DE69505007T2

DE69505007T2 - Magnetischedispersionskonditionierungsverfahren

Info

Publication number: DE69505007T2
Application number: DE69505007T
Authority: DE
Inventors: Daniel W. Saint Paul Mn 55133-3427 Brandt; Stephen R. Saint Paul Mn 55133-3427 Ebner; John R. Saint Paul Mn 55133-3427 Gunther; Joseph H. Saint Paul Mn 55133-3427 Lam; Nelson T. Saint Paul Mn 55133-3427 Rotto; Mark Saint Paul Mn 55133-3427 Serafin
Original assignee: Minnesota Mining and Manufacturing Co
Current assignee: 3M Co
Priority date: 1994-11-14
Filing date: 1995-11-13
Publication date: 1999-05-12
Anticipated expiration: 2015-11-14
Also published as: EP0792194B1; JPH10508794A; CN1162936A; KR970706911A; EP0792194A1; CN1071600C; DE69505007D1; WO1996014941A1

Description

GEBIET DER ERFINDUNG

Diese Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Konditionieren von Dispersionen harter, unnachgiebiger Teilchen, insbesondere von Dispersionen magnetischer Pigmente, bevor diese Dispersionen bei der Herstellung von beschichteten Produkten, insbesondere Magnetspeichermedienprodukten, aufgetragen werden.

HINTERGRUND DER ERFINDUNG

Bei der Herstellung von Magnetaufzeichnungselementen wie Ton- oder Videobändern, Computer-Disketten etc. wird normalerweise eine Dispersion aus magnetischen Pigmentteilchen, polymerem Bindemittel und verschiedenen anderen Zusätzen in einem Lösungsmittel oder einer Kombination von Lösungsmitteln auf ein biegsames oder starres Substrat aufgetragen. Die Beschichtungsqualität kann die Qualität des Magnetaufzeichnungselements beeinflussen. Daher sind zur Herstellung der Beschichtungsdispersion verschiedene Techniken verwendet worden.
Das U. S. -Patent 4 728 405 offenbart beispielsweise ein Verfahren zur kontinuierlichen Kreislaufführung einer Dispersion durch ein Ultraschallfeld vor dem Filtrieren und dem Beschichten. Däs Patent lehrt, daß dadurch die Filter-Standzeit erhöht wird und Verbesserungen der Oberflächenglätte und des Rechteckigkeitsverhältnisses bewirkt werden.
Das U. S. -Patent 5 244 149 lehrt eine Vorrichtung zur Verteilung einer Dispersion und ein Verfahren, bei dem ein Prallen eingesetzt wird, um Rückführungsbereiche und variable Verweilzeiten zu verhindern, wobei eine Beschichtungsflüssigkeit durch eine Förderleitung aus beiden Seiten eines Verteilungs-Hohlraums in den Hohlraum eingeführt wird. Der Hohlraum ist ein Schlitz, der sich von der Länge am Flüssigkeitseinlaß bis zu einer größeren Länge am Auslaß des Hohlraums erstreckt. Die beiden Flüssigkeitsströme prallen innerhalb des Hohlraums aufeinander auf und breiten sich entlang der Kontur des Hohlraums aus.
Die japanische Kokai-Veröffentlichung 62-006612 lehrt die Verminderung der Viskosität einer Dispersion durch die Zugabe von mehr Flüssigkeit, gefolgt von der Verarbeitung der Dispersion mit einem hohen Lösungsmittelgehalt durch einen Homogenisator.

