DE10228536A1

DE10228536A1 - Magnetisches Aufzeichnungsmedium

Info

Publication number: DE10228536A1
Application number: DE10228536A
Authority: DE
Inventors: Hitoshi Nuguchi; Nobuo Yamazaki; Shinji Saito
Original assignee: Fuji Photo Film Co Ltd
Current assignee: Fujifilm Corp
Priority date: 2001-06-26
Filing date: 2002-06-26
Publication date: 2003-01-30
Also published as: US20030138668A1; JP2003006835A; US6855394B2

Abstract

Es wird ein magnetisches Aufzeichnungsmedium offenbart, umfassend einen Träger mit darauf bereitgestellt einer im wesentlichen nicht-magnetischen unteren Schicht durch Beschichten einer Beschichtungslösung für eine untere Schicht, umfassend ein nicht-magnetisches Pulver, dispergiert in einem Bindemittel, und Trocknen, und einer Magnetschicht mit einer Dicke von 0,01 bis 0,15 mum durch Beschichten einer Beschichtungslösung für eine Magnetschicht, umfassend ein ferromagnetisches Metallpulver oder ein hexagonales Ferritpulver, dispergiert in einem Bindemittel, wobei die Magnetschicht Diamantteilchen mit einer durchschnittlichen Teilchengröße von 1/5 bis 2 mal der Dicke der Magnetschicht in einer Menge von 0,1 bis 5,0 Masse-%, basierend auf dem ferromagnetischen Metallpulver, enthält.

Description

GEBIET DER ERFINDUNG

Die vorliegende Erfindung betrifft ein magnetisches Aufzeichnungsmedium vom Beschichtungstyp (d. h. ein partikuläres magnetisches Aufzeichnungsmedium), insbesondere ein magnetisches Aufzeichnungsmedium mit einer dünnen magnetischen Schicht zum Aufzeichnen mit hoher Dichte.

HINTERGRUND DER ERFINDUNG:

Zusammen mit einem plötzlichen Anstieg der Menge an Daten, mit denen auf dem Gebiet von Magnetscheiben umgegangen werden muss, wurde ein Anstieg der Kapazität von Floppy Disks verlangt.
Auf dem Gebiet von Magnetbändern wurden auch weiter mit der Verbreitung von Bürocomputern, wie Minicomputern, Personal Computern und Work Stations in den letzten Jahren Magnetbänder zum Aufzeichnen von Computerdaten als externe Speichermedien (sogenannte Backup-Bänder) gründlich untersucht. Für die praktische Verwendung solcher Magnetbänder wurde die Verbesserung der Aufzeichnungskapazität zusammen mit der Miniaturisierung eines Computers und dem Anstieg an Informationsverarbeitungsfähigkeit (z. B. Informationsdurchsatz) stark verlangt.
Magnetköpfe, die mit elektromagnetischer Induktion als Arbeitsprinzip arbeiten (Magnetkopf vom Induktionstyp) werden herkömmlich verwendet und verbreitet. Magnetköpfe dieses Typs erreichen jedoch ihre Grenzen bei der Verwendung auf dem Gebiet von Aufzeichnungen mit höherer Dichte und Wiedergabe. Das heisst, es ist notwendig, die Anzalhl an Spiralwindungen eines Wiedergabekopfes zu erhöhen, um einen höheren Wiedergabeoutput zu erhalten, aber wenn die Windungszahl erhöht wird, steigt die Induktanz an und der Widerstand bei hoher Frequenz erhöht sich, als Ergebnis erniedrigt sich der Wiedergabeoutput. In den letzten Jahren wurden Wiedergabeköpfe, die mit MR (Magnetwiderstand) als Arbeitsprinzip arbeiten, vorgeschlagen und wurden in Harddisks verwendet. Im Vergleich mit Magnetscheiben vom Induktionstyp kann durch den MR-Kopf mehrere Male der Wiedergabeoutput erhalten werden. Da in dem MR-Kopf keine Induktionsspule verwendet wird, wird ausserdem Rauschen, z. B. Impedanzrauschen, das durch Instrumente hervorgerufen wird, stark reduziert, weshalb es möglich wird, ein gutes S/N-Verhältnis durch Verringern des von magnetischen Aufzeichnungsmedium stammenden Rauschens zu erhalten. Mit anderen Worten sind gute Aufzeichnung und Wiedergabe möglich, und die Eigenschaften des Aufzeichnens mit hoher Dichte können durch Verringern des Rauschens von magnetischen Aufzeichnungsmedien, die sich hinter den Instrumenten verstecken, drastisch verbessert werden.
In JP-A-10-340445 (der Ausdruck "JP-A", wie hier verwendet, bedeutet eine "ungeprüfte veröffentlichte japanische Patentanmeldung") ist ein magnetisches Aufzeichnungsmedium mit einer oberen Magnetschicht offenbart, das ausgezeichnete Haltbarkeit und elektromagnetische Eigenschaften, insbesondere ausgezeichnete Ausgabe- und Überschreibeigenschaften, durch Einstellen der Dicke einer oberen Magnetschicht bei 0,5 µm oder weniger, um die Fluktuation an der Grenzfläche zwischen einer Magnetschicht und einer nicht-magnetischen Schicht zu unterdrücken, zeigt. Zum Unterdrücken von Zwischengrenzfluktuationen verwendet das gleiche Patent Nass-auf-Trocken-Beschichten zum Beschichten einer nicht- magnetischen unteren Schicht und dann Beschichten einer oberen Magnetschicht nachdem die untere Magnetschicht getrocknet wurde. Die in diesem Patent beschriebene Dicke von 0,3 µm für eine Magnetschicht ist jedoch zu dick und für Aufzeichnungen mit höherer Dichte nicht geeignet. Ausserdem ist im allgemeinen die Haltbarkeit eines durch Nass-auf-Trocken-Beschichten hergestellten magnetischen Aufzeichnungsmediums anfällig für Verschlechterungen und diese Tendenz ist auffälliger, wenn die Dicke einer Magnetschicht dünn ist.
JP-A-5-298653 stellt gute elektromagnetische Eigenschaften undgrosse Haltbarkeit durch Einstellen der durchschnittlichen Dicke einer oberen Magnetschicht bei 0,01 bis 0,3 µm sicher, um die Fluktuation an der Grenzfläche zwischen einer Magnetschicht und einer nicht- magnetischen Schicht zu kontrollieren, so dass (Standardabweichung der Magnetschichtdicke)/(durchschnittliche Magnetschichtdicke) innerhalb des Bereichs von 0,05 bis 0,5 liegt. Es gibt jedoch eine Grenze beim Nass-auf-Nass-Beschichten, das in dem gleichen Patent verwendet wird, um das magnetische Aufzeichnungsmedium so zu erhalten, dass die Zwischengrenzfluktuationen zwischen einer Magnetschicht und einer nicht-magnetischen Schicht unterdrückt werden, und wenn eine Magnetschicht weiter verdünnt wird, ruft die Fluktuation an der Grenzfläche ungünstigerweise Rauschen hervor. Zusätzlich ist der in diesem Patent verwendete laminierte Sendustkopf ein induktiver Kopf, aber ein MR- Kopf, der in der Zukunft beim Aufzeichnen mit höherer Dichte verwendet wird, ist anfälliger für den Einfluss eines mittleren Rauschens, daher wird die Grenzflächenfluktuation verwirklicht.
JP-A-2000-173038 stellt gute elektromagnetische Eigenschaften und hohe Haltbarkeit durch Einstellen der Magnetschichtdicke bei 0,05 bis 0,5 µm und Zugabe von Diamantteilchen mit einer durchschnittlichen Teilchengrösse von 0,05 bis 1,0 µm zur Magnetschicht im Verhältnis von 0,1 bis 5 Masse-% (d. h. Gew.-%), basierend auf der Menge des ferromagnetischen Metallpulvers, sicher. Die Schichtdicke in den Beispielen des obigen Patents ist jedoch hauptsächlich auf 0,3 µm beschränkt, und es ist notwendig, die Magnetschichtdicke dünner zu machen, um höhere Dichten zu erreichen. Ausserdem ist die Schichtdicke von etwa 0,3 µm nicht einfach durch die Grenzfläche zwischen einer Magnetschicht und einer nicht- magnetischen Schicht zu beeinflussen, und das S/N- Verhältnis verschlechtert sich selbst durch Nass-auf-Nass- Beschichten nicht.
Die Bewertung der in diesen Patenten offenbarten magnetischen Aufzeichnungsmedien wurde durch Aufzeichnung und Wiedergabe unter Verwendung eines MIG (Metall-in-Gap, Metall in der Energielücke)-Kopfes, der ein Magnetkopf vom Induktionstyp ist, durchgeführt, und die Spurendichte ist relativ niedrig, und wenn Aufzeichnung mit höherer Dichte durch weiteres Verringern der Spurbreite oder Verdünnen der Magnetschichtdicke durchgeführt wird, kann bei der Wiedergabe kein ausreichendes S/N-Verhältnis erreicht werden. Insbesondere der Einfluss der Grenzflächenfluktuation wird gross, wenn ein MR-Kopf verwendet wird, was zum Abfall des S/N-Verhältnisses führt.
Ein magnetisches Aufzeichnungsmedium mit niedrigem Rauschen und hoher Dichte, das auch ausgezeichnet in der Laufbeständigkeit ist, ist gewünscht, sogar wenn ein herkömmlich verwendetes magnetisches Aufzeichnungsmedium vom Beschichtungstyp, das ausgezeichnet in der Produktivität und billig ist, mit einem MR-Kopf kombiniert wird.

ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG

Ein erfindungsgemässes Ziel ist es, ein magnetisches Aufzeichnungsmedium, das ausgezeichnet in seinen elektromagnetischen Eigenschaften und optimal zum digitalen Aufzeichnen ist, bereitzustellen.
Die vorliegende Erfindung stellt ein magnetisches Aufzeichnungsmedium, umfassend einen Träger mit darauf bereitgestellt einer im wesentlichen nicht-magnetischen unteren Schicht durch Beschichten einer Beschichtungslösung für die untere Schicht, umfassend ein nicht-magnetisches Pulver, dispergiert in einem Bindemittel, und Trocknen und einer Magnetschicht mit einer Dicke von 0,01 bis 0,15 µm durch Beschichten einer Beschichtungslösung für die Magnetschicht, umfassend ein ferromagnetisches Metallpulver oder ein hexagonales Ferritpulver, dispergiert in einem Bindemittel, wobei die Magnetschicht Diamantteilchen mit einer durchschnittlichen Teilchengrösse von 1/5 bis 2 mal der Dicke der Magnetschicht in einer Menge von 0,1 bis 5,0 Masse-% (d. h. Gew.-%), basierend auf der Menge des ferromagnetischen Pulvers, enthält, bereit.
Die bevorzugten Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung sind wie folgt:

1. Ein magnetisches Aufzeichnungsmedium, in dem die untere Schicht eine durchschnittliche Oberflächenrauhigkeit von 20 nm oder weniger hat.
2. Ein magnetisches Aufzeichnungsmedium zur Wiedergabe unter Verwendung eines MR-Kopfes.

DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG

Die vorliegende Erfindung betrifft ein magnetisches Aufzeichnungsmedium, hergestellt durch Nass-auf-Trocken- Beschichten zum Bereitstellen einer Magnetschicht auf einer unteren Schicht, nachdem die untere Schicht getrocknet wurde.
Die erfindungsgemässe Magnetschicht hat eine Dicke von vorzugsweise 0,01 bis 0,15 µm, bevorzugter von 0,03 bis 0,10 µm, ein ferromagnetisches Metallpulver oder ein hexagonales Ferritpulver ist in der Magnetschicht als ferromagnetisches Pulver enthalten, und Diamantteilchen mit einer durchschnittlichen Teilchengrösse von 1/5 bis 2 mal der Dicke der Magnetschicht sind in der Magnetschicht in einer Menge von 0,1 bis 5,0 Masse-% (d. h. Gew.-%), basierend auf der Menge des ferromagnetischen Pulvers, enthalten.
Durch die vorliegende Erfindung kann die durchschnittliche Oberflächenrauhigkeit einer unteren Schicht bevorzugt 20 nm oder weniger, bevorzugter 10 nm oder weniger werden, die Fluktuation an der Grenzfläche zwischen einer Magnetschicht und einer nicht-magnetischen Schicht kann unterdrückt, das S/N-Verhältnis bei Wiedergabe mit einem MR-Kopf verbessert und die Laufbeständigkeit durch Spezifizieren der Teilchengrösse der Diamantteilchen, Vorschreiben der Dicke der Magnetschicht so dünn wie der obige Bereich und Verwendung des Nass-auf-Trocken- Beschichtungsverfahrens sichergestellt werden.
Die Fluktuation an der Grenzfläche kann durch Elektronenstrahlmikroanalyse (EPMA), wie später in den Beispielen beschrieben, bewertet werden.
Wenn die Magnetschicht Diamantteilchen mit einer durchschnittlichen Teilchengrösse von weniger als 1/5 mal der Dicke der Magnetschicht in einer Menge von weniger als 0,1 Masse-%, basierend auf der Menge des ferromagnetischen Pulvers, enthält, kann die Laufbeständigkeit erfindungsgemäss nicht sichergestellt werden. Wenn die Magnetschicht Diamantteilchen mit einer durchschnittlichen Teilchengrösse von weniger als 1/5 mal der Dicke der Magnetschicht in einer Menge von mehr als 5,0 Masse-%, basierend auf der Menge des ferromagnetischen Pulvers, enthält, kann das S/N-Verhältnis nicht verbessert werden. Wenn die Magnetschicht Diamantteilchen mit einer durchschnittlichen Teilchengrösse von mehr als 2 mal der Dicke der Magnetschicht in einer Menge von weniger als 0,1 Masse-%, basierend auf der Menge des ferromagnetischen Pulvers, enthält, können das S/N-Verhältnis und die Laufbeständigkeit nicht verbessert werden. Wenn die Magnetschicht Diamantteilchen mit einer durchschnittlichen Teilchengrösse von mehr als 2 mal der Dicke der Magnetschicht in einer Menge von mehr als 5,0 Masse-%, basierend auf der Menge des ferromagnetischen Pulvers, enthält, können das S/N-Verhältnis und ausserdem die Laufbeständigkeit nicht verbessert werden.
Ausserdem ist es mit den derzeitigen Techniken schwierig, die Dicke der Magnetschicht auf weniger als 0,01 µm in guter Ausbeute durch Zugabe von Diamantteilchen mit einer durchschnittlichen Teilchengrösse von 1/5 bis 2 mal der Dicke der Magnetschicht zu der Magnetschicht in einer Menge von 0,1 bis 5,0 Masse-%, basierend auf der Menge des ferromagnetischen Pulvers, einzustellen. Ausserdem kann das Einstellen der Dicke einer Magnetschicht auf mehr als 0,15 µm durch Zugabe von Diamantteilchen mit einer durchschnittlichen Teilchengrösse von 1/5 bis 2 mal der Dicke der Magnetschicht zu der Magnetschicht in einer Menge von 0,1 bis 5,0 Masse-%, basierend auf der Menge des ferromagnetischen Pulvers, das S/N-Verhältnis aufgrund des Selbstentmagnetisierungsverlustes nicht verbessern.
Die konstitutionellen Merkmale der vorliegenden Erfindung werden unten im Detail beschrieben.

