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Die vorliegende Erfindung betrifft ein magnetisches Aufzeichnungsband, welches als
eine Grundfolie eine Poly(ethylen-2,6-naphthalat)-Folie umfaßt, die eine ausgezeichnete
Lauffähigkeit, Abriebbeständigkeit und Festigkeit hat.
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Neuerdings werden eine geringe Dicke und eine hohe Festigkeit der Grundfolie in
zunehmendem Maße verlangt wegen der langen Aufzeichnungszeit und der geringen
Größe eines Videobandes und der erhöhten Leistungsfähigkeit eines Kondensators. Es ist
schwierig, diese Anforderungen ausreichend zu erfüllen, wenn eine herkömmliche
Poly(ethylen-terephthalat)-Folie als Grundfolie verwendet wird. Eine Poly(ethylen-2,6-
naphthalat)-Folie, welche in der Maschinen- und in der Querrichtung bei hohen
Ziehverhältnissen gereckt wird, ist als Ersatz für die Poly(ethylenterephthalat)-Folie
entwickelt worden. Die Poly(ethylen-2,6-naphthalat)-Folie hat eine ausgezeichnete
Festigkeit, aber es fallen feine, in der Folie enthaltene Teilchen leicht von der
Filmoberfläche ab wegen der hohen Ziehverhältnisse in der Maschinen- und in der
Querrichtung. Die Erzeugung von Abriebpulver infolge der abgefallenen Teilchen führt
zu einem Versagen, das heißt einem Aussetzer bzw. Drop-out bei der magnetischen
Aufzeichnungsanwendung sowie zu einer in unerwünschter Weise verminderten
Abnahme der dielektrischen Festigkeit der Kondensatoranwendung.
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Die EP-A-0 510 654, welche im Sinne des Art. 54(3) EPC im Stand der Technik mit
einbezogen ist, beschreibt eine Polyesterfolie (Ethylenterephthalat oder Ethylen-2,6-
naphthalat), welche durch Recken erhältlich ist, was 50 - 500 ppm vernetzter
Polymerteilchen mit einem durchschnittlichen Teilchendurchmesser von 0,8 - 1,4 µm und einer
Deformierbarkeit in der biaxial gereckten Folie von 1,2 - 5,0 umfaßt. Die Teilchen sollten
so kugelförmig wie möglich sein. Beispiele für die vernetzten Teilchen sind ein
Copolymer einer (A) Monovinylverbindung und (B) einer Vernetzerverbindung mit zwei
oder mehr aliphatischen ungesättigten Bindungen.
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Die EP-A-0 498 387, welche im Sinne des Art. 54(3) EPC im Stand der Technik mit
einbezogen ist, beschreibt eine Polyethylen-2,6-naphthalat-Folie, welche durch Recken
erhältlich ist und 0,05 bis 1 Gew.-% vernetzte Polymerteuchen enthält. Die
Polymerteilchen können durch Unterziehen einer Mischung von mindestens einer
Monovinylverbindung und mindestens einer Verbindung mit zwei oder mehr aliphatischen
ungesättigten Bindungen, wie Divinylbenzol und Ethylenglykoldimethacrylat, einer
Emulsionspolymerisation hergestellt werden.
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Die EP-A-0 432 725 beschreibt eine biaxial orientierte Polyesterfolie, die 0,01 - 4 Gew.-
% mehrschichtige hochmolekulare Teilchen mit einer gewichtsmittleren Teilchengröße
von 0,05 - 3 µm enthält, welche vernetzte hochmolekulare Kernteilchen mit einer
Glasübergangstemperatur von nicht weniger als 100ºC umfaßt, die mit einem vernetzten
Polymeren mit einer Glasübergangstemperatur von weniger als 100ºC beschichtet sind.
Die vernetzten hochmolekularen Teilohen können ein Copolymer einer
Monovinylverbindung (A) mit nur einer aliphatischen ungesättigten Bindung und eine Verbindung
(B) mit mindestens zwei aliphatischen ungesättigten Bindungen umfassen. Hinsichtlich
der Kernteilchen ist es insbesondere erforderlich, die Komponente dieser Verbindungen
so auszuwählen, daß Teilchen, welche durch einen zum Zeitpunkt des Reckens
ausgeübten starken Druck nicht so leicht verformt werden, erhalten werden.
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Die EP-A-0 372 423 beschreibt eine gereckte Polyethylenterephthalatfolie, welche 0,005
bis 1 Gew.-% Teilchen mit einem durchschnittlichen Teilchendurchmesser von 0,01 bis 2
µm umfaßt, die ein vernetztes Polymer mit Ethylenglykoleinheiten oder 0,005 bis 1
Gew.-% mehrschichtige organische Teilchen mit einer durchschnittlichen Teilchengröße
von 0,05 bis 3 µm umfaßt, welche organische Kernteilchen und eine Überzugsschicht des
vernetzten Polymeren umfaßt.
