DE10030116A1 - Magnetisches Aufzeichnungsmedium - Google Patents

Abstract

Diese Erfindung offenbart ein magnetisches Aufzeichnungsmedium, das ein hohes C/N-Verhältnis bei einer magnetischen Aufzeichnung mit hoher Dichte entfaltet. Das magnetische Aufzeichnungsmedium umfasst auf einem flexiblen, nicht-magnetischen Träger zumindest eine nicht-magnetische Schicht, umfassend ein nicht-magnetisches Pulver und ein Bindemittel, und eine magnetische Schicht, umfassend ein ferromagnetisches Pulver und ein Bindemittel, auf der magnetischen Schicht, dadurch gekennzeichnet, dass die magnetische Schicht eine durchschnittliche Dicke im Bereich von 0,01 bis 0,3 mum hat, das nicht-magnetische Pulver eine nadelförmige Form aufweist und das Verhältnis einer mittleren Länge L der Hauptachse des nicht-magnetischen Pulvers zu einer durchschnittlichen Dicke D der nicht-magnetischen Schicht die Beziehung 1/10 L/D 2 erfüllt.

Description

Diese Erfindung betrifft ein magnetisches Aufzeichnungsmedium, das eine hohe Leistung und ein gutes C/N-Verhältnis bei einer Aufzeichnung mit hoher Dichte entfaltet.

In den letzten Jahren ist die Aufzeichnungswellenlänge zusammen mit einer hohen Verdichtung kürzer geworden, und wenn die magnetische Schicht dick ist, kann sich der Ausstoss erniedrigen, wodurch Probleme bei dem Verlust der Selbstdemagnetisierung während der Aufzeichnung verursacht werden. Daher soll eine magnetische Schicht dünner gemacht werden, aber der Einfluss eines nicht-magnetischen Trägers kann auf der Oberfläche der magnetischen Schicht leicht auftreten, wenn die magnetische Schicht mit einer Dicke von gleich oder weniger als 2 µm direkt auf den Träger aufgebracht wird, und es ist eine Tendenz der Verschlechterung der elektromagnetischen Eigenschaften und von Drop-Outs ersichtlich.

Zur Lösung dieser Probleme wurde ein Verfahren zur Bildung einer dünnen magnetischen Schicht und einer nicht- magnetischen Schicht unter der magnetischen Schicht auf einem nicht-magnetischen Träger unter Anwendung der gleichzeitigen Vielschicht-Beschichtungstechnik sowie einer Beschichtungsflüssigkeit für eine magnetische Schicht mit hoher Konzentration vorgeschlagen, wie in der nicht-geprüften japanischen Patentveröffentlichung (JP-OS) Showa Nr. 63-191315 und JP-OS Showa Nr. 63-187418 offenbart ist, wodurch ein magnetisches Aufzeichnungsmedium mit verbesserten elektromagnetischen Eigenschaften erzielt wurde. Um eine Oberfläche einer magnetischen Schicht zur weiteren Verbesserung der Aufzeichnungsdichte zu glätten, ist es bekannt, ein nadelförmiges, nicht-magnetisches Pulver in einer nicht- magnetischen unteren Schicht zu verwenden. Um die Bedürfnisse zu erfüllen, dass eine Spurbreite verschmälert und das Rauschen vermindert wird, werden das Glätten der Oberfläche und die Orientierungsverbesserung der magnetischen Teilchen notwendig.

Es ist ein Ziel dieser Erfindung, ein magnetisches Aufzeichnungsmedium anzugeben, das ein hohes C/N- Verhältnis beim magnetischen Aufzeichnen mit hoher Dichte entfaltet.

Die Erfinder haben intensiv die Verbesserungen der Oberflächeneigenschaften einer magnetischen Schicht und die Verbesserungen der Orientierung von magnetischen Materialien untersucht, um ein magnetisches Aufzeichnungsmedium anzugeben, das ein hohes C/N- Verhältnis bei einer magnetischen Aufzeichnung mit hoher Dichte entfaltet.

Das heisst, diese Erfindung betrifft ein magnetisches Aufzeichnungsmedium, umfassend auf einem nicht- magnetischen, flexiblen Träger zumindest eine nicht- magnetische Schicht, die ein nicht-magnetisches Pulver und ein Bindemittel enthält (ebenfalls als untere Schicht oder nicht-magnetische untere Schicht bezeichnet), und eine magnetische Schicht, die ein ferromagnetisches Pulver und ein Bindemittel auf der nicht-magnetischen Schicht enthält (ebenfalls als magnetische obere Schicht bezeichnet), dadurch gekennzeichnet, dass die magnetische Schicht eine durchschnittliche Dicke im Bereich von 0,01 bis 0,3 µm aufweist, dass das nicht-magnetische Pulver eine nadelförmige Form aufweist und das Verhältnis einer mittleren Länge L der Hauptachse des nicht-magnetischen Pulvers zu einer durchschnittlichen Dicke D der nicht- magnetischen Schicht die Beziehung von 1/10 ≦ L/D ≦ 2 erfüllt.

In dem erfindungsgemässen magnetischen Aufzeichnungsmedium sind die folgenden Merkmale bevorzugt:

• 1. ein magnetisches Aufzeichnungsmedium, worin die nicht-magnetische Schicht eine Dicke von weniger als 0,5 µm hat;
• 2. ein magnetisches Aufzeichnungsmedium, worin das nicht-magnetische Pulver eine mittlere Länge der Hauptachse von gleich oder weniger als 0,2 µm und ein nadelförmiges Verhältnis im Bereich von 2 bis 20 aufweist;
• 3. ein magnetisches Aufzeichnungsmedium, worin die nicht-magnetische Schicht granulierte Teilchen mit einer durchschnittlichen primären Teilchengrösse von gleich oder weniger als 50 nm enthält und worin das Verhältnis des Gehaltes der granulierten Teilchen zu dem nadelförmigen, nicht-magnetischen Pulver im Bereich von 5 : 95 bis 40 : 60 ist;
• 4. ein magnetisches Aufzeichnungsmedium, worin die granulierten Teilchen Russ sind, der eine durchschnittliche primäre Teilchengrösse von gleich oder weniger als 30 nm hat und eine Ölabsorptionsmenge von gleich oder weniger als 200 ml/100 g aufweist;
• 5. ein magnetisches Aufzeichnungsmedium, worin eine der Oberflächen des flexiblen, nicht-magnetischen Trägers, auf dem eine nicht-magnetische Schicht und eine magnetische Schicht gebildet sind, eine Leistungsspektrumdichte der Rauhigkeit (nachfolgend mit PSD abgekürzt) von gleich oder weniger als 0,5 nm² in dem Wellenlängenbereich von 1 bis 5 µm, entsprechend dem Oberflächenrauhigkeitsspektrum aufweist, das mit dem Atomkraftmikroskop (AFM) gemessen ist, und ein PSD im Bereich von 0,02 bis 0,5 nm² im Wellenlängenbereich von 0,5 µm oder mehr bis weniger als 1 µm aufweist.

Magnetische Schicht

Eine magnetische Schicht wird in dieser Beschreibung ebenfalls als magnetische, obere Schicht bezeichnet.

In dem erfindungsgemässen magnetischen Aufzeichnungsmedium beträgt die Dicke der magnetischen oberen Schicht von 0,01 bis 0,3 µm. Durch Einstellen der Dicke der magnetischen oberen Schicht auf einen solchen Bereich können das C/N- Verhältnis und die Auflösungseigenschaften verbessert werden. Wenn eine so dünne magnetische Schicht insbesondere durch die gleichzeitige Vielschicht- Beschichtungstechnik oder das Nass-auf-Nass- Beschichtungsverfahren beschichtet wird, werden der Orientierungszustand des magnetischen Pulvers und die Oberflächenrauhigkeit der magnetischen Schicht durch die untere Schicht in grossem Umfang beeinflusst. Es wurde festgestellt, dass die Orientierungen und die Oberflächeneigenschaften verbessert werden können, wenn ein nadelförmiges, nicht-magnetisches Pulver in der nicht- magnetischen unteren Schicht verwendet wird und die Länge der Hauptachse des nadelförmigen, nicht-magnetischen Pulvers angemessen im Hinblick auf die Dicke der unteren Schicht ausgewählt wird, d. h. wenn das Verhältnis einer mittleren Länge L der Hauptachse des nicht-magnetischen Pulvers zu einer durchschnittlichen Dicke D der nicht- magnetischen Schicht die Beziehung von 1/10 ≦ L/D ≦ 2 erfüllt. Der Grund liegt darin, dass dann, wenn eine Länge der Hauptachse des nicht-magnetischen Pulvers in einem angemessenen Bereich im Hinblick auf die Dicke der unteren Schicht liegt, der Freiheitsgrad in der Dickenrichtung der Hauptachse erniedrigt wird; daher wird das magnetische Pulver in der Schicht flach ausgerichtet. Dieses Phänomen wird beachtlich, wenn die Dicke der unteren Schicht dünn wird.

Wenn die Dicke der unteren Schicht dünn wird, neigen sich die nadelförmigen Teilchen leicht und tief, und Löcher zwischen den nadelförmigen Teilchen vermindern sich, und eine Formwirkung während der Kalanderbehandlung wird kleiner, während die erwähnten Wirkungen deutlich werden. In einem solchen Fall ist es bevorzugt, dass ein granuliertes Pulver mit einer durchschnittlichen primären Teilchengrösse von gleich oder weniger als 50 nm mit dem nadelförmigen, nicht-magnetischen Pulver bei dem spezifischen Verhältnis vermischt wird. Der Grund liegt darin, dass die granulierten Teilchen zwischen die nadelförmigen Teilchen treten, und somit werden angemessene Löcher gebildet. Wünschenswerte Wirkungen werden durch die Verwendung von granulierten Teilchen in dem erwähnten Mischungsverhältnis erzielt. Insbesondere wird Russ mit einer durchschnittlichen primären Teilchengrösse von gleich oder weniger als 30 nm und einer Ölabsorptionsmenge von gleich oder weniger als 200 ml/100 g bevorzugt als granulierte Teilchen verwendet. Denn diese Art von Russ hat eine angemessene Weichheit. Das Mischen von Russ in die untere Schicht ist in US-PS 5 612 122 offenbart. Jedoch ist die Ölabsorptionsmenge von Russ, die in dieser Patentschrift beschrieben ist, 300 ml/100 g, was grösser ist als der Bereich, der oben als bevorzugter Bereich in dieser Erfindung beschrieben ist. Der Russ mit einer bevorzugten Ölabsorptionsmenge ist bevorzugt, weil er ein besseres Dispersionsvermögen aufweist.

Wenn die magnetische Schicht in dem magnetischen Aufzeichnungsmedium dünn ist, sind die Oberflächeneigenschaften des nicht-magnetischen Trägers wichtig, und die oben erwähnte Wirkung wird signifikant durch Steuerung einer Rauhigkeit in der spezifischen Wellenlänge, wie später angegeben wird.

Bei dem magnetischen Medium ist es angemessen, dass der mittlere Wert D der Dicke der magnetischen Schicht im Bereich von 0,01 bis 0,3 µm, bevorzugt von 0,01 bis 0,2 µm, mehr bevorzugt von 0,01 bis 0,1 µm, weiterhin bevorzugt von 0,02 bis 0,09 µm, und am meisten bevorzugt von 0,03 bis 0,07 µm liegt. Das Ziel dieser Erfindung wird mit einer einzelnen oder mit vielen magnetischen Schichten erzielt.

Bei multimagnetischen Schichten kann die in US-PS 5 447 782 offenbarte Technik angewandt werden. Weil eine solche dünne magnetische Schicht zu dem Sättigungsaufzeichnungszustand führt, ist es wünschenswert, keine Dickenfluktuation bei der magnetischen Schicht zu haben. Wenn jedoch die Beziehung zwischen der Standardabweichung σ in der Dicke der magnetischen Schicht und d σ/d ≦ 0,5 ist, ist die Dickenfluktuation der magnetischen Schicht praktisch erlaubbar. Darüber hinaus ist σ/d bevorzugt gleich oder weniger als 0,3.