Diamantteilchen

Diamantteilchen zur Verwendung in der vorliegenden Erfindung haben eine durchschnittliche Teilchengrösse von 1/5 bis 2 mal der Dicke der Magnetschicht, bevorzugt von 1/2 bis 1,5 mal, und bevorzugter von 0,8 bis 1, 2 mal. Die Zugabemenge an Diamantteilchen ist von 0,1 bis 5,0 Masse-%, basierend auf der Menge an ferromagnetischem Pulver, bevorzugt von 0,5 bis 3 Masse-%. Wenn die Zugabemenge weniger als 0,1 Masse-% ist, kann die Laufbeständigkeit nicht sichergestellt werden, während das S/N-Verhältnis erniedrigt wird und der Kopfabrieb ansteigt, wenn sie mehr als 5,0 Masse-% beträgt.
Diamantteilchen können in Kombination mit Aluminiumoxidteilchen verwendet werden. Die durchschnittliche Teilchengrösse der Aluminiumoxidteilchen zur Verwendung in Kombination ist von 0,05 bis 0,5 µm, bevorzugt von 0,1 bis 0,3 µm. Die Zugabemenge an Aluminiumoxidteilchen ist bevorzugt von 1 bis 30 Masse-%, basierend auf der Menge des ferromagnetischen Metallpulvers, bevorzugter von 3 bis 15 Masse-%. Wenn die Zugabemenge an Aluminiumoxidteilchen weniger als 1 Masse-% ist, kann die Laufbeständigkeit nicht sichergestellt werden, während das S/N-Verhältnis sich erniedrigt und der Kopfabrieb ansteigt, wenn die Menge mehr als 30 Masse-% ist. Erfindungsgemäss werden Diamantteilchen und Aluminiumoxidteilchen zu der Magnetschicht in einem Masseverhältnis von Diamant/Aluminiumoxid von bevorzugt 1/0,5 bis 1/30, bevorzugter von 1/1,5 bis 1/20, zugegeben. Sogar wenn die Menge an Aluminiumoxid zu wenig oder zu gross in den obigen Zugabeverhältnissen ist, erniedrigt sich die verbessernde Wirkung der Laufbeständigkeit. Die grösste Teilchengrösse der Diamantteilchen oder Aluminiumoxidteilchen wird als die Teilchengrösse in der vorliegenden Erfindung genommen, und der durchschnittliche Wert der gemessenen Werte von 500 zufällig aus elektronenmikroskopischen Aufnahmen abgetasteten Teilchen wird als die durchschnittliche Teilchengrösse genommen.
In bezug auf die Teilchengrössenverteilung von Diamantteilchen ist es bevorzugt, dass die Anzahl an Teilchen mit einer Teilchengrösse von 200% oder mehr der durchschnittlichen Teilchengrösse 5% oder weniger der Gesamtzahl der Diamantteilchen ausmacht, und die Anzahl an Teilchen mit einer Teilchengrösse von 50% oder weniger der durchschnittlichen Teilchengrösse 20% oder weniger der Gesamtanzahl der Diamantteilchen ausmacht. Der Maximalwert der Teilchengrösse der Diamantteilchen zur Verwendung in der vorliegenden Erfindung ist etwa 0,8 µm, bevorzugt etwa 0,4 µm, und der Minimalwert ist etwa 0,005 µm, bevorzugt etwa 0,01 µm.
Die Teilchengrössenverteilung wird durch Zählen der Anzahl der entsprechenden Grössen, basierend auf der durchschnittlichen Teilchengrösse bei der Messung der Teilchengrössen, erhalten. Die Teilchengrössenverteilung der Diamantteilchen beeinflusst auch die Laufbeständigkeit, das Rauschen und den Kopfabrieb. Wenn die Teilchengrössenverteilung breiter als der oben beschriebene Bereich ist, weichen die oben beschriebenen Auswirkungen ab, d. h. wenn eine zu grosse Teilchengrösse in der Teilchengrössenverteilung vorherrscht, steigt der Kopfabrieb in einigen Fällen an. Während, wenn zu kleine Teilchengrössen vorherrschen, die verbessernde Wirkung auf die Laufbeständigkeit sich manchmal erniedrigt. Ausserdem sind Diamantteilchen mit extrem engen Teilchengrössenverteilungen teuer, daher ist der oben beschriebene Bereich auch ökonomisch vorteilhaft. Die Menge an Schleifstoffen kann aufgrund der kombinierten Verwendung mit einem Aluminiumoxid stark verringert werden, was nicht nur aus dem Blickwinkel der Verbesserung des S/N-Verhältnisses vorteilhaft ist, sondern auch vorteilhaft dadurch, dass die Konstruktion einer Magnetscheibe wie gewünscht durchgeführt werden kann, z. B. Laufbeständigkeit vor S/N-Verhältnis und umgekehrt, unter guter Verwendung eines relativ breiten Bereichs der Zugabemenge eines Aluminiumoxids.

Magnetschicht

Das erfindungsgemässe magnetische Aufzeichnungsmedium kann mit einer Magnetschicht auf entweder einer Seite eines Trägers oder auf beiden Seiten ausgestattet werden.
Die auf einer Seite eines Trägers bereitgestellte Magnetschicht kann eine Monolage oder Multilagen, umfassend Zusammensetzungen, die voneinander verschieden sind, sein. Erfindungsgemäss wird eine im wesentlichen nicht-magnetische untere Schicht (eine nicht-magnetische Schicht oder eine untere Schicht) zwischen der Magnetschicht und einem Träger durch Nass-auf-Trocken- Beschichten bereitgestellt. Die Magnetschicht wird obere Schicht oder obere Magnetschicht genannt.

Ferromagnetisches Metallpulver

Die ferromagnetischen Metallpulver zur Verwendung in der vorliegenden Erfindung sind bevorzugt ferromagnetische Metallpulver, die hauptsächlich α-Fe als Hauptbestandteil umfassen. Diese ferromagnetischen Metallpulver können zusätzlich zu den beschriebenen Atomen die folgenden Atome, z. B. Al, Si, Ca, Mg, Ti, Cr, Cu, Y, Sri, Sb, Ba, W, La, Ce, Pr, Nd, P, Co, Mn, Zn, Ni, Sr und B, enthalten. Insbesondere ist es bevorzugt, dass sie zumindest eines von Al, Ca, Mg, Y, Ba, La, Nd, Sm, Co und Ni zusätzlich zu α-Fe: enthalten. Die Legierung von Co mit Fe ist besonders bevorzugt, um die Sättigungsmagnetisierung zu erhöhen und die Entmagnetisierung zu verbessern. Der Gehalt an Co ist bevorzugt von 1 bis 40 Atom-%, bevorzugter von 15 bis 35 Atom-%, und am bevorzugtesten von 20 bis 35 Atom-%, der Gehalt an Seltenerdelementen, wie Y, ist bevorzugt von 1,5 bis 12 Atom-%, bevorzugter von 3 bis 10 Atom-% und am bevorzugtesten von 4 bis 9 Atom-%, und der Gehalt an Al ist bevorzugt von 1,5 bis 12 Atom-%, bevorzugter von 3 bis 10 Atom-% und am bevorzugtesten von 4 bis 9%, jeweils basierend auf Fe. Seltenerden, einschliesslich Y und La, wirken als ein das Sintern verhinderndes Mittel, und eine stärkere das Sintern verhindernde Wirkung kann erhalten werden, wenn sie in Kombination verwendet werden. Diese ferromagnetischen Pulver können vorher mit den später beschriebenen Dispergiermitteln, Gleitmitteln, Tensiden und Antistatika vor der Dispergierung behandelt werden. Speziell sind die Beispiele in JP-B-44-14090 (der Ausdruck "JP-B" wie hier verwendet, bedeutet eine "geprüfte japanische Patentveröffentlichung"), JP-B-45-18372, JP-B-47-22062, JP-B-47-22513, JP-B-46-28466, JP-B-46-38755, JP-B-47-4286, JP-B-47-12422, JP-B-47-17284, JP-B-47-18509, JP-B-47-18573, JP-B-39-10307, JP-B-46-39639, den US-PSen 3 026 215, 3 031 341, 3 100 194, 3 242 005 und 3 389 014 offenbart.
Die ferromagnetischen Metallpulver können eine kleine Menge eines Hydroxids oder eines Oxids enthalten. Durch gut bekannte Verfahren hergestellte ferromagnetische Metallpulver können verwendet werden, wie ein Verfahren zum Reduzieren eines feuchtigkeitshaltigen Eisenoxids, das einer Sinterinhibitionsbehandlung unterworfen wurde, oder ein Eisenoxid mit einem reduzierenden Gas, z. B. Wasserstoff, um dadurch Fe- oder Fe-Co-Teilchen zu erhalten; ein Verfahren zum Reduzieren eines Komposits eines organischen Säuresalzes (hauptsächlich einem Oxalat) mit einem reduzierenden Gas, z. B. Wasserstoff; ein Verfahren zur Wärmezersetzung einer Metallcarbonylverbindung; ein Verfahren der Zugabe eines reduzierenden Mittels, z. B. Natriumborhydrid, Hypophosphit oder Hydrazin, zu einer wässrigen ferromagnetischen Metallösung, um die Reduktion zu bewirken; ein Verfahren des Verdampfens eines Metalls in einem Inertgas mit niederem Druck, um ein Pulver zu erhalten. Die so erhaltenen ferromagnetischen Metallpulver werden einer gut bekannten graduellen Oxidationsbehandlung unterworfen. Ein Verfahren zum Bilden von Oxidfilmen auf den Oberflächen von ferromagnetischen Metallpulvern durch Reduzieren eines feuchtigkeitshaltigen Eisenoxids oder eines Eisenoxids mit einem reduzierenden Gas, z. B. Wasserstoff, und Regulieren der Partialdrücke eines sauerstoffhaltigen Gases und eines Inertgases, Temperatur und Zeit führt zu weniger Entmagnetisierung und wird in der vorliegenden Erfindung bevorzugt verwendet.
Die ferromagnetischen Metallpulver zur Verwendung in der erfindungsgemässen Magnetschicht haben eine spezifische Oberfläche (S_BET), gemessen durch das BET-Verfahren, von 40 bis 80 m²/g, bevorzugt von 45 bis 70 m²/g. Wenn S_BET weniger als 40 m²/g ist, steigt das Rauschen an, und wenn es mehr als 80 m²/g ist, wird eine glatte Oberfläche nur unter Schwierigkeiten erhalten, was nicht bevorzugt ist. Die ferromagnetischen Metallpulver zur Verwendung in der erfindungsgemässen Magnetschicht haben eine Kristallitgrösse von im allgemeinen 80 bis 180 Å, bevorzugt von 100 bis 170 Å, und bevorzugter von 110 bis 165 Å. Die durchschnittliche Länge der langen Achse der ferromagnetischen Metallpulver ist im allgemeinen von 0,02 bis 0,25 µm, bevorzugt von 0,03 bis 0,15 µm, und bevorzugter von 0,03 bis 0,12 µm. Die ferromagnetischen Metallpulver haben bevorzugt ein durchschnittliches Nadelverhältnis [Durchschnitt (Länge der langen Achse)/(Länge der kurzen Achse)] von 3 zu 15, bevorzugter von 3 zu 10. Die ferromagnetischen Metallpulver haben eine Sättigungsmagnetisierung (σs) von im allgemeinen 90 bis 170 A.m²/kg, bevorzugt von 100 bis 160 A.m²/kg, und bevorzugter von 110 bis 160 A.m²/kg. Die ferromagnetischen Metallpulver haben eine Koerzitivkraft von bevorzugt 130 bis 279 kA/m, und bevorzugter von 143 bis 239 kA/m.
Die ferromagnetischen Metallpulver haben bevorzugt einen Feuchtigkeitsgehalt von 0,1 bis 2 Masse-%. Der Feuchtigkeitsgehalt der ferromagnetischen Metallpulver wird bevorzugt durch Auswählen der Art der Bindemittel optimiert. Der pH der ferromagnetischen Metallpulver wird bevorzugt durch die Kombination mit dem zu verwendenden Bindemittel optimiert. Der pH-Bereich ist von 6 bis 12, bevorzugt von 7 bis 11. Die SA(Stearinsäure)- Adsorptionsmenge der ferromagnetischen Metallpulver (der Standard des basischen Punktes der Oberfläche) ist von 1 bis 15 µmol/m², bevorzugt von 2 bis 10 µmol/m², und bevorzugter von 3 bis 8 µmol/m². Wenn ferromagnetische Metallpulver mit hoher Stearinsäure-Adsorptionsmenge verwendet werden, ist es bevorzugt, ein magnetisches Aufzeichnungsmedium durch Modifizieren der Oberflächen der ferromagnetischen Metallpulver mit organischen Substanzen, die auf deren Oberfläche stark adsorbiert werden, herzustellen.
Lösliche anorganische Ionen (z. B. Na, Ca, Fe, Ni, Sr, NH₄, SO₄, Cl, NO₂ und NO₃) sind manchmal in den ferromagnetischen Metallpulvern enthalten. Es ist bevorzugt, dass solche löslichen anorganischen Ionen im wesentlichen nicht enthalten sind, aber die Eigenschaften der ferromagnetischen Metallpulver werden nicht wesentlich beeinflusst, wenn der Gesamtgehalt jedes Ions 300 ppm oder weniger oder dergleichen ist. Die ferromagnetischen Metallpulver zur Verwendung in der vorliegenden Erfindung haben bevorzugt weniger Poren und deren Wert ist bevorzugt 20 Vol.% oder weniger, bevorzugter 5 Vol.% oder weniger. Die Form der ferromagnetischen Metallpulver ist nicht besonders beschränkt, und jede Form, wie eine Nadelform, eine ellipsoide Form und eine Spindelform, können verwendet werden, solange die oben beschriebenen Teilchengrössen und magnetischen Eigenschaften erfüllt sind. Die Schaltfeldverteilung (SFD) der ferromagnetischen Metallpulver selbst ist bevorzugt klein. Es ist notwendig, die Hc-Verteilung der ferromagnetischen Metallpulver eng zu machen. Wenn der SFD eines Bandes klein ist, wird die Umkehr der Magnetisierung (d. h. die magnetische Flussumkehr) scharf und der Peakschift ist klein, was daher für digitale magnetische Aufzeichnung mit hoher Dichte geeignet ist. Zum Erreichen einer engen Hc- Verteilung sind das passende Einstellen der Teilchengrössenverteilung von Goethit in den ferromagnetischen Metallpulvern, das Verwenden von monodispergiertem α-Fe₂O₃ und das Verhindern von Sintern unter den Teilchen wirksame Verfahren.

