DE19523761A1 - Magnetisches Aufzeichnungsmedium - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein magnetisches Aufzeichnungsmedium, das ge­ eigneterweise als Magnetband zur Aufzeichnung/Wiedergabe von Signa­ len kurzer Wellenlänge eingesetzt wird, wie etwa als Magnetband für ein sogenanntes frequenzhöheres 8 mm Magnetvideoband oder als Magnet­ band für einen digitalen Videobandrecorder (VTR).

Bislang wurde ein beschichtetes magnetisches Aufzeichnungsmedium, bei dem eine Magnetanstrich auf einen nichtmagnetischen Träger aufbe­ schichtet und zur Bildung einer Magnetschicht getrocknet worden ist, weit verbreitet als magnetisches Aufzeichnungsmedium eingesetzt. Der Magnetanstrich umfaßt ein pulverförmiges magnetisches Material, wie magnetische Pulver von Oxiden oder Legierungen, dispergiert in einem or­ ganischen Bindemittel, wie etwa Vinylchlorid-Vinylacetat-Copolymer, Po­ lyesterharz, Urethanharz oder ein Polyurethanharz.

Um andererseits mit der Nachfrage nach einer hochdichten magnetischen Aufzeichnung standzuhalten, ist ein magnetisches Aufzeichnungsmedi­ um vom sogenannten magnetischen Metalldünnfilmtyp, bei dem eine Magnetschicht durch direkte Abscheidung eines magnetischen Metallma­ terials, wie etwa eine Co-Ni-Legierung, eine Co-Cr-Legierung oder Co-O, auf einem nichtmagnetischen Träger, wie etwa einer Polyesterfolie, Poly­ amidfolie oder Polyimidfolie, durch Elektroplattieren oder eine Vakuum- Dünnfilmbildungstechnik, wie etwa Vakuumabscheidung, Sputtern oder Ionenplattierung gebildet wird, vorgeschlagen worden, und erzielt Auf­ merksamkeit.

Das magnetische Aufzeichnungsmedium vom magnetischen Metalldünn­ filmtyp besitzt eine Reihe von Vorteilen. Ein solches Aufzeichnungsmedium ist nämlich nicht nur ausgezeichnet hinsichtlich der Koerzitivkraft, son­ dern kann ebenso eine extrem geringe Dicke der Magnetschicht aufweisen, was wiederum in einem extrem geringen Dickenverlust während dem Play­ back oder Aufzeichnungsdemagnetisierung resultiert. Weiterhin besteht keine Notwendigkeit, ein Bindemittel, bei dem es sich um ein nichtmagne­ tisches Material handelt, in die Magnetschicht einzumischen, was in einer erhöhten Packungsdichte des magnetischen Materials resultiert.

Vor allem wird ein durch schräge Abscheidung hergestelltes, magneti­ sches Aufzeichnungsmedium, bei dem das magnetische Metallmaterial in schräger Richtung dampfbeschichtet wird, der praktischen Anwendung zugeführt, da es hinsichtlich den elektromagnetischen Umwandlungsei­ genschaften überlegen ist und zur Erzeugung einer größeren Ausgabe bzw. Arbeitsleistung fähig ist.

Diese Aufzeichnungsmedien können in Form einer Scheibe oder eines Bandes, in Abhängigkeit des Typs der eingesetzten Aufzeichnungs/Wie­ dergabe-Vorrichtung vorliegen. Wenn das Aufzeichnungsmedium band­ förmig ist, wird üblicherweise eine Rückseitenüberzugsschicht aus nicht­ magnetischen Pigmentpulvern und einem Bindemittel auf der Oberfläche des nichtmagnetischen Trägers vorgesehen, welche der Bandoberfläche, die den magnetischen Metalldünnfilm trägt, gegenüberliegt, um die Gleit­ eigenschaften bezüglich Gleitelementen, wie etwa Führungsstiften, zu verbessern, sowie um gute Laufeigenschaften sicherzustellen.