Als spezifisches Mittel zur Verminderung von σ wird z. B. (1) eine Beschichtungslösung für eine nicht-magnetische untere Schicht tixotrop gemacht, (2) ein nadelförmiges, nicht-magnetisches Pulver in einer unteren Schicht verwendet, (3) das Nass-auf-Trocken-Verfahren angewandt, bei dem eine magnetische, obere Schicht nach der Beschichtung und Trocknung einer nicht-magnetischen unteren Schicht beschichtet wird.

Die restliche Magnetisierungsmenge der magnetischen Schicht ist bevorzugt von 0,0005 bis 0,005 emu/cm². Diese restliche Magnetisierungsmenge wird entsprechend durch Aufzeichnungs- und Reproduzierverfahren optimiert. Es gibt verschiedene Verfahren, um die restliche Magnetisierungsmenge auf den oben erwähnten Bereich einzustellen. Wenn z. B. das Medium mit einem Induktionskopf reproduziert wird, kann die restliche Magnetisierungsmenge eingestellt werden, so dass sie innerhalb des erwähnten Bereichs grössere Werte annimmt. Angesichts des Bedürfnisses für O/W ist es bevorzugt, wenn die magnetische Schicht dünner gemacht wird (z. B. gleich oder weniger als 0,1 µm), ein Legierungspulver mit einem grossen σs (von 140 bis 160 emu) als magnetisches Pulver zu verwenden.

Wenn andererseits die Reproduktion mit einem MR-Kopf durchgeführt wird, ist es angemessen, die kleinere restliche Magnetisierungsmenge innerhalb des erwähnten Bereichs gleichzeitig mit einer Erhöhung der Zahl der Teilchen einzustellen. In diesem Fall ist es angemessen, die Fülldichte möglichst stark zu erhöhen, indem ein magnetisches Pulver mit einem σs von 50 bis 130 emu/g verwendet und eine Bindemittelmenge in der oberen/unteren Schicht vermindert wird.

Zum Beispiel kann ein Legierungspulver mit einem σs von 100 bis 160 emu/g oder hexagonales Ferrit, Magnetit oder Co-Ferrit mit einem as von 50 bis 80 emu/g als magnetisches Pulver in der magnetischen Schicht verwendet werden.

Weil die geeignete Koerzitivkraft Hc der magnetischen Schicht von 1.500 bis 4.000 Oe, bevorzugt von 1,800 bis 3.500 Oe, mehr bevorzugt von 2.000 bis 3.000 Oe ist, hat das magnetische Pulver bevorzugt den gleichen Hc-Wert. Die magnetische Teilchengrösse ist bevorzugt klein innerhalb des Bereichs, bei dem der Einfluss der Wärmefluktuation nicht auftritt, aber unabhängig von einem Reproduktionskopf.

Bei einem nadelförmigen Teilchen ist es praktisch angemessen, dass die mittlere Länge der Hauptachse im Bereich von 0,05 bis 0,2 µm und ein Durchmesser der Nebenachse im Bereich von 0,01 bis 0,025 µm liegt. Bei hexagonalem Ferrit ist es angemessen, dass der Plättchendurchmesser im Bereich von 0,01 bis 0,2 µm und die Dicke im Bereich von 0,001 bis 0,1 µm ist. Jedoch können Teilchen mit einem kleineren Bereich als dem erwähnten verwendet werden, wenn solche kleinere Teilchen aufgrund der Entwicklung der Techniken vorgesehen werden.

Das magnetische Pulver kann andere Atome als die vorgeschriebenen Atome enthalten, wie Al, Si, S, Sc, Ti, V, Cr, Cu, Y, Mo, Rh, Pd, Ag, Sn, Sb, Te, Ba, Ta, W, Re, Au, Hg, Pb, Bi, La, Ce, Pr, Nd, P, Co, Mn, Zn, Ni, Sr, B oder dergleichen. Al, Si, Ta, Y oder dergleichen können auf die Oberfläche geschichtet oder fest darauf aufgelöst werden, zur Verbesserung der thermischen Stabilität. Insbesondere können Co, Sm, Nd oder dergleichen in einer Menge von 5 bis 40 Gew.-% zu Fe zugegeben werden, um den Hc-Wert zu erhöhen. Vor der Dispersion können diese magnetischen Pulver z. B. mit einem Dispergiermittel, Schmiermittel, Tensid, Antistatikum oder dergleichen vorbehandelt werden.

Als Bindemittel, das in der magnetischen oberen Schicht verwendet wird, können allgemein bekannte Bindemittel verwendet werden, z. B. solche, die in US-PS 5 496 607 und JP-PS 2 571 351 offenbart sind. Diese Bindemittel umfassen bevorzugt funktionelle Gruppen, die die Absorption mit dem magnetischen Pulver (SO₃M, PO₃M oder dergleichen) fördern, darüber hinaus ist eine Epoxygruppe ebenfalls bevorzugt enthalten. Das Molekulargewicht ist von 10.000 bis 100.000, bevorzugt von 20.000 bis 60.000. Die zu verwendende Menge ist von 5 bis 25 Gew.-Teilen im Hinblick auf 100 Gew.-Teile des magnetischen Pulvers, bevorzugt von 5 bis 20 Gew.-Teilen, mehr bevorzugt 5 bis 15 Gew.-Teilen.

Als Bindemittel, das in der magnetischen Schicht verwendet wird, können bekannte thermoplastische Harze, wärmehärtende Harze, Reaktivharze oder eine Mischung davon verwendet werden. Als thermoplastisches Harz ist ein Harz mit einer Glasübergangstemperatur von -100 bis 150°C, einem Molekulargewicht im Zahlenmittel von 1.000 bis 200.000, bevorzugt 10.000 bis 100.000, und einem Polymerisationsgrad von 50 bis 1.000 angemessen. Als derartige thermoplastische Harze können Polymere und Copolymere veranschaulicht werden, die als Einheit Vinylchlorid, Vinylacetat, Vinylalkohol, Maleinsäure, Acrylsäure, Acrylsäureester, Vinylidenchlorid, Acrylnitril, Methacrylsäure, Methacrylsäureester, Styrol, Butadien, Ethylen, Vinylbutyral, Vinylacetal, Vinylether oder dergleichen; Polyurethanharze und verschiedene Arten von Harzen auf Gummibasis umfassen. Darüber hinaus können als wärmehärtende Harze und Reaktivharze Phenolharze, Epoxyharze, Polyurethanharze, Harnstoffharze, Melaminharze, Alkydharze, reaktive Harze auf Acrylbasis, Formaldehydharze, Siliconharze, Epoxy-Polyamidharze, eine Mischung aus Polyesterharz und Isocyanat-Prepolymer, eine Mischung aus Polyesterpolyol und Polyisocyanat, eine Mischung aus Polyurethan und Polyisocyanat veranschaulicht werden.

Details über diese Harze sind in "Plastic Handbook", veröffentlicht von Asakura Shoten, offenbart. Darüber hinaus können bekannte Harze vom Elektronenstrahlungs- Härtungstyp in der nicht-magnetischen Schicht und der magnetischen Schicht verwendet werden. Die erwähnten Harze können alleine oder in Kombination verwendet werden. Als bevorzugte Harze können eine Kombination aus Polyurethanharzen und zumindest einem Harz erwähnt werden, ausgewählt aus Vinylchloridharzen, Vinylchlorid- Vinylacetatharzen, Vinylchlorid-Vinylacetat- Vinylalkoholharzen und Vinylchlorid-Vinylacetat- Maleinsäureanhydrid-Copolymeren, oder diese Harze können weiterhin mit Polyisocyanat kombiniert werden. Als Struktur des Polyurethanharzes können bekannte Harze, wie Polyester-Polyurethan, Polyether-Polyurethan, Polyether- Polyester-Polyurethan, Polycarbonat-Polyurethan, Polyester-Polycarbonat-Polyurethan, Polycaprolacton- Polyurethan oder dergleichen, veranschaulicht werden. Im Hinblick auf alle hier gezeigten Bindemittel wird zumindest eine polare Gruppe, ausgewählt aus -COOM, -SO₃M, -OSO₃M, -P=O(OM)₂, -O-P=O(OM)₂ (worin M ein Wasserstoffatom oder eine Alkalimetallbasis anzeigt), -OH, -NR₂, =N⁺R₃ (worin R eine Kohlenwasserstoffgruppe anzeigt), eine Epoxygruppe, -SH, -CN oder dergleichen, die durch Copolymerisation oder Additionsreaktion eingefügt sind, bevorzugt verwendet, falls erforderlich, um ein noch besseres Dispersionsvermögen und Haltbarkeit zu erhalten. Die Menge einer solchen polaren Gruppe ist bevorzugt von 10^-1 bis 10^-8 mol/g, mehr bevorzugt von 10^-2 bis 10^-6 mol/g.

Allgemein bekannte Abriebmittel, wie α-Alumina und Cr₂O₃ usw., können in der magnetischen Schicht enthalten sein. Die durchschnittliche Teilchengrösse ist bevorzugt von 1/3 oder mehr zu 1/5 oder weniger der Dicke der magnetischen Schicht bei der Nass-auf-Nass-Beschichtung, und bevorzugt von 1/3 oder mehr bis zum 2-fachen oder weniger der Dicke der magnetischen Schicht bei der Nass-auf-Trocken- Beschichtung. Rauschen und Drop-Outs werden durch eine zu grosse durchschnittliche Teilchengrösse der Abriebmittel verursacht. Insbesondere sind Mikroteilchen bei der Nass- auf-Trocken-Beschichtung bevorzugt, weil Abriebmittel zur Bildung von Projektionen neigen. Bekannte Techniken können für den pH-Wert der Abriebstoffe und die Oberflächenbehandlung angewandt werden. Feste Schmiermittel (Kohlenstoff mit einem Teilchendurchmesser von gleich oder mehr als 30 µm) und flüssige Schmiermittel, wie Fettsäuren und Fettsäureester, können in die magnetische Schicht gegeben werden.

Nicht-magnetische Schicht

In dieser Schicht wird eine nicht-magnetische Schicht ebenfalls als untere Schicht oder nicht-magnetische, untere Schicht bezeichnet. Ein nicht-magnetisches Pulver, das als Hauptkomponente in einer nicht-magnetischen unteren Schicht verwendet wird, hat eine Nadelform. Darüber hinaus ist es angemessen, dass die Länge L der Hauptachse des nicht-magnetischen Pulvers im Hinblick auf die Dicke D der unteren Schicht 1/10 ≦ L/D ≦ 2, bevorzugt 1/8 ≦ L/D ≦ 1,5, mehr bevorzugt 1/5 ≦ L/D ≦ 1 ist. Es ist angemessen, dass die Länge der Hauptachse des nicht- magnetischen Pulvers gleich oder weniger als 0,2 µm, bevorzugt gleich oder weniger als 0,15 µm, mehr bevorzugt gleich oder weniger als 0,1 µm ist.

Das nadelförmige Verhältnis des nicht-magnetischen Pulvers ist von 2 bis 20, bevorzugt von 3 bis 10. Das besonders bevorzugte nicht-magnetische Pulver ist ein nadelförmiges Metalloxid mit einem pH von gleich oder höher als 5. Diese entfalten ein gutes Dispersionsvermögen und ergeben einen Beschichtungsfilm mit einer grossen mechanischen Stärke wegen ihrer hohen Adsorptionseigenschaften für funktionelle Gruppen.

Andere bevorzugte Merkmale des nicht-magnetischen Pulvers sind eine Ölabsorptionsmenge unter Verwendung von DBP von 5 bis 100 ml/100 g, bevorzugt von 10 bis 80 ml/100 g, mehr bevorzugt von 20 bis 60 ml/100 g. Bevorzugt hat das Pulver ein spezifisches Gewicht von 1 bis 12, mehr bevorzugt von 3 bis 6. Der Glühverlust ist bevorzugt gleich oder weniger als 20 Gew.-%.