Hexagonale Ferritpulver

Die Beispiele der hexagonalen Ferritpulver zur Verwendung in der erfindungsgemässen Magnetschicht schliessen Substitutionsprodukte von Bariumferrit, Strontiumferrit, Bleiferrit und Calciumferrit und Co-Substitutionsprodukte ein. Speziell werden Bariumferrit und Strontiumferrit vom Magnetoplumbittyp, Ferrit vom Magnetoplumbittyp mit spinellbedeckter Teilchenoberfläche und Bariumferrit und Strontiumferrit vom Magnetoplumbittyp, die teilweise eine Spinellphase enthalten, beispielhaft dargestellt. Die hexagonalen Ferritpulver können zusätzlich zu den beschriebenen Atomen z. B. die folgenden Atome 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, Ge und Nb enthalten. Im allgemeinen können hexagonale Ferritpulver, enthaltend die folgenden Elemente, z. B. Co-Zn, Co-Ti, Co-Ti-Zr, Co-Ti-Zn, Ni-Ti-Zn, Nb-Zn-Co, Sb-Zn-Co und Nb-Zn verwendet werden. Gemäss den Ausgangsmaterialien und Herstellungsverfahren können spezifische Verunreinigungen enthalten sein.
Der durchschnittliche tafelförmige Durchmesser der hexagonalen Ferritpulver zur Verwendung in der vorliegenden Erfindung ist im allgemeinen von 10 bis 50 nm, bevorzugt von 10 bis 40 nm und besonders bevorzugt von 10 bis 35 nm, obwohl er entsprechend der Aufzeichnungsdichte variiert. "Tafelförmiger Durchmesser", wie hier verwendet, bedeutet den längsten hexagonalen Durchmesser der Basis eines hexagonalen Pols eines magnetischen hexagonalen Ferritpulvers, und der durchschnittliche tafelförmige Durchmesser ist dessen arithmetisches Mittel.
Wenn die Wiedergabe unter Verwendung eines Magnetwiderstandskopfs insbesondere zum Erhöhen der Spurdichte durchgeführt wird, ist es notwendig, das Rauschen zu reduzieren, folglich ist der tafelförmige Durchmesser bevorzugt 35 nm oder weniger, aber wenn der tafelförmige Durchmesser kleiner als 10 nm ist, kann aufgrund der thermischen Fluktuation keine stabile Magnetisierung erhalten werden. Während das Rauschen ansteigt, wenn der tafelförmige Durchmesser 50 nm übersteigt, weshalb solche tafelförmige Durchmesser nicht für Aufzeichnungen mit hoher Dichte geeignet sind. Das Tafelverhältnis (tafelförmiger Durchmesser/tafelförmige Dicke) ist bevorzugt von 1 bis 15, bevorzugter von 1 bis 7. Wenn das Tafelverhältnis klein ist, wird die Packungsdichte in einer Magnetschicht hoch, was bevorzugt ist, aber ausreichende Orientierung kann nicht erhalten werden. Wenn das Tafelverhältnis mehr als 15 ist, steigt das Rauschen aufgrund des Aufstapelns unter den Teilchen an. Die spezifische Oberfläche (S_BET), gemessen durch das BET-Verfahren, der Teilchen mit Durchmessern innerhalb dieses Bereichs ist im allgemeinen von 30 bis 200 m²/g. Die spezifische Oberfläche fällt fast mit den durch arithmetische Operationen aus tafelförmigen Durchmessern und tafelförmigen Dicken erhaltenen Werten zusammen. Die Verteilung von tafelförmigem Durchmesser/tafelförmiger Dicke ist im allgemeinen bevorzugt so eng wie möglich. Die Verteilungen in numerischen Werten können durch Aufnehmen von TEM-Fotografien von 500 zufällig ausgewählten Teilchen verglichen werden.
Die Verteilung ist in vielen Fällen keine gleichmässige Verteilung, aber wenn durch die Standardverteilung durch den durchschnittlichen Durchmesser durch Berechnung ausgedrückt, ist σ/durchschnittlicher Durchmesser von 0,1 bis 2,0. Zum Erhalt enger Teilchengrössenverteilungen ist es effizient, das teilchenbildende Reaktionssystem so homogen wie möglich zu machen, die gebildeten Teilchen werden auch verteilungsverbessernden Behandlungen unterworfen. Zum Beispiel ist auch ein Verfahren des selektiven Lösens von ultrafeinen Teilchen in einer Säurelösung bekannt. Koerzitivkraft (Hc), gemessen in magnetischen Pulvern von etwa 500 bis etwa 5.000 Oe (= etwa 40 bis 400 kA/m), kann hergestellt werden. Höheres Hc ist für Aufzeichnen mit hoher Dichte vorteilhaft, aber es ist durch die Kapazität der Aufnahmeköpfe beschränkt. Hc kann durch die Teilchendurchmesser (tafelförmiger Durchmesser und tafelförmige Dicke), die Art und Menge der enthaltenen Elemente, die Substitutionsstellen der Elemente und die Reaktionsbedingungen der Teilchenbildung kontrolliert werden. Die Sättigungsmagnetisierung (σs) ist von 30 bis 80 A.m²/kg. σs neigt dazu, kleiner zu werden, wenn die Teilchen feiner werden. Ein Verfahren zur Reduzierung der Kristallisationstemperatur oder Wärmebehandlungstemperatur und Zeit, ein Verfahren des Erhöhens der Menge der zuzugebenden Verbindung oder ein Verfahren des Erhöhens der Oberflächenbehandlungsmenge kann in der Herstellung verwendet werden, Hexagonaler Ferrit vom W-Typ kann ebenfalls verwendet werden. Wenn die magnetischen Pulver dispergiert werden, können ausserdem die Teilchenoberflächen der magnetischen Pulver mit mit dem Dispersionsmedium und den Polymeren kompatiblen Substanzen behandelt werden.
Anorganische oder organische Verbindungen werden als ein Oberflächenbehandlungsmittel verwendet. Oxide oder Hydroxide von Si, Al und P, verschiedene Arten von Silan- Kupplungsmitteln und verschiedene Arten von Titan- Kupplungsmitteln sind z. B. die Repräsentanten solcher Oberflächenbehandlungsmittel. Die Menge des Oberflächenbehandlungsmittels ist von 0,1 bis 10%, basierend auf der Menge des magnetischen Pulvers. Der pH des magnetischen Pulvers ist auch wichtig für die Dispersion und ist im allgemeinen von 4 bis 12. Der optimale Wert hängt vom Dispersionsmedium und dem Polymer ab. Berücksichtigt man die chemische Stabilität und die Lagerungsstabilität des Mediums, wird ein pH von etwa 6 bis etwa 11 oder dergleichen ausgewählt. Der Wassergehalt in dem magnetischen Pulver beeinflusst auch die Dispersion. Der optimale Wert des Wassergehalts hängt vom Dispersionsmedium und dem Polymer ab und ist im allgemeinen von 0,01 bis 2,0%. Hexagonale Ferritpulver für die Verwendung in der vorliegenden Erfindung werden hergestellt durch eines von: (1) ein Glaskristallisationsverfahren durch Mischen eines Metalloxids, das Bariumoxid, Eisenoxid und Eisen ersetzt, und eines Boroxids als glasbildende Materialien, um eine gewünschte Ferritzusammensetzung herzustellen, Schmelzen und Quenchen, um ein amorphes Produkt zu erhalten, Wiedererwärmungsbehandlung des erhaltenen Produkts, Waschen und dann Pulverisieren, um dadurch ein Bariumferrit-Kristallpulver zu erhalten, (2) ein hydrothermisches Reaktionsverfahren durch Neutralisieren einer Lösung von Bariumferrit-Kompositmetallsalz mit einer Lauge, Entfernen der Nebenprodukte, Erwärmen der flüssigen Phase auf 100°C oder mehr, Waschen, Trocknen und Pulverisieren, um dadurch ein Bariumferrit-Kristallpulver zu erhalten, und (3) ein Co-Präzipitationsverfahren durch Neutralisieren einer Lösung von Bariumferrit- Kompositmetallsalz mit einer Lauge, Entfernen der Nebenprodukte, Trocknen, Behandeln bei 1.100°C oder weniger und dann Pulverisieren, um dadurch ein Bariumferrit-Kristallpulver zu erhalten, und jedes dieser Verfahren kann erfindungsgemäss verwendet werden.

Untere Schicht

Die untere Schicht wird nachstehend detailliert beschrieben. Die untere Schicht umfasst bevorzugt ein nicht-magnetisches anorganisches Pulver und ein Bindemittel als Hauptbestandteile. Das nicht-magnetische anorganische Pulver zur Verwendung in der unteren Schicht kann aus anorganischen Verbindungen, z. B. Metalloxiden, Metallcarbonaten, Metallsulfaten, Metallnitriden, Metallcarbiden und Metallsulfiden, ausgewählt werden. Beispiele der anorganischen Verbindungen sind aus den folgenden Verbindungen ausgewählt, und sie können allein oder in Kombination verwendet werden, z. B. α-Aluminiumoxid mit einer α-Umwandlungsrate von 90% oder mehr, β-Aluminiumoxid, γ-Aluminiumoxid, θ-Aluminiumoxid, Siliciumcarbid, Chromoxid, Ceroxid, α-Eisenoxide, Hämatit, Goethit, Korund, Siliciumnitrid, Titancarbid, Titanoxid, Siliciumdioxid, Zinnoxid, Magnesiumoxid, Wolframoxid, Zirkoniumoxid, Bornitrid, Zinkoxid, Calciumcarbonat, Calciumsulfat, Bariumsulfat und Molybdändisulfid. Unter diesen Verbindungen sind Titandioxid, Zinkoxid, Eisenoxid und Bariumsulfat besonders bevorzugt, weil sie eine kleine Teilchengrössenverteilung und verschiedene Mittel zum Vermitteln von Funktionen haben, und Titandioxid und α-Eisenoxid sind bevorzugter. Diese nicht-magnetischen anorganischen Pulver haben bevorzugt eine durchschnittliche Teilchengrösse von 0,005 bis 2 µm. Wenn nötig, kann eine Vielzahl von nicht-magnetischen anorganischen Pulvern, jedes mit einer unterschiedlichen Teilchengrösse, kombiniert werden, oder ein einzelnes nicht-magnetisches, anorganisches Pulver kann eine breite Teilchengrössenverteilung haben, um denselben Effekt wie eine solche Kombination zu erreichen. Diese nicht- magnetischen anorganischen Pulver haben besonders bevorzugt eine durchschnittliche Teilchengrösse von 0,01 bis 0,2 µm. Insbesondere wenn das nicht-magnetische anorganische Pulver ein granuläres Metalloxid ist, ist die durchschnittliche Teilchengrösse bevorzugt 0,08 µm oder weniger, und wenn das nicht-magnetische anorganische Pulver ein nadelförmiges Metalloxid ist, ist die durchschnittliche Länge der langen Achse davon bevorzugt 0,3 µm oder weniger, bevorzugter 0,2 µm oder weniger. Die nicht-magnetischen anorganischen Pulver zur Verwendung in der vorliegenden Erfindung haben eine Anstichdichte von im allgemeinen 0,05 bis 2 g/ml, bevorzugt von 0,2 bis 1,5 g/ml; einen Wassergehalt von im allgemeinen 0,1 bis 5 Masse-%, bevorzugt von 0,2 bis 3 Masse-%, und bevorzugter von 0,3 bis 1,5 Masse-%, einen pH-Wert von im allgemeinen 2 bis 11 und besonders bevorzugt zwischen 5,5 und 10; eine spezifische Oberfläche (S_BET) von im allgemeinen 1 bis 100 m²/g, bevorzugt von 5 bis 80 m²/g, und bevorzugter von 10 bis 70 m²/g.
Die nicht-magnetischen anorganischen Pulver zur Verwendung in der vorliegenden Erfindung haben eine Kristallitgrösse von bevorzugt 0,004 bis 1 µm, und bevorzugter von 0,04 bis 0,1 µm; eine Ölabsorptionsmenge unter Verwendung von DBP (Dibutylphthalat) von im allgemeinen 5 bis 100 ml/100 g, bevorzugt von 10 bis 80 ml/100 g, und bevorzugter von 20 bis 60 ml/g; eine spezifische Schwerkraft von im allgemeinen 1 bis 12 und bevorzugt von 3 bis 6. Die Form der nicht-magnetischen anorganischen Pulver kann jede von nadelförmiger, sphärischer, polyhedrischer oder tafelförmiger Form sein. Die nicht-magnetischen anorganischen Pulver haben bevorzugt eine Mohs-Härte von 4 bis 10. Die SA(Stearinsäure)-Adsorptionsmenge der nicht- magnestischen anorganischen Pulver ist von 1 bis 20 µmol/m², bevorzugt von 2 bis 15 µmol/m², und bevorzugter von 3 bis 8 µmol/m². Der pH der nicht- magnetischen anorganischen Pulver ist bevorzugt zwischen 3 und 6. Die Oberflächen dieser nicht-magnetischen anorganischen Pulver können mit Al₂O₃, SiO₂, TiO₂, ZrO₂, SnO₂, Sb₂O₃, ZnO oder Y₂O₃ bedeckt sein. Al₂O₃, SiO₂, TiO₂ und ZrO₂ sind in bezug auf die Dispergierbarkeit besonders bevorzugt, und Al₂O₃, SiO₂ und ZrO₂ sind bevorzugter. Sie können in Kombination oder alleine verwendet werden. Entsprechend dem Zweck kann eine der Oberflächenbehandlung durch Co-Präzipitation unterworfene Schicht verwendet werden. Alternativ kann die Oberflächenbehandlung der Teilchen vorher durchgeführt werden, um zuerst mit Aluminiumoxid bedeckt zu sein, dann wird die mit Aluminiumoxid bedeckte Oberfläche mit Siliciumoxid bedeckt oder umgekehrt, entsprechend den Zwecken. Die oberflächenbedeckte Schicht kann, wenn nötig, eine poröse Schicht sein, aber eine homogene und dichte Oberfläche ist im allgemeinen bevorzugt.
Die speziellen Beispiele der nicht-magnetischen anorganischen Pulver zur Verwendung in der erfindungsgemässen unteren Schicht, und die Herstellungsverfahren sind in WO 98/35345 offenbart.
Durch Zugabe von Russ zu der unteren Schicht kann eine gewünschte Mikro-Vickers-Härte erhalten werden, der elektrische Oberflächenwiderstand (Rs) und die Lichttransmission können ebenfalls reduziert werden, die gut bekannte Wirkungen sind. Es ist auch möglich, die Wirkung der Zugabe eines Gleitmittels durch Zugabe von Russ zu der unteren Schicht hervorzurufen. Ofenruss für Gummis, thermischer Russ für Gummis, Russ zum Färben und Acetylenschwarz können als Russ verwendet werden. Russ zur Verwendung in der unteren Schicht sollte die folgenden Eigenschaften durch die gewünschten Wirkungen optimieren und weitere Wirkungen können in einigen Fällen durch die kombinierte Verwendung erhalten werden.
Russ zur Verwendung in der erfindungsgemässen unteren Schicht hat eine spezifische Oberfläche (S_BET) von im allgemeinen 100 bis 500 m²/g, bevorzugt von 150 bis 400 m²/g, eine DBP-Ölabsorptionsmenge von im allgemeinen 20 bis 400 ml/100 g, bevorzugt von 30 bis 400 ml/100 g, eine durchschnittliche Teilchengrösse von im allgemeinen 5 bis 80 nm, bevorzugt von 10 bis 50 nm und bevorzugter von 10 bis 40 nm, und eine kleine Menge von Russ mit einer durchschnittlichen Teilchengrösse von grösser als 80 nm kann in der unteren Schicht enthalten sein. Russ zur Verwendung in der unteren Schicht hat einen pH von 2 bis 10, einen Wassergehalt von 0,1 bis 10% und eine Klopfdichte von 0,1 bis 1 g/ml.
Spezielle Beispiele für Russ zur Verwendung in der erfindungsgemässen unteren Schicht sind in WO 98/35345 offenbart. Russ kann innerhalb eines Bereichs, der 50 Masse-% der obigen nicht-magnetischen, anorganischen Pulver (ausschliesslich Russ) und 40% der Gesamtmasse der nicht-magnetischen Schicht nicht übersteigt, verwendet werden. Diese Russe können allein oder in Kombination verwendet werden. In bezug auf Russ, der in der vorliegenden Erfindung verwendet werden kann, kann z. B. auf die Offenbarung in Carbon Black Binran (Handbook of Carbon Blacks) durch Carbon Black Kyokai Bezug genommen werden.
Organische Pulver können entsprechend dem Zweck in der unteren Schicht verwendet werden. Beispiele von organischen Pulvern schliessen ein Acrylstyrolharzpulver, ein Benzoguanaminharzpulver, ein Melaminharzpulver und ein Phthalocyaninpigment ein. Zusätzlich können auch ein Polyolefinharzpulver, ein Polyesterharzpulver, ein Polyamidharzpulver, ein Polyimidharzpulver und ein Polyethylenfluoridharzpulver verwendet werden. Die Herstellungsverfahren dieser organischen Pulver sind in JP-A-62-18564 und JP-A-60-255827 offenbart.
Bindemittelharze, Gleitmittel, Dispergiermittel, Additive, Lösungsmittel, Dispergierverfahren u. a. die für die unten beschriebene Magnetschicht verwendet werden, können in der unteren Schicht und der später beschriebenen Rückseitenschicht verwendet werden. Insbesondere in bezug auf die Mengen und Arten der Bindemittelharze, Additive und Dispergiermittel können in bezug auf die Magnetschicht gut bekannte Techniken des Standes der Technik auf die untere Schicht angewendet werden.