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Ein Ziel der vorliegenden Erfindung ist die Bereitstellung eines magnetischen
Aufzeichnungsbandes, welches als eine Grundfolie eine Poly(ethylen-2,6-naphthalat)-Folie
umfaßt, die keine abfallenden Teilchen und eine hohe Festigkeit aufiveist.
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Dieses und andere Ziele der vorliegenden Erfindung werden durch ein magnetisches
Aufzeichnungsband erreicht, welches als eine Grundfolie eine Poly(ethylen-2,6-naphthalat)-
Folie mit einem Young-Modul von mindestens 5880 N/mm² (600 kg/mm²) in der
Maschinenrichtung und in der Querrichtung umfaßt, welche erhältlich ist durch Recken
eines Poly(ethylen-2,6-naphthalat)-Blatts, das 0,01 bis 3 Gew.-% vernetzter
Polymerteilchen enthält, welche mindestens eine Ethylenglykoleinheit umfassen und eine
durchschnittliche Teilchengröße von 0,05 bis 3 µm und ein Kugelverhältnis von 1,0 bis
1,1 aufweisen, wobei das Deformationsverhältnis der vernetzten Polymerteilchen beim
Recken 1,2 bis 3,0 beträgt, die vernetzten Polymerteilchen durch eine
Emulsionspolymerisation erhältlich sind unter Verwendung mindestens einer nur eine olefinisch
ungesättigte Bindung in ihrem Molekül enthaltenden Monovinylverbindung (A),
mindestens einer Verbindung (B), die mindestens zwei olefinisch ungesättigte Bindungen
in ihrem Molekül enthält, als Vernetzungsmittel, und mindestens einer Verbindung (C),
die mindestens eine Ethylenglykoleinheit in ihrem Molekül enthält, wobei der Gehalt der
Verbindung (B) 5 bis 30 Gew.-% beträgt, bezogen auf das Teilchengewicht.
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Poly(ethylen-2,6-naphthalat) bedeutet einen aus einem Rohmaterial hergestellten
Polyester, welcher als Hauptkomponenten 2,6-Naphthalindicarbonsäure oder Ester davon
und Ethylenglykol enthält. Eine dritte Komponente, wie eine andere
Dicarbonsäurekomponente und eine andere Glykolkomponente, können in dem Rohmaterial enthalten
sein. Die andere Dicarbonsäurekomponente schließt beispielsweise Isophthalsäure,
Terephthalsäure, Adipinsaure und Sebacinsaure ein, welche allein oder in Kombination
verwendet werden können. Die andere Glykolkomponente schließt beispielsweise
Diethylenglykol, Propylenglykol, Butandiol, 1,4-Cyclohexandimethanol und
Neopentylglykol ein, welche allein oder in Kombination verwendet werden können. In
Poly(ethylen-2,6-naphthalat) gemäß der vorliegenden Erfindung beträgt die Menge der
Ethylen-2,6-naphthalat-Einheiten mindestens 80 Mol-%, bezogen auf alle Einheiten.
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Die Poly(ethylen-2,6-naphthalat)-Folie der vorliegenden Erfindung ist mindestens in einer
Richtung orientiert und kann durch ein beliebiges bekanntes Verfahren hergestellt
werden. Beispielsweise wird das Material bei 290 - 330ºC zu einem Blatt
schmelzextrudiert. Das Blatt wird gekühlt und bei 40 - 80ºC zur Herstellung eines amorphen
Blattes verfestigt, aufeinanderfolgend oder gleichzeitig biaxial in Maschinenrichtung und
in Querrichtung bei einem Flächenziehverhältnis von 4 bis 20 bei 130 - 170ºC gereckt
und bei 180 - 270ºC thermisch behandelt. Bei dem Recken in der Maschinenrichtung und
in der Querrichtung kann das Blatt in einem einzigen Schritt oder in mehreren Schritten
in jeder Richtung gereckt werden. Zwischen den mehreren Reckschritten kann das Blatt
thermisch für die Orientierungsentspannung behandelt werden. Nach dem biaxialen
Recken und vor der thermischen Behandlung kann das Blatt erneut gereckt werden. Das
erneute Recken kann biaxial oder in einer der Maschinen- oder Querrichtungen
durchgeführt werden. Um das Blatt nach dem biaxialen Recken des Blattes zu festigen,
kann das Blatt häufig bei einem Ziehverhältnis von 1,05 bis 4,0 in der Maschinen- und in
der Querrichtung erneut gereckt werden und anschließend thermisch behandelt werden.
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Das wichtigste Merkmal der vorliegenden Erfindung ist es, als in der Folie enthaltene
Teilchen die vernetzten Polymerteilchen zu verwenden, welche eine gute Affinität zu
Poly(ethylen-2,6-naphthalat) haben und nicht von der Folie infolge geeigneter
Deformation abfallen, so daß keine Lücke zwischen dem Polymer und dem Teilchen während des
Reckens gebildet wird.