KURZBESCHREIBUNG DER ERFINDUNG

Die vorliegende Erfindung macht ein neues Verfahren zur Vorbehandlung von Dispersionen verfügbar, die harte, unnachgiebige Teilchen enthalten. Das Verfahren ist besonders zur Herstellung magnetischer Beschichtungs-Dispersionen geeignet, weil es sowohl zur Entfernung von großen Teilchen als auch von Verunreinigungen sehr wirksam ist, die beim Formatieren des Magnetaufzeichnüngselements oder beim Aufzeichnen damit Fehler verursachen können, und darüber hinaus die Viskosität der Beschichtungsdispersion vermindert, wodurch die Ausrichtung der magnetischen Pigmentteilchen erleichtert wird.
Durch die vorliegende Erfindung wird - verglichen mit der Vorrichtung und dem Verfahren gemäß dem U. S. -Patent 5 244 149 - das Mischen der Dispersion verbessert und die Viskosität der Dispersion erniedrigt.
Das Verfahren der Erfindung umfaßt die Schritte des:
a) Vereinigens der Komponenten der Dispersion unter Bildung einer halbdispergierten Mischung;
b) Unter-Druck-Setzens der Dispersion;
c) Pressens der unter Druck gesetzten Mischung durch wenigstens zwei Prallkammer-Baugruppen, wobei die Mischung in wenigstens zwei Ströme aufgeteilt wird, wobei jeder Strom durch eine Öffnungsbaugruppe gepreßt wird und die Ströme beim Austreten aus der Öffnungsbaugruppe aufeinander aufprallen;
d) gegebenenfalls des Filtrierens der einem Prallvorgang unterzogenen Mischung und des
e) sofortigen Auftragens der vollständig verarbeiteten Dispersion auf ein Substrat.
Um ein Stehen der verarbeiteten Dispersion während des Beschichtungsschritts zu vermeiden, wird die Dispersion bei einer Ausführungsform dieser Erfindung aus der Beschichtungsvorrichtung durch die Schritte des Prallens und Filtrierens zurückgeführt.
Das Verfahren kann auch vorteilhaft zur Herstellung von Rückseiten-Beschichtungen für Magnetaufzeichnungselemente verwendet werden. Diese Rückseitenbeschichtungs-Dispersionen umfassen Ruß oder ein anderes Pigment in einem polymeren Bindemittel. Wenn das Verfahren zur Herstellung einer Rückseitenbeschichtungs-Dispersion verwendet wird, verhindert es Pigmentklumpen, die eine rauhere Oberfläche der Rückseiten- Beschichtung und beim Aufrollen des Magnetbandes Einbuchtungen verursachen können. Diese Einbuchtungen können zu Fehlern während des Schreibens von Informationen auf die Magnetschicht oder beim Lesen davon beitragen.

KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN

Fig. 1 ist eine schematische Ansicht des Verfahrens der Erfindung einschließlich eines Mischbehälters, einer Hochdruckpumpe, einer Reihe von Prallvorrichtungen, einer Reihe von ultrarestriktiven Filtern und eines Beschichtungselements.
Fig. 2 ist eine schematische Ansicht einer einzelnen Prallkammer-Anordnung.
Die Fig. 3 bis 5 sind seitliche Querschnitte von Variationen von Prallöffnungs-Anordnungen.
Fig. 6 ist ein Querschnitt eines alternativen Einlaß-Verteilers.

AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG

Es sei auf Fig. 1 verwiesen, wonach das Verfahren die Zugabe von harten, unnachgiebigen. Teilchen, eines Lösungsmittels, eines polymeren Bindemittels und beliebiger anderer erwünschter Zusätze wie Tenside, Benetzungsmittel, Vernetzungsmittel etc. zu einem Behälter 20 umfaßt. Die Komponenten werden mittels einer Mischvorrichtung 21 wie eines Mischers vom Dissolvertyp mit hoher Drehzahl, einer Sandmühle, einer Kugelmühle etc. in eine halbdispergierte Vormischung gemischt. Die Verfahrensmischung enthält vorzugsweise bis zu 50 Gew.-% Feststoffe, vorzugsweise 20-50 Gew.-% Feststoffe. Der Prozentwert an Feststoffen, bezogen auf das Volumen, kann bis zu 20%, vorzugsweise 5-20%, noch mehr bevorzugt 10-17% betragen. Bei dem Teilchen kann es sich um jedes beliebige harte, im wesentlichen unnachgiebige Teilchen, wie magnetische Teilchen wie Eisenoxide, Bariumferrit, Metallteilchen und Chromdioxid; Ruß; viele Farbpigmente, wie beispielsweise Phthalocyanine wie Kupferphthalocyanin, Nigrosin-Farbstoff, Anilinblau, Chromgelb, Dupont Oil Red (von DuPont), Monoline Yellow, Sunfast Blue, Sun Yellow, Sun Red und andere von der Sun Chemical Co. erhältliche Pigmente, Harmon Quindo Red, Regal 300, Fluorol Yellow 088, Fluorol Green Gold 084, Lumogen Yellow S 0790, Ultramarinblau, Ultramarinviolett, Eisen(III)- hexacyanoferrat(II) und andere von BASF erhältliche Pigmente, Malachitgrünoxalat, Lampenschwarz, Diiodeosin und Malastralrot; Titandioxid; abrasive Materialien wie Aluminiumoxid, Siliciumcarbid, Ceroxid, Zirkoniumoxid, Siliciumdioxid, Borcarbid und Granat etc. handeln.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform ist das Pigment ein magnetisches Pigment wie ein magnetisches Eisenoxid, magnetische Metallteilchen, Bariumferrit etc. Diese Pigmente werden mit einem polymeren Bindemittel auf ein Substrat aufgetragen, wodurch ein Magnetaufzeichnungselement gebildet wird. Gemäß einer zweiten bevorzugten Ausführungsform ist das Pigment Ruß, und die Beschichtungsdispersion wird auf die Rückseite eines Magnetaufzeichnungselements aufgetragen.
Die Vormischung wird dann einer Hochdruckpumpe 23 zugeführt, vorzugsweise über eine Niederdruckpumpe 22, die dazu in der Lage ist, einen Flüssigkeits-Kopfdruck von etwa 50 bis 150 psi (300-1000 kPa) zu erzeugen. Der Druck des Verfahrensstroms wird mittels der Hochdruckpumpe 23 auf über 2000 psi (14 MPa) erhöht. Das System funktioniert am besten, wenn die verschleißfesten, einen Rückfluß des Verfahrensstroms verhindernden Rückschlagventile 24 sich sowohl vor als auch hinter der Hochdruckpumpe befinden. Die Erfinder haben gefunden, daß ein größerer Sitz für den Rückschlagkeil oder die Rückschlagkugel wirksam verhindern, daß Teilchen den Zwischenraum zwischen dem Sitz und dem Rückschlagkeil oder der Rückschlagkugel überbrücken, wodurch ein Rückfluß des Verfahrensmaterials bewirkt würde. Geeignete Rückschlagventile werden zum Beispiel in der gleichzeitig anhängigen U. S. -Anmeldung, Aktenzeichen 08/339 027, offenbart.
Der unter Druck gesetzte Verfahrensstrom gelangt dann in die Prallzonen 1. Die niedrigste Zahl von einzelnen Prallkammer- Baugruppen 1a etc. beträgt eins, vorzugsweise befinden sich aber mehrere einzelne Strahl-Prallkammer-Baugruppen in Reihe. Durch das Strahl-Prallverfahren wird die Viskosität der magnetischen Dispersion wirksam vermindert. Die verminderte Visko sität ist beim Beschichten eines Substrats mit der magnetischen Dispersion günstig, weil dadurch die Ausrichtung der magnetischen Pigmentteilchen erleichtert werden kann.
Gemäß einer Ausführungsform kann die verarbeitete magnetische Dispersion unmittelbar nach dem Durchgang durch die Strahl- Prallkammern oder unmittelbar nach dem Austritt aus beliebigen anschließenden, im Verfahrensstrom befindlichen Filtern auf ein Substrat aufgetragen werden. Unmittelbar bedeutet in diesem Fall, daß die Dispersion aufgetragen wird, bevor eine erneute Agglomeration der Teilchen auftritt oder bevor die Auswirkungen der Viskositätsverminderung verloren gehen. Der genaue Zeitraum hängt von der verwendeten Dispersion ab. Vorzugsweise wird die Dispersion nicht länger als 10 min nach der Verarbeitung, noch mehr bevorzugt nicht länger als 5 min nach der Verarbeitung, am meisten bevorzugt nicht einmal länger als 1 min nach der Verarbeitung und am meisten bevorzugt innerhalb von 30 s nach der Verarbeitung aufgetragen. Es ist jedoch festgestellt worden, daß eine Förderung der Dispersion zur Beschichtungsvorrichtung in weniger als 1-2 s gut funktioniert.
Die einem Prallvorgang unterzogene Dispersion gelangt nach dem Austritt aus den Strahl-Prallkammern gegebenenfalls durch einen Wärmetauscher 40, wodurch die Temperatur der Dispersion vermindert wird. Der Wärmetauscher kann hilfreich sein, um das Verdampfen des Lösungsmittels und die Reaktion beliebiger, möglicherweise vorhandener Komponenten zu verhindern. Es ist gefunden worden, daß ein BrazepakTM-ITT-Standard-Wärmetauscher gut funktioniert.
Nach dem Abkühlen oder - wenn der Kühlschritt ausgelassen wird - nach dem Austritt aus der letzten Prallzone wird die Dispersion vorzugsweise filtriert. Es kann jeder beliebiger Filtrationsschritt eingesetzt werden, der normalerweise bei einem Verfahren zum Auftragen einer magnetischen Dispersion verwendet wird. Die Dispersion wird jedoch vorzugsweise durch ultrarestriktive Filter 42 geleitet. Ultrarestriktive Filter für den Zweck dieser Erfindung sind Filter, die Teilchen von 0,8 um mit einem Wirkungsgrad von 99% entfernen können. Vorzugsweise entfernen die in diesem Verfahren eingesetzten Filter etwa 99% der Teilchen von 0,6 um, noch mehr bevorzugt etwa 99% der Teilchen von etwa 0,5 um. Der Einsatz solcher ultrarestriktiver Filter für Dispersionen mit einem relativ hohen Feststoff-Gehalt von 20-50 Gew.-% ist aufgrund der im Strahl-Prallabschnitt des Verfahrens erreichten Abnahme der Viskosität und des Zerfalls von Teilchenagglomerationen ohne übermäßig häufige Filterwechsel möglich.