Bindemittel

Herkömmliche, gut bekannte thermoplastische Harze, hitzehärtbare Harze, reaktive Harze und Mischungen dieser Harze werden als Bindemittel in der vorliegenden Erfindung verwendet.
Thermoplastische Harze mit einer Glasübergangstemperatur von -100 bis 150°C, einem Zahlendurchschnitts- Molekulargewicht von 1.000 bis 200.000, bevorzugt von 10.000 bis 100.000, und einem Polymerisationsgrad von etwa 50 bis etwa 1.000 können in der vorliegenden Erfindung verwendet werden.
Beispiele der thermoplastischen Harze schliessen Polymere oder Copolymer, enthaltend als konstituierende Einheiten, Vinylchlorid, Vinylacetat, Vinylalkohol, Maleinsäure, Acrylsäure, Acrylsäureester, Vinylidenchlorid, Acrylnitril, Methacrylsäure, Methacrylsäureester, Styrol, Butadien, Ethylen, Vinylbutyral, Vinylacetal oder Vinylether; Polyurethanharze und verschiedene Kautschukharze, ein. Beispiele der hitzehärtbaren Harze und reaktiven Harze schliessen Phenolharze, Epoxyharze, härtbare Polyurethanharze, Harnstoffharze, Melaminharze, Alkydharze, reaktive Acrylharze, Formaldehydharze, Siliconharze, Epoxypolyamidharze, Mischungen von Polyesterharzen und Isocyanat-Präpolymeren, Mischungen von Polyesterpolyol und Polyisocyanat und Mischungen von Polyurethan und Polyisocyanat ein. Diese Harze sind detailliert in Plastic Handbook, Asakura Shoten, beschrieben. Es ist auch möglich, gut bekannte Harze vom Eleharonenstrahl-härtbaren Typ in jeder Schicht zu verwenden. Beispiele dieser Harze und Herstellungsverfahren sind detailliert in JP-A-62-256219 offenbart. Diese Harze können allein oder in Kombination verwendet werden. Die Beispiele von bevorzugten Kombinationen schliessen mindestens ein Harz, ausgewählt aus Vinylchloridharzen, Vinylchlorid-Vinylacetat- Copolymeren, Vinylchlorid-Vinylacetat-Vinylalkohol- Copolymeren und Vinylchlorid-Vinylacetat- Maleinsäureanhydrid-Copolymeren mit Polyurethanharzen und Kombinationen dieser Harze mit Polyisocyanat ein.
Als Polyurethanharze können diejenigen mit gut bekannten Strukturen, z. B. Polyesterpolyurethan, Polyetherpolyurethan, Polyetherpolyesterpolyurethan, Polycarbonatpolyurethan, Polyesterpolycarbonatpolyurethan und Polycaprolactonpolyurethan verwendet werden. Zum Zweck der weiteren Verbesserung der Dispergierbarkeit und der Beständigkeit ist es bevorzugt, dass mindestens eine polare Gruppe, ausgewählt aus den folgenden, durch Copolymerisation oder Additionsreaktion in bezug auf alle oben beschriebenen Bindemittel eingeführt wird, z. B. -COOM, -SO₃M, -OSO₃M, -P=O(OM)₂, -O-P=O(OM)₂ (worin M ein Wasserstoffatom oder eine Alkalimetallsalzgruppe darstellt), -NR₂, -N⁺R₃ (R₃ stellt eine Kohlenwasserstoffgruppe dar), eine Epoxygruppe, -SH und -CN. Der Gehalt der polaren Gruppe ist von 10^-1 bis 10^-8 mol/g, bevorzugt von 10^-2 bis 10^-6 mol/g. Es ist bevorzugt, dass Polyurethanharze mindestens eine OH-Gruppe an jedem Ende eines Polyurethanmoleküls, d. h. zwei oder mehr insgesamt, neben den obigen polaren Gruppen haben. Da OH-Gruppen durch Quervernetzen mit einem Polyisocyanat- Härtemittel dreidimensionale Netzwerkstrukturen bilden, sind bevorzugt in einem Molekül so viele wie möglich enthalten. Insbesondere ist es bevorzugt, dass OH-Gruppen an den Enden eines Moleküls vorhanden sind, da die Reaktivität mit dem Härtemittel hoch wird. Für Polyurethane ist es bevorzugt, dass sie 3 oder mehr OH-Gruppen, insbesondere bevorzugt 4 oder mehr OH-Gruppen, an den Enden eines Moleküls haben. Wenn Polyurethan in der vorliegenden Erfindung verwendet wird, hat das Polyurethan eine Glasübergangstemperatur von im allgemeinen -50 bis 150°C, bevorzugt von 0 bis 100°C, und insbesondere bevorzugt von 30 bis 100°C, eine Bruchdehnung von 100 bis 2.000%, eine Bruchspannung von im allgemeinen 0,05 bis 10 kg/mm² (= etwa 0,49 bis 98 MPa) und eine Streckgrenze von 0,05 bis 10 kg/mm² (= etwa 0,49 bis 98 MPa). Aufgrund dieser physikalischen Eigenschaften kann ein beschichteter Film mit guten mechanischen Eigenschaften erhalten werden.
Spezielle Beispiele der Bindemittel zur Verwendung in der vorliegenden Erfindung schliessen VAGH, VYHH, VMCH, VAGF, VAGP, VROH, VYES, VYNC, VMCC, XYHL, XYSG, PKHH, PKHJ, PKHC und PKFE (hergestellt von Union Carbide Co., Ltd.), MPR-TA, MPR-TA5, MPR-TAL, MPR-TSN, MPR-TMF, MPR-TS, MPR-TM und MPR-TAO (hergestellt von Nisshin Chemical Industry Co., Ltd.), 1000W, DX80, DX81, DX82, DX83 und 100FD (hergestellt von Electro Chemical Industry Co., Ltd.), MR-104, MR-105, MR-110, MR-100, MR-555 und 400X-110A (hergestellt von Nippon Zeon Co., Ltd.) als Vinylchlorid- Copolymere; Nippollan N2301, N2302 und N2304 (hergestellt von Nippon Polyurethane Co., Ltd.), Pandex T-5105, T-R3080, T-5201, Burnock D-400, D-210-80, Crisvon 6109 und 7209 (hergestellt von Dainippon Chemicals and Ink Co., Ltd.), Vylon UR8200, UR8300, UR8700, RV530 und RV280 (hergestellt von Toyobo Co., Ltd.), Polycarbonatpolyurethan, Daipheramine 4020, 5020, 5100, 5300, 9020, 9022 und 7020 (hergestellt von Dainichi Seika K. K.), Polyurethan, MX5004 (hergestellt von Mitsubishi Kasei Corp.), Polyurethan, Sunprene SP-150 (hergestellt von Sanyo Chemical Industries Ca., Ltd.), Polyurethan, Salan F310 und F210 (hergestellt von Asahi Chemical Industry Co., Ltd.) usw. als Polyurethanharze ein.
Die Menge an Bindemittel zur Verwendung in der Magnetschicht und der nicht-magnetischen Schicht in der vorliegenden Erfindung ist von 5 bis 50 Masse-% (d. h. Gew.-%), bevorzugt von 10 bis 30 Masse-%, basierend auf dem Gewicht des nicht-magnetischen anorganischen Pulvers bzw. des magnetischen Pulvers. Wenn Vinylchloridharze verwendet werden, ist deren Menge von 5 bis 30 Masse-%, wenn Polyurethanharze verwendet werden, ist deren Menge von 2 bis 20 Masse-%, und es ist bevorzugt, dass Polyisocyanat in seiner Menge von 2 bis 20 Masse-% in Kombination mit diesen Harzen verwendet wird, es ist jedoch, z. B. wenn die Korrosion eines Kopf es durch eine geringe Menge an Chlor aufgrund von Entchlorierung hervorgerufen wird, möglich, Polyurethan allein oder eine Kombination von Polyurethan und Isocyanat allein, zu verwenden.
Das erfindungsgemässe magnetische Aufzeichnungsmedium umfasst zwei oder mehr Schichten. Folglich können die Menge des Bindemittels, die Mengen des in dem Bindemittel enthaltenen Vinylchloridharzes; Polyurethanharzes, Polyisoyanats oder anderen Harzes, das Molekulargewicht jedes Harzes, das die Magnetschicht bildet, die Menge der polaren Gruppen oder die oben beschriebenen physikalischen Eigenschaften der Harze natürlich in der nicht- magnetischen Schicht und der Magnetschicht entsprechend den Bedürfnissen variiert werden. Diese Faktoren sollten eher in den entsprechenden Schichten optimiert werden. Gut bekannte Verfahren in bezug auf mehrschichtige Magnetschichten können in der vorliegenden Erfindung verwendet werden. Wenn z. B. die Menge des Bindemittels in jeder Schicht variiert wird, ist es effektiv, die Menge des in der Magnetschicht enthaltenen Bindemittels zu erhöhen, um Kratzer auf der Oberfläche der Magnetschicht zu verringern. Zur Verbesserung der Kopfberührung gegen den Kopf ist es effektiv, die Menge des Bindemittels in der nicht-magnetischen Schicht zu erhöhen, um Flexibilität hervorzurufen.
Beispiele der Polyisocyanate zur Verwendung in der vorliegenden Erfindung schliessen Isocyanate, z. B. Tolylendiisocyanat, 4,4'-Diphenylmethandiisocyanat, Hexamethylendiisocyanat, Xylylendiisocyanat, Naphthalin- 1,5-diisocyanat, o-Toluidindiisocyanat, Isophorondiisocyanat und Triphenylmethantriisocyanat; Reakaionsprodukte dieser Isocyanate mit Polyalkoholen, und Polyisocyanate, gebildet durch Kondensationsreaktion von Isocyanaten, ein. Diese Polyisocyanate sind kommerziell erhältlich unter den Handelsnamen Coronate L, Coronate HL, Coronate 2030, Coronate 2031, Millionate HR und Millionate MTL (hergestellt von Nippon Polyurethane Co., Ltd.), Takenate D-102, Takenate D-110 N, Takenate D-200 und Takenate D-202 (hergestellt von Takeda Chemical Industries, Ltd.) und Desmodur L, Desmodur IL, Desmodur N und Desmodur HL (hergestellt von Sumitomo Bayer Co., Ltd.). Diese Polyisocyanate können allein oder in Kombination von zwei oder mehreren davon in jeder Schicht verwendet werden, wobei ein Vorteil aus dem Unterschied in der Härtungsreaktivität gezogen wird.