Auf dem Gebiet der magnetischen Aufzeichnung geht die Tendenz in Rich­ tung einer kleinen Größe der Aufzeichnungs/Wiedergabe-Vorrichtung und in Richtung einer Größenverringerung einer Bandkassette als Auf­ zeichnungsmedium. Um mit dieser Tendenz standzuhalten, besteht eben­ so ein Bedarf zur Erhöhung der Informationsmenge, welche in einer Band­ kassette gespeichert werden kann. Um diesen Bedürfnissen gleichzeitig gerecht zu werden, ist es notwendig, daß ein so lang wie mögliches Magnet­ band in einer Kassette kleiner Größe untergebracht wird.

Um somit das Volumen einer Bandrolle in einer Bandkassette zu verrin­ gern, ist ein Magnetband mit einer weiter verringerten Dicke erwünscht. Bei dem herkömmlichen Magnetband ist, obwohl die Magnetschicht durch Anwendung eines magnetischen Metalldünnfilms hinsichtlich der Dicke signifikant verringert werden kann, die Rückseitenüberzugsschicht auf der gegenüberliegenden Seite immer noch dick, so daß genügend Raum für eine Verbesserung besteht.

Wenn jedoch die Rückseitenüberzugsschicht in der Dicke verringert wer­ den soll, ohne ihre Zusammensetzung zu ändern, erhöht sich der spezifi­ sche Oberflächenwiderstand, während Jitter bzw. Flattern (Signal-Unsta­ bilität) oder eine elektrische Entladung während dem Bandlauf induziert wird, was einer stabilen Bandlaufleistung entgegensteht.

Es ist daher ein hauptsächliches Ziel der vorliegenden Erfindung, ein magnetisches Aufzeichnungsmedium vorzusehen, bei dem eine stabile Laufleistung sichergestellt ist, obwohl die Rückseitenüberzugsschicht in der Dicke verringert ist.

Dieses Ziel wird durch ein magnetisches Aufzeichnungsmedium gemäß Patentanspruch gelöst.

Gemäß der Erfindung wird somit ein magnetisches Aufzeichnungsmedium vorgesehen, das einen nichtmagnetischen Träger, einen auf einer Oberflä­ che des nichtmagnetischen Trägers gebildeten, magnetischen Metall­ dünnfilm und eine auf der gegenüberliegenden Oberfläche des nicht­ magnetischen Trägers gebildete Rückseitenüberzugsschicht umfaßt. Die Rückseitenüberzugsschicht ist aus nichtmagnetischen Pigmentpulvern zusammengesetzt, welche Kohlenstoffpulver und ein Bindemittel umfas­ sen, wobei der Gehalt der Kohlenstoffpulver, bezogen auf das Gesamtge­ wicht der nichtmagnetischen Pigmentpulver, nicht weniger als 20 Gew-% beträgt, während das Gewichtsverhältnis der nichtmagnetischen Pig­ mentpulver zu dem Bindemittel 0,5 bis 2 beträgt. Andererseits beträgt die Beschichtungsdicke der Rückseitenüberzugsschicht nicht weniger als 0,2 µm und der spezifische Oberflächenwiderstand sowohl der magnetischen Metallschicht als auch der Rückseitenüberzugsschicht ist nicht höher als 10⁶ Ω/Einheitsquadrat (10⁶ Ω/sq).

Das erfindungsgemäße magnetische Aufzeichnungsmedium ist ein magnetisches Aufzeichnungsmedium vom magnetischen Metalldünn­ filmtyp, bei dem ein magnetischer Metalldünnfilm und eine Rückseiten­ überzugsschicht auf einer Oberfläche und der gegenüberliegenden Ober­ fläche eines nichtmagnetischen Aufzeichnungsmediums gebildet sind.