Das erfindungsgemäss verwendete nicht-magnetische Pulver hat bevorzugt eine Härte in der Mohs-Skala von gleich oder mehr als 4. Der Rauhigkeitsfaktor der Pulveroberfläche ist bevorzugt im Bereich von 0,8 bis 1,5, mehr bevorzugt von 0,9 bis 1,2. Die Absorptionsmenge für Stearinsäure (SA) ist von 1 bis 20 µmol/m², mehr bevorzugt von 2 bis 15 µmol/m². Die Benetzungswärme zu Wasser bei 25°C des nicht-magnetischen Pulvers der unteren Schicht ist bevorzugt im Bereich von 200 bis 600 erg/cm². Ebenso kann ein Lösungsmittel mit der Benetzungswärme in diesem Bereich verwendet werden. Es ist angemessen, dass die Wassermolekülmenge der Oberfläche bei 100 bis 400°C im Bereich von 1 bis 10 Stücken/100 Å ist.

Der pH beim isoelektrischen Punkt in Wasser ist bevorzugt im Bereich von 5 bis 10.

Die Oberfläche des nicht-magnetischen Pulvers wird bevorzugt einer Oberflächenbehandlung mit Al₂O₃, SiO₂, TiO₂, ZrO₂, SnO₂, Sb₂O₃ oder ZnO unterworfen, um zumindest einen Teil der beschichteten Oberfläche zu bilden. Die Oberflächenbehandlung, die zu einem guten Dispersionsvermögen führt, ist eine die mit Al₂O₃, SiO₂, TiO₂ oder ZrO₂ beschichtet ist. Diese können in Kombination oder alleine verwendet werden. Die Oberflächenbehandlungsschicht, die durch Co-Präzipitation gebildet ist, kann im Hinblick auf die Zwecke verwendet werden. Die Behandlung kann die Behandlung mit Alumina sein, mit anschliessender Behandlung mit Silica, und umgekehrt. Darüber hinaus kann die Oberflächenbehandlungsschicht eine poröse Schicht entsprechend dem Ziel sein, aber sie ist bevorzugt im allgemeinen homogen und dicht. Als solche nadelförmigen Pulver werden Oxide, wie TiO₂, Hämatit, α-Alumina, γ-Alumina, ZrO₂, CeO₂, Cr₂O₃, SiO₂ oder dergleichen und nicht-magnetische Metalle veranschaulicht.

Es ist angemessen, dass die Hauptachse des nadelförmigen, nicht-magnetischen Pulvers, das sich in der unteren Schicht verteilt, in dem Winkel von gleich oder weniger als 35°, bevorzugt gleich oder weniger als 30°, im Durchschnitt gegenüber der Ebene des nicht-magnetischen Trägers neigt. Der Winkel des nadelförmigen, nicht- magnetischen Pulvers, das in der unteren Schicht enthalten ist, kann auf der Basis von Fotos bestimmt werden, die durch Beobachtung und Fotografieren eines aus der Probe quergeschnittenen Stückes in Maschinenrichtung mit einem Transmissionselektronenmikroskop und durch ein Bildgebungsverfahren bestimmt werden.

Zum Dispergieren eines nadelförmigen, nicht-magnetischen Pulvers bei dem vorbestimmten Winkel in der nicht- magnetischen Schicht können die folgenden Verfahren angewandt werden: ein Verfahren, bei dem eine untere Schicht durch vielfaches Beschichten von dünnen Schichten gebildet wird (z. B. bei der Dicke von gleich oder weniger als der 3-fachen Länge der Nebenachse) und ein Verfahren, bei dem eine untere Schicht alleine oder eine untere Schicht und eine magnetische Schicht beschichtet werden, mit einem anschliessenden Glättverfahren, das durch eine glatte Stange oder dergleichen bewirkt wird, um entlang der Trägerebene eine Scherkraft aufzuerlegen. Das zuletztgenannte Glättverfahren ist bevorzugt, weil ein nadelförmiges nicht-magnetisches Pulver effizient orientiert werden kann.

Darüber hinaus besteht ein nadelförmiges, nicht- magnetisches Pulver bevorzugt aus gebündelten Aggregaten, die aus Bündeln aus drei oder mehreren Teilchen bestehen. Jedoch ist ein Pulver, das keine Aggregate, die aus 100 oder mehr gebündelten Teilchen bestehen, enthält, bevorzugt, weil solche Aggregate Drop-Outs bewirken können. Das folgende Verfahren wird als Verfahren zur Bildung der Aggregate erwähnt, die aus drei oder mehr gebündelten Teilchen bestehen. Das nadelförmige, nicht- magnetische Pulver wird einem Verdichtungs- oder Konsolidierungsverfahren unterworfen oder durch einen Kneter oder dergleichen geknetet, wodurch eine sogenannte Aggregation erzeugt wird, und dann wird eine Aggregationsstruktur in gewissem Ausmass durch Kugeln mit einem hohen spezifischen Gewicht, wie ZrO₂ und Stahl, anschliessend zerstört, Aggregate, die aus 100 oder mehr Teilchen bestehen, werden durch ein Filter entfernt, so dass eine Beschichtungsflüssigkeit erzeugt wird.

Es ist bevorzugt, dass granulierte Teilchen mit einer durchschnittlichen primären Teilchengrösse von gleich oder weniger als 50 nm im Bereich von 5 : 95 bis 40 : 60, bevorzugt von 10 : 90 bis 30 : 70, im Hinblick auf das nadelförmige Pulver in der unteren Schicht vermischt werden. Als diese granulierten Pulver können Oxide, wie TiO₂, Hämatit, Alumina, ZrO₂, CeO₂, Cr₂O₃, SiO₂ oder dergleichen und nicht-magnetische Metalle, organische Harzfüllstoffe, Russ oder dergleichen veranschaulicht werden.

Als erwähntes granuliertes Pulver ist Russ mit einer durchschnittlichen primären Teilchengrösse von gleich oder weniger als 30 nm, bevorzugt gleich oder weniger als 20 nm, und einer Ölabsorptionsmenge von gleich oder weniger als 200 ml/g, bevorzugt gleich oder weniger als 150 ml/g, insbesondere bevorzugt.

Magnetische Pulver können in der unteren Schicht gemischt sein, um der Beschichtungsflüssigkeit dadurch angemessene tixotrope Eigenschaft usw. zu verleihen. In diesem Fall kann die Wirkung der dünnen Schicht beschädigt werden, weil die Schicht im wesentlichen dick wird, wenn die Magnetisierung des gemischten magnetischen Materials zur Aufzeichnung und Reproduktion beiträgt. Angesichts dessen kann das magnetische Material, das einen ausreichend hohen Hc-Wert hat (gleich oder höher als 80% im Hinblick auf den Wert der oberen Schicht) und schwer magnetisiert wird, in einer Menge von gleich oder weniger als 30 Vol.% der unteren Schicht zugegeben werden. Alternativ kann ein weiches magnetisches Pulver mit einer geringen restlichen Magnetisierung zu der unteren Schicht gegeben werden.

Ein in der unteren Schicht verwendetes Bindemittel kann das gleiche sein, das in der oberen magnetischen Schicht verwendet wird, mehr bevorzugt ein solches mit funktionellen Gruppen, die das Dispersionsvermögen verbessern können, wie oben erwähnt. Das Molekulargewicht des Bindemittels ist von 20.000 bis 50.000, bevorzugt von 30.000 bis 50.000. Die Kalander-Formwirkung kann verschlechtert werden, wenn das Molekulargewicht zu gross ist. Es ist effektiver, wenn das nicht-magnetische Pulver einer Oberflächenbehandlung mit Alumina oder aromatischen Phosphorverbindungen unterworfen wird, um das Dispersionsvermögen zu verbessern.

Spezifisch kann auf Bindemittel Bezug genommen werden, die in US-PS 5 489 466 und JP-PS 2 634 792 offenbart sind.

Gleiche Merkmale für die magnetische und die nicht- magnetische Schicht

Als Bindemittel in der oberen und in der unteren Schicht kann das folgende Polyisocyanat verwendet werden.

Isocyanate, wie Tolylendiisocyanat, 4,4'- Diphenylmethandiisocyanat, Hexamethylendiisocyanat, Xylylendiisocyanat, Naphthylen-1,5-diisocyanat, o-Toluidindiisocyanat, Isophorondiisocyanat, Triphenylmethandiisocyanat oder dergleichen, Produkte dieser Isocyanate mit Polyalkoholen oder Polyisocyanate, die durch Kondensation von Isocyanaten erzeugt sind, können verwendet werden. Diese Isocyanate sind kommerziell unter den folgenden Marken erhältlich: Coronate L, Coronate HL, Coronate 2030, Coronate 2031, Millionate MR und Millionate MTL, hergestellt von Nippon Polyurethane Co. Ltd.; Takenate D-102, Takenate D-110N, Takenate D-200 und Takenate D-202, hergestellt von Takeda Chemical Industries Co. Ltd.; Desmodule L, Desmodule IL, Desmodule N und Despodule HL, hergestellt von Sumitomo Bayer Co. Ltd. usw.. Für die magnetische und die nicht-magnetische Schicht können diese jeweils alleine oder in Kombination von zwei oder mehreren verwendet werden, wobei ein Unterschied der Härtungsreaktivität vorteilhaft verwendet wird.

In der oberen Schicht kann Russ, wie Ofenruss für Gummis, thermischer Russ für Gummis, Russ zum Färben, Acetylenschwarz oder dergleichen, verwendet werden. Der Russ hat bevorzugt eine spezifische Oberfläche von 5 bis 500 m²/g, eine DBP-Ölabsorptionsmenge von 10 bis 400 mg/100 g, einen Teilchendurchmesser von 5 bis 300 nm, einen pH von 2 bis 10, einen Feuchtigkeitsgehalt von 0,1 bis 10 Gew.-% und eine Klopfdichte von 0,1 bis 1 g/ml. Spezifische Beispiele von Russ zur Verwendung in dieser Erfindung umfassen BLACKPEARLS 2000, 1300, 1000, 900, 800, 700 und VULCAN XC-72, hergestellt von Cabot Corporation, #80, #60, #55, #50 und #35, hergestellt von Asahi Carbon Co. Ltd., #2400B, #2300, #900, #1000, #30, #40 und #10, hergestellt von Mitsubishi Chemical Corp., und CONDUCTEX SC, RAVEN 150, 50, 40 und 15, hergestellt von Columbia Carbon Co., Ltd. usw.. Dieser Russ kann nach der Oberflächenbehandlung mit einem Dispersionsmittel oder dergleichen oder nach Pfropfen mit einem Harz verwendet werden. Russ, dessen Oberfläche teilweise graphitiert ist, kann ebenfalls verwendet werden. Weiterhin kann vor der Zugabe zu einer magnetischen Beschichtungsflüssigkeit der Russ vorher in dem Bindemittel dispergiert sein. Der Russ kann alleine oder in Kombination verwendet werden.

Der Russ wird bevorzugt in einer Menge von 0,1 bis 30 Gew.-% im Hinblick auf die Menge des ferromagnetischen Pulvers verwendet.

Der Russ hat in der magnetischen Schicht die Funktionen, dass ein statischer Aufbau verhindert, der Friktionskoeffizient vermindert, der Lichtdurchlässigkeitsgrad verringert oder die Stärke für die Beschichtung verbessert wird. Diese Wirkungen sind in Abhängigkeit von der Art von Russ unterschiedlich. Daher ist es natürlich erfindungsgemäss möglich, Russ, der sich bezüglich der Art, Menge und Kombination unterscheidet, im Hinblick auf die Zwecke in der magnetischen Schicht und der unteren Schicht in Abhängigkeit von den erwähnten Eigenschaften, wie Teilchengrösse, Ölabsorptionsmenge, elektrischer Leitfähigkeit, pH oder dergleichen zu verwenden. Erfindungsgemäss verwendbare Beispiele von Russ sind z. B. in Carbon Black Binran (Carbon Black Handbuch), herausgegeben von Carbon Black Association, offenbart.