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Um die Affinität der vernetzten Polymerteilchen mit Poly(ethylen-2,6-naphthalat) zu
verbessern, enthält das vernetzte Polymer mindestens eine Ethylenglykoleinheit
(-CH&sub2;CH&sub2;O-).
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Das Kugelverhältnis der vernetzten Polymerteilchen ist als das Verhältnis des maximalen
Durchmessers zum minimalen Durchmesser der Teilchen definiert, bevor die Teilchen der
Folie zugegeben werden. Das Kugelverhältnis der Teilchen beträgt 1,0 bis 1,1,
vorzugsweise 1,0 bis 1,05. Das Deformationsverhältnis der Teilchen nach dem Recken der Folie
ist als das Verhältnis des maximalen Durchmessers zu dem minimalen Durchmesser der
in der Folie enthaltenen Teilchen definiert, das Deformationsverhältnis beträgt 1,2 bis
3,0, vorzugsweise 1,2 bis 1,5. Wenn das Kugelverhältnis größer als 1,1 ist, wird die
Folienoberfläche nicht verbessert. Wenn das Deformationsverhältnis kleiner als 1,2 ist,
bilden sich Lücken um die Teilchen, so daß die Teilchen leicht von der Folie abfallen.
Wenn das Deformationsverhältnis größer als 3,0 ist, sind die durch die Teilchen
gebildeten Erhebungen auf der Folienoberfläche groß, so daß die Lauffähigkeit und die
Abriebbeständigkeit unzureichend sind.
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Ein gemäß
der vorliegenden Erfindung verwendetes Verfahren zur Herstellung der
vernetzten Polymerteilchen ist nicht eingeschränkt. Bei einem typischen Beispiel können
die Teilchen durch Emulsionspolymerisation unter Verwendung von mindestens einer
nur eine olefinisch ungesättigte Bindung in ihrem Molekül enthaltenden
Monovinylverbindung (A), mindestens einer Verbindung (B), die mindestens zwei olefinisch
ungesättigte Bindungen in ihrem Molekül enthält, als Vernetzungsmittel, und mindestens
einer Verbindung (C), die mindestens eine Ethylenglykoleinheit in ihrem Molekül enthält,
hergestellt werden. Die Verbindungen (B) und (C) können diesselbe Verbindung sein.
Die Emulsionspolymerisation wird hier in einem weitreichenden Sinne verwendet und
schließt die seifenfreie Emulsionspolymerisation und die Keim-Emulsionspolymerisation
ein.
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Spezifische Beispiele für die Komponente (A) sind Acrylsäure, Methacrylsäure und
Alkyl- oder Glycidylester hiervon; Maleinsäureanhydrid und ein Alkylderivat hiervon;
Vinylglycidylether; Vinylacetat; Styrol; und Alkyl-substituiertes Styrol. Spezifische Beispiele
für die Verbindung (B) sind Divinylbenzol und Divinylsulfon. Spezifische Beispiele für
die Verbindung (C) sind Ethylenglykolmonoacrylat, Ethylenglykolmonomethacrylat,
Ethylenglykoldiacrylat und Ethylenglykoldimethacrylat.
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Der Gehalt der Ethylenglykoleinheit in den bei der vorliegenden Erfindung verwendeten
vernetzten Polymerteilchen beträgt in der Regel 3 bis 35 Gew.-%, vorzugsweise 5 bis 25
Gew.-%. Wenn der Gehalt der Ethylenglykoleinheit kleiner als 3 Gew.-% ist, können die
Teilchen eine unzureichende Affinität zu Poly(ethylen-2,6-naphthalat) haben. Wenn der
Gehalt größer als 35 Gew.-% ist, ist die Herstellung von Teilchen schwierig.
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Bei der vorliegenden Erfindung ist es notwendig, eine Zusammensetzung der Teilchen so
zu wählen, daß eine leichte Verformbarkeit der Teilchen erhalten wird. Der
Vernetzungsgrad der Teilchen hat eine sehr wesentliche Auswirkung auf die leichte Verformbarkeit.
Wenn der Vernetzungsgrad zu groß ist, ist die Verformbarkeit der Teilchen gering.
Wenn der Vernetzungsgrad zu klein ist, ist die thermische Beständigkeit der Teilchen
gering. Der Gehalt der Verbindung (B), welche das Vernetzungsmittel ist, beträgt 5 bis
30 Gew.-%, vorzugsweise 10 bis 25 Gew.-%, bezogen auf das Teilchengewicht.
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Eine Ausführungsform
der Herstellung der vernetzten Teilchen ist die folgende.