Die Rückseitenüberzugsschicht ist hauptsächlich aus den nichtmagneti­ schen Pigmentpulvern und dem Bindemittel zusammengesetzt und ist zur Verbesserung der Gleiteigenschaften hinsichtlich einem Gleitelement, wie etwa einem Führungsstift, sowie zur Sicherstellung einer guten Lauflei­ stung des Aufzeichnungsmediums vorgesehen.

Gemäß der Erfindung ist die Zusammensetzung der Rückseitenüberzugs­ schicht zur Verbesserung der Leistungsfähigkeit innerhalb eines dünnen Dickenbereichs der Rückseitenüberzugsschicht optimiert worden. Das heißt, es werden nichtmagnetische Pigmentpulver eingesetzt, welche 20 Gew.-% oder mehr Kohlenstoffpulver enthalten, und das Gewichtsver­ hältnis der nichtmagnetischen Pigmentpulver zu dem Bindemittel (P/B- Verhältnis) wird auf 0,5 bis 2 reguliert.

Die Kohlenstoffpulver sind in den nichtmagnetischen Pigmentpulvern zur Herabsetzung des spezifischen Oberflächenwiderstands der Rückseiten­ überzugsschicht aufgrund der elektrischen Leitfähigkeit der Kohlenstoff­ pulver enthalten. Indem 20 Gew.-% oder mehr der Kohlenstoffpulver in den nichtmagnetischen Pigmentpulvern enthalten sind, beträgt der spezi­ fische Oberflächenwiderstand der Rückseitenüberzugsschicht 10⁶ Ω/Einheitsquadrat oder weniger, vorzugsweise 5×10⁴ bis 10⁶ Ω/Ein­ heitsquadrat, wodurch eine Aufladung beim Bandkontakt während dem Gleiten mit dem Gleitelement unterdrückt wird und eine Störung bzw. Ver­ schlechterung hinsichtlich des Bandlaufs aufgrund elektrischer Ladun­ gen unterdrückt wird.

Wenn der Gehalt der Kohlenstoffpulver in den nichtmagnetischen Pig­ mentpulvern geringer als 20 Gew.-% ist, oder wenn das Gewichtsverhält­ nis der nichtmagnetischen Pigmentpulver zu dem Bindemittel (P/B-Ver­ hältnis) weniger als 0,5 beträgt, übersteigt der spezifische Oberflächenwi­ derstand des Aufzeichnungsmediums 10⁶ Ω/Einheitsquadrat in dem Dickenbereich der dünnen Rückseitenüberzugsschicht, wodurch die Laufleistung verschlechtert wird.

Wenn das P/B-Verhältnis über 2 liegt, werden die nichtmagnetischen Pig­ mentpulver hinsichtlich den Hafteigenschaften unzureichend aufgrund der äußerst geringen Menge des Bindemittels, wodurch ein Pulverabrieb von der Rückseitenüberzugsschicht resultiert.

Wenn die Rückseitenüberzugsschicht die obige Zusammensetzung be­ sitzt, kann eine gute Laufleistung erzielt werden, obwohl die Rückseiten­ überzugsschicht hinsichtlich der Dicke verringert ist. In diesem Fall ist je­ doch die untere Grenze der Dicke der Rückseitenüberzugsschicht 0,2 µm. Wenn die Rückseitenüberzugsschicht eine Dicke von weniger als 0,2 µm besitzt, kann ein ausreichender Effekt der Kohlenstoffteilchen im Hinblick auf eine Inhibierung der Elektrifizierung bzw. Aufladung durch die Koh­ lenstoffteilchen nicht erzeugt werden, wodurch die Laufleistung ver­ schlechtert wird. Ebenso ist im Hinblick auf die Verringerung der Dicke des Aufzeichnungsmediums die obere Grenze der Dicke der Rückseiten­ überzugsschicht 1,0 µm.

Hinsichtlich den nichtmagnetischen Pigmentpulvern, welche in Verbin­ dung mit dem Bindemittel und den Kohlenstoffpulvern zum Aufbau der Rückseitenüberzugsschicht verwendet werden, besteht keine besondere Beschränkung, so daß sämtliche nichtmagnetische Pigmentpulver, wel­ che üblicherweise bei diesem Typ von Aufzeichnungsmedium eingesetzt werden, verwendet werden können.