Als Abriebmittel, die erfindungsgemäss verwendet werden, können bekannte Materialien, die hauptsächlich eine Härte auf der Mohs-Skala von 6 oder mehr haben, alleine oder in Kombination verwendet werden, z. B. α-Alumina mit einer α-Umwandlungsrate von gleich oder mehr als 90%, β-Alumina, Siliciumcarbid, Chromoxid, Ceroxid, α-Eisenoxid, Corundum, künstlicher Diamant, Siliciumnitrid, Titancarbid, Titanoxid, Siliciumdioxid und Bornitrid. Ein Verbundmaterial, das sich aus zwei oder mehreren dieser Abriebstoffe zusammensetzt (z. B. eines, das durch Oberflächenbehandlung eines Abriebstoffes mit einem anderen erhalten ist), kann ebenfalls verwendet werden. Obwohl diese Abriebstoffe in einigen Fällen andere Verbindungen oder Elemente als die Hauptkomponente enthalten können, ist die gleiche Wirkung erhältlich, wenn der Gehalt der Hauptkomponente gleich oder höher als 90 Gew.-% ist. Der Abriebstoff hat bevorzugt eine Klopfdichte von 0,3 bis 2 g/ml, einen Feuchtigkeitsgehalt von 0,1 bis 5 Gew.-%, einen pH von 2 bis 11 und eine spezifische Oberfläche von 1 bis 30 m²/g. Obwohl Abriebstoffe, die erfindungsgemäss verwendet werden, eine nadelförmige, sphärische oder kubische Form haben können, sind Teilchen mit Ecken an dem Teil der Form aufgrund der guten Abriebeigenschaft bevorzugt. Spezifische Beispiele des Abriebstoffes für diese Erfindung sind AKP-20, AKP-30, AKP-50, HIT-50, HIT-55, HIT-60A, HIT-70 und HIT-100, hergestellt von Sumitomo Chemical Co. Ltd., G5, G7 und S-1, hergestellt von Nippon Chemical Industrial Co. Ltd., und TF-100 und TF-140, hergestellt von Toda Kogyo Corp. Es ist selbstverständlich möglich, Abriebstoffe, die sich bezüglich der Art, Menge und Kombination unterscheiden, im Hinblick auf den Zweck in der magnetischen Schicht (obere und untere Schicht) und der nicht-magnetischen Schicht zu verwenden. Diese Abriebstoffe können in die magnetischen Farben nach der Dispersionsbehandlung mit dem Bindemittel zugegeben werden.

Solche mit einer Schmiermittelwirkung, antistatischen Wirkung, Dispersionswirkung, Weichmacherwirkung oder dergleichen können als Additive in dieser Erfindung verwendet werden. Beispiele solcher Additive umfassen Molybdändisulfid, Wolframgraphitdisulfid, Bornitrid, Graphitfluorid, Siliconöl, Silicone mit polaren Gruppe(n), Fettsäure-modifizierte Silicone, fluorhaltige Silicone, fluorhaltige Alkohole, fluorhaltige Ester, Polyolefine, Polyglykole; Alkylphosphorsäureester und deren Alkalimetallsalze; Alkylschwefelsäureester und deren Alkalimetallsalze; Polyphenylether, fluorhaltige Alkylschwefelsäureester und deren Alkalimetallsalze; einbasische Fettsäuren mit einer Kohlenstoffzahl von 10 bis 24, die eine oder mehrere ungesättigte Bindungen enthalten können oder verzweigt sein können, und deren Metallsalze (z. B. Li, Na, K, Cu); oder einwertige, zweiwertige, dreiwertige, vierwertige, fünfwertige und sechswertige Alkohole mit einer Kohlenstoffzahl von 12 bis 22, die eine oder mehrere ungesättigte Bindungen enthalten oder verzweigt sein können; Alkoxyalkohole mit einer Kohlenstoffzahl von 12 bis 22; Monofettsäureester, Difettsäureester oder Trifettsäureester mit einer einbasigen Fettsäure mit einer Kohlenstoffzahl von 10 bis 24, die eine oder mehrere ungesättigte Bindungen enthalten oder verzweigt sein können, und irgendeinem von einwertigen, zweiwertigen, dreiwertigen, vierwertigen, fünfwertigen und sechswertigen Alkoholen mit einer Kohlenstoffzahl von 2 bis 12, die eine oder mehrere ungesättigte Bindungen enthalten oder verzweigt sein können; Fettsäureester von Monoalkylethern von Alkylenoxid-polymerisierten Produkten; Fettsäureamide mit einer Kohlenstoffzahl von 8 bis 22; aliphatische Amine mit einer Kohlenstoffzahl von 8 bis 22 usw.

Spezifische Beispiele solcher Additive umfassen Laurinsäure, Myristinsäure, Palmitinsäure, Stearinsäure, Behensäure, Butylstearat, Oleinsäure, Linolinsäure, Linolensäure, Elaidinsäure, Octylstearat, Amylstearat, Isooctylstearat, Octylmyristat, Butoxyethylstearat, Anhydrosorbitanmonostearat, Anhydrosorbitandistearat, Anhydrosorbitantristearat, Oleylalkohol und Laurylalkohol. Ebenso können nicht-ionische Tenside wie auf Alkylenoxidbasis, Glycerinbasis, Glycidolbasis oder Alkylphenolethylenoxid-Addukte; kationische Tenside, wie cyclische Amine, Esteramide, quaternäre Ammoniumsalze, Hydantoinderivate, heterocyclische Verbindungen, Phosphonium- oder Sulfonium-Verbindungen; anionische Tenside mit einer sauren Gruppe, wie Carbonsäure, Sulfonsäure, Phosphorsäure, Schwefelsäureestergruppe oder Phosphorsäureestergruppe; und ampholytische Tenside, wie Aminosäuren, Aminosulfonsäuren, Schwefel- oder Phosphorester von Aminoalkoholen oder vom Alkylbetaintyp verwendet werden.

Diese Tenside sind detailliert in "A Guide to Surfactants" (veröffentlicht von Sangyo Tosho Co. Ltd.) beschrieben. Diese Schmiermittel, Antistatika oder dergleichen müssen nicht 100%-ig rein sein, sondern können Verunreinigungen, wie Isomere, nichtreagierte Substanzen, Nebenreaktionsprodukte, Abbauprodukte oder Oxide zusätzlich zu der Hauptkomponente enthalten. Der Gehalt dieser Verunreinigungen ist bevorzugt 30% oder weniger und mehr bevorzugt 10% oder weniger.

Diese Schmiermittel und Tenside, die erfindungsgemäss verwendbar sind, können sich bezüglich der Art und Menge je nach Zweck zwischen der magnetischen und der nicht- magnetischen Schicht unterscheiden. Weiterhin ist es angemessen, das Ausbluten an der Oberfläche durch Verwendung von Fettsäuren mit unterschiedlichen Schmelztemperaturen zwischen der nicht-magnetischen und der magnetischen Schicht zu steuern, das Bluten auf der Oberfläche unter Verwendung von Estern mit unterschiedlichen Siedepunkten und Polaritäten zu steuern, die Beschichtungsstabilität durch Einstellen der Tensidmenge zu verbessern und die Schmiermittelwirkungen durch Erhöhen der Zugabemenge der Schmiermittel in der nicht-magnetischen Schicht zu verbessern. Dies ist selbstverständlich nicht auf die obigen Beispiele beschränkt. Ebenso können alle oder einige der Additive zu irgendeiner Stufe des Herstellungsverfahrens für die magnetische Farbe gegeben werden; z. B. können sie mit dem ferromagnetischen Pulver vor einem Knetschritt vermischt, bei einem Knetschritt zum Kneten des ferromagnetischen Pulvers, des Bindemittels und eines Lösungsmittels gegeben, beim Dispersionsschritt zugegeben, nach der Dispersion oder unmittelbar vor dem Beschichten zugegeben werden. Das Ziel kann durch Beschichten eines Teils oder der gesamten Additive durch gleichzeitiges oder aufeinanderfolgendes Beschichten nach der Beschichtung der magnetischen Schicht je nach Zweck beschichtet werden. Die Schmiermittel können auf der Oberfläche der magnetischen Schicht nach der Kalanderbehandlung oder nach der Erzeugung von Schlitzen je nach Zweck geschichtet werden.

Produktbeispiele der Schmiermittel, die erfindungsgemäss verwendet werden, umfassen NAA-102, NAA-415, NAA-312, NAA-160, NAA-180, NAA-174, NAA-175, NAA-222, NAA-34, NAA-35, NAA-171, NAA-122, NAA-142, NAA-160, NAA-173K, hydriertes Castoröl-Fettsäure, NAA-42, NAA-44, Cation SA, Cation MA, Cation AB, Cation BB, Nymeen L-201, Nymeen L-202, Nymeen S-202, Nonion E-208, Nonion P-208, Nonion S-207, Nonion K-204, Nonion NS-202, Nonion NS-210, Nonion HS-206, Nonion L-2, Nonion S-2, Nonion S-4, Nonion O-2, Nonion LP-20R, Nonion PP-40R, Nonion SP-60R, Nonion OP-80R, Nonion OP-85R, Nonion LT-221, Nonion ST-221, Nonion OT-221, Monoguri MB, Nonion DS-60, Anon BF, Anon LG, Butylstearat, Butyllaurat und Erucinsäure, hergestellt von NOF Corp.; Oleinsäure, hergestellt von Kanto Chemical Co. Ltd.; FAL-205 und FAL-123, hergestellt von Takemoto Oil and Fat Co. Ltd.; NJLUB LO, NJLUB IPM und Sansosyzer E4030, hergestellt von New Japan Chemical Co. Ltd.; TA-3, KF-96, KF-96L, KF96H, KF410, KF420, KF965, KF54, KF50, KF56, KF907, KF851, X-22-819, X-22-822, KF905, KF700, KF393, KF-857, KF-860, KF-865, X-22-980, KF-101, KF-102, KF-103, X-22-3710, X-22-3715, KF-910 und KF-3935, hergestellt von Shin-Etsu Chemical Co. Ltd.; Armaid P, Armaid C und Armoslip CP, hergestellt von Lion Armour Co.; Duomine TDO, hergestellt von Lion Corp.; BA-41G, hergestellt von The Nisshin Oil Mills, Ltd.; Profan 2012E, Newpole PE61, Ionet MS-400, Ionet MO-200, Ionet DL-200, Ionet DS-300 und Ionet DS-1000 oder Ionet DO-200, hergestellt von Sanyo Chemical Industries, Ltd..

Flexibler nicht-magnetischer Träger

Bezüglich der Dickenstruktur des erfindungsgemässen magnetischen Aufzeichnungsmediums ist es angemessen, dass ein flexibler, nicht-magnetischer Träger eine Dicke von 1 bis 100 µm, bevorzugt 3 bis 80 µm, hat. Es ist angemessen, dass die Dicke der magnetischen oberen Schicht von 0,01 bis 0,3 µm, bevorzugt von 0,02 bis 0,2 µm, ist. Eine Unterschicht kann vorgesehen sein zur Verbesserung der Adhäsion zwischen dem flexiblen, nicht-magnetischen Träger und der unteren Schicht.

Es ist angemessen, dass die Dicke der unteren Schicht von 0,01 bis 2 µm, bevorzugt von 0,02 bis 0,5 µm, ist. Darüber hinaus kann auf der Seite des magnetischen Trägers, die der Seite der magnetischen Schicht gegenüberliegt, eine Rückbeschichtungsschicht vorgesehen sein. Die Dicke der Rückbeschichtungsschicht liegt im Bereich von 0,1 bis 2 µm, bevorzugt von 0,3 bis 1,0 µm. Bekannte Schichten können als diese Unterschicht und Rückschichten verwendet werden.