Russ, Schleifmittel

Russ zur Verwendung in der erfindungsgemässen Magnetschicht schliesst Ofenruss für Gummis, thermischen Russ für Gummis, Russ zum Färben und Acetylenschwarz ein. Russ zur Verwendung in der erfindungsgemässen Magnetschicht hat bevorzugt eine spezifische Oberfläche (S_BET) von 5 bis 500 m²/g, eine DBP-Ölabsorptionsmenge von 10 bis 400 ml/100 g, eine durchschnittliche Teilchengrösse von 5 bis 300 nm, einen pH von 2 bis 10, einen Wassergehalt von 0,1 bis 10% und eine Klopfdichte von 0,1 bis 1 g/ml. Spezielle Beispiele für Russ zur Verwendung in der erfindungsgemässen Magnetschicht sind in WO 98/35345 offenbart.
Russ kann verschiedene Funktionen, wie die Verhinderung von statischer Ladung der Magnetschicht, Reduktion eines Reibungskoeffizienten, Verleihen von lichtabschirmenden Eigenschaften und Verbesserung der Filmstärke, erfüllen. Solche Funktionen variieren abhängig von der Art des zu verwendenden Russes. Folglich ist es natürlich möglich, die Arten, Mengen und Kombinationen an Russen, die zu jeder Schicht zugegeben werden, auf Basis der oben beschriebenen verschiedenen Eigenschaften, wie Teilchengrösse, Ölabsorptionsmenge, spezifische elektrische Leitfähigkeit und pH-Wert, auszuwählen und zu bestimmen, oder diese sollten besser in den entsprechenden Schichten optimiert werden, wenn die vorliegende Erfindung eine mehrschichtige Struktur annimmt.
Andere Schleifmittel als Diamantteilchen können in Kombination in der erfindungsgemässen Magnetschicht und anderen Schichten verwendet werden. Gut bekannte Materialien, die im wesentlichen eine Mohs-Härte von 6 oder mehr haben, werden allein oder in Kombination als Schleifmittel in der erfindungsgemässen Magnetschicht verwendet. Beispiele solcher Schleifmittel schliessen α-Aluminiumoxid mit einer α-Umwandlungsrate von 90% oder mehr, β-Aluminiumoxid, Siliciumcarbid, Chromoxid, Ceroxid, α-Eisenoxid, Korund, Siliciumnitrid, Siliciumcarbid, Titancarbid, Titanoxid, Siliciumdioxid und Bornitrid ein. Komposite, die aus diesen Schleifmitteln (Schleifmittel, erhalten durch Oberflächenbehandlung mit anderen Schleifmitteln) bestehen, können ebenfalls verwendet werden. Andere Verbindungen oder Elemente als der Hauptbestandteil sind oft in den Schleifmitteln enthalten, aber die beabsichtigte Wirkung kann erreicht werden, so lange der Gehalt des Hauptbestandteils 90% oder mehr ist. Die Schleifmittel haben bevorzugt eine durchschnittliche Teilchengrösse von 0,01 bis 2 µm, und insbesondere zur Verbesserung der elektromagnetischen Eigenschaften ist es bevorzugt, Schleifmittel mit enger Teilchengrössenverteilung zu verwenden. Zur Verbesserung der Haltbarkeit können Schleifmittel, die jeweils eine andere Teilchengrösse haben, entsprechend der Notwendigkeit kombiniert werden, oder ein einzelnes Schleifmittel mit einer breiten Teilchengrössenverteilung kann verwendet werden, um den gleichen Effekt wie eine solche Kombination zu erzielen. Bevorzugt haben die Schleifmittel zur Verwendung in der vorliegenden Erfindung eine Klopfdichte von 0,3 bis 2 g/ml, einen Wassergehalt von 0,1 bis 5%, einen pH-Wert von 2 bis 11 und eine spezifische Oberfläche (S_BET) von 1 bis 30 m²/g. Die Form der Schleifmittel zur Verwendung in der vorliegenden Erfindung kann jede von nadelförmigen, sphärischen und plättchenartigen Formen sein. Schleifmittel, die eine Form mit teilweisen Rändern haben, sind bevorzugt, da eine hohe Schleifeigenschaft erhalten werden kann. Spezielle Beispiele der Schleifmittel zur Verwendung in der erfindungsgemässen Magnetschicht sind in WO 98/35345 offenbart. Die Teilchengrösse und die Menge des zu der Magnetschicht und der nicht-magnetischen Schicht zuzugebenden Schleifmittels sollten unabhängig unter optimalen Werten ausgewählt werden.

Additive

Als Additive zur Verwendung in der erfindungsgemässen Magnetschicht und der nicht-magnetischen Schicht werden diejenigen mit einem schmierenden Effekt, einem antistatischen Effekt, einem dispergierenden Effekt und einem weichmachenden Effekt verwendet, und umfassende Verbesserungen von Fähigkeiten können durch Kombinieren der Additive bewerkstelligt werden. Als Additive mit einem schmierenden Effekt werden Gleitmittel verwendet, die bemerkenswert auf die durch die Reibung von Materialoberflächen gegeneinander hervorgerufene Kohäsion wirken, verwendet. Gleitmittel werden in zwei Arten eingeordnet. Gleitmittel, die für magnetische Aufzeichnungsmedien verwendet werden, können nicht vollständig dahingehend beurteilt werden, ob sie Schwimmreibung oder Grenzflächenschmierung zeigen, aber gemäss allgemeinen Konzepten werden sie in höhere Fettsäureester, flüssige Paraffine und Siliciumderivate, die Schwimmreibung zeigen und langkettige Fettsäuren, Fluortenside und fluorhaltige Hochpolymere, die Grenzflächenschmierung zeigen, eingeteilt. In einem magnetischen Aufzeichnungsmedium vom Beschichtungstyp (d. h. einem partikulären magnetischen Aufzeichnungsmedium), liegen Gleitmittel in einem in einem Bindemittel gelösten Zustand oder in einem partiell auf der Oberfläche eines ferromagnetischen Pulvers adsorbierten Zustand vor, und sie wandern zu der Oberfläche einer magnetischen Schicht. Die Wanderungsgeschwindigkeit hängt davon ab, ob die Kompatibilität des Bindemittels und des Gleitmittels gut oder schlecht ist. Die Wanderungsgeschwindigkeit ist langsam, wenn die Kompatibilität des Bindemittels und des Gleitmittels gut ist, und die Wanderungsgeschwindigkeit ist schnell, wenn die Kompatibilität schlecht ist. Als einen Hinweis, ob die Kompatibilität gut oder schlecht ist, gibt es ein Mittel des Vergleichs der Lösungsparameter des Bindemittels und des Gleitmittels. Ein nicht-polares Gleitmittel ist wirksam für Schwimmreibung und ein polares Gleitmittel ist wirksam für Grenzflächenschmierung.
Erfindungsgemäss ist es bevorzugt, einen höheren Fettsäureester, der Schwimmreibung zeigt, und eine langkettige Fettsäure, die Grenzflächenschmierung zeigt, die beide unterschiedliche Eigenschaften haben, in Kombination zu verwenden, und es ist bevorzugter, mindestens drei dieser Gleitmittel zu kombinieren. Feste Gleitmittel können auch in Kombination mit diesen Gleitmitteln verwendet werden.
Beispiele der festen Gleitmittel, die in Kombination verwendet werden können, schliessen Molybdändisulfid, Wolframgraphitdisulfid, Bornitrid und Graphitfluorid ein. Die Beispiele der langkettigen Fettsäuren, die Grenzflächenschmierung zeigen, schliessen einbasische Fettsäuren mit 10 bis 24 Kohlenstoffatomen (die eine ungesättigte Bindung enthalten können oder verzweigt sein können) und Metallsalze dieser einbasischen Fettsäuren (z. B. mit Li, Na, K oder Cu) ein. Beispiele der Fluortenside und fluorhaltigen Hochpolymere schliessen fluorhaltige Silicone, fluorhaltige Alkohole, fluorhaltige Ester, fluorhaltige Alkylsulfate und ihre Alkalimetallsalze ein. Beispiele der höheren Fettsäureester, die Schwimmreibung zeigen, schliessen basische Fettsäuremonoester, Fettsäurediester oder Fettsäuretriester, bestehend aus einer einbasischen Fettsäure mit 10 bis 24 Kohlenstoffatomen (die eine ungesättigte Bindung enthalten kann oder verzweigt sein kann) und jeden von Mono-, Di-, Tri-, Tetra-, Penta- und Hexaalkoholen mit 2 bis 12 Kohlenstoffatomen (die eine ungesättigte Bindung enthalten können oder verzweigt sein können), und Fettsäureester von Monoalkylethern von Alkylenoxidpolymeren ein. Zusätzlich zu den obigen schliessen die Beispiel weiter flüssige Paraffine und als Siliciumderivate Siliconöle, z. B. Dialkylpolysiloxan (die Alkylgruppe hat 1 bis 5 Kohlenstoffatome), Dialkoxypolysiloxan (die Alkoxygruppe hat 1 bis 4 Kohlenstoffatome), Monoalkylmonoalkoxypolysiloxan (die Alkylgruppe hat 1 bis 5 Kohlenstoffatome und die Alkoxygruppe hat 1 bis 4 Kohlenstoffatome), Phenylpolysiloxan und Fluoralkylpolysiloxan (die Alkylgruppe hat 1 bis 5 Kohlenstoffatome), Silicone mit einer polaren Gruppe, Fettsäure-modifizierte Silicone und fluorhaltige Silicone ein.
Beispiele der anderen Gleitmittel, die erfindungsgemäss verwendet werden können, schliessen Alkohole, wie Mono-, Di-, Tri-, Tetra-, Penta- oder Hexaalkohole mit 12 bis 22 Kohlenstoffatomen (die eine ungesättigte Bindung enthalten können oder verzweigt sein können), Alkoxyalkohole mit 12 bis 22 Kohlenstoffatomen (die eine ungesättigte Bindung enthalten können oder verzweigt sein können), und fluorhaltige Alkohole, Polyethylenwachse, Polyolefine, wie Polypropylene, Ethylenglykole, Polyglykole, wie Polyethylenoxidwachse, Alkylphosphate und Alkalimetallsalze von Alkylphosphaten, Alkylsulfate und Alkalimetallsalze von Alkylsulfaten, Polyphenylether, Fettsäureamide mit 8 bis 22 Kohlenstoffatomen und aliphatische Amine mit 8 bis 22 Kohlenstoffatomen ein.
Beispiele der Additive mit einem antistatischen Effekt, einem dispergierenden Effekt und einem weichmachenden Effekt, die in der vorliegenden Erfindung verwendet werden können, schliessen Phenylphosphonsäuren, speziell "PPA" (hergestellt von Nissan Chemical Industries, Ltd.), usw., α-Naphthylphosphorsäuren, Phenylphosphorsäuren, Diphenylphosphorsäuren, p-Ethylbenzolphosphonsäuren, Phenylphosphinsäuren, Aminochinone, verschiedene Arten von Silan-Kupplungsmitteln, Titan-Kupplungsmitteln, fluorhaltigen Alkylsulfaten und Alkalimetallsalzen davon.
Gleitmittel, die erfindungsgemäss besonders bevorzugt verwendet werden können, sind Fettsäuren und Fettsäureester, und die speziellen sind in WO 98/35345 offenbart. Neben den obigen können andere unterschiedliche Gleitmittel und Additive auch in Kombination verwendet werden.
Zusätzlich können auch nicht-ionische Tenside, z. B. Alkylenoxide, Glycerine, Glycidole und Alkylphenol- Ethylenoxid-Addukte; kationische Tenside, z. B. cyclische Amine, Esteramide, quaternäre Ammoniumsalze, Hydantoinderivate, heterocyclische Verbindungen, Phosphonium- und Sulfoniumverbindungen; anionische Tenside, enthaltend eine saure Gruppe, z. B. Carbonsäure, Sulfonsäure, Phosphorsäure, Schwefelsäureestergruppen oder Phosphorsäureestergruppen; und amphotere Tenside, z. B. Aminosäuren, Aminosulfonsäuren, Sulfate oder Phosphate von Aminoalkoholen und Alkylbetaine verwendet werden. Diese Tenside sind im Detail in Kaimen Kassiezai Binran (Handbook of Surfactants) (veröffentlicht von Sangyo Toshi Co., Ltd.) beschrieben. Diese Gleitmittel und antistatischen Mittel müssen nicht 100% rein sein und können Verunreinigungen, wie Isomere, nicht-reagierte Produkte, Nebenprodukte, Zersetzungsprodukte und Oxide zusätzlich zu dem Hauptbestandteil enthalten. Der Gehalt solcher Verunreinigungen ist jedoch bevorzugt 30% oder weniger, bevorzugter 10% oder weniger.
Wie in WO 98/35345 beschrieben, ist es auch bevorzugt, einen Monoester und einen Diester in Kombination als den Fettsäureester zu verwenden.
Die Oberfläche der Magnetschicht des erfindungsgemässen magnetischen Aufzeichnungsmediums, insbesondere des scheibenartigen magnetischen Aufzeichnungsmediums, hat ein C/Fe-Peakverhältnis von bevorzugt 5 bis 100, insbesondere bevorzugt von 5 bis 80, wenn durch die Auger- Elektronenspektroskopie gemessen. Die Messbedingung des C/Fe-Peakverhältnisses durch die Auger- Elektronenspektroskopie ist wie folgt:
Vorrichtung: Modell PHI-660, hergestellt von φ Co. Messbedingungen Primärelektronenstrahl-Beschleunigungsspannung: 3 kV
elektrischer Strom der Probe: 130 nA
Magnetisierung: 250-fach
Neigungswinkel: 30°
Der Wert des C/Fe-Peaks wird als das C/Fe-Verhältnis durch dreifaches Integrieren der unter den obigen Bedingungen in der Region der kinetischen Energie von 130 bis 730 eV erhaltenen Werte und Auffinden der Stärke des KLL-Peaks des Kohlenstoffs und des LMM-Peaks des Eisens als Differentiale erhalten.
Die Menge an Gleitmittel, die in beiden der oberen Schicht und der unteren Schicht des erfindungsgemässen magnetischen Aufzeichnungsmediums enthalten ist, ist bevorzugt 5 bis 30 Masse-Teile pro 100 Masse-Teile des ferromagnetischen Pulvers oder des nicht-magnetischen anorganischen Pulvers.
Die Gleitmittel bzw. Tenside zur Verwendung in der vorliegenden Erfindung haben verschiedene physikalische Funktionen. Die Arten, Mengen und Verhältnisse zum Hervorrufen von synergistischen Wirkungen dieser Gleitmittel sollten entsprechend dem Zweck optimal bestimmt werden. Die nicht-magnetische Schicht und die Magnetschicht können getrennt verschiedene Fettsäuren, die jede einen anderen Schmelzpunkt haben, enthalten, um das Ausbluten der Fettsäuren zur Oberfläche zu verhindern, oder verschiedene Ester, die jeder einen anderen Siedepunkt, einen anderen Schmelzpunkt oder eine andere Polarität haben, um das Ausbluten der Ester an die Oberfläche zu verhindern. Auch die Menge des Tensids wird kontrolliert, um die Beschichtungsstabilität zu verbessern, oder die Menge des Gleitmittels in der Zwischenschicht wird grösser gemacht, um den schmierenden Effekt zu verbessern. Die Beispiele sind in keiner Weise darauf beschränkt. Im allgemeinen ist die Gesamtmenge der Gleitmittel 0,1 bis 50 Masse-%, bevorzugt 2 bis 25 Masse-%, basierend auf der Menge des magnetischen Pulvers oder des nicht-magnetischen anorganischen Pulvers.
Alle oder ein Teil der erfindungsgemäss zu verwendenden Additive können zu der magnetischen Beschichtungslösung oder der nicht-magnetischen Beschichtungslösung in jedem Herstellungsschritt zugegeben werden. Zum Beispiel können die Additive mit dem magnetischen Pulver vor dem Knetschritt gemischt werden, können in dem Schritt des Knetens des magnetischen Pulvers zugegeben werden, das Bindemittel und das Lösungsmittel können in den Dispergierschritt zugegeben werden, können nach dem Dispergierschritt zugegeben werden oder können kurz vor dem Beschichten zugegeben werden. Entsprechend dem Zweck ist es möglich, das Ziel durch Beschichten aller oder eines Teils der Additive zusammen mit oder im Anschluss an das Beschichten der Magnetschicht zu erreichen. Entsprechend dem Zweck können die Gleitmittel nach Kalandrierbehandlung oder nach Beendigung des Schlitzens auf die Oberfläche der Magnetschicht beschichtet werden.