Die nichtmagnetischen Pigmentpulver können beispielsweise Hämatit, Glimmer, Silicagel, Magnesiumoxid, Zinksulfid, Wolframcarbid, Borni­ trid, Stärke, Zinkoxid, Kaolin, Talg, Ton, Bleisulfat, Bariumcarbonat, Cal­ ciumcarbonat, Magnesiumcarbonat, Böhmit (γ-Al₂O₃·H₂O), Aluminium­ oxid, Wolframsulfid, Titanoxid, Pulver aus Polytetrafluorethylen, Pulver aus Polyethylen, Pulver aus Polyvinylchlorid und Metallpulver umfassen.

Das Bindemittel kann ein Vinylchlorid-Vinylacetat-Copolymer, Vinylchlo­ rid-Vinylacetat-Vinylalkohol-Copolymer, Vinylchlorid -Vinylacetat-Ma­ leinsäure-Copolymer, Vinylchlorid-Vinylidenchlorid-Copolymer, Vinyl­ chlorid-Acrylnitril-Copolymer, Acrylsäureester-Acrylnitril-Copolymer, Acrylsäureester-Vinylidenchlorid-Copolymer, Methacrylsäureester-Sty­ rol-Copolymer, thermoplastisches Polyurethanharz, Phenoxyharz, Polyvi­ nylfluorid, Vinylidenchlorid-Acrylnitril-Copolymer, Butadien-Acrylnitril- Copolymer, Butadien-Acrylnitril-Methacrylsäure-Copolymer, Polyvinyl­ butyral, Cellulosederivat, Styrol-Butadien-Copolymer, Polyesterharz, Phenolharz, Epoxyharz, wärmehärtendes Polyurethanharz, Harnstoff­ harz, Melaminharz, Alkydharz, und ein Urethan-Formaldehyd-Harz, al­ lein oder in Kombination, sein. Von diesen sind das Polyurethanharz, Poly­ esterharz und Acrylnitril-Butadien-Copolymer am meisten bevorzugt, da diese dem Produkt Biegsamkeit verleihen.

Weiterhin können geeignete polare Gruppen in diese Bindemittel einge­ führt werden, um die Dispergierbarkeit der nichtmagnetischen Pigment­ pulver zu verbessern, oder es kann eine Isocyanatverbindung als Vernet­ zungsmittel verwendet werden, um eine vernetzte Struktur zu bilden, um dadurch die Haltbarkeit des Produkts zu verbessern.

Als Vernetzungsmittel wird am häufigsten eine Verbindung eingesetzt, welche durch Zugabe von 2,4-Tolylendiisocyanat (TDI, vertrieben unter dem Warenzeichen "Coronate L-50") zu Trimethylolpropan hergestellt wird. Es kann jedoch ebenso eine Verbindung eingesetzt werden, welche durch Zugabe von 4,4-Diphenylmethandiisocyanat (MDI) oder Hexandi­ isocyanat (HDI) zu Trimethylolpropan hergestellt wird.

Die Rückseitenüberzugsschicht kann durch Dispergieren von Kohlen­ stoffpulvern, nichtmagnetischen Pigmentpulvern, die von Kohlenstoffpul­ vern verschieden sind, und dem Bindemittel in einem Lösungsmittel und Kneten der resultierenden Dispersion zur Bildung eines Rückseitenüber­ zugsanstrichs, welcher dann auf den nichtmagnetischen Träger aufge­ bracht und getrocknet wird, gebildet werden.

