählt aus der Gruppe von Terephthal-, Isophthal- und Phthalsäure, abgeleitet sind.
5. Polyesterverbundfilme nach irgendeinem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der verteilbare Polyester ein Copolyester ist, der eine Mehrzahl von Einheiten umfaßt, die von Tere- und Isophthalsäure abgeleitet sind.
6. Polyesterverbundfilme nach irgendeinem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der in Wasser verteilbare Polyester eine Mehrzahl von Einheiten, die von 5-Sulfo- isophthalsäure abgeleitet sind, umfaßt.
7. Polyesterverbundfilme nach irgendeinem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der verteilbare Polyester eine Mehrzahl von Einheiten umfaßt, die von mindestens einem aliphatischen Diol, ausgewählt aus der Gruppe von Ethylenglykol und seinen Oligomeren der Formel HO-(CH&sub2;-CH&sub2;-O-)nH, in der n eine ganze Zahl von 2 bis 10 ist, abgeleitet sind.
8. Polyesterverbundfiime nach irgendeinem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Monomeren mit ethylenischer Unsättigung, die einen Teil der copolymeren Pfropfteile ausmachen, aus der Gruppe ausgewählt sind, die von Acrylmonomeren, Vinyl- oder Allylestern von aliphatischen oder aromatischen Carbonsäuren, vinylaromatischen Verbindungen, ethylenischen Halogeniden, ethylenischen Carbonsäuren, ethylenischen Sulfonsäuren gebildet wird.
9. Polyesterverbundfilme nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß das Monomer mit acrylischer Natur der allgemeinen Formel:
CH&sub2;= -Y
entspricht, in der:
- R ein Wasserstoffatom oder eine Niederalkylgruppe, die gegebenenfalls durch eine Hydroxylgruppe substituiert ist, darstellt,
- Y eine funktionelle Hydroxycarbonylgruppe; Alkoxycarbonylgruppe der Formel -COOR&sub1;, in der R&sub1; ein linearer oder verzweigter Alkylrest mit 1 bis 20 Kohlenstoffatomen (gegebenenfalls durch einen Hydroxylrest substituiert) ist; Nitrilgruppe; Amidgruppe der Formel -CON(R&sub2;,R&sub3;), in der R&sub2; und R&sub3;, identisch oder verschieden, für ein Wasserstoffatom oder einen linearen oder verzweigten Alkylrest mit 1 bis 20 Kohlenstoffatomen stehen, darstellt.
10. Polyesterverbundfilme nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß das acrylische Monomer aus der von Methylacrylat und -methacrylat, Ethylacrylat und -methacrylat, Butylacrylat, Acryl- und Methacrylsäure, Acrylamid und Methacrylamid gebildeten Gruppe ausgewählt ist.
11. Polyesterverbundfilme nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß man mindestens ein vernetzendes Monomer zu den Monomeren mit ethylenischer Unsättigung hinzufügt.
12. Polyesterverbundfilme nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Menge des vernetzenden Monomers bis zu 5 Mol-% des oder der Monomeren mit ethylenischer Unsättigung beträgt.
13. Polyesterverbundfilme nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß das vernetzende Monomer ein polyethylenisches Monomer ist.
14. Polyesterverbundfilme nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß das vernetzende Monomer ein Hydroxyalkyl(meth)acrylamid ist.
15. polyesterverbundfilme nach irgendeinem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß das modifizierte Polymer 0,1 bis 15 Gew.-% von mindestens einem externen Vernetzungsmittel, ausgewählt aus der Gruppe, die von den Formopbenol-Harzen und den Amin-Formol-Harzen gebildet wird, enthält.
16. Polyesterverbundfilme nach irgendeinem der Ansprüche 1 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß das Organopolysiloxan, von dem die Pfropfteile abstammen, durch die Formel:
dargestellt wird, in der
- die Symbole R identisch oder verschieden sind und einen C&sub1;-C&sub4;-Alkyl-, Phenyl-, 3,3,3-Trifluorpropylrest darstellen,
- die Symbole R' identisch oder verschieden sind und R oder einen Vinylrest darstellen,
- die Symbole R" identisch oder verschieden sind und R oder einen OH-Rest darstellen,
- die Symbole R' identisch oder verschieden sind und R, einen Vinylrest oder eine Einheit -r-X-, worin r für einen zweiwertigen organischen Rest und X für eine ethylenisch ungesättigte Gruppe steht, darstellen,
- die Symbole R"" identisch oder verschieden sind und R"' oder eine Einheit -r'-X', worin r' für einen zweiwertigen organischen Rest und X' für eine nicht ethylenisch ungesättige funktionelle Gruppe steht, darstellen,
- mindestens 60% der Reste, die von R, R' und R" dargestellt werden, Methylreste sind,
- die Symbole m und n unabhängig Null sein können, wobei R und/oder R"" einen Vinylrest darstellen, wenn m Null ist, und einen Wert aufweisen, der ausreicht, um eine Viskosität des Polymeren in der Größenordnung von 20 mPas bis 10 000 000 mPas bei 25ºC sicherzustellen.