Schichtstruktur

Die Dicke des Trägers des erfindungsgemässen magnetischen Aufzeichnungsmediums ist im allgemeinen 2 bis 100 µm, bevorzugt 2 bis 80 µm. Die Dicke des Trägers eines Computerbandes ist 3,0 bis 6,5 µm, bevorzugt 3,0 bis 6 µm, und bevorzugter 4,0 bis 5,5 µm.
Eine Unterbeschichtungsschicht kann zwischen dem Träger, bevorzugt dem nicht-magnetischen flexiblen Träger, und der nicht-magnetischen oder Magnetschicht zur Adhäsionsverbesserung bereitgestellt werden. Die Dicke der Unterbeschichtungsschicht ist 0,01 bis 0,5 µm, bevorzugt 0,02 bis 0,5 µm.
Eine Rückseitenschicht kann auf der Seite des Trägers gegenüber der Seite mit der Magnetschicht zum Zweck von statischer Aufladungsverhinderung und Aufrollkorrektur bereitgestellt werden. Die Dicke der Rückseitenschicht ist im allgemeinen 0,1 bis 4 µm, bevorzugt 0,3 bis 2,0 µm. Gut bekannte Unterbeschichtungsschichten und Rückseitenschichten können für diesen Zweck verwendet werden.
Die Dicke der Magnetschicht des Aufbaus, umfassend die untere Schicht und die obere Schicht, in der vorliegenden Erfindung ist ebenfalls oben beschrieben und wird gemäss der Sättigungsmagnetisierungsmenge des zu verwendenden Kopfes, der Kopfspaltbreite und der Aufnahmesignalzone optimiert. Die Dicke der unteren Schicht ist im allgemeinen 0,2 bis 5,0 µm, bevorzugt 0,3 bis 3,0 µm, und bevorzugter 1,0 bis 2,5 µm.
Die untere Schicht zeigt die erfindungsgemässen Effekte, solange sie eine im wesentlichen nicht-magnetische Schicht ist, auch wenn sie absichtlich eine kleine Menge eines magnetischen Pulvers als Verunreinigung oder absichtlich enthält, was natürlich als im wesentlichen die gleiche Zusammensetzung wie in der vorliegenden Erfindung angesehen wird. Der Begriff "eine im wesentlichen nicht- magnetische Schicht" bedeutet, dass die restliche magnetische Flussdichte der unteren Schicht 10 mT oder weniger ist; oder die Koerzitivkraft der unteren Schicht 100 Oe (= etwa 8 kA/m) oder weniger ist, bevorzugt sind die restliche magnetische Flussdichte und die Koerzitivkraft Null. Wenn die untere Schicht ein magnetisches Pulver enthält, ist der Gehalt der Magnetschicht bevorzugt weniger als 1/2 des gesamten in der unteren Schicht enthaltenen, anorganischen Pulvers. Als die untere Schicht kann eine weiche Magnetschicht, enthaltend ein weiches magnetisches Pulver und ein Bindemittel anstelle der nicht-magnetischen Schicht, gebildet werden. Die Dicke der weichen Magnetschicht ist die gleiche wie die Dicke der oben beschriebenen unteren Schicht.

Rückseitenschicht

Das erfindungsgemässe magnetische Aufzeichnungsmedium kann mit einer Rückseitenschicht ausgestattet werden. Eine Magnetscheibe kann auch mit einer Rückseitenschicht ausgestattet werden, im allgemeinen wird jedoch von einem Magnetband für Computerdatenaufzeichnungen entschieden verlangt, dass es eine ausgezeichnete Wiederholungslaufeigenschaft im Vergleich zu einem Videoband und einem Audioband hat. Es ist bevorzugt, dass die Rückseitenschicht Russ und ein anorganisches Pulver zum Erhalt einer solch hohen Laufbeständigkeiten enthält.
Es ist bevorzugt, zwei Arten von Russ, jeweils mit unterschiedlicher durchschnittlicher Teilchengrösse, in Kombination zu verwenden. In einem solchen Fall werden bevorzugt ein feiner Russ mit einer durchschnittlichen Teilchengrösse von 10 bis 20 nm und ein grober Russ mit einer durchschnittlichen Teilchengrösse von 230 bis 300 nm in Kombination verwendet. Im allgemeinen kann der elektrische Oberflächenwiderstand der Rückseitenschicht durch die Zugabe eines feinen Russes wie oben auf einen niedrigen Wert eingestellt werden, und die Lichtdurchlässigkeit kann auch auf einen niedrigen Wert eingestellt werden. Da es viele Arten von magnetischen Aufzeichnungsvorrichtungen gibt, die die Lichttransmission eines Bandes als Betriebssignal verwenden, ist die Zugabe von feinem Russ in solch einem Fall besonders wirksam. Ausserdem seine feine Russe im allgemeinen ausgezeichnet in der Zurückhaltung eines flüssigen Gleitmittels und tragen zur Reduktion des Reibungskoeffizienten bei, wenn ein Gleitmittel in Kombination verwendet wird. Andererseits haben grobe Russe mit einer durchschnittlichen Teilchengrösse von 230 bis 330 nm eine Wirkung als festes Gleitmittel und bilden winzige Vorsprünge auf der Oberfläche der Rückseitenschicht, um die Kontaktfläche zu reduzieren, und tragen zur Reduktion eines Reibungskoeffizienten bei.
Wenn kommerziell erhältliche Produkte als feine Russe und grobe Russe, die in der Erfindung verwendet werden, eingesetzt werden, können die in WO 98/35345 offenbarten als die speziellen Beispiele veranschaulicht werden.
Wenn zwei Arten an Russ mit jeweils unterschiedlicher durchschnittlicher Teilchengrösse in Kombination in der Rückseitenschicht verwendet werden, ist das Verhältnis der Gehalte [Masse (d. h. Gewicht)] eines feinen Russes mit einer Teilchengrösse von 10 bis 20 nm und eines groben Russes mit einer Teilchengrösse von 230 bis 300 nm bevorzugt das vorherige/das letztere von 98/2 bis 75/25, bevorzugt von 95/5 bis 85/15.
Der Russgehalt in der Rückseitenschicht (Gesamtmenge, wenn zwei Arten an Russ verwendet werden) ist im allgemeinen 30 bis 50 Masse-Teile (d. h. Gew.-Teile), bevorzugt 45 bis 65 Masse-Teile, pro 100 Masse-Teile des Bindemittels.
Es ist bevorzugt, zwei Arten an anorganischem Pulver mit jeweils unterschiedlicher Härte zu verwenden.
Speziell werden ein weiches anorganisches Pulver mit einer Mohs-Härte von 3 bis 4,5 und ein hartes anorganisches Pulver mit eine Mohs-Härte von 5 bis 9 bevorzugt in Kombination verwendet.
Durch die Zugabe eines weichen anorganischen Pulvers mit einer Mohs-Härte von 3 bis 4,5 kann ein Reibungskoeffizient gegen wiederholtes Laufen stabilisiert werden. Ausserdem wird ein Rutschführungsstab bei der Härte innerhalb dieses Bereichs nicht abgekratzt. Die durchschnittliche Teilchengrösse eines solchen weichen anorganischen Pulvers ist bevorzugt 30 bis 50 nm.
Beispiele von weichen anorganischen Pulvern mit einer Mohs-Härte von 3 bis 4,5 schliessen z. B. Calciumsulfat, Calciumcarbonat Calciumsilicat, Bariumsulfat, Magnesiumcarbonat, Zinkcarbonat und Zinkoxid ein. Diese weichen anorganischen Pulver können allein oder in Kombination von zwei oder mehreren verwendet werden.
Der Gehalt an weichem anorganischen Pulver in einer Rückseitenschicht ist bevorzugt 10 bis 140 Masse-Teile, bevorzugter von 35 bis 100 Masse-Teile, pro 100 Masse- Teile des Russes.
Durch die Zugabe eines harten anorganischen Pulvers mit einer Mohs-Härte von 5 bis 9 wird die Stärke einer Rückseitenschicht erhöht und die Laufbeständigkeit verbessert. Wenn solche harten anorganischen Pulver zusammen mit Russ und den oben beschriebenen weichen anorganischen Pulvern verwendet werden, wird die Zerstörung aufgrund des Wiederholungsgleitens reduziert und es könne starke Rückseitenschichten erhalten werden. Zweckmässige Abriebeigenschaft wird der Rückseitenschicht durch Zugabe des harten anorganischen Pulvers verliehen, und die Adhäsion des abgeriebenen Pulvers an einen Bandleitpfahl wird reduziert. Insbesondere wenn das harte anorganische Pulver in Kombination mit einem weichen anorganischen Pulver verwendet wird, wird die Gleiteigenschaft gegen einen Leitpfahl mit einer rauhen Oberfläche verbessert, und die Stabilisierung eines Reibungskoeffizienten der Rückseitenschicht kann ebenfalls erzielt werden.
Die durchschnittliche Teilchengrösse der harten anorganischen Pulver ist bevorzugt 80 bis 250 nm, bevorzugter 100 bis 210 nm.
Beispiele der harten anorganischen Pulver mit einer Mohs- Härte von 5 bis 9 schliessen z. B. α-Eisenoxid, α-Aluminiumoxid und Chromoxid (Cr₂O₃) ein. Diese Pulver können allein oder in Kombination verwendet werden. Von den obigen harten, anorganischen Pulvern sind α-Eisenoxid und α-Aluminiumoxid bevorzugt. Der Gehalt an harten anorganischen Pulvern in der Rückseitenschicht ist im allgemeinen 3 bis 30 Masse-Teile, bevorzugt 3 bis 20 Masse-Teile, pro 100 Masse-Teile an Russ.
Wenn das obige weiche anorganische Pulver und das harte anorganische Pulver in Kombination in der Rückseitenschicht verwendet werden, ist es bevorzugt, sie selektiv auszuwählen, so dass die Differenz der Härte zwischen weichen und harten anorganischen Pulvern 2 oder mehr, bevorzugter 2,5 oder mehr, und insbesondere bevorzugt 3 oder mehr, ist.
Es ist bevorzugt, dass die oben beschriebenen zwei Arten an anorganischem Pulvern jeweils mit einer spezifischen durchschnittlichen Teilchengrösse und unterschiedlicher Mohs-Härte und die oben beschriebenen zwei Arten an Russ jeweils mit einer unterschiedlichen durchschnittlichen Teilchengrösse in der Rückseitenschicht enthalten sind.
Die Rückseitenschicht kann ein Gleitmittel enthalten. Das Gleitmittel kann willkürlich aus denjenigen, die in der Magnetschicht oder der nicht-magnetischen Schicht, wie oben beschrieben, verwendet werden können, ausgewählt werden. Der Gehalt an Gleitmittel in der Rückseitenschicht ist im allgemeinen 1 bis 5 Masse-Teile pro 100 Masse-Teile des Bindemittels.