Das Lösungsmittel zur Herstellung des Anstrichs kann beispielsweise Ke­ tonlösungsmittel, wie Aceton, Methylethylketon, Methylisobutylketon oder Cyclohexan, Esterlösungsmittel, wie etwa Methylacetat, Ethylacetat, Butylacetat, Ethyllactat oder Essigsäureglykolmonoethylester, Glykol­ etherlösungsmittel, wie etwa Glykoldimethylether, Glykolmonoethylether oder Dioxan, aromatische Kohlenwasserstofflösungsmittel, wie etwa Ben­ zol, Toluol oder Xylol und Lösungsmittel auf Basis organischer Chlorver­ bindungen, wie etwa Methylenchlorid, Ethylenchlorid, Kohlenstofftetra­ chlorid, Chloroform, Ethylenchlorhydrin oder Dichlorbenzol, umfassen.

Während die Zusammensetzung und Dicke der Rückseitenüberzugs­ schicht in dieser Weise bei dem erfindungsgemäßen magnetischen Auf­ zeichnungsmedium reguliert werden, kann der mit Bezug auf die Rücksei­ tenüberzugsschicht auf der gegenüberliegenden Oberfläche des nicht­ magnetischen Aufzeichnungsmediums gebildete magnetische Metall­ dünnfilm die übliche Zusammensetzung aufweisen.

Die Materialien des magnetischen Metalldünnfilms können magnetische Metalle, wie Fe, Co oder Ni, und magnetische Metallegierungen, wie Fe-Co, Co-Ni, Fe-Co-Ni, Fe-Cu, Co-Cu, Co-Au, Co-Pt, Mn-Bi, Mn-Al, Fe-Cr, Co-Cr, Ni-Cr, Fe-Co-Cr, Co-Ni-Cr oder Fe-Co-Ni-Cr umfassen. Die magnetischen Metalldünnfilme können aus einer oder mehreren Schichten dieser Mate­ rialien gebildet werden. Eine Oxidschicht kann in der Nähe der magneti­ schen Metallfilmoberfläche zur Verbesserung der Korrosionsbeständig­ keit vorgesehen werden. Eine Unterschicht kann ebenso zwischen dem magnetischen Metalldünnfilm und dem nichtmagnetischen Träger ausge­ bildet werden. Im Falle eines mehrschichtigen magnetischen Metalldünn­ films, kann eine Zwischenschicht zwischen benachbarten metallischen Metalldünnfilmen zur Verbesserung der Haftung und Regulierung der Koerzitivkraft vorgesehen werden.

Die Techniken zur Bildung eines magnetischen Metalldünnfilms umfas­ sen die sogenannten PVD-Techniken, wie das Vakuumdampf-Abschei­ dungsverfahren, bei dem die magnetischen Metallmaterialien durch Er­ hitzen unter Vakuum zur Abscheidung verdampft werden, ein Ionenplat­ tierungsverfahren, bei dem das magnetische Metallmaterial unter elektri­ scher Entladung verdampft wird, und ein Sputterverfahren, bei dem eine Glimmentladung in einer hauptsächlich aus Argon zusammengesetzten Atmosphäre erzeugt und aus der Targetoberfläche mittels erzeugten Ar­ gonionen Atome ausgestoßen werden.

Der nichtmagnetische Träger kann Polyester, wie Polyethylenterephtha­ lat, Polyolefine, wie Polyethylen oder Polypropylen, Cellulosederivate, wie Cellulosetriacetat, Cellulosediacetat oder Cellulosebutyrat, Vinylharze, wie Polyvinylchlorid oder Polyvinylidenchlorid und Kunststoffe, wie Poly­ carbonat, Polyimid oder Polyamidimid umfassen.