Nachdem ein Polymerisationsinitiator, wie ein wasserlöslicher Polymerisationsinitiator
(beispielsweise Wasserstoffperoxid und Kaliumpersulfat), in einer gewunschten Menge in
einem wäßrigen Medium gelöst wurde, wird eine Mischlösung aus den Verbindungen
(A), (B) und (C) in den gewünschten Mengen hinzugesetzt. Danach wird die Mischung
für 3 - 10 Stunden unter Umruhren bei einer Temperatur umgesetzt, welche mindestens
die Anfangstemperatur der Zersetzung des Polymerisationsinitiators ist, vorzugsweise 30
- 90ºC. Da Teilchen teilweise je nach Monomerzusammensetzung angehäuft werden
können, kann ein Dispersionsstabilisator, wie ein Emulgiermittel, hinzugesetzt werden,
um die Dispersionsstabilität aufrechtzuerhalten. Auf jeden Fall werden die Teilchen in der
Form einer wäßrigen Aufschlämmung erhalten, in welcher die Teilchen homogen
dispergiert sind.
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Die durchschnittliche Teilchengröße der bei der vorliegenden Erfindung verwendeten
vernetzten Polymerteilchen beträgt 0,05 bis 3 µm, vorzugsweise 0,1 bis 1 µm. Wenn die
durchschnittliche Teilchengröße kleiner als 0,05 µm ist, sind die Lauffähigkeit und die
Abriebbeständigkeit der Folie unzureichend. Wenn die durchschnittliche Teilchengröße
größer als 3 µm ist, ist die Oberflächenrauhigkeit unerwunscht hoch.
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Der Gehalt der vernetzten Polymerteuchen in der Folie beträgt 0,01 bis 3 Gew.-%,
vorzugsweise 0,05 bis 0,5 Gew.-%. Wenn der Gehalt kleiner als 0,01 Gew.-% ist, sind
die Gleitfähigkeit und die Abriebbeständigkeit der Folie unzureichend. Wenn der Gehalt
größer als 3 Gew.-% ist, ist die Oberflächenrauhigkeit der Folie unerwünscht groß.
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Ein Verfahren zum Vermischen der vernetzten Polymerteilchen mit Polyester, welcher
ein Rohmaterial der Folie ist, ist nicht eingeschränkt. Wenn beispielsweise die
hergestellten Teilchen in einer Ethylenglykol-Aufschlämmungs-Dispersionsform
vorliegen, wird die Dispersion dem Folienrohmaterial bei jedem Schritt der
Polyesterherstellung zugesetzt, vorzugsweise nach Abschluß der Veresterungs- oder
Umesterungsreaktion und vor dem Beginn der Polykondensation.
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Die Folie kann andere Teilchen, wie Kaolin, Talk, Calciumcarbonat, Siliciumdioxid und
Aluminiumoxid, enthalten, soweit die Wirkung der vorliegenden Erfindung nicht
verschlechtert wird. Der Gehalt der anderen Teilchen beträgt gewöhnlich höchstens 0,5
Gew.-%, vorzugsweise 0,05 bis 0,3 Gew.-%, bezogen auf das Foliengewicht. Die
anderen Teilchen haben einen Durchmesser von gewöhnlich 0,01 bis 1,0 µm,
vorzugsweise 0,03 bis 0,3 µm. Wenn die feinen Aluminiumoxidteilchen mit einem
Durchmesser von 0,01 bis 0,05 µm verwendet werden, wird die Scheuerfestigkeit der
Folie verbessert.
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Der Young-Modul in der Maschinenrichtung der Poly(ethylen-2,6-naphthalat)-Folie
liegt bei mindestens 5880 N/mm² (600 kg/mm²), vorzugsweise bei mindestens 6860
N/mm² (700 kg/mm²), stärker bevorzugt bei mindestens 7840 N/mm² (800 kg/mm²), und
der Young-Modul in der Querrichtung liegt bei mindestens 5880 N/mm² (600 kg/mm²),
vorzugsweise bei mindestens 6370 N/mm² (650 kg/mm²), stärker bevorzugt bei
mindestens 7840 N/mm² (800 kg/mm²).
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Diese Anforderungen an den Young-Modul sind für eine dünne Folienbildung wichtig.
Beispielsweise werden im Falle einer Grundfolie für ein
Langzeit-Aufzeichnungsmagnetband, wenn das Magnetband wiederholt läuft, die Kanten des Magnetbandes
wellig, wodurch sich nachteilige Auswirküngen auf die Lauffähigkeit und die elektrischen
Eigenschaften des Magnetbandes ergeben. Die Welligkeit der Bandkanten wird als
"Bandkantenbeschädigung" bezeichnet. Die Folie gemäß der vorliegenden Erfindung
leidet nicht so stark unter der "Bandkantenbeschädigung".
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Die Poly(ethylen-2,6-naphthalat)-Folie gemäß der vorliegenden Erfindung hat eine
ausgezeichnete Lauffähigkeit, Abriebbeständigkeit und mechanische Festigkeit und
eignet sich für eine Grundfolie für ein Langzeit-Aufzeichnungsmagnetband.