Kommerziell erhältliche Beispiele für geeignete ultrarestriktive Filter umfassen Nippon Roki HT-04, HT-05, HT-06 und HT- 08. Die Verwendung einer Reihe dieser Filter kann wünschenswert sein, und es wurde festgestellt, daß vier dieser Filter mit steigenden Rückhaltevermögen in Reihe gut funktionieren.
Nach dem Durchgang durch die ultrarestriktiven Filter gelangt die Dispersion unmittelbar zur Beschichtungsvorrichtung 44. Wiederum sollte die Beschichtung erfolgen, bevor verschlechternde Auswirkungen durch eine erneute Agglomeration oder einen Verlust der Viskosität auftreten. Jedes beliebige bekannte Verfahren und jede beliebige Vorrichtung zum Auftragen von magnetischen Dispersionen kann verwendet werden. Geeignete Beispiele sind in den U. S. -Patenten 4 327 130, 4 345 543, 4 357 899, 4 387 124, 4 442 144 und 4 475 478 offenbart, auf die hier ausdrücklich Bezug genommen wird.
Um eine Stagnation der verarbeiteten Dispersion zu vermeiden, kann es beim Einsatz bestimmter Beschichtungsverfahren wünschenswert sein, die Dispersion aus der Beschichtungsvorrichtung durch den Prall- und Filterschritt zurück zu leiten.
Der zurückgeleitete Strom 30 wird vorzugsweise mit dem Aufgabestrom 32 vereinigt, bevor die Dispersion zur Prallverarbeitung unter Druck gesetzt wird.
Es sei auf Fig. 2 verwiesen, wonach die einzelnen Strahl- Prallkammer-Anordnungen einen Einlaßverteiler 2 umfassen, in dem der Verfahrensstrom in zwei oder mehrere einzelne Ströme aufgeteilt wird, einen Auslaßverteiler 6, der die Prallkammer enthält, in der die einzelnen Ströme wieder vereinigt werden, und einen Durchlaß 3, durch den die einzelnen. Ströme zur Prallkammer geleitet werden. Fig. 2 zeigt eine bevorzugte Konstruktion der Strahl-Prallkammer-Anordnung, in der der Verfahrensstrom in zwei unabhängige Ströme aufgeteilt wird. Der Einlaßverteiler 2 und der Auslaßverteiler 6 werden mittels der Stopfbüchsenmuttern 4 und 5 mit dem Hochdruckrohr 3 verbunden. Der Auslaßverteiler 6 selbst kann vorzugsweise zerlegt werden, so daß die Öffnungskegel 8 und die Verlängerungsrohre 9 ersetzt werden können, wenn verschiedene Parameter erwünscht sind oder wenn die Teile verschlissen oder verstopft sind. Das Hochdruckrohr 3 ist gegebenenfalls mit Thermoelementen und Drucksensoren ausgestattet, mittels derer der Bediener des Systems Unregelmäßigkeiten des Durchflusses wie Verstopfungen ermitteln kann.
In der Prallkammer werden die Ströme wiedervereinigt, indem der Strom eines jeden Strahls auf wenigstens einen anderen Strom gerichtet wird. Mit anderen Worten müssen die Auslässe sich bei der Verwendung von zwei Strömen in derselben Ebene befinden, können aber verschiedene Winkel zueinander aufweisen. Zum Beispiel könnten die beiden Ströme einen Winkel von 60, 90, 120 oder 180º voneinander aufweisen, obwohl jeder Winkel verwendet werden kann. Wenn vier Ströme verwendet werden, können zwei der Ströme im oberen Teil der Prallkammer vereinigt werden, und zwei weitere können weiter unten auf halbem Wege im Prallkanal 10 vereinigt werden, oder alle vier Ströme können im oberen Teil der Prallkammer miteinander vereinigt werden. Obwohl bevorzugt ist, daß der Öffnungskegel und die Verlängerungsrohre senkrecht zum Prallkanal sind, ist dies nicht erforderlich.
Die Fig. 3 bis 5 zeigen mehrere Ausführungsformen der Strahl-Prallanordnung 7. Der Öffnungskegel 8 und das Verlängerungsrohr 9 können getrennte Komponenten sein, sind gewöhnlich aber in einer Komponente vereinigt. Die Öffnung 31 ist innerhalb des Öffnungskonus 8 befestigt. Die Öffnung sollte aus einem harten und haltbaren Material bestehen. Geeignete Materialien umfassen Saphir, Wolframcarbid, rostfreien Stahl etc. Die Form der Öffnung kann kreisförmig, hexagonal, oval, quadratisch etc. sein. Aufgrund der relativen Einfachheit der Herstellung können kreisförmige Öffnungen aber wünschenswert sein. Der Innendurchmesser der Öffnung wird teilweise durch die Größe der einzelnen verarbeiteten Teilchen bestimmt. Öffnungsdurchmesser, die zur Herstellung einer Dispersion aus magnetischen Teilchen bevorzugt sind, reichen von 0,005 bis 0,05 inch (0,1-1 mm).
Wenn mehr als eine Strahl-Prallanordnung in Reihe eingesetzt wird, ist es bevorzugt, daß der Innendurchmesser jeder aufeinanderfolgenden Prallkammer dieselbe Größe wie der Innendurchmesser der Öffnung in der vorhergehenden Prallkammer aufweist oder kleiner als dieser ist. Die Länge der Öffnung kann bei Bedarf erhöht werden, damit der Verfahrensstrom für einen längeren Zeitraum eine höhere Geschwindigkeit beibehält. Die Geschwindigkeit des Stroms beim Durchtritt durch die Öffnung ist gewöhnlich größer als 1000 ft/s (300 m/s).
Das Verlängerungsrohr 9 ermöglicht die Beibehaltung der Geschwindigkeit des Strahls bis unmittelbar vor dem Punkt, an dem die einzelnen Ströme aufeinander auftreffen. Der innere Teil des Verlängerungsrohrs kann aus demselben Material wie dem der Öffnung bestehen oder davon verschieden sein, und sein Durchmesser kann gleich dem der Öffnung oder davon geringfügig verschieden sein. Die Länge des Verlängerungsrohrs und der Abstand zwischen dem Auslaß des Verlängerungsrohrs und der Mitte der Prallkammer hat einen Einfluß auf den erhaltenen Dispersionsgrad. Für magnetische Pigmentdispersionen ist der Abstand zwischen dem Auslaß des Verlängerungsrohrs und der Mitte der Prallzone vorzugsweise nicht größer als 0,3 inch (7,6 mm), noch mehr bevorzugt nicht größer als 0,1 inch (2,54 mm) und am meisten bevorzugt nicht größer als 0,025 inch (0,6 mm).
Die Erfinder haben gefunden, daß es - obwohl es nicht erforderlich ist - vorteilhaft sein kann, einen Filter stromaufwärts von der anfänglichen Prallkammer-Anordnung vorzusehen. Der Zweck dieses Filters besteht primär darin, relativ große Verunreinigungen (d. h. von mehr als 100 um) zu entfernen, ohne Pigmentteilchen zu entfernen. Als Alternative dazu haben die Erfinder einen modifizierten Einlaßverteiler 2 entwickelt, der in Fig. 6 dargestellt ist und einen Filter umfaßt. Dieser Einlaßverteiler 2 umfaßt eine entfernbare Abdeckvorrichtung 26, die das Herausnehmen und Ersetzen des im Gehäuse 29 gehaltenen Filterelements 29 ermöglicht.