Träger

Die Träger, die in der vorliegenden Erfindung verwendet werden, sind bevorzugt nicht-magnetische flexible Träger und haben im wesentlichen einen thermischen Schrumpfungsfaktor von bevorzugt 0,5% oder weniger bei 100°C für 30 Minuten, und bevorzugt 0,5% oder weniger bei 80°C für 30 Minuten, bevorzugter 0,2 oder weniger in jeder Richtung in der Ebene des Trägers. Ausserdem sind die oben beschriebenen thermischen Schrumpfungsfaktoren des Trägers bei 100°C für 30 Minuten und 80°C für 30 Minuten bevorzugt in jeder Richtung innerhalb der Ebene des Trägers fast gleich mit Unterschieden von nicht mehr als 10%. Die Träger sind bevorzugt nicht-magnetische Träger. Als nicht- magnetische Träger, die in der vorliegenden Erfindung verwendet werden können, können gut bekannte Filme, wie Polyester (z. B. Polyethylenterephthalat und Polyethylennapthalat), Polyolefine, Cellulosetriacetat, Polycarbonat, aromatisches oder aliphatisches Polyamid, Polyimid, Polyamidimid, Polysulfon und Polybenzoxazol verwendet werden. Hochfeste Träger, wie Polyethylennaphthalat und Polyamid, werden bevorzugt verwendet. Falls erforderlich, kann ein Träger vom Laminierungstyp, wie in JP-A-3-224127 offenbart, verwendet werden, um die Oberflächenrauhigkeit der Oberfläche der Magnetschicht und der Oberfläche der Basis zu variieren. Diese Träger können vorher Oberflächenbehandlungen, wie Koronaentladungsbehandlung, Plasmabehandlung, Leichtadhäsionsbehandlung, Wärmebehandlung und Schmutzentfernungsbehandlung, unterworfen werden. Aluminium oder Glassubstrat kann auch als ein Träger in der vorliegenden Erfindung verwendet werden.
Zum Erreichen des erfindungsgemässen Ziels ist es bevorzugt, einen Träger mit einer durchschnittlichen Oberflächenrauhigkeit (Ra) in der Zentralebene von 4,0 nm oder weniger, bevorzugt 2,0 nm oder weniger, gemessen durch ein Oberflächenrauhigkeits-Messgerät TOPO-3D (ein Produkt von WYKO Co.), zu verwenden. Es ist bevorzugt, dass der Träger nicht nur eine kleine durchschnittliche Oberflächenrauhigkeit in der Zentralebene hat, sondern auch frei von groben Vorsprüngen mit einer Höhe von 0,5 µm oder mehr ist. Die Konfiguration der Oberflächenrauhigkeit wird durch die Grösse und die Menge der zu dem Träger zugegebenen Füllstoffe frei kontrolliert. Beispiele solcher Füllstoffe schliessen auf Acryl basierende organische Pulver sowie Oxide oder Carbonate von Ca, Si und Ti ein. Der Träger zur Verwendung in der vorliegenden Erfindung hat bevorzugt eine maximale Höhe (Rmax) von 1 µm oder weniger, eine durchschnittliche Zehn-Punkte- Rauhigkeit (Rz) von 0,5 µm oder weniger, eine Peakhöhe der Zentralebene (Rp) von 0,5 µm oder weniger, eine Taltiefe der Zentralebene (Rv) von 0,5 µm oder weniger, einen Flächenfaktor in der Zentralebene (Sr) von 10 bis 90% und eine durchschnittliche Wellenlänge (λa) von 5 bis 300 µm. Zum Erhalt der gewünschten elektromagnetischen Eigenschaften und Haltbarkeit kann die Vorsprungverteilung auf der Oberfläche des Träges willkürlich durch Füllstoffe kontrolliert werden, z. B. kann die Anzahl an Vorsprüngen mit Grössen von 0,01 bis 1 µm jeweils innerhalb des Bereichs von 2 bis 2.000 pro 0,1 mm² kontrolliert werden.
Der F-5-Wert des Trägers zur Verwendung in der vorliegenden Erfindung ist bevorzugt von 5 bis 50 kg/mm² (= etwa 49 bis 490 MPa), der thermische Schrumpfungsfaktor des Trägers bei 100°C für 30 Minuten ist bevorzugt 3% oder weniger, bevorzugter 1,5% oder weniger, und der thermische Schrumpfungsfaktor bei 80°C für 30 Minuten ist bevorzugt 1% oder weniger, bevorzugter 0,5% oder weniger. Der Träger hat eine Bruchfestigkeit von 5 bis 100 kg/mm² (= etwa 49 bis 980 MPa), einen Elastizitätsmodul von 100 bis 2.000 kg/mm² (= etwa 0,98 bis 19,6 GPa), einen Temperaturausdehnungskoeffizienten von 10^-4 bis 10^-8/°C, bevorzugt von 10^-5 bis 10^-6/°C, und einen Feuchtigkeitsausdehnungskoeffizienten von 10^-4/% relativer Feuchte oder weniger, bevorzugt 10^-5/% relativer Feuchte oder weniger. Diese thermischen Eigenschaften, Abmessungseigenschaften und mechanischen Festigkeitseigenschaften sind bevorzugt in jeder Richtung der Ebene des Trägers fast gleich mit Unterschieden von nicht mehr als 10%.

Herstellungsverfahren

Das Herstellungsverfahren für die magnetische Beschichtungslösung für das erfindungsgemässe magnetische Aufzeichnungsmedium umfasst zumindest einen Knetschritt, einen Dispergierschritt und optional Mischschritte, die vor und/oder nach den Knet- und Dispergierschritten durchgeführt werden. Jeder dieser. Schritte kann aus zwei oder mehr getrennten Stufen bestehen. All die Einsatzmaterialien, wie magnetisches Pulver, nicht- magnetisches Rühren, Bindemittel, Russ, Abriebmittel, antistatisches Mittel, Gleitmittel und Lösungsmittel zur Verwendung in der vorliegenden Erfindung kann bei jedem Schritt zu jeder Zeit zugegeben werden. Jedes Einsatzmaterial kann getrennt bei zwei oder mehr Schritten zugegeben werden. Beispielsweise kann Polyurethan getrennt bei einem Knetschritt, einem Dispergierschritt oder einem Mischschritt zum Einstellen der Viskosität nach Dispersion zugegeben werden. Um das erfindungsgemässe Ziel zu erreichen, können herkömmliche, gut bekannte Techniken teilweise mit den obigen Schritten durchgeführt werden. Kraftvolle Knetmaschinen, wie ein offener Kneter, ein kontinuierlicher Kneter, ein Druckkneter oder ein Extruder, werden bevorzugt im Knetschritt verwendet. Wenn ein Kneter verwendet wird, wird das gesamte oder ein Teil des Bindemittels (bevorzugt 30% oder mehr der gesamten Bindemittel) im Bereich von 15 bis 500 Teilen pro 100 Teilen des magnetischen Pulvers oder nicht- magnetischen Pulvers zusammen mit dem magnetischen Pulver oder dem nicht-magnetischen Pulver knetbehandelt. Dieses Kneten ist im Detail in JP-A-1-106338 und JP-A-1-79274 offenbart. Zum Dispergieren einer Lösung für die Magnetschicht und einer Lösung für die nicht-magnetische Schicht können Glasperlen verwendet werden, und Dispergiermedien mit hohem spezifischen Gewicht, z. B. Zirkonoxidperlen, Titanoxidperlen, Stahlperlen, sind für diesen Zweck bevorzugt. Optimale Teilchengrösse und Packungsdichte dieser Dispergiermedien sollten ausgewählt werden. Gut bekannte Dispergiervorrichtungen können in der vorliegenden Erfindung verwendet werden.
Zum Realisieren des erfindungsgemässen Aufbaus wurde aufeinanderfolgende Mehrschichtbeschichtung des Beschichtens einer unteren Schicht und dann Beschichten einer magnetischen Schicht, nachdem die untere Schicht getrocknet worden war, verwendet. Ein gut bekanntes, aufeinanderfolgendes Mehrschicht-Beschichtungsverfahren, d. h. ein Nass-auf-Trocken-Beschichtungsverfahren, wird verwendet, z. B. werden die in JP-A-3-214417 und JP-A-3-214422 offenbarten Verfahren bevorzugt verwendet.
Das magnetische Aufzeichnungsmedium wird, wenn notwendig, nach dem Beschichten einer Orientierungsbehandlung unterworfen.
Im Fall von Magnetscheiben kann die isotrope Orientierungseigenschaft in einigen Fällen ohne Durchführung von Orientierung unter Verwendung einer Orientierungsvorrichtung ausreichend erhalten werden, aber es ist bevorzugt, gut bekannte, zufällige Orientierungsvorrichtungen zu verwenden, um so Kobaltmagnete diagonal und alternierend anzuordnen oder ein Wechselstrom-Magnetfeld unter Verwendung einer Magnetspule anzulegen. Hexagonale Ferrite haben im allgemeinen eine Tendenz zur dreidimensionalen zufälligen Orientierung in der Ebene und in der vertikalen Richtung, aber es ist auch möglich, zweidimensionale zufällige Orientierung in der Ebene zu verleihen. Es ist auch möglich, isotrope magnetische Eigenschaften in der Umfangsrichtung durch vertikale Orientierung unter Verwendung gut bekannter Verfahren, die z. B. verschiedene Pole und Gegenpositionsmagneten verwenden, zu verleihen. Vertikale Orientierung ist besonders bevorzugt, wenn die Scheibe beim Aufzeichnen mit hoher Dichte verwendet wird. Beschichten unter schneller Drehung (spin coating) kann für die Umfangsorientierung verwendet werden.
Im Fall eines Magnetbandes wird die Orientierung in der Maschinenrichtung durch einen Kobaltmagneten und eine Magnetspule bewirkt. Bei der Orientierung ist es bevorzugt, dass die Trocknungsposition des beschichteten Films durch Kontrollieren der Temperatur und der Menge an Trocknungsluft und der Beschichtungsgeschwindigkeit kontrolliert werden kann. Die Beschichtungsgeschwindigkeit liegt bevorzugt bei 20 bis 1.000 m/min und die Temperatur der Trocknungsluft ist bevorzugt 60°C oder mehr. Vorläufiges Trocknen kann zweckmässig vor dem Eintritt in die Magnetzone durchgeführt werden.
Wärmebeständige Plastikrollen, z. B. Epoxy-, Polyimid-, Polyamid- und Polyimidamid-, oder Metallrollen werden für die Kalandrierbehandlung verwendet. Metallrollen werden bevorzugt für die Behandlung verwendet, insbesondere wenn Magnetschichten auf beiden Seiten eines Träges beschichtet werden. Die Behandlungstemperatur ist bevorzugt 50°C oder mehr, bevorzugter 100°C oder mehr. Der lineare Druck ist bevorzugt 200 kg/cm (= etwa 196 kN/m) oder mehr, bevorzugter 300 kg/cm (= etwa 294 kN/m) oder mehr.

Physikalische Eigenschaften

Die restliche Magnetflussdichte × Dicke der Magnetschicht in der vorliegenden Erfindung ist bevorzugt 5 bis 200 mT/µm. Die Koerzitivkraft (Hc) ist bevorzugt 1.800 bis 5.000 Oe (= etwa 144 bis 400 kA/m), bevorzugt 1.800 bis 3.000 Oe (= etwa 144 bis 240 kA/m). Die Verteilung der Koerzitivkraft ist bevorzugt eng, und SFD (Wechselfeldverteilung) und SFDr sind bevorzugt 0,6 oder weniger.
Das Quadratverhältnis einer Magnetscheibe ist 0,55 bis 0,67, bevorzugt 0,58 bis 0,64 im Fall von zweidimensionaler zufälliger Orientierung, 0,45 bis 0,55 im Fall von dreidimensionaler zufälliger Orientierung, und im Fall von vertikaler Orientierung im allgemeinen 0,6 oder mehr in der vertikalen Richtung, bevorzugt 0,7 oder mehr, und wenn hier die magnetische Korrektur durchgeführt wird, 0,7 oder mehr, bevorzugt 0,8 oder mehr. Der Grad der Orientierung der zweidimensionalen zufälligen Orientierung und dreidimensionalen zufälligen Orientierung ist bevorzugt 0,8 oder mehr. Im Fall von zweidimensionaler zufälliger Orientierung ist das Quadratverhältnis in der vertikalen Richtung, das Br in der vertikalen Richtung und das Hc in der vertikalen Richtung bevorzugt 0,1 bis 5,0 mal so klein wie das in der Richtung der Ebene.
Im Fall eines Magnetbandes ist das Quadratverhältnis 0,7 oder mehr, bevorzugt 0,8 oder mehr.
Das erfindungsgemässe magnetische Aufzeichnungsmedium hat einen Reibungskoeffizienten gegen einen Kopf bei einer Temperatur von -10°C bis 40°C und einer Feuchtigkeit von 0 bis 95% von 0,5 oder weniger, bevorzugt 0,3 oder weniger, einen intrinsischen spezifischen Widerstand der Oberfläche der Magnetschicht von bevorzugt 10⁴ bis 10¹² Ω/sq und ein Ladungspotential von bevorzugt -500 V bis +500 V. Der Elastizitätsmodul bei 0,5% Dehnung der Magnetschicht ist bevorzugt 100 bis 2.000 kg/mm² (= etwa 980 bis 19.600 MPa) in jeder Richtung in der Ebene, die Bruchfestigkeit ist bevorzugt 10 bis 70 kg/mm² (= etwa 98 bis 686 MPa), der Elastizitätsmodul des magnetischen Aufzeichnungsmediums ist bevorzugt 100 bis 1.500 k/mm² (= etwa 980 bis 14.700 MPa) in jeder Richtung in der Ebene, die restliche Dehnung ist bevorzugt 0,5% oder weniger, und der thermische Schrumpfungsfaktor bei jeder Temperatur von 100°C oder weniger ist bevorzugt 1% oder weniger, bevorzugter 0,5% oder weniger und am bevorzugtesten 0,1% oder weniger. Die Glasübergangstemperatur der Magnetschicht (der maximale Punkt des Verlustelastizitätsmoduls durch dynamische Viskoelastizitätsmessung bei 110 Hz) ist bevorzugt 50 bis 120°C, und derjenige der unteren Schicht ist bevorzugt 0 bis 100°C. Der Verlustelastizitätsmodul ist bevorzugt im Bereich von 1 × 10⁷ bis 8 × 10⁸ Pa, und Verlusttangens ist bevorzugt 0,2 oder weniger. Wenn der Verlusttangens zu gross ist, tritt leicht Adhäsionsversagen auf. Diese thermischen und mechanischen Eigenschaften sind bevorzugt in jeder Richtung in der Ebene des Materials fast gleich mit Unterschieden von nicht mehr als 10%. Die restliche Menge eines Lösungsmittels in der Magnetschicht ist bevorzugt 100 mg/m² oder weniger, bevorzugter 10 mg/m² oder weniger. Der Leervolumenanteil der beschichteten Schicht ist bevorzugt 30 Vol.% oder weniger, bevorzugte 20 Vol.% oder weniger, sowohl bei der unteren Schicht als auch der oberen Schicht. Das Leervolumen ist bevorzugt kleiner, um hohen Output zu erreichen, aber in einigen Fällen sollte bevorzugt ein spezieller Wert, abhängig vom Zweck, sichergestellt werden. Zum Beispiel trägt in einem scheibenähnlichen Material, das wiederholt verwendet wird, ein grosses Leervolumenverhältnis in einigen Fällen zu guter Laufbeständigkeit bei.
Die Magnetschicht hat ein eine durchschnittlich Oberflächenrauhigkeit in der Zentralebene (Ra), gemessen durch ein Oberflächenrauhigkeits-Messgerät TOPO-3D (ein Produkt von Wyko Co.), von bevorzugt 5,0 nm oder weniger, bevorzugter 4,0 nm oder weniger, und insbesondere bevorzugt 3,5 nm oder weniger. Die Magnetschicht hat bevorzugt eine maximale Höhe (Rmax) von 0,5 µm oder weniger, eine durchschnittliche Zehn-Punkte-Rauhigkeit (Rz) von 0,3 µm oder weniger, eine Peakhöhe der Zentralebene (Rp) von 0,3 µm oder weniger, eine Taltiefe der Zentralebene (Rv) von 0,3 µm oder weniger, einen Flächenfaktor der Zentralebene (Sr) von 20 bis 80%, und eine durchschnittliche Wellenlänge (λa) von 5 bis 300 µm. Die Oberflächenvorsprünge der Magnetschicht von Grössen von 0,01 bis 1 µm können zufällig innerhalb eines Bereichs von 0 bis 2.000 kontrolliert werden, und es ist bevorzugt, die elektromagnetischen Eigenschaften und einen Reibungskoeffizienten durch Kontrollieren der Oberflächenvorsprünge der Magnetschicht zu optimieren. Die Oberflächenvorsprünge können einfach durch die Kontrolle der Oberflächeneigenschaft des Trägers durch Füllstoffe, die Teilchengrösse und die Menge des zu der Magnetschicht zugegebenen magnetischen Pulvers oder durch die Oberflächenformen der Rollen der Kalandrierbehandlung kontrolliert werden. Der Bereich des Aufwickelns ist bevorzugt innerhalb ± 3 mm. Es kann einfach angenommen werden, dass diese physikalischen Eigenschaften des erfindungsgemässen magnetischen Aufzeichnungsmediums entsprechend dem Zweck in der oberen Schicht und der unteren Schicht variiert werden können. Zum Beispiel wird der Elastizitätsmodul der oberen Schicht erhöht, um die Laufbeständigkeit zu verbessern, und zur gleichen Zeit wird der Elastizitätsmodul der unteren Schicht niedriger als der der oberen Schicht gemacht, um die Kopfberührung des magnetischen Aufzeichnungsmediums zu verbessern.