Als flexibler, nicht-magnetischer Träger können die folgenden verwendet werden, wie allgemein bekannte Filme aus Polyestern, wie Polyethylenterephthalat oder Polyethylennaphthalat, Polyolefine, Cellulosetriacetat, Polycarbonat, Polyamid, Polyimid, Polyamidimid, Polysulfon, Aramid und aromatische Polyamide. Diese Träger können zuvor einer Koronaentladungsbehandlung, Plasmabehandlung, Behandlung zur Verstärkung der Adhäsion, Wärmebehandlung, Staubentfernung oder dergleichen unterworfen werden.

Zum Erzielen des erfindungsgemässen Ziels wird ein solcher flexibler, nicht-magnetischer Träger verwendet, der ein PSD von gleich oder weniger als 0,5 nm², bevorzugt gleich oder weniger als 0,4 nm², mehr bevorzugt gleich oder weniger als 0,3 nm², in der Wellenlänge von 1 bis 5 µm und ein PSD im Bereich von 0,02 bis 0,5 nm², bevorzugt 0,04 bis 0,3 nm², in der Wellenlänge von 0,5 µm oder höher bis weniger als 1 µm, entsprechend dem Oberflächenrauhigkeitsspektrum aufweist, das mit AFM gemessen ist. Die Konfiguration der Oberflächenrauhigkeit kann durch die Grösse und die Menge der zu dem Träger gegebenen Füllstoffe oder durch Beschichtung eines mit einem Füllstoff dispergierten Bindemittels frei gesteuert werden. Beispiele eines solchen Füllstoffs umfassen Oxide oder Carbonate von Ca, Si und Ti, ebenso wie organische Mikropulver auf Acrylbasis oder dergleichen.

Der nicht-magnetische Träger hat bei einem Band einen Young-Modul in der MD-Richtung von 400 bis 1.500 kg/mm², bevorzugt 500 bis 1.300 kg/mm², einen Young-Modul in der TD-Richtung von 500 bis 2.000 kg/mm², bevorzugt 700 bis 1.800 kg/mm², und ein Verhältnis von TD/MD von 1 : 1 bis 1 : 5, bevorzugt 1 : 1 bis 1 : 3.

Die thermische Schrumpfung des Trägers in der Bandlaufrichtung und in der Bandbreitenrichtung bei 100°C für 30 Minuten ist bevorzugt gleich oder weniger als 3%, mehr bevorzugt gleich oder weniger als 1,5%, und die thermische Schrumpfung bei 80°C für 30 Minuten ist bevorzugt gleich oder weniger als 1%, mehr bevorzugt gleich oder weniger als 0,5%. Es ist bevorzugt, dass die Bruchstärke in beiden Richtungen bevorzugt von 5 bis 100 kg/mm² ist.

Herstellungsverfahren für ein magnetisches Aufzeichnungsmedium

Das magnetische Aufzeichnungsmedium kann durch Beschichten und Trocknen einer Farbe zur Bildung einer jeden Schicht hergestellt werden. Das Verfahren zur Erzeugung der Farben umfasst zumindest einen Knetschritt, einen Dispersionsschritt und einen Mischschritt, der, falls erforderlich, vor oder nach diesen Schritten durchgeführt wird. Der einzelne Schritt kann getrennt in zwei oder mehreren Stufen durchgeführt werden. Alle Ausgangsmaterialien, einschliesslich dem ferromagnetischen Pulver, den Bindemitteln, Russ, Abriebstoffen, Antistatika, Schmiermitteln, Lösungsmitteln usw., können zu Beginn oder während einer jeden Stufe zugegeben werden. Darüber hinaus kann das individuelle Material unterteilt und in zwei oder mehreren Stufen zugegeben werden; z. B. kann Polyurethan unterteilt und in dem Knetschritt, Dispersionsschritt und Mischschritt für die Viskositätseinstellung nach dem Dispergieren zugegeben werden.

Als organische Lösungsmittel, die bei dem Herstellungsverfahren des magnetischen Aufzeichnungsmediums verwendet werden, können solche bei dem wahlweisen Verhältnis verwendet werden, wie Ketone, wie Aceton, Methylethylketon, Methylisobutylketon, Diisobutylketon, Cyclohexanon, Isophoron oder Tetrahydrofuran; Alkohole, wie Methanol, Ethanol, Propanol, Butanol, Isobutylalkohol, Isopropylalkohol oder Methylcyclohexanol; Ester, wie Methylacetat, Butylacetat, Isobutylacetat, Isopropylacetat, Ethyllactat oder Glykolacetat; Glykolether, wie Glykoldimethylether, Glykolmonoethylether oder Dioxan; aromatische Kohlenwasserstoffe, wie Benzol, Toluol, Xylol, Cresol oder Chlorbenzol; chlorierte Kohlenwasserstoffe, wie Methylenchlorid, Ethylenchlorid, Tetrachlorkohlenstoff, Chloroform, Ethylenchlorhydrin oder Dichlorbenzol; N,N- Dimethylformamid; Hexan oder dergleichen. Diese organischen Lösungsmittel müssen nicht 100%-ig rein sein, sondern können Verunreinigungen, wie Isomere, nicht- reagierte Substanzen, Produkte von Nebenreaktionen, Abbauprodukte, Oxide oder Feuchtigkeit, zusätzlich zu der Hauptkomponente enthalten. Der Gehalt dieser Verunreinigungen ist bevorzugt gleich oder weniger als 30%, mehr bevorzugt gleich oder weniger als 10%. Erfindungsgemäss werden die gleiche Art der organischen Lösungsmittel in der magnetischen und der nicht- magnetischen Schicht verwendet, und dann können ihre Zugabemengen geändert werden. Es ist adäquat, die Stabilität der Beschichtung in der nicht-magnetischen Schicht unter Verwendung eines Lösungsmittels mit hoher Oberflächenspannung (z. B. Cyclohexan, Dioxan oder dergleichen) zur Bildung der nicht-magnetischen Schicht zu erhöhen. Mehr spezifisch ist es adäquat, diese so aufzubauen, dass der arithmetische Mittelwert der Lösungsmittelzusammensetzungen der magnetischen Schicht nicht weniger ist als der arithmetische Mittelwert der Lösungsmittelzusammensetzungen für die nicht-magnetische Schicht. Zur Verbesserung der Dispersionseigenschaften ist ein Lösungsmittel mit einer starken Polarität in gewissem Ausmass bevorzugt. Es ist ebenfalls bevorzugt, dass der Gehalt des Lösungsmittels mit einer absoluten Dielektrizitätskonstanten von gleich oder höher als 15, gleich oder höher als 50% in den Lösungsmittelzusammensetzungen ist. Der Auflösungsparameter ist bevorzugt von 8 bis 11.

Zur Herstellung des magnetischen Aufzeichnungsmediums können bekannte Herstellungstechniken als Teil des Verfahrens angewandt werden, und ein magnetisches Aufzeichnungsmedium mit einer hohen restlichen magnetischen Fluxdichte (Br) kann unter Verwendung eines kontinuierlichen Kneters oder eines Druckkneters mit einer starken Knetkraft in einem Knetschritt erhalten werden. Wenn der kontinuierliche Kneter oder der Druckkneter verwendet wird, werden das ferromagnetische Pulver und das gesamte oder ein Teil des Bindemittels (bevorzugt gleich oder mehr als 30% des gesamten Bindemittels) im Bereich von 15 bis 500 Gew.-Teilen im Hinblick auf 100 Gew.-Teile des ferromagnetischen Pulvers geknetet. Details der Knetbehandlung sind in den JP-OSen Heisei Nr. 1-106338 und Showa Nr. 64-79274 angegeben. Wenn eine untere nicht- magnetische Schichtflüssigkeit hergestellt wird, kann ein Dispersionsmedium mit einem hohen spezifischen Gewicht bevorzugt verwendet werden, wünschenswert Zirkoniakugeln.

Das folgende Verfahren wird als Verfahren zur Bildung von Aggregaten, die aus gebündelten drei oder mehreren Teilchen bestehen, ebenso wie zur Herstellung des magnetischen Aufzeichnungsmediums dieser Erfindung erwähnt, bei dem die Hauptachse des nadelförmigen, nicht- magnetischen Pulvers, das sich in der unteren Schicht verteilt, sich im Durchschnitt in dem Winkel, der gleich oder weniger als 35°, bevorzugt gleich oder weniger als 30°, gegenüber der Ebene des nicht-magnetischen Trägers neigt. Das nadelförmige, nicht-magnetische Pulver wird einem Verdichtungs- oder Konsolidierungsverfahren unterworfen oder durch einen Kneter oder dergleichen geknetet, so dass eine sogenannte Aggregation erzeugt wird, und dann wird eine Aggregationsstruktur in gewissem Ausmass durch Kugeln mit einem hohen spezifischen Gewicht, wie ZrO₂ und Stahl, zerstört, danach werden Aggregate, die aus 100 oder mehr Teilchen bestehen, durch ein Filter entfernt, so dass eine Beschichtungslösung erzeugt wird. Die Beschichtungslösung zur Bildung einer nicht- magnetischen Schicht mit einem nicht-magnetischen Pulver und einem Bindemittel und eine Beschichtungslösung zur Bildung einer magnetischen Schicht mit einem ferromagnetischen Pulver und einem Bindemittel werden gleichzeitig oder aufeinanderfolgend auf einen nicht- magnetischen flexiblen Träger geschichtet, unter Bildung einer magnetischen Schicht auf der nicht-magnetischen Schicht, und dann erfolgen ein Glättverfahren und eine Orientierung des magnetischen Feldes, während die Beschichtungsschicht noch in nassem Zutand vorliegt.

Nachfolgend erfolgt ein Vorschlag von Beschichtungsanlagen und -verfahren zur Erzeugung von vielschichtigen magnetischen Aufzeichnungsmedien wie die dieser Erfindung.

• 1. Eine untere Schicht wird zunächst mit einer Beschichtungsanlage, die allgemein für die magnetische Farbbeschichtung angewandt wird, z. B. Gravurbeschichtungs-, Walzenbeschichtungs-, Blattbeschichtungs- oder Extrusionsbeschichtungsanlage, und eine obere Schicht wird anschliessend aufgebracht, während die untere Schicht noch nass ist, und zwar mit Hilfe einer Träger-Press-Extrusionsbeschichtunganlage, wie einer solchen, die in JP-AS Heisei Nr. 1-46186 und den JP-OSen Showa Nr. 60-238179 und Heisei Nr. 2-265672 offenbart ist.
• 2. Obere und untere Schichten werden nahezu gleichzeitig unter Verwendung eines einzelnen Beschichtungskopfes mit zwei eingebauten Schlitzen zum Durchleiten der Beschichtungsflüssigkeit aufgetragen, wie z. B. einer solchen, die in den JP-OSen Showa Nr. 63-88080, Heisei Nr. 2-17971 und Heisei Nr. 2-265672 beschrieben ist.
• 3. Obere und untere Schichten werden nahezu gleichzeitig unter Verwendung einer Extrusionsbeschichtungsanlage mit einer Stützwalze aufgetragen, wie in JP-OS Heisei Nr. 2-174965 offenbart ist.

Zur Verhinderung der Erniedrigung der elektromagnetischen Eigenschaften oder dergleichen des magnetischen Aufzeichnungsmediums durch Aggregation von ferromagnetischen Teilchen kann ein Scheren bevorzugt bei der Beschichtungsflüssigkeit in dem Beschichtungskopf durch ein Verfahren angewandt werden, wie es in US-PS 4 828 779 und JP-OS Heisei Nr. 1-236968 offenbart ist. Zusätzlich muss die Viskosität der Beschichtungsflüssigkeit den numerischen Bereich erfüllen, der in JP-OS Heisei Nr. 3-8471 angegeben ist. Für den Erhalt des magnetischen Aufzeichnungsmediums muss eine starke Orientierung durchgeführt werden.