Die Oberfläche des nichtmagnetischen Trägers, auf der der magnetische Metalldünnfilm gebildet wird, kann mit einer Vielzahl mikrogroßer Ober­ flächenvorsprünge zur Regulierung der Oberflächeneigenschaften des Aufzeichnungsmediums durch eine Laminartechnik versehen werden. Diese Oberflächenvorsprünge können gebildet werden durch ein Verfah­ ren des Dispergierens von Füllstoffteilchen einervoreingestellten Größe in einem Ausgangsmaterial (Chips) des nichtmagnetischen Trägers und Koa­ leszierenlassen dieser Teilchen bei einer voreingestellten Dichte, um so auf die Oberfläche des nichtmagnetischen Trägers geschwemmt zu wer­ den, um die Oberfläche des nichtmagnetischen Trägers aufzurauhen. Al­ ternativ können die Oberflächenvorsprünge durch ein Verfahren des Di­ spergierens feiner Teilchen einer voreingestellten Teilchengröße auf dem nichtmagnetischen Träger und Fixieren dieser feinen Teilchen mittels ei­ nes Bindemittelharzes gebildet werden. Die Füllstoffe können Teilchen aus SiO₂ oder ein wasserlöslicher Latex sein.

Zusätzlich zu dem obigen Grundaufbau des magnetischen Aufzeichnungs­ mediums gemäß der Erfindung kann eine Schutzschicht auf der Oberflä­ che des magnetischen Metalldünnfilms oder eine Topüberzugsschicht aus Gleitmitteln oder Rostschutzmitteln, wie im Falle des herkömmlichen magnetischen Aufzeichnungsmediums gebildet werden, um die magneti­ schen Eigenschaften weiter zu verbessern.

Die Schutzschicht kann als einzelne Schicht oder aus zwei oder mehreren Schichten aus Kohlenstoff, CrO₂, Al₂O₃, BN, Co-Oxiden, MgO, SiO₂, Si₃O₄, SiN_xSiC, SiN_x-SiO₂, ZrO₂, TiO₂ oder TiC gebildet werden.

Bevorzugte Gleitmittel sind solche mit einem Fluorkohlenstoff-, Alkyl­ amin- oder Alkylester-Hauptgrundgerüst.

Wenn bei einem magnetischen Aufzeichnungsmedium mit einem nicht­ magnetischen Träger, einem auf einer Oberfläche des nichtmagnetischen Trägers gebildeten, magnetischen Metalldünnfilm und einer auf der ge­ genüberliegenden Seite des nichtmagnetischen Trägers gebildeten Rück­ seitenüberzugsschicht, die Rückseitenüberzugsschicht aus Kohlenstoff­ pulver und ein Bindemittel enthaltenden nichtmagnetischen Pigmentpul­ vern zusammengesetzt ist, wobei der Gehalt der Kohlenstoffpulver, bezo­ gen auf das Gesamtgewicht der nichtmagnetischen Pigmentpulver, nicht weniger als 20 Gew.-% beträgt, das Gewichtsverhältnis der nichtmagneti­ schen Pigmentpulver zu dem Bindemittel 0,5 bis 2 beträgt und die Be­ schichtungsdicke der Rückseitenüberzugsschicht nicht weniger als 0,2 µm beträgt, kann der spezifische Oberflächenwiderstand der Rückseiten­ überzugsschicht auf nicht höher als 10⁶ Ω/Einheitsquadrat unterdrückt werden, selbst wenn die Dicke der Rückseitenüberzugsschicht verringert wird, wenn sie innerhalb eines Bereichs von nicht weniger als 0,2 µm liegt. Bei dem Aufzeichnungsmedium, dessen Rückseitenüberzugsschicht ei­ nen spezifischen Oberflächenwiderstand von nicht höher als 10⁶ Ω/Ein­ heitsquadrat aufweist, wird eine optimale Laufleistung erhalten, da eine geringere Neigung zur Elektrifizierung bzw. Aufladung erzeugt wird, wenn das Aufzeichnungsmedium einen Gleitkontakt mit einem Gleitelement hat. Da die Rückseitenüberzugsschicht eine verringerte Dicke hat, kann das Aufzeichnungsmedium entsprechend in der Dicke verringert werden.