Beispiele

Beispiel 1

Zu Vergleichszwecken wurde ein Magnetaufzeichnungsband unter Anwendung von standardmäßigen Verarbeitungsverfahren, d. h. dem Vereinigen und Sandmahlen von Bestandteilen einer Beschichtungslösung, gefolgt vom Auftragen auf ein Polyethylenterephthalat- (PET-)Substrat, hergestellt. Die Bestandteile der Dispersion umfaßten: HM31TM (Metallpigment von Dowa); Vinyl- Bindemittel; ein Bindemittel vom Urethantyp und die Lösungsmittel MEK/Xylol. Der Feststoffgehalt, bezogen auf das Gewicht, betrug 33%.
Es wurde ein zweites Magnetaufzeichnungsband hergestellt. Die Bestandteile der Dispersion waren dieselben wie oben. Diese Dispersion wurde anfänglich sandgemahlen. Die Dispersion wurde dann unter einen Druck von etwa 5000 psi (34,5 MPa) für Beispiel A und 10 000 psi (68,9 MPa) für Beispiel B gesetzt und durch eine Reihe von 2 Prallkammern mit Öffnungen mit einem Durchmesser von 0,022 inch (0,056 cm) bzw. 0,018 inch (0,046 cm) gepreßt. Die einem Prallvorgang unterzogene Dispersion wurde in einem Wärmetauscher auf 20ºC abgekühlt. Die Viskosität wurde mit einem ICI-Viskosimeter bei 10 000 s&supmin;¹ gemessen. Das Orientierungsverhältnis wurde mit einem VSMTM- Schwingproben-Magnetometer gemessen. Die Glätte wurde mit einem Wyko-Inferometer gemessen. Die Ergebnisse sind unten dargestellt. Das Verfahren der Erfindung ergibt in bezug auf die Viskosität klar Vorteile, und mit ihm wird ein Band mit einer Ausrichtung des Pigments hergestellt, die besser als die des Vergleichsverfahrens ist.