Es ist bevorzugt, gleichzeitig ein Solenoid mit gleich oder mehr als 1.000 G und einen Co-Sm-Magneten mit gleich oder mehr als 2.000 G derart zu verwenden, dass die gleichen Polaritäten der obigen einander entgegengesetzt sind, und weiterhin ist es bevorzugt, einen angemessenen Trocknungsschritt vor der Orientierung einzustellen, so dass die Nachtrocknungs-Orientierungseigenschaften den höchsten Wert aufzeigen. Wenn diese Erfindung für ein Diskmedium angewandt wird, ist eine statistische Orientierung erforderlich.

Wärmeresistente Kunststoffwalzen, z. B. aus Epoxy, Polyimid, Polyamid oder Polyimidamid, können als Walzen für das Kalanderverfahren verwendet werden, oder Metallwalzen können als solche verwendet werden. Es ist angemessen, dass die Bearbeitungstemperatur bevorzugt gleich oder höher als 70°C, mehr bevorzugt gleich oder mehr als 80°C ist. Es ist angemessen, dass der Lineardruck bevorzugt gleich oder höher als 200 kg/cm, mehr bevorzugt gleich oder mehr als 300 kg/cm ist. Es ist angemessen, dass der Friktionskoeffizient der Oberfläche der magnetischen Schicht und der gegenüberliegenden Oberfläche der magnetischen Schicht des magnetischen Aufzeichnungsmediums bevorzugt gleich oder weniger als 0,5, mehr bevorzugt gleich oder weniger als 0,3, im Hinblick auf SUS420J ist, der Oberflächenwiderstand jener bevorzugt 10⁴ bis 10¹² Ohm/sq ist, der Elastizitätsmodul bei 0,5%-iger Dehnung der magnetischen Schicht bevorzugt von 100 bis 2.000 kg/mm² in Lauf- und Breitenrichtung ist, die Stärke beim Bruch bevorzugt von 1 bis 30 kg/cm² ist, der Modul des magnetischen Aufzeichnungsmediums bevorzugt von 100 bis 1.500 kg/mm² in der Lauf- und Longitudinalrichtung ist, die restliche Dehnung bevorzugt gleich oder weniger als 0,5% und die thermische Schrumpfung bei irgendeiner Temperatur von 100°C oder weniger, bevorzugt gleich oder weniger als 1%, mehr bevorzugt gleich oder weniger als 0,5% und am meisten bevorzugt gleich oder weniger als 0,1% ist. Die Glasübergangstemperatur (die Temperatur, bei der der Verlust des elastischen Moduls in einer dynamischen Viskoelastizitätsmessung bei 110 Hz maximal wird) der magnetischen Schicht ist bevorzugt 50°C oder mehr bis 120°C oder weniger, während die der unteren Schicht bevorzugt bei 0 bis 100°C liegt. Der Verlust des elastischen Moduls ist bevorzugt im Bereich von 1 × 10⁸ bis 8 × 10⁹ Dyn/cm², und die Verlustziffer ist bevorzugt gleich oder weniger als 0,2. Wenn die Verlustziffer zu gross ist, tauchen Adhäsionsschwierigkeiten leicht auf.

Es ist angemessen, dass das restliche Lösungsmittel, das in der magnetischen Schicht enthalten ist, bevorzugt gleich oder weniger als 100 mg/m², mehr bevorzugt gleich oder weniger als 10 mg/m² ist. Es ist angemessen, dass der Hohlraumprozentsatz in der magnetischen Schicht bevorzugt gleich oder weniger als 30 Vol.% und mehr bevorzugt gleich oder weniger als 20 Vol.% in der unteren und in der magnetischen Schicht ist. Obwohl ein unterer Hohlraumprozentsatz für das Erzielen eines höheren Outputs bevorzugt ist, gibt es einige Fälle, bei denen ein gewisser Grad des Hohlraumprozentsatzes entsprechend dem Zweck bevorzugt sichergestellt wird; z. B. verursacht bei einem magnetischen Aufzeichnungsmedium für die Datenaufzeichnung, das für die wiederholte Verwendung wichtig ist, ein höherer Hohlraumprozentsatz in den meisten Fällen eine verbesserte Laufhaltbarkeit. Es ist angemessen, dass die magnetische Eigenschaft des magnetischen Mediums dieser Erfindung bei der Messung in einem magnetischen Feld von 5 kOe eine Rechteckigkeit von gleich oder mehr als 0,70, bevorzugt gleich oder mehr als 0,80, mehr bevorzugt gleich oder mehr als 0,90 in der Bandlaufrichtung hat.

Die Eckigkeit in zwei Richtungen, die senkrecht zu der Bandlaufrichtung ist, ist bevorzugt gleich oder weniger als 80% der Rechteckigkeit in der Laufrichtung. Der SFD- Wert (Switching Field Distribution) der magnetischen Schicht ist bevorzugt gleich oder weniger als 0,6.

Es ist angemessen, dass die Oberfläche der magnetischen Schicht eine Leistungsspektrumsdichte der Rauhigkeit (PSD), gemessen mittels eines Atomkraftmikroskops (AMF), in der Wellenlänge von 1 bis 5 µm gleich oder weniger als 0,2 nm² und einen PSD-Wert in der Wellenlänge von 0,5 µm oder mehr bis weniger als 1,0 µm von 0,02 bis 0,1 nm² hat. Obwohl der PSD-Wert zur Verbesserung des CNR bevorzugt kleiner ist, ist es notwendig, dass der PSD-Wert in der Wellenlänge von 0,5 µm oder mehr bis weniger als 1,0 µm von 0,02 bis 0,1 nm² zur Verbesserung der Laufhaltbarkeit gehalten wird.

Bei dem magnetischen Aufzeichnungsmedium, das die untere Schicht und die obere magnetische Schicht aufweist, kann leicht angenommen werden, dass die unteren Schichten und die magnetischen Schichten je nach dem Zweck unterschiedliche physikalische Eigenschaften aufweisen können. Zum Beispiel wird die magnetische Schicht so erzeugt, dass sie einen hohen elastischen Modul aufweist, zur Verbesserung der Laufdauerhaftigkeit, während die untere Schicht so erzeugt wird, dass sie einen niedrigeren elastischen Modul als die magnetische Schicht aufweist, so dass eine bessere Berührung des magnetischen Aufzeichnungsmediums mit dem Aufzeichnungskopf erfolgt. Man kann sich auf Techniken beziehen, die bekannte vielschichtige magnetische Schichten betreffen, wenn die physikalischen Eigenschaften von zwei oder mehreren magnetischen Schichten eingestellt werden sollen. Obwohl es viele Erfindungen gibt, wie in JP-AS Showa Nr. 37-2218 und JP-OS Showa Nr. 58-56228 offenbart ist, bei denen der Hc-Wert der oberen magnetischen Schicht auf einen höheren Wert als bei der unteren Schicht eingestellt wird, ist die Aufzeichnung für die magnetische Schicht mit einem noch höheren Hc-Wert möglich, wenn die magnetische Schicht dünner gemacht wird, wie es in dieser Erfindung beschrieben wird.

Diese Erfindung wird nachfolgend unter Bezugnahme auf die folgenden Beispiele erläutert. Die Angabe von Teilen bedeutet Gew.-Teile in den Beispielen.

BEISPIELE 1 BIS 11 und VERGLEICHSBEISPIELE 1 BIS 4

Die obigen beiden Farben wurden unter Verwendung einer Sandmühle jeweils dispergiert, nachdem jede Komponente in einem kontinuierlichen Kneter geknetet war. Polyisocyanat wurde zu den erhaltenen Dispersionsflüssigkeiten gegeben; drei Teile wurden zu der Beschichtungsflüssigkeit für die untere Schicht gegeben und ein Teil wurde zu der Beschichtungsflüssigkeit für die magnetische Schicht gegeben. Ein gemischtes Lösungsmittel aus Methylethylketon und Cyclohexanon wurde mit 40 Teilen zu jeder Flüssigkeit gegeben und jede Flüssigkeit wurde unter Verwendung eines Filters mit einem mittleren Porendurchmesser von 1 µm filtriert, zur Herstellung der jeweiligen Beschichtungsflüssigkeiten zur Bildung der magnetischen Schicht und der unteren Schicht. Auf einen Polyethylennaphthalatträger mit einer Dicke von 5,5 µm, einem PSD von 0,05, 0,09 bzw. 0,11 nm² bei den Wellenlängen von 0,5, 1 bzw. 5 µm entsprechend dem Rauhigkeitsspektrum mit AFM, und einem Young-Modul von 600 kg/m³ bzw. 900 kg/m³ in der MD- bzw. TD-Richtung wurde die erhaltene Beschichtungslösung für die untere Schicht in einer solchen Menge geschichtet, dass eine Trockendicke von 0,3 µm erhalten wurde, und unmittelbar danach wurde die Beschichtungslösung für die magnetische Schicht auf der Schicht derart geschichtet, dass eine Dicke von 0,1 µm gebildet wurde. Diese Schichten wurden durch ein gleichzeitiges Vielschicht-Beschichtungsverfahren geschichtet. Während beide Schichten noch in nassem Zustand vorlagen, wurden die Schichten einer Orientierung durch einen Co-Sm-Magneten mit einer Magnetkraft von 3.000 G und einem Solenoid mit einer Magnetkraft von 1.500 G unterworfen. Nach dem Trocknen wurden die Schicht bei einer Temperatur von 90°C durch Leiten durch sechs Quetschwalzenpaare kalandert, die jeweils ein Paar von Metallwalzen enthielten, zur Herstellung eines Magnetbandes, und indem sie dann in eine 8 mm Breite geschlitzt wurden, unter Erzeugung eines 8 mm Videobandes.

Auswertungsverfahren

• 1. Das C/N-Verhältnis wurde unter Verwendung eines Trommeltestgeräts gemessen. Der verwendete Kopf war ein MIG-Kopf mit einem BS-Wert von 1,2 T, einer Zwischenraumlänge von 0,22 µm für Aufzeichnungs- und Reproduziermöglichkeiten. Die relative Geschwindigkeit des Kopfes zu dem Medium während der Aufzeichnung und der Reproduktion war 10,5 m/s und ein einzelnes Frequenzsignal von 21 MHz wurde aufgezeichnet, und ein Reproduktionsspektrum wurde mit einem Spektrumanalysator, hergestellt von Shibasoku Co. Ltd., beobachtet. Das C/N- Verhältnis war das Verhältnis des Trägeroutputs von 21 MHz zu dem Rauschen von 19 MHz.
• 2. Dickenmessung:
  Ein Probenband wurde in der Längsrichtung mit einem Diamantschneider zur Bildung der Dicke von etwa 0,1 µm geschnitten und mit einem Transmissionselektronenmikroskop mit einer Vergrösserung von 100.000 wurde eine Beobachtung durchgeführt und Bilder aufgenommen. Linien wurden auf der magnetischen Schichtoberfläche und der Zwischenschicht der magnetischen Schicht und der unteren Schicht gezogen, und dann erfolgte die Messung durch den Bildverarbeiter IBAS2, hergestellt von Zeiss Co. Ltd.. Wenn die gemessene Länge 21 cm war, erfolgten Messungen von 85 bis 300 mal, so dass ein Mittelwert d und eine Standardabweichung σ berechnet wurden.
• 3. AFM-Messung:
  Das Ausmass von vorstehenden Graten wurde bei 70° mit einem NanoScope 3, hergestellt von Digital Instruments, gemessen, und ein Quadratwinkel wurde 30 µm mit der viereckigen Pyramidenprobe, die aus SiN hergestellt war, gemessen. Die Oberflächenrauhigkeit wurde mit Frequenz zur Erzeugung eines Leistungsspektrums analysiert.
• 4. Friktionskoeffizient:
  Bei einer Temperatur von 21°C und einer Feuchtigkeit von 50% wurde das Band bei einem 90°-Winkel mit einer Stange aus SUS 303 mit einer Rauhigkeit von 0,2 S und einem Durchmesser von 2 mm eingewickelt, und wurde einer Pastier-Wobbel-Bewegung mit 100 Passagen mit einer Beladung von 10 g und einer Geschwindigkeit von 18 mm/s, Hub 10 mm, unterworfen, wobei der maximale Friktionskoeffizient gemessen wurde.
• 5. Ra-Messung:
  Eine Mittellinien-Mittelrauhigkeit wurde unter Verwendung von TOPO-3D von WYKO Co. Ltd., gemessen.
• 6. SQ:
  Der SQ-Wert wurde bei 10 kOe des externen magnetischen Feldes unter Verwendung von VSM gemessen.