BEISPIEL

Die vorliegende Erfindung wird unten im Detail mit Bezug auf die speziellen Beispiele beschrieben, aber die vorliegende Erfindung sollte nicht als darauf beschränkt angesehen werden. In den Beispielen bedeutet "Teil" "Masse-Teil (d. h. Gew.-Teil)", falls nicht anders angegeben.

Probe 1

Jede Zusammensetzung der unten gezeigten Beschichtungslösung A und nicht-magnetischen Beschichtungslösung wurde in einem Kneter gemischt und mit einer Sandmühle dispergiert. Polyisocyanat wurde zu jeder resultierenden Dispersionslösung in einer Menge von 13 Teilen zur nicht-magnetischen Beschichtungslösung und 4 Teilen zur magnetischen Beschichtungslösung A zugegeben, und 30 Teile Cyclohexanon wurden weiter zu jeder Lösung gegeben. Jede Lösung wurde durch einen Filter mit einem durchschnittlichen Porendurchmesser von 1 µm gefiltert, um Beschichtungslösungen zur Bildung einer nicht-magnetischen Schicht und einer Magnetschicht zu erhalten.
Die so erhaltene, nicht-magnetische Beschichtungslösung wurde auf einen Polyethylenterephthalat-Träger mit einer Dicke von 62 µm und einer durchschnittlichen Oberflächenrauhigkeit der Zentralebene von 3 nm in einer Trockendicke von 1,5 µm beschichtet und nach Trocknen der nicht-magnetischen Schicht (N/T-Beschichten) wurde eine Magnetschicht mit einer Dicke von 0,1 µm mehrschichtbeschichtet. Nach dem Trocknen wurden die beschichteten Schichten einer Kalandrierbehandlung mit Kalandern von 7 Stufen bei 90°C unter linearem Druck von 300 kg/cm (294 kN/c) unterworfen. Das erhaltene Gewebe wurde zu einer Scheibe von 3,7 inches ausgestanzt, und die Scheibe wurde der Oberflächenbehandlung durch Schleifstoffe unterworfen.

Probe 2

Eine Beschichtungslösung für die Magnetschicht und eine Beschichtungslösung für die nicht-magnetische Schicht wurden auf die gleiche Weise wie bei der Herstellung von Probe 1 hergestellt. Die erhaltenen Beschichtungslösungen wurden simultan auf einen Polyethylenterephthalat-Träger mit eine Dicke von 62 µm und einer durchschnittlichen Oberflächenrauhigkeit der Zentralebene von 3 nm mehrschichtbeschichtet (N/N-Beschichten). Die Beschichtungslösung für die nicht-magnetische Schicht wurde mit einer Trockendicke von 1,5 µm beschichtet, sofort danach wurde die Beschichtungslösung für die Magnetschicht auf die nicht-magnetische Schicht beschichtet, um eine Magnetschicht mit einer Dicke von 0,1 µm zu erhalten. Die beschichteten Schichten wurden zufälliger Orientierung unterworfen, während die Magnetschicht und die nicht-magnetische Schicht noch nass waren. Nach dem Trocknen wurden die beschichteten Schichten einer Kalandrierbehandlung mit Kalandern von 7 Stufen bei 90°C mit linearem Druck von 300 kg/cm unterworfen. Das erhaltene Gewebe wurde zu einer Scheibe von 3,7 inches gestanzt, und die Scheibe wurde einer Oberflächenbehandlung mit Schleifmitteln unterworfen.

Proben 3 bis 12 und 21 bis 28

Die Proben wurden auf die gleiche Weise wie bei der Herstellung von Probe 1 hergestellt, ausser dass die durchschnittliche Teilchengrösse und die Zugabemenge der zu jeder Beschichtungslösung für die Magnetschicht zugegebenen Diamantteilchen wie unten in Tabelle 1 gezeigt verändert wurden.

Probe 13

Eine Probe wurde auf die gleiche Weise wie bei der Herstellung von Probe 1 hergestellt, ausser dass die magnetische Beschichtungslösung B anstelle der magnetischen Beschichtungslösung A verwendet wurde.

Probe 14

Eine Probe wurde auf die gleiche Weise wie bei der Herstellung von Probe 2 hergestellt, ausser dass die magnetische Beschichtungslösung B anstelle der magnetischen Beschichtungslösung A verwendet wurde.

Probe 15

Eine Probe wurde auf die gleiche Weise wie bei der Herstellung von Probe 1 hergestellt, ausser dass die magnetische Schichtdicke von 0,1 µm auf 0,15 µm geändert wurde.

Probe 16

Eine Probe wurde auf die gleiche Weise wie bei der Herstellung von Probe 1 hergestellt, ausser dass die magnetische Schichtdicke von 0,1 µm auf 0,2 µm geändert wurde.

Probe 17

Eine Probe wurde auf die gleiche Weise wie bei der Herstellung von Probe 2 hergestellt, ausser dass die magnetische Schichtdicke von 0,1 µm auf 0,2 µm geändert wurde.

Probe 18

Eine Probe wurde auf die gleiche Weise wie bei der Herstellung von Probe 1 hergestellt, ausser dass die Zeit für die Dispersion der nicht-magnetischen Beschichtungslösung durch eine Sandmühle auf die Hälfte reduziert wurde.

Probe 19

Eine Probe wurde auf die gleiche Weise wie bei der Herstellung von Probe 1 hergestellt, ausser dass die Zeit für die Dispersion der nicht-magnetischen Beschichtungslösung durch eine Sandmühle auf ein Drittel reduziert wurde.

Probe 20

Eine Probe wurde durch Beschichten der in Probe 1 verwendeten nicht-magnetischen Beschichtungslösung, Trocknen, Unterwerfen der beschichteten Schicht einer Kalandrierbehandung mit Kalandern von 7 Stufen bei 90°C unter linearem Druck von 300 kg/cm, dann Mehrschichtbeschichten einer magnetischen Schicht mit einer Dicke von 0,1 µm, Trocknen und wiederum unterwerfen der beschichteten Schichten einer Kalandrierbehandlung mit Kalandern von 7 Stufen bei 90°C unter linearem Druck von 300 kg/cm (294 kN/c) hergestellt. Das erhaltene Gewebe wurde zu einer Scheibe von 3,7 inches ausgestanzt, und die Scheibe wurde einer Oberflächenbehandlung durch Schleifstoffe unterworfen. HERSTELLUNG DER BESCHICHTUNGSLÖSUNG
Die Leistungen der oben erhaltenen Proben wurden wie folgt bewertet. Die erhaltenen Ergebnisse sind unten in Tabelle 1 gezeigt.

S/N-Verhältnis

Das S/N-Verhältnis wurde unter Verwendung eines Scheibenbewertungsgeräts vom RAW1001-Typ (hergestellt von GUZIK C., USA), einem Drehgestell (spinner) LS-90 (hergestellt von Kyodo Electron System Co., Ltd.) und einem Metall-im-Spalt-Kopf mit einer Spaltlänge von 0,2 µm gemessen. Schreiben der Signale der Linienaufzeichnungsdichte 100 KFCI wurde bei einer Radiusposition von 24,6 mm durchgeführt, und die aufgezeichneten Signale wurden unter Verwendung eines MR- Kopfes mit einer Spurbreite von 2,6 µm wiedergegeben. Das S/N-Verhältnis wurde aus dem Wiedergabeoutput (TAA) und dem Rauschlevel nach DC-Löschung der Scheibe erhalten.

PM50 (Halbwertsbreite des isolierten Pulses mit (Wellen)- Form

PM50 wurde unter Verwendung eines Scheibenbewertungsgeräts vom RAW1001-Typ (hergestellt von GUZIK C., USA), einem Drehgestell (spinner) LS-90 (hergestellt von Kyodo Elecaron System Co., Ltd.) und einem Metall-im-Spalt-Kopf mit einer Spurbreite von 5 µm und einer Spaltlänge von 0,2 µm gemessen. PM50 wurde mittels Durchführen von Schreiben von Signalen eines isolierten Pulses mit (Wellen)-Form bei der Radiusposition von 24,6 mm und Wiedergabe des aufgezeichneten Signals unter Verwendung eines MR-Kopfes mit einer Spurbreite von 2,6 µm erhalten.

Bewertung der Fluktuation der Dicke der Magnetschicht durch EPMA

Intensitätskarten des Zielelements im Bereich von 100 × 100 µm von der Oberfläche der Magnetschicht wurde durch mindestens 500 × 500 Pixel unter den Bedingungen einer Elektronenstrahl-Beschleunigungsspannung von 15 kV, 30 nA und eines Strahldurchmessers von 1 µmφ unter Verwendung von EPMA-1600, hergestellt von Shimadzu Seisakusho Co., durchgeführt. Im Fall von ferromagnetischen Metallpulvern wurde Co als das inhärente Element der Magnetschicht ausgewählt, und im Fall von magnetischen hexagonalen Ferritpulvern wurde Ba als das inhärente Element der Magnetschicht ausgewählt.
In den Ergebnissen der erhaltenen Intensitätskarten des Elements wurde die Intensität auf 256 Stufen verteilt, und die Standardabweichung der Intensitätsverteilung (b) und der Durchschnittswert (a) wurden mit einem Bildanalysator KS400, hergestellt von Zeiss Corp., erhalten, und b/a wurde berechnet.

Bewertung der Laufbeständigkeit

Ein Diskettenlaufwerk (ZIP100, ein Produkt von IOMEGA Corp., USA, Rotationszahl: 2.968 U/min) wurde verwendet und der Kopf wurde bei einer Radiusposition von 38 mm fixiert. Aufzeichnen wurde mit einer Aufzeichnungsdichte von 34 kfci durchgeführt, und die aufgezeichneten Signale wurden wiedergegeben, und dies wurde als 100% genommen. Die Scheibe wurde unter den Thermocyclusbedingungen für 1.500 Stunden mit dem unten in Tabelle 2 gezeigten Fluss als einem Zyklus laufen gelassen. Der Output wurde alle 24 Stunden des Laufens aufgezeichnet, und der Punkt, bei dem der Output 70% oder weniger des ursprünglichen Werts betrug, wurde als NG genommen.

TABELLE 2
Wie aus den in Tabelle 1 gezeigten Ergebnissen offensichtlich ist, sind die erfindungsgemässen Proben sowohl in S/N, PW50 und Beständigkeit ausgezeichnet, die Vergleichsproben sind jedoch den erfindungsgemässen Proben in jeder dieser Eigenschaften unterlegen.

WIRKUNG DER ERFINDUNG

Es ist essentiell, die Spurdichte zur Erhöhung der Kapazität von magnetischen Aufzeichnungsmedien zu erhöhen, es wird jedoch notwendig, mit der Verschmälerung der Spurbreite einen MR-Kopf anzuwenden. Der MR-Kopf hat hohe Empfindlichkeit, ist aber anfällig für Materialrauschen und mikroskopische Dickendispersion einer Magnetschicht verursacht Rauschen, und diese Tendenz wird offensichtlich, wenn die Dicke einer Magnetschicht so dünn wie 0,15 µm oder weniger ist. Es wurde gefunden, dass Nass-auf-Trocken(N/T)-Beschichten wirksam ist, um auf die Verteilung einer Magnetschichtdicke zurückzuführendes Rauschen zu reduzieren.
Andererseits war es bis jetzt noch nicht möglich, ausreichende Haltbarkeit bei den durch N/T-Beschichtung gebildeten Proben sicherzustellen, aber erfindungsgemäss konnte ausreichende Haltbarkeit durch Zugabe von Diamantteilchen mit einer durchschnittlichen Teilchengrösse von 1/5 bis 2 mal der Dicke einer Magnetschicht zu der Magnetschicht in einer Menge von 0,1 bis 5 Masse-%, basierend auf der Menge des ferromagnetischen Pulvers, erhalten werden.
Die gesamte Offenbarung aller ausländischen Patentanmeldungen, von denen der Vorteil der ausländischen Priorität in der vorliegenden Anmeldung beansprucht wurde, ist durch das Zitat eingefügt, so wie wenn vollständig hierin ausgeführt.
Während die Erfindung im Detail und mit Bezug auf spezifische Beispiele beschrieben wurde, wird es dem Fachmann offensichtlich sein, dass verschiedene Änderungen und Modifikationen durchgeführt werden können, ohne von ihrem Umfang abzuweichen.

Claims

1. Magnetisches Aufzeichnungsmedium, umfassend einen Träger mit darauf bereitgestellt einer im wesentlichen nicht-magnetischen unteren Schicht durch Beschichten einer Beschichtungslösung für eine untere Schicht, umfassend ein nicht-magnetisches Pulver, dispergiert in einen Bindemittel, und Trocknen, und einer Magnetschicht mit einer Dicke von 0,01 bis 0,15 µm durch Beschichten einer Beschichtungslösung für eine Magnetschicht, umfassend ein ferromagnetisches Metallpulver oder ein hexagonales Ferritpulver, dispergiert in einem Bindemittel, wobei die Magnetschicht Diamantteilchen mit einer durchschnittlichen Teilchengrösse von 1/5 bis 2 mal der Dicke der Magnetschicht in einer Menge von 0,1 bis 5,0 Masse-%, basierend auf dem ferromagnetischen Metallpulver, enthält.

2. Magnetisches Aufzeichnungsmedium gemäss Anspruch 1, worin die untere Schicht eine durchschnittliche Oberflächenrauhigkeit von 20 nm oder weniger hat.

3. Magnetisches Aufzeichnungsmedium zur Wiedergabe unter Verwendung eines MR-Kopfes.