Beispiel 2

Bänder C wurden unter Verwendung einer Dispersion aus TODA B-3 Metallpigment mit einem 60/40 Vinyl-/Urethan-Bindemittelsystem, 3 Gew.-% Gleitmittel und 5% Kopfreinigungsmittel, bezogen auf das Gewicht des Metallpigments, in einem MEK/Toluol-90/10-Lösungsmittelgemisch hergestellt. Die Dispersion wurde in einer Sandmühle vorverarbeitet. Die. Dispersion wurde dann unter einen. Druck von 7000 psi gesetzt und durch eine Reihe von zwei Prallkammern mit Öffnungsdurchmessern von 0,022 inch (0,056 cm) bzw. 0,018 inch (0,046 em) geleitet. Die. Dispersion wurde in einem Wärmetauscher abgekühlt und dann durch eine Reihe von Nippon Roki Filtern geleitet, wobei der letzte Filter ein Nippon Roki HT-05 war. Die Dispersion wurde auf ein Polyethylenterephthtalt-Substrat aufgetragen. Diese Bänder wiesen zwischen Fehlern 0,8 · 10&sup7; bis etwa 1,5 · 10&sup7; bit auf.
Die Bänder D wurden unter Verwendung einer Dispersion aus einem TODA B-3 Metallpigment, einem selbstbenetzenden Vinyl/Urethan-Bindemittelsystem und 5% Kopfreinigungsmittel, bezogen auf das Gewicht des Metallpigments, hergestellt. Diese Dispersion wurde auf dieselbe Weise wie Dispersion C verarbeitet. Bei dem letzten Filter handelte es sich jedoch um den restriktiveren Nippon Roki HT-04. Unter Verwendung dieser Dispersion hergestellte Bänder wiesen zwischen Fehlern 2,5 · 10&sup7; bis etwa 4,0 · 10&sup7; bit auf.

Beispiel 3

Die folgende Rückseitenbeschichtungs-Formulierung wurde hergestellt (die Mengen sind in Gew.-Teilen angegeben):
Ruß 34
Al&sub2;O&sub3; 3,2
Benetzungsmittel 1,7
Vinylbindemittel 19,8
Urethan-Bindemittel 29,8
Vernetzungsmittel CB601 11,5
Die Bestandteile wurden mit einem Feststoffgehalt von 12- 15 Gew.-% in einer 85/8,5/5/1,5-Mischung von Tetrahydrofuran/Methylethylketon/Toluol/Propylenglycolmonomethyletheracetat vereinigt. Durch Sandmahlen wurden zwei Dispersionen hergestellt. Eine der Dispersionen wurde in weiteren Durchgängen durch die Sandmühle geleitet, um eine fließendere Dispersion zu erhalten. Diese Dispersionen wurden dann auf die Rückseite eines Magnetaufzeichnungsbandes aufgetragen. Jede der Dispersionen wurde aufgetragen, wobei sie vor dem Auftragen entweder durch ein Strahl-Prallsystem geleitet wurde oder nicht. Die Proben können wie folgt gekennzeichnet werden:
Die beschichtete Seite wurde getrocknet und aufgewickelt. Das Band wurde dann abgewickelt und auf die Luft-Ausschwitzzeit (ABT), die mittels eines Interferometers gemessene Rauheit der magnetischen Seite (Mag. RQ), die mittels eines Interferometers gemessene Rauheit der Rückseite (BS RQ) und den Rückseiten-Glanz bei 60º und 70º getestet. Die Rauheit der magnetischen Seite nach dem Aufwickeln kann auf Eindrücke hinweisen, die durch die Rauheit der Rückseite auf der Magnetschicht hervorgerufen werden. Die Ergebnisse sind unten angegeben:
*Mittelwert für zwei getrennt beschichtete Proben.