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Die vorliegende Erfindung wird durch die folgenden Beispiele erläutert, welche die
vorliegende Erfindung nicht einschränken.
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In den Beispielen hat "Teil" die Bedeutung "Gewichtsteil", wenn nichts anderes
angegeben ist. In den Beispielen wurden verschiedene Eigenschaften wie folgt gemessen:
(1) Durchschnittliche Teilchengröße
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Unter Verwendung der Rasterelektronenmikroskop-Beobachtung jedes Teilchens wurden
ein maximaler Durchmesser und ein minimaler Durchmesser ermittelt und danach wurde
der arithmetische Mittelwert davon als durchschnittliche Teilchengröße (Durchmesser)
eines Teilchens bestimmt. Durchmesser von mindestens 100 Teilchen wurden ermittelt,
um den arithmetischen Mittelwert zu erhalten.
(2) Kugelverhältnis
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Unter Verwendung der Rasterelektronenmikroskop-Beobachtung jedes Teilchens
wurden ein maximaler Durchmesser und ein minimaler Durchmesser ermittelt und danach
wurde das Verhältnis maximaler Durchmesser/minimaler Durchmesser errechnet. Es
wurden die Verhältnisse von mindestens 100 Teilchen errechnet und der arithmetische
Mittelwert davon wurde als das Kugelverhältnis bestimmt.
(3) Deformationsverhältnis
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Danach wurde ein kleines Stück einer Teilchen enthaltenden gereckten Folie mittels
Formens eines Epoxyharzes fixiert und anschließend mit einem Mikrotom zerschnitten.
Der Querschnitt der Folie in Längsrichtung (Maschinenrichtung) wurde mittels eines
Elektronenbeugungsmikroskops beobachtet. Was die Teilchen angeht, welche innerhalb
von 5 µm von der Folienoberfläche vorliegen, wurden maximale und minimale
Durchmesser für jedes Teilchen gemessen, und es wurde das Verhältnis maximaler
Durchmesser/minimaler Durchmesser für jedes Teilchen errechnet. Es wurden die
Verhältnisse von mindestens 100 Teilchen errechnet, und der arithmetische Mittelwert
davon wurde als das Deformationsverhältnis bestimmt.
(4) Durchschnittliche Rauhigkeit der Folienoberfläche
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Unter Verwendung eines Oberflächenrauhigkeit-Testgeräts (SE-3F, hergestellt von
Kosaka Kenkyusho, Ltd.) wurde die Mittellinien-Durchschnittsrauhigkeit (Ra) gemäß
JIS B-0601 gemessen.
(5) Young-Modul der Folie
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Unter Verwendung eines Zugptüfgerätes (Intesco Modell 2001, hergestellt von Intesco,
Ltd.) wurde unter der Bedingung einer Temperatur von 23ºC und einer Feuchtigkeit von
50 % RH eine Folienprobe mit einer Länge von 300 mm und einer Breite von 20 mm mit
einer Verformungsgeschwindigkeit von 10 %/min gereckt. Unter Verwendung des
geraden Anfangsteils einer Spannungs-Dehnungs-Kurve wurde der Young-Modul gemäß
der folgenden Gleichung errechnet:
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Young-Modul (E) = Δ /Δε (kg/mm²)
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worin Δ der Spannungsunterschied, bezogen auf die durchschnittliche ursprüngliche
Querschnittsfläche zwischen den zwei Punkten auf der geraden Linie, und Δε der
Dehnungsunterschied zwischen denselben Punkten ist.
(6) Lauffähigkeit
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Die Lauffähigkeit wurde entsprechend der Glätte bzw. des Gleitvermögens bewertet.
Das Gleitvermögen wurde durch Inkontaktbringen der Folie mit einer fixierten
hartverchromten Metallrolle (Durchmesser: 6 mm) in einem Winkel (θ) von 135º,
Durchlaufenlassen der Folie mit einer Geschwindigkeit von 1 m/min bei einer Belastung von 53
g (T&sub2;) an einem Ende, durch Messen der Widerstandskraft (T&sub1; (g)) am anderen Ende und
durch anschließendes Errechnen des Lauf-Reibungskoeffizienten (µd) gemäß der
folgenden Gleichung bestimmt.
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µd = (180/πθ) x ln(T&sub1;/T&sub2;) = 0,424 x ln(T&sub1;/53)
(7) Abriebbeständigkeit
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Die Abriebbeständigkeit wurde gemäß der Menge des erzeugten weißen Pulvers, das im
Anschluß beschrieben wird, bewertet.
Menge des erzeugten weißen Pulvers
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Unter Inkontaktbringen der Folie mit einem fixierten hartverchromten Stift mit einem
Durchmesser von 6 mm in einem Winkel von 135º, wurde die Folie über eine Strecke
von 1000 m bei einer Geschwindigkeit von 10 m/min und einer Zugkraft von 200 g
durchlaufen gelassen. Das an dem Stift anhaftende abgeriebene weiße Pulver wurde mit
dem bloßen Auge begutachtet und wie folgt bewertet.