Erläuterung der Beispiele 1 bis 11 und Vergleichsbeispiele 1 bis 4

Das Vergleichsbeispiel 1 wurde als Standard (0 dB) für die elektromagnetischen Eigenschaften verwendet. Ein Videoband von Vergleichsbeispiel 1 wurde durch die gleiche Vorgehensweise wie bei Probe 1 der US-PS 5 612 122 hergestellt, mit der Ausnahme, dass das magnetische Pulver in der magnetischen oberen Schicht verschieden ist. Ob dies wirksam ist oder nicht wurde auf der Basis bewertet, ob der CNR-Wert auf 3 dB oder mehr verbessert war (im allgemeinen ein einstelliger Einfluss auf eine Fehlerrate im Hinblick auf 2 dB) und ob der Friktionskoeffizient nicht über 0,3 ist.

Beispiel 1 war ein Beispiel dieser Erfindung, das zusätzlich alle Erfordernisse der bevorzugten Merkmale (1) bis (5) erfüllt, die eingangs erwähnt sind. Das C/N- Verhältnis war auf 5,2 dB im Vergleich zu dem Vergleichsbeispiel 1 verbessert.

Beispiel 2 war ebenfalls ein Beispiel dieser Erfindung, das zusätzlich alle Erfordernisse der bevorzugten Merkmale (1) bis (5) erfüllt, vorausgesetzt dass die Dicke der unteren Schicht in der Nähe der oberen Grenze war, wie es in dem bevorzugten Merkmal (1) beschrieben ist, und dass die Länge der Hauptachse des nicht-magnetischen Pulvers, das in der unteren Schicht enthalten war, in der Nähe der oberen Grenze war, die in dem bevorzugten Merkmal (2) beschrieben ist. Das C/N-Verhältnis von 4,8 dB wurde erhalten, was etwas schlechter ist als der Wert von Beispiel 1, aber nahezu äquivalent ist zu diesem Wert.

Beispiel 3 war das Beispiel, bei dem die durchschnittliche Dicke D der unteren Schicht verhältnismässig dick ist, wodurch das L/D-Verhältnis in der Nähe der unteren Grenze gemäss dieser Erfindung ist, und der Träger hatte einen PSD-Wert, der den Wert übersteigt, der in dem bevorzugten Merkmal (5) beschrieben ist. Aufgrund der Verschlechterung der Oberflächeneigenschaft im Vergleich zu den Beispielen 1 und 2 war das C/N-Verhältnis 2,4 dB, was niedriger war als jenes bei diesen Beispielen.

Beispiel 4 war das Beispiel, bei dem die durchschnittliche Dicke der unteren Schicht D verhältnismässig dick war, wodurch der L/D-Wert in der Nähe der unteren Grenze gemäss dieser Erfindung lag, und das Mischungsverhältnis des granulierten Pulvers zu der unteren Schicht war in der Nähe der oberen Grenze, wie es in dem bevorzugten Merkmal (3) beschrieben ist. Das C/N-Verhältnis war 2,9 dB und war niedriger als jenes bei den Beispielen 1 und 2 und Beispiel 3.

Beispiel 5 war das Beispiel, bei dem die Länge der Hauptachse 0,35 µm ist, was den in dem bevorzugten Merkmal (3) beschriebenen Wert übersteigt, das Mischungsverhältnis des granulierten Pulvers zu der unteren Schicht war die untere Grenze, die in dem bevorzugten Merkmal (3) angegeben ist, und der L/D-Wert war in der Nähe der oberen Grenze gemäss dieser Erfindung. Die Kalander- Formeigenschaft neigte zur Erniedrigung und das C/N- Verhältnis war 3,1 dB.

Das Beispiel 6 war das gleiche Beispiel wie bei Beispiel 1, mit der Ausnahme, dass Titandioxid mit einer durchschnittlichen primären Teilchengrösse von 35 nm als Granulierpulver in der unteren Schicht verwendet wurde. Das C/N-Verhältnis war 4,1 dB und war somit etwas geringer als jenes von Beispiel 1.

Beispiel 7 war das gleiche Beispiel wie Beispiel 1, mit der Ausnahme, dass das nicht-magnetische Pulver mit der Länge der Hauptachse verwendet wurde, die den Bereich überschritt, der in dem bevorzugten Merkmal (2) beschrieben ist. Das C/N-Verhältnis war 2,5 dB, was etwas niedriger war als das von Beispiel 1.

Beispiel 8 war das gleiche Beispiel wie Beispiel 1, mit der Ausnahme, dass das granulierte Hämatit mit der durchschnittlichen primären Teilchengrösse von 20 nm als granuliertes Pulver für die untere Schicht verwendet wurde. Das C/N-Verhältnis war 3,5 dB und war etwas geringer als das von Beispiel 1.

In den Beispielen 6 bis 8 war das C/N-Verhältnis etwas niedrig. Dies lag daran, dass die Kalander-Formwirkung, die von dem granulierten Pulver resultiert, das zu der unteren Schicht gegeben war, niedriger war als die von Russ, wie es in dem bevorzugten Merkmal (4) beschrieben ist.

Beispiel 9 war das gleiche Beispiel wie bei Beispiel 1, mit der Ausnahme, dass ein glatter Träger mit einer Oberflächenrauhigkeit ausserhalb des in dem bevorzugten Merkmal (5) beschriebenen Bereichs verwendet wurde. Das C/N-Verhältnis war 5 dB, aber der Friktionskoeffizient war ebenfalls hoch.

Beispiel 10 war das Beispiel, bei dem das Mischungsverhältnis von Russ zu der unteren Schicht gleich war wie die untere Grenze, die in dem bevorzugten Merkmal (3) beschrieben ist, und die Ölabsorptionsmenge von Russ ausserhalb des in dem bevorzugten Merkmal (4) beschriebenen Bereichs lag. Das Dispersionsvermögen war aufgrund der hohen Ölabsorptionsmenge schlecht. Als Ergebnis neigt die Oberflächeneigenschaft zur Verschlechterung und das C/N-Verhältnis war 2,6 dB.

Beispiel 11 war das gleiche Beispiel wie bei Beispiel 1, mit der Ausnahme, dass ein granuliertes Pulver nicht zu der unteren Schicht gemischt wurde. Die Oberflächeneigenschaft war schlecht wegen der geringen Kalander-Formwirkung und das C/N-Verhältnis war 2,4 dB.

Das Vergleichsbeispiel 2 war das Beispiel, bei dem ein granuliertes Hämatit in der unteren Schicht anstelle des nadelförmigen, nicht-magnetischen Pulvers wie bei Beispiel 1 verwendet wurde. Das C/N-Verhältnis war -1,3 dB und die Glätt- und Orientierungsverbesserung aufgrund des nadelförmigen Pulvers konnte nicht erzielt werden.

Vergleichsbeispiel 3 war das gleiche Beispiel wie Beispiel 1, mit der Ausnahme, dass der L/D-Wert niedriger war als die untere Grenze gemäss dieser Erfindung (Anspruch 1) Das C/N-Verhältnis war 0,3 dB, und die Glätt- und Orientierungsverbesserung konnten nicht erhalten werden.

Vergleichsbeispiel 4 war das gleiche Beispiel wie bei Beispiel 1, mit der Ausnahme, dass ein nicht-magnetisches Pulver verwendet wurde, bei dem die Länge der Hauptachse lang war und daher der L/D-Wert die obere Grenze gemäss dieser Erfindung (Anspruch 1) überschritt. Das C/N- Verhältnis war -0,5 dB, und die Irregularität der Zwischenfläche war grösser als die von Beispiel 1.

BEISPIELE 12 BIS 20 UND VERGLEICHSBEISPIELE 5 BIS 7

Die obigen zwei Farben wurden jeweils durch eine Kugelmühle unter Verwendung von Stahlkugeln 6 Stunden lang dispergiert, nachdem jede Komponente in einem kontinuierlichen Kneter geknetet war. Polyisocyanat wurde zu den erhaltenen Dispersionsflüssigkeiten gegeben; drei Teile wurden zu der Beschichtungsflüssigkeit für die untere Schicht gegeben, und ein Teil wurde zu der Beschichtungsflüssigkeit für die magnetische Schicht gegeben. Ein gemischtes Lösungsmittel aus Methylethylketon und Cyclohexanon wurde zu 40 Teilen jeder Flüssigkeit gegeben und jede Flüssigkeit wurde unter Verwendung eines Filters mit einem mittleren Porendurchmesser von 1 µm filtriert, zur Herstellung der jeweiligen Beschichtungsflüssigkeiten zur Bildung der magnetischen Schicht und der unteren Schicht. Auf einem Polyethylennaphthalatträger mit einer Dicke von 5,5 µm, einem PSD von 0,05, 0,9 bzw. 0,11 nm² bei der Wellenlänge von 0,5, 1 bzw. 5 µm entsprechend dem Rauhigkeitsspektrum mit AFM, und einem Young-Modul von 600 kg/m³ bzw. 900 kg/m³ in der MD- bzw. TD-Richtung wurde die erhaltene Beschichtungsflüssigkeit für die untere Schicht so geschichtet, das eine Trockendichte von 0,3 µm gebildet wurde, und unmittelbar danach wurde die Beschichtungsflüssigkeit für die magnetische Schicht auf der Schicht so geschichtet, dass eine Dicke von 0,1 µm erhalten wurde. Diese Schichten wurden durch ein gleichzeitiges Vielschicht-Beschichtungsverfahren geschichtet. Während beide Schichten noch im nassen Zustand vorlagen, wurde die Schichten einer Glättbehandlung durch Kontaktieren einer nichtrostenden Platte mit einer Oberflächenrauhigkeit Ra von 1,5 nm mit einer Beschichtungsschichtoberfläche und dann einer Orientierung unterworfen, die durch einen Co-Sm-Magneten mit einer magnetischen Kraft von 3.000 G und einem Solenoid mit einer magnetischen Kraft von 1.500 G kreiert wurde. Nach dem Trocknen wurden die Schichten bei einer Temperatur von 90°C durch Leiten durch sechs Quetschwalzenpaare kalandert, die jeweils ein Paar aus Metallwalzen umfassten, zur Herstellung eines Magnetbandes und anschliessend zu einer Breite von 8 mm unter Erzeugung eines 8 mm-Videobandes geschnitten.

Auswertungsverfahren

• 1. CNR (C/N-Verhältnis), Messung der Dicke, Ra- Messung und SQ wurden wie bei den Beispielen 1 bis 11 erhalten.
• 2. Bestimmung eines Orientierungswinkels und einer Bündelstruktur eines nadelförmigen, nicht-magnetischen Pulvers.

Dies wurde von Fotos von Schnittstücken abgelesen. Ein Winkel, erzeugt durch eine Hauptachse eines Primärteilchens eines nadelförmigen, nicht-magnetischen Pulvers, gegenüber einem nicht-magnetischen Träger wurde im Hinblick auf 500 Stücke gemessen, und dann wurde der Durchschnittswert berechnet, unter Erhalt eines Orientierungswinkels.