Beispiel 4

Die folgende Rückschicht-Formulierung wurde hergestellt (die Mengen sind in Gew.-Teilen angegeben):
Ruß 38
Al2O&sub3; 1, 6
Benetzungsmittel 0,04
TiO&sub2; 9,5
Lecithin 1,5
Nitrocellulose 14,7
Urethan-Bindemittel 29,8
Fungizid Amical 48 0,2
Vernetzungsmittel NR320 11,5
Die Bestandteile wurden mit einem Feststoffgehalt von 11 - 13 Gew.-% in einer 68/16/2/12,5/1,5-Mischung von Tetrahydrofuran/Methylethylketon/Toluol/Cyclohexanon/Propylenglycolmonomethyletheracetat vereinigt. Durch Sandmahlen wurden zwei Dispersionen hergestellt. Eine der Dispersionen wurde in weiteren Durchgängen durch die Sandmühle geleitet, um eine fließendere Dispersion zu erhalten. Diese Dispersionen wurden dann auf die Rückseite eines Magnetaufzeichnungsbandes aufgetragen. Jede der Dispersionen wurde aufgetragen, wobei sie vor dem Auftragen entweder durch ein Strahl-Prallsystem geleitet wurde oder nicht. Die Proben können wie folgt gekennzeichnet werden:
Die beschichtete Seite wurde getrocknet und aufgewickelt. Das Band wurde dann abgewickelt und auf die Luft-Ausschwitzzeit (ABT), die mittels eines Interferometers gemessene Rauheit der magnetischen Seite (Mag. RQ), die mittels eines Interfero meters gemessene Rauheit der Rückseite (BS RQ) und den Rückseiten-Glanz bei 60º und 70º getestet. Die Rauheit der magnetischen Seite nach dem Aufwickeln kann auf Eindrücke hinweisen, die durch die Rauheit der Rückseite auf der Magnetschicht hervorgerufen werden. Die Ergebnisse sind unten ängegeben:
*Mittelwert für zwei getrennt beschichtete Proben.

Claims

1. Verfahren zur Verarbeitung einer Dispersion, die ein Pigment, ein polymeres Bindemittel und ein Lösungsmittel umfaßt, wobei das Verfahren die Schritte des:.

a) Vereinigens der Komponenten der Dispersion;

b) Vermischens der vereinigten Komponenten unter Bildung einer Dispersion;

c) Unter-Druck-Setzens der Dispersion und

d) Pressens der unter Druck gesetzten Mischung durch wenigstens zwei Prallkammer-Baugruppen (1a, 1b, 1c) umfaßt,

wobei die Dispersion in jeder Baugruppe (1a, 1b, 1c) in wenigstens zwei Ströme geteilt wird, jeder Strom durch eine Öffnungsbaugruppe (7) gepreßt wird, die eine Öffnung (31) umfaßt, und wobei beim Austreten aus der Öffnung (31) die Ströme aufeinander aufprallen, wobei die Öffnungen (31) dieselbe Größe wie die Öffnungen (31) in der vorhergehenden Prallkammer-Baugruppe (1a, 1b, 1c) aufweisen oder kleiner als diese sind.

2. Verfahren nach Anspruch 1, weiterhin umfassend den Schritt des Auftragens der Dispersion auf ein Substrat nach der Vervollständigung von Schritt d) und vor dem Auftreten einer erneuten Agglomeration der Teilchen.

3. Verfahren nach Anspruch 2, weiterhin umfassend den Schritt des Filtrierens der Dispersion vor dem Auftragen.

4. Verfahren nach Anspruch 1, weiterhin umfassend den Schritt des Filtrierens der aufgeprallten Mischung durch ultrarestriktive Filter (42).

5. Verfahren nach Anspruch 1, 2, 3 oder 4, weiterhin umfassend das Abkühlen der Dispersion in einem Wärmetauscher (40) nach dem Pressen der Dispersion durch die Prallkammer-Baugruppen (1a, 1b, 1c).

6. Verfahren nach Anspruch 1, 2, 3 oder 4, wobei nach dem Pressen der Mischung durch wenigstens eine Prallkammer wenigstens ein Teil der Dispersion zu dem Schritt des Unter-Druck-Setzens zurückgeführt wird.

7. Verfahren nach Anspruch 1, 2, 3 oder 4, wobei der Schritt des Pressens das Teilen der Dispersion in zwei unabhängige Ströme umfaßt, die in einem Winkel von 180º aufeinander aufprallen.