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Bewertung A: kein Anhaften von weißem Pulver
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Bewertung B: leichtes Anhaften von weißem Pulver
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Bewertung C: kleine Menge (größer als bei B) anhaftendes weißes Pulver
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Bewertung D: sehr große Menge anhaftendes weißes Pulver
(8) Eigenschaften des Magnetbandes
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Ein feines Magnetpulver (200 Teile), ein Polyurethanharz (30 Teile), Nitrocellulose (10
Teile), Vinylchlorid/Celluloseacetat-Copolymer (10 Teile), Lecithin (5 Teile),
Cyclohexanon (100 Teile), Methylisobutylketon (100 Teile) und Methylethylketon (300 Teile)
wurden 48 Stunden lang in einer Kugelmühle vermischt und geknetet, und anschließend
wurde eine Polyisocyanatverbindung (5 Teile) zur Herstellung eines magnetischen
Anstrichmittels zugesetzt. Das magnetische Anstrichmittel wurde auf eine Polyesterfolie
aufgetragen. Vor dem ausreichenden Trocknen des Anstrichmittels wurde das
Anstrichmittel magnetisch orientiert und danach getrocknet, so daß die Dicke der getrockneten
Magnetschicht 6 µm zur Herstellung eines Magnetbandes betrug.
Verunreinigung der Kalandrierwalze
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Anschließend wurde der Verunreinigungsgrad der Walzenoberfläche, die mit dem
Magnetband in Berührung kann, unter Verwendung eines 5stufigen
Hochleistungskalanders bewertet. Der Hochleistungskalander war ein Sstufiger Kalander, bestehend
aus hochglanzpolierten Metallwalzen und Polyester-Verbundharzwalzen. Bei jeder Walze
wurde die Temperatur auf 85ºC festgesetzt, der Betriebsdruck wurde auf 250 kg/cm
festgesetzt und die Laufgeschwindigkeit wurde auf 80 m/min festgesetzt. Die mit einer
Magnetschicht beschichtete Folie mit einer Länge von 5000 m wurde wiederholt 7mal
durchlaufen gelassen, und es wurde weißes Pulver, das an der Harzwalze haftete, mit
dern bloßen Auge begutachtet und wie folgt bewertet:
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Gut: im wesentlichen kein Anhaften von weißem Pulver an der Harzwalze
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Ausreichend: leichtes Anhaften von weißem Pulver
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Schlecht: klar ersichtliches Anhaften von weißem Pulver
Bandkantenbeschädigung
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Unter Inkontaktbringen des Magnetbandes von ½ Inch Breite mit einem fixierten
hartverchromten Stift mit einem Durchmesser von 6 mm in einem Winkel von 135º
wurde das Magnetband bei einer Geschwindigkeit von 4 m/min und einer Zugkraft von
50 g 50mal zurück- und vorwärtslaufen gelassen. Danach wurden die Kanten des
Magnetbandes mit dem bloßen Auge begutachtet und wie folgt bewertet:
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Gut: keine Welligkeit an den Kanten
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Ausreichend: leichte Welligkeit an den Kanten
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Schlecht: starke Welligkeit an den Kanten
Anzahl der Drop-outs
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Ein Videoband, welches Signale von 4,4 MHz aufzeichnete, wurde reproduziert und
danach wurde die Anzahl der Drop-outs während etwa 20 Minuten mittels eines Drop-
out-Zählgeräts (hergestellt von Ohküra Industry, Ltd.) gezählt. Die Anzahl der Drop-
outs wurde in die Zahl der Drop-outs pro Minute umgerechnet.
(9) Scheuerfestigkeit
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Unter Inktontaktbringen der Grundfolienoberfläche des Magnetbandes mit ½ Inch Dicke
mit einm fixierten hartverchromten Metallstift (Ausrüstung: 35) mit einem Durchmesser
von 6 mm in einem Winkel von 135º, wurde die Grundfolienoberfläche einmal bei einer
Geschwindigkeit von 4 m/min und einer Zugkraft von 50 g durchgleiten gelassen.