17. Polyesterverbundfilme nach irgendeinem der Ansprüche 1 bis 16, dadurch gekennzeichnet, daß in dem modifizierten Polymer die jeweiligen Mengen der Stammkette und der Pfropfteile entsprechen:
- 2 bis 60 Gew.-%, bezogen auf das modifizierte Polymer, in Wasser verteilbarer sulfonierter Polyester,
- 0,05 bis 30 Gew.-%, bezogen auf das modifizierte Polymer, ethylenisch ungesättigtes Organopolysiloxan
- und, ergänzend auf 100%, Einheiten, die von Monomer(en) mit ethylenischer Unsättigung abgeleitet sind.
18. Polyesterverbundfilme nach irgendeinem der Ansprüche 1 bis 17, dadurch gekennzeichnet, daß die Überzugsschicht aus modifiziertem Polymer eine Dicke, die zwischen 0,05 und 1 um eingeschlossen ist, aufweist.
19. Polyesterverbundfilme nach irgendeinem der Ansprüche 1 bis 18, dadurch gekennzeichnet, daß der orientierte Polyesterfilmträger aus einem Polymer, welches mindestens 80 Mol-% Einheiten umfaßt, die von mindestens einer aromatischen Dicarbonsäure und von Ethylenglykol abgeleitet sind, aufgebaut ist.
20. Polyesterverbundfilme nach irgendeinem der Ansprüche 1 bis 19, dadurch gekennzeichnet, daß der orientierte Polyesterfilmträger aus einem Polymer aufgebaut ist, welches mindestens 80 Mol-% Ethylenglykolterephthalat- oder Ethylenglykolnaphthalindicarboxylat-Einheiten umfaßt.
21. Polyesterverbundfilme nach irgendeinem der Ansprüche 1 bis 20, dadurch gekennzeichnet, daß der orientierte Polyesterfilmträger eine Dicke, die zwischen 5 und 30 um eingeschlossen ist, aufweist.
22. Polyesterverbundfilme nach irgendeinem der Ansprüche 1 bis 21, dadurch gekennzeichnet, daß der orientierte Polyesterfilmträger eine Rauhheit Ra unterhalb von 0,05 um aufweist.
23. Verfahren zur Herstellung von Polyesterverbundfilmen nach irgendeinem der Ansprüche 1 bis 22, dadurch gekennzeichnet, daß man mindestens eine Seite eines orientierten Polyesterfilmträgers mittels einer wäßrigen Zusammensetzung von modifiziertem Polymer, wie in den Ansprüchen 1 bis 17 beschrieben, beschichtet.
24. Verfahren zur Herstellung von Verbundfilmen nach Anspruch 23, dadurch gekennzeichnet, daß das modifizierte Polymer in Form einer wäßrigen Dispersion verwendet wird.
25. Verfahren zur Herstellung von Verbundfilmen nach Anspruch 23, dadurch gekennzeichnet, daß das modifizierte Polymer in Form einer wäßrigen Lösung, erhalten durch Neutralisieren von in dem modifizierten Polymer der wäßrigen Dispersion anwesenden freien Carbonsäure-Gruppen mit Hilfe einer alkalischen Base, verwendet wird.
26. Verfahren zur Herstellung von Verbundfilmen nach Anspruch 24, dadurch gekennzeichnet, daß die Beschichtung des orientierten Polyesterfilmträgers vor jeglichem strecken oder zwischen zwei Streckvorgängen des Filmträgers durchgeführt wird.
27. Verwendung von Polyesterverbundfilmen nach irgendeinem der Ansprüche 1 bis 22 als Träger von magnetischen Aufzeichnungsschichten.
28. Magnetisches Aufzeichnungsmaterial, aufgebaut aus einem Filmträger, der auf mindestens einer seiner Seiten einen gleitfähigen Überzug und einen magnetischen Überzug umfaßt, dadurch gekennzeichnet, daß der Filmträger ein Polyesterverbundfilm nach irgendeinem der Ansprüche 1 bis ist.
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