8. Verfahren nach Anspruch 3 oder 4, wobei im Schritt des Filtrierens Teile von 0,8 mm mit einer Wirksamkeit von 99% entfernt werden.

9. Verfahren nach Anspruch 1, 2, 3 oder 4, wobei der Schritt des Pressens das Pressen der Ströme durch eine Öffnungsbaugruppe (7) umfaßt, die einen Öffnungskonus (8) umfaßt, der die Öffnung (31) hält.

10. Verfahren nach Anspruch 9, wobei der Schritt des Pressens das Pressen der Ströme durch Öffnungsbaugruppen (7) umfaßt, die weiterhin ein Verlängerungsrohr (9) umfassen.

11. Verfahren nach Anspruch 9, wobei der Schritt des Pressens das Pressen der Ströme durch Öffnungen (31) umfaßt, deren Durchmesser von 0,1 bis 1,0 mm reichen.

12. Verfahren nach Anspruch 1, 2, 3 oder 4, wobei der Schritt des Pressens das Aufeinander-Aufprallen der Ströme nicht weiter als 7, 6 mm von ihrem Austritt aus den Öffnungsbaugruppen (7) entfernt umfaßt.

13. Verfahren nach Anspruch 1, 2, 3 oder 4, wobei das Pigment ein magnetisches Pigment oder Ruß ist.

14. Verfahren nach Anspruch 2 oder 3, wobei die Dispersion nach nicht mehr als 10 min nach der Verarbeitung auf das Substrat aufgetragen wird.

15. Verfahren nach Anspruch 1, 2, 3 oder 4, wobei die Öffnung (31) zylindrisch ist.

16. Vorrichtung, umfassend

a) eine Pumpe (22, 23), die eine Dispersion zu

b) wenigstens einer Prallkammer-Baugruppe (1a, 1b, 1c) fördert, die (i) einen Eingangsverteiler (2), wo der unter Druck gesetzte Strom in zwei oder mehr unabhängige Ströme geteilt wird, (ii) einen Ausgangsverteiler (6), wo die unabhängigen Ströme unter Aufprall in einer Prallkammer rekombiniert werden, nachdem sie durch die eine Öffnung (31) umfassenden Öffnungsbaugruppen (7) gelangen, und (iii) wenigstens zwei Verbindungskanäle (3) zwischen dem Eingangsverteiler (2) und dem Ausgangsverteiler (6) umfaßt;

c) ein Filtriermittel, das der Prallkammer-Baugruppe (1a, 1b, 1c) folgt; und

d) ein Mittel zum Auftragen der verarbeiteten Dispersion auf ein Substrat.

17. Vorrichtung nach Anspruch 16, umfassend Mehrfach- Prallkammer-Baugruppen (1a, 1b, 1c) in Serie.

18. Vorrichtung nach Anspruch 16, weiterhin umfassend einen Wärmetauscher (40) zwischen der Prallkammer-Baugruppe (1a, 1b, 1c) und dem Filtriermittel.

19. Vorrichtung nach Anspruch 17, weiterhin umfassend Drucksensoren zwischen den Prallkammer-Baugruppen (1a, 1b, 1c).

20. Vorrichtung nach Anspruch 16, wobei das Filtriermittel 99% der Teilchen von 0,8 mm entfernen kann.

21. Vorrichtung nach Anspruch 16, wobei die Öffnungsbaugruppen (7) einen Öffnungskegel (8) umfassen, der eine Öffnung (31) hält.

22. Vorrichtung nach Anspruch 21, wobei die Öffnung (31) aus Materialien konstruiert ist, die aus der aus synthetischem Saphir, Wolframcarbid, Diamant, rostfreiem Stahl und keramischem Material bestehenden Gruppe ausgewählt sind.

23. Vorrichtung nach Anspruch 21, wobei die Öffnung (31) zylindrisch ist und einen Innendurchmesser im Bereich von 0,1 bis 1,0 mm aufweist.

24. Vorrichtung nach Anspruch 21, wobei die Öffnungsbaugruppe (7) weiterhin ein Verlängerungsrohr (9) umfaßt.

25. Vorrichtung nach Anspruch 24, wobei der Innendurchmesser des Verlängerungsrohrs (9) im Bereich von 0,1 bis 1,0 mm liegt.

26. Vorrichtung nach Anspruch 16, wobei der Abstand zwischen dem Austritt der Öffnungsbaugruppe (7) und dem Mittelpunkt des Aufprallkanals (10) weniger als 7,6 mm beträgt.