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Danach wurde eine Aluminiumschicht mit 1000 Å Dicke auf eine Gleitoberfläche der
Grundfolie mittels Dampfabscheidung aufgebracht, und die Menge der Verkratzungen
wurde mit dern bloßen Auge festgestellt und wie folgt bewertet:
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Bewertung 1: sehr hohe Zahl an Verkratzungen
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Bewertung 2: hohe Zahl an Verkratzungen
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Bewertung 3: Menge der Verkratzungen zwischen den Bewertungsstufen 2 und 4
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Bewertung 4: geringe Menge an Verkratzungen
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Bewertung 5: keine Verkratzungen
Beispiel 1
Herstellung vernetzter Polymertelichen
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Entsalztem Wasser (1500 Teile) wurde ein wasserlöslicher Polymerisationsinitiator,
Kaliumpersulfat (3,2 Teile), und ein Dispersionsstabilisator, Natriumlaurylsulfat (0,004
Teile), hinzugesetzt und gelöst, um eine homogene Lösung herzustellen. Der Lösung
wurde ein Lösungsgemisch, bestehend aus Styrol (65 Teile), Ethylenglykoldimethacrylat
(20 Teile) und Divinylbenzol (15 Teile), zugesetzt. Die Mischung wurde bei 70ºC 8
Stunden lang unter einer Stickstoffgas-Atmosphäre unter Umrühren polymerisiert. Der
Umwandlungsgrad betrug 98 %, und die resultierenden Teilchen hatten eine
durchschnittliche Teilchengröße von 0,20 µm und ein Kugelverhältnis von 1,05.
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Anschließend wurde Ethylenglykol (2000 Teile) der resultierenden Aufschlämmung
hinzugesetzt und unter vermindertem Druck erwärmt, um Wasser herauszudestillieren.
Herstellung von Polyester
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In einen Reaktor wurden Dimethylnaphthalin-2,6-dicarboxylat (100 Teile), Ethylenglykol
(60 Teile) und Magnesiumacetattetrahydrat (0,09 Teile) gefüllt. Die Mischung wurde
erwärmt, um Methanol herauszudestillieren, um eine Umesterungsreaktion
durchzuführen, und die Temperatur der Mischung wurde auf 230ºC für 4 Stunden erhöht, um
die Umesterungsreaktion zu Ende zu führen.
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Die 0,2 Teile
der vernetzten Polymerteilchen enthaltende Ethylenglykol-Aufschlämmung
wurde hinzugegeben, und danach wurde Phosphorsäure (0,03 Teile) und Antimontrioxid
(0,04 Teile) hinzugegeben, und es wurde eine Polykondensationsreaktion mit einem
herkömmlichen Verfahren durchgeführt, um Poly(ethylen-2,6-naphthalat) mit einer
Grenzviskosität von 0,51 herzustellen. Das erhaltene Polymer wurde im festen Zustand
bei 0,3 mm Hg und 235ºC während 8 Stunden polymerisiert, um Poly(ethylen-2,6-
naphthalat) mit einer Grenzviskosität von 0,65 herzustellen.
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Das erhaltene Poly(ethylen-2,6-naphthalat) wurde bei 295ºC zu einem Blatt mittels eines
Extruders extrudiert und dann wurde ein elektrostatisches Kühlverfahren angewandt, um
ein amorphes Blatt zu erhalten. Das Blatt wurde bei 140ºC bei einem Ziehverhältnis von
2,6 in der Maschinenrichtung und einem Ziehverhältnis von 4,2 in der Querrichtung mit
einem Spannrahmen gereckt und anschließend erneut bei 160ºC bei einem Ziehverhältnis
von 1,80 in der Maschinenrichtung gereckt und thermisch unter Spannen bei 220ºC bei
einem Ziehverhältnis von 1,10 in der Querrichtung behandelt, um eine Poly(ethylen-2,6-
naphthalat)-Folie mit einer Dicke von 7 µm herzustellen. Die Eigenschaften der Folie
wurden bewertet.
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Dann wurde die Folie mit einer Magnetschicht zur Herstellung eines Magnetbandes
überzogen. Die Eigenschaften des Magnetbandes wurden bewertet.
Vergleichsbeispiel 1
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Zur Herstellung einer Poly(ethylen-2,6-naphthalat)-Folie wurde diesselbe Methode wie in
Beispiel 1 wiederholt mit der Ausnahme, daß ein Lösungsgemisch, bestehend aus Styrol
(85 Teile) und Divinylbenzol (15 Teile) als Monomer verwendet wurde und kein
Ethylenglykoldimethacrylat zur Herstellung vernetzter Polymerteilchen verwendet wurde.
Vergleichsbeispiel 2
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Es wurde zur Herstellung einer Poly(ethylen-2,6-naphthalat)-Folie diesselbe Methode
wie in Beispiel 1 wiederholt mit der Ausnahme, daß ein Lösungsgemisch, bestehend aus
Styrol (40 Teile), Ethylenglykoldimethacrylat (20 Teile) und Divinylbenzol (40 Teile) als
Monomer zur Herstellung vernetzter Polymerteilchen verwendet wurde.
Beispiel 2
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Es wurde zur Herstellung einer Poly(ethylen-2,6-naphthalat)-Folie diesselbe Methode
wie in Beispiel 1 wiederholt mit der Ausnahme, daß das Ziehverhältnis des erneuten
Reckens 1,90 beträgt und das Verhältnis des Spannens nach dem erneuten Recken 1,15
beträgt.