Erläuterung der Beispiele 12 bis 20 und der Vergleichsbeispiele 5 bis 7

Das Vergleichsbeispiel 5 wurde als Standard (0 dB) für die elektromagnetische Umwandlungseigenschaft verwendet. Ein Videoband von Vergleichsbeispiel 1 wurde durch die gleichen Vorgehensweisen wie bei Probe 5 der US-PS 5 112 122 hergestellt, mit der Ausnahme, dass das magnetische Pulver in der magnetischen oberen Schicht verschieden ist. Ob dies wirksam war oder nicht, wurde bewertet auf der Basis, ob der CNR-Wert auf 3 dB oder mehr verbessert war (im allgemeinen ein einstelliger Einfluss auf die Fehlerrate im Hinblick auf 2 dB). In der Tabelle bedeutet "AH" einen nadelförmigen Hämatit, "Kohlenstoff" betrifft Russ und "GH" betrifft einen granulierten Hämatit.

Beispiel 12 war ein Beispiel dieser Erfindung, das zusätzlich alle Erfordernisse der bevorzugten Merkmale (1) bis (5), die eingangs erwähnt sind, erfüllt. Das C/N- Verhältnis war auf 4,9 dB im Vergleich zu dem Vergleichsbeispiel 5 verbessert.

Beispiel 13 war ebenfalls ein Beispiel dieser Erfindung, das zusätzlich alle Erfordernisse der bevorzugten Merkmale (1) bis (5) erfüllt, vorausgesetzt, dass die Dicke der unteren Schicht in der Nähe der unteren Grenze des bevorzugten Merkmals (1) war und die Länge der Hauptachse des nicht-magnetischen Pulvers, das in der unteren Schicht enthalten ist, in der Nähe der unteren Grenze gemäss dem bevorzugten Merkmal (2) war. Das C/N-Verhältnis von 4,7 dB wurde erzielt, was etwas schlechter ist als der Wert von Beispiel 12, aber nahezu gleich ist wie der Wert von Beispiel 12.

Beispiel 14 war das Beispiel, bei dem ein nicht- magnetisches Pulver zwei Teilchen mit einer Bündelformation aufweist, wobei eine Dispersionszeit der unteren Schicht von 6 Minuten auf 10 Minuten verlängert war. Die Zahl der gebündelten Teilchen ist ausserhalb des bevorzugten Bereichs gemäss dieser Erfindung. Aufgrund der Orientierungseigenschaft des magnetischen Materials, die im Vergleich zu den Beispielen 12 und 13 etwas erniedrigt ist, war das C/N-Verhältnis 4,3 dB, was niedriger ist als das dieser Beispiele.

Beispiel 15 war das Beispiel, bei dem die Dicke der unteren Schicht in der Nähe der oberen Grenze gemäss dieser Erfindung liegt und die Kohlenstoffgehaltrate der unteren Schicht hoch ist (30 : 70). Aufgrund der Verschlechterung der Orientierungseigenschaft und der Oberflächenrauhigkeit in einem gewissen Ausmass war das C/N-Verhältnis 4,1 dB, was niedriger war als das der Beispiele 12 und 13.

Beispiel 16 war das Beispiel, bei dem die Dicke der magnetischen Schicht 0,03 µm und die Kohlenstoffgehaltrate der unteren Schicht niedrig war (5 : 35). Aufgrund der dünnen magnetischen Schicht waren trotz der guten Orientierungseigenschaft die Magnetisierungsmenge und der Output erniedrigt, jedoch war das C/N-Verhältnis 4,6 dB hoch.

Beispiel 17 war das Beispiel, bei dem die untere Schicht 0,7 µm dick und ein Orientierungswinkel des granulierten Pulvers der unteren Schicht 29° war. Aufgrund der Degradation der Oberflächeneigenschaft, weil der Ra-Wert 3,2 nm war, war das C/N-Verhältnis 2,9 dB, was niedriger war.

Beispiel 18 war das gleiche Beispiel wie bei Beispiel 12, mit der Ausnahme, dass Titandioxid mit einer durchschnittlichen primären Teilchengrösse von 35 nm als granuliertes Pulver zu der unteren Schicht verwendet wurde. Das C/N-Verhältnis war 3,3 dB, was niedriger war als das von Beispiel 12.

Beispiel 19 war das gleiche Beispiel wie bei Beispiel 12, mit der Ausnahme, dass ein granulierter Hämatit mit einer durchschnittlichen primären Teilchengrösse von 20 nm als granuliertes Pulver zu der unteren Schicht verwendet wurde. Das C/N-Verhältnis war 3,5 dB, was etwas niedriger als das von Beispiel 12 war.

Die C/N-Verhältnisse der Beispiele 18 und 19 waren etwas geringer, weil die Kalander-Formwirkung geringer ist im Vergleich zu dem Fall, bei dem Kohlenstoff, wie in dem bevorzugten Merkmal (4) beschrieben ist, als granuliertes Pulver verwendet wurde, das zu der unteren Schicht gegeben ist.

Beispiel 20 war das gleiche Beispiel wie bei Beispiel 12, mit der Ausnahme, dass kein granuliertes Teilchen zu der unteren Schicht gegeben wurde. Weil die untere Schicht kein granuliertes Pulver enthält, ist die Kalander- Formwirkung schlecht. Die Oberflächeneigenschaft neigt zur Verschlechterung, weil der Ra-Wert 3,7 ist. Das C/N- Verhältnis war 3,5 dB, was niedriger ist.

Das Vergleichsbeispiel 6 war das Beispiel, bei dem ein granulierter Hämatit in der unteren Schicht anstelle des nadelförmigen, nicht-magnetischen Pulvers von Beispiel 12 verwendet wurde. Das C/N-Verhältnis war -1 dB, und die Glätt- und Orientierungsverbesserung aufgrund des nadelförmigen Pulvers konnten nicht erzielt werden.

Das Vergleichsbeispiel 7 war das gleiche Beispiel wie bei Beispiel 12, mit der Ausnahme, dass die Dicke der unteren Schicht zu dick war, so dass der L/D-Wert niedriger als die untere grenze gemäss dieser Erfindung (Anspruch 1) ist. Eine Glättung wurde nicht vorgesehen, und ein Orientierungswinkel des Pulvers in der unteren Schicht war 43°. Das C/N-Verhältnis war 0,7 dB und der Output war unzureichend.

Claims (18)

1. Magnetisches Aufzeichnungsmedium, umfassend auf einem flexiblen, nicht-magnetischen Träger zumindest eine nicht-magnetische Schicht, umfassend ein nicht- magnetisches Pulver und ein Bindemittel, und eine magnetische Schicht, umfassend ein ferromagnetisches Pulver und ein Bindemittel, auf der magnetischen Schicht, dadurch gekennzeichnet, dass die magnetische Schicht eine durchschnittliche Dicke im Bereich von 0,01 bis 0,3 µm hat, das nicht-magnetische Pulver eine nadelförmige Form aufweist und das Verhältnis einer mittleren Länge L der Hauptachse des nicht- magnetischen Pulver zu einer durchschnittlichen Dicke D der nicht-magnetischen Schicht die Beziehung 1/10 ≦ L/D ≦ 2 erfüllt.

2. Magnetisches Aufzeichnungsmedium nach Anspruch 1, worin die nicht-magnetische Schicht eine Dicke von weniger als 0,5 µm hat.

3. Magnetisches Aufzeichnungsmedium nach Anspruch 1 oder 2, worin das nicht-magnetische Pulver eine mittlere Länge der Hauptachse von gleich oder weniger als 0,2 µm und ein nadelförmiges Verhältnis im Bereich von 2 bis 20 aufweist.

4. Magnetisches Aufzeichnungsmedium nach Anspruch 3, worin die nicht-magnetische Schicht granulierte Teilchen mit einer durchschnittlichen primären Teilchengrösse von gleich oder weniger als 50 nm enthält und worin das Verhältnis des Gehaltes der granulierten Teilchen zu dem nadelförmigen, nicht- magnetischen Pulver im Bereich von 5 : 95 bis 40 : 60 ist.

5. Magnetisches Aufzeichnungsmedium nach Anspruch 4, worin die granulierten Teilchen Russ sind, der eine durchschnittliche primäre Teilchengrösse von gleich oder weniger als 30 nm hat und eine Ölabsorptionsmenge von gleich oder weniger als 200 ml/100 g aufweist.

6. Magnetisches Aufzeichnungsmedium nach einem der Ansprüche 1 bis 5, worin eine der Oberflächen des flexiblen, nicht-magnetischen Trägers, auf dem eine nicht-magnetische Schicht und eine magnetische Schicht gebildet sind, ein PSD von gleich oder weniger als 0,5 nm² in dem Wellenlängenbereich von 1 bis 5 µm, entsprechend dem Oberflächenrauhigkeitsspektrum aufweist, das mit dem Atomkraftmikroskop (AFM) gemessen ist, und ein PSD im Bereich von 0,02 bis 0,5 nm² im Wellenlängenbereich von 0,5 µm oder mehr bis weniger als 1 µm aufweist.

7. Magnetisches Aufzeichnungsmedium nach einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei der mittlere Wert d der Dicke der magnetischen Schicht im Bereich von 0,03 bis 0,07 µm ist.

8. Magnetisches Aufzeichnungsmedium nach einem der Ansprüche 1 bis 7, wobei das Verhältnis der Standardabweichung σ der Dicke der magnetischen Schicht und der Mittelwert d der Dicke der magnetischen Schicht (σ/d) gleich oder weniger als 0,5 ist.

9. Magnetisches Aufzeichnungsmedium nach einem der Ansprüche 1 bis 8, wobei die Restmagnetisierungsmenge der magnetischen Schicht im Bereich von 0,0005 bis 0,005 emu/cm² liegt.

10. Magnetisches Aufzeichnungsmedium nach einem der Ansprüche 1 bis 9, wobei die Koerzitivkraft Hc der magnetischen Schicht im Bereich von 2.000 bis 3.000 Oe liegt.

11. Magnetisches Aufzeichnungsmedium nach einem der Ansprüche 1 bis 10, wobei die Länge L der Hauptachse des nicht-magnetischen Pulvers in bezug zur Dicke D der unteren Schicht 1/8 ≦ L/D ≦ 1,5 ist.

12. Magnetisches Aufzeichnungsmedium nach einem der Ansprüche 1 bis 11, wobei die Länge L der Hauptachse des nicht-magnetischen Pulvers in bezug zur Dicke D der unteren Schicht 1/5 ≦ L/D ≦ 1 ist.

13. Magnetisches Aufzeichnungsmedium nach einem der Ansprüche 1 bis 12, wobei die Länge der Hauptachse des nicht-magnetischen Pulvers gleich oder weniger als 0,15 µm ist und das nadelförmige Verhältnis des nicht-magnetischen Pulvers von 3 bis 10 ist.

14. Magnetisches Aufzeichnungsmedium nach einem der Ansprüche 1 bis 13, wobei sich die Hauptachse des nadelförmigen, nicht-magnetischen Pulvers, das sich in der unteren Schicht verteilt, in dem Winkel von gleich oder weniger als 30° neigt.

15. Magnetisches Aufzeichnungsmedium nach einem der Ansprüche 1 bis 14, wobei die magnetische Schicht Russ enthält.

16. Magnetisches Aufzeichnungsmedium nach einem der Ansprüche 1 bis 15, wobei die magnetische Schicht Abriebstoffe enthält.

17. Magnetisches Aufzeichnungsmedium nach einem der Ansprüche 1 bis 16, wobei die Dicke der nicht- magnetischen Schicht von 0,02 bis 0,5 µm ist.

18. Magnetisches Aufzeichnungsmedium nach einem der Ansprüche 1 bis 17, wobei die Oberfläche der magnetischen Schicht eine Leistungsspektrumdichte der Rauhigkeit (PSD), gemessen mittels eines Atomkraftmikroskops (AMF), bei der Wellenlänge von 1 bis 5 µm gleich oder weniger als 0,2 nm² ist und der PSD bei der Wellenlänge von 0,5 µm oder höher bis weniger als 1,0 µm von 0,02 bis 0,1 nm² ist.