Vergleichsbeispiel 3
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Es wurde zur Herstellung einer Poly(ethylen-2,6-naphthalat)-Folie diesselbe Methode
wie in Beispiel 1 wiederholt mit der Ausnahme, daß ein Lösungsgemisch, bestehend aus
Styrol (76 Teile), Ethylenglykoldimethacrylat (20 Teile) und Divinylbenzol (4 Teile) als
Monomer zur Herstellung vernetzter Polymerteilchen verwendet wurde.
Vergleichsbeispiel 4
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Es wurde zur Herstellung einer Poly(ethylen-2,6-naphthalat)-Folie diesselbe Methode
wie in Beispiel 1 wiederholt mit der Ausnahme, daß das Ziehverhältnis in der
Maschinenrichtung 4,0 beträgt, das Ziehverhältnis in der Querrichtung 3,8 beträgt und kein erneutes
Recken durchgeführt wird.
Beispiel 3
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Es wurde zur Herstellung einer Poly(ethylen-2,6-naphthalat)-Folie diesselbe Methode
wie in Beispiel 1 wiederholt mit der Ausnahme, daß δ-Aluminiumoxidpulver mit einer
Primärteilchengröße von 0,03 µm neben den vernetzten Polymerteilchen hinzugesetzt
wurde.
Beispiel 4
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Es wurde zur Herstellung einer Poly(ethylen-2,6-naphthalat)-Folie diesselbe Methode
wie in Beispiel 1 wiederholt mit der Ausnahme, daß Vateritcalciumcarbonatpulver mit
einer durchschnittlichen Teilchengröße von 0,60 µm zusätzlich zu den vernetzten
Polymerteuchen hinzugesetzt wurde.
Vergleichsbeispiel 5
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Es wurde zur Herstellung einer Poly(ethylen-2,6-naphthalat)-Folie diesselbe Methode
wie in Beispiel 1 wiederholt mit der Ausnahme, daß kugelförmiges Siliciumdioxidpulver
mit einer durchschnittlichen Teilchengröße von 0,20 µm an Stelle der vernetzten
Teilchen verwendet wurde und weiterhin δ-Aluminiumoxidpulver mit einer
Primärteilchengröße von 0,03 µm hinzugegeben wurde.
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Die Ergebnisse in den Beispielen 1 bis 4 und den Vergleichsbeispielen 1 bis 5 sind in den
folgenden Tabellen 1 bis 3 aufgeführt.
Tabelle 1
Beispiel Nr.
Vermischte Teilchen
Durchschnittliche Teilchengröße (µm)
Gehalt an Teilchen (Gew.-%)
Kugelverhältnis
Deformationsverhältnis
Eigenschaften der Folie
Young-Modul [(kg/mm²)] (N/mm²)
Maschinenrichtung
Querrichtung
Gleitfähigkeit
Abriebbeständigkeit
Menge des erzeugten weißen Pulvers
Eigenschaften des Magnetbandes
Verunreinigung der Kalanderwalze
Drop-out (Anzahl/Minute)
Bandkantenbeschädigung
Scheuerfestigkeit
gut
mittelmäßig
schlecht
Tabelle 2
Beispiel Nr.
Vermischte Teilchen
Durchschnittliche Teilchengröße (µm)
Gehalt an Teilchen (Gew.-%)
Kugelverhältnis
Deformationsverhältnis
Eigenschaften der Folie
Young-Modul [(kg/mm²)] (N/mm²)
Maschinenrichtung
Querrichtung
Gleitfähigkeit
Abriebbeständigkeit
Menge des erzeugten weißen Pulvers
Eigenschaften des Magnetbandes
Verunreinigung der Kalanderwalze g
Drop-out (Anzahl/Minute)
Bandkantenbeschädigung
Scheuerfestigkeit
gut
schlecht
Tabelle 3
Beispiel Nr.
Vermischte Teilchen
Erstteilchen
Art
Polymerteilchen
Durchschnittliche Teilchengröße (µm)
Gehalt an Teilchen (Gew.-%)
Kugelverhältnis
Deformationsverhältnis
Zweitteilchen
Eigenschaften der Folie
Young-Modul (N/mm²) [(kg/mm²)]
Maschinenrichtung
Querrichtung
Gleitfahigkeit
Abriebbeständigkeit
Menge des erzeugten weißen Pulvers
Eigenschaften des Magnetbandes
Verunreinigung der Kalanderwalze
Drop-out (Änzahl/Minute)
Bandkantenbeschädigung
Scheuerfestigkeit
vernetzte Polymerteilchen
gut
mittelmäßig
Vaterit-CaCO&sub3;
schlecht
kugelförm. Siliciumdioxid
-
Die Folie der vorliegenden Erfindung hat eine homogene feine Oberflächenstruktur sowie
eine ausgezeichnete Abriebbeständigkeit und Festigkeit. Die Folie wird als Grundfolie für
ein magnetisches Aufzeichnungsmedium verwendet.