Die Erfindung wird anhand der Zeichnungen näher erläutert. Hierbei zei­ gen:

Fig. 1 ein Diagramm, welches die Beziehungen zwischen dem Gehalt an Kohlenstoffpulver, bezogen auf das Gesamtgewicht der nichtmagneti­ schen Pigmentpulver, und der Ausgabe bzw. Arbeitsleistung zeigt;

Fig. 2 ein Diagramm, welches die Beziehungen zwischen dem Gehalt an Kohlenstoffpulvern, bezogen auf das Gesamtgewicht der nichtmagneti­ schen Pigmentpulver, und dem Flattern (Signal-Unstabilität) zeigt;

Fig. 3 ein Diagramm, welches die Beziehungen zwischen dem Gehalt an Kohlenstoffpulvern, bezogen auf das Gesamtgewicht der nichtmagneti­ schen Pigmentpulver, und dem spezifischen Oberflächenwiderstand zeigt;

Fig. 4 ein Diagramm, welches die Beziehungen zwischen dem P/B-Ver­ hältnis und dem spezifischen Oberflächenwiderstand zeigt;

Fig. 5 ein Diagramm, welches die Beziehungen zwischen dem spezifischen Oberflächenwiderstand und der Arbeitsleistung zeigt;

Fig. 6 ein Diagramm, welches die Beziehungen zwischen dem spezifischen Oberflächenwiderstand und dem Flattern zeigt.

Die vorliegende Erfindung wird unter Bezugnahme auf Beispiele auf Grundlage experimenteller Ergebnisse näher erläutert.

Prüfung des Kohlenstoffpulvergehaltes

Eine Flüssigkeitsdispersion aus Teilchen, die durch Dispergieren eines hauptsächlich aus einem Acrylsäureester zusammengesetzten, wasser­ löslichen Latex hergestellt worden ist, wurde auf einer 6 µm dicken und 150 mm breiten Polyethylenterephthalatfolie (PTF) dispergiert, zur Bil­ dung von Oberflächenvorsprüngen mit einer Dichte von 10⁹ pro mm².

Auf der Oberfläche der PFT-Folie mit diesen Oberflächenvorsprüngen wur­ de ein magnetischer Metalldünnfilm bis zu einer Filmdicke von 200 nm ge­ bildet, unter Anwendung einer Vorrichtung zur kontinuierlichen Aufnah­ me-Schrägdampfabscheidung unter den folgenden Abscheidungsbedin­ gungen:
Ingot: Co90-Ni10, wobei die Zahlen die Anteile der Elemente in Gew.-% an­ geben;
Einfallswinkel: 45 bis 90°;
Menge an eingeführtem Sauerstoff: 3,3×10^-6 m³/s; und
Vakuumgrad zur Zeit der Vakuumabscheidung: 7×10^-2 Pa.

Die magnetischen Eigenschaften des magnetischen Metalldünnfilms wa­ ren eine Koerzitivkraft Hc von 1220 Oe und eine restliche Magnetflußdich­ te Br von 4300 G.

Der Rückseitenbeschichtungsanstrich wurde dann die gegenüberliegende Oberfläche der PFT-Folie mit Bezug auf den magnetischen Metalldünnfilm durch ein Tiefdrucksystem bis zu einer Beschichtungsdicke von 1,0 µm zur Bildung einer Rückseitenüberzugsschicht aufgebracht.

Die Rückseitenüberzugsschicht wurde hergestellt durch Vermischen des Kohlenstoffs als nichtmagnetische Pigmentpulver, hergestellt von ASAHI CARBON CO. LTD. unter der Handelsbezeichnung CARBON BLACK #60, Calciumoxid, Titanoxid und Urethanbindemittel sowie einem Lösungsmit­ tel, unter Verwendung einer Vorrichtung zur Herstellung eines Mischan­ strichs.

In den nichtmagnetischen Pigmentpulvern wurde die Menge an Titanoxid auf 5 Gew.-% festgelegt, während die Anteile an Calciumoxid und des Koh­ lenstoffs geändert wurden. Das Verhältnis der nichtmagnetischen Pig­ mentpulver zu dem Bindemittel (P/B-Verhältnis) wurde auf 1,0 einge­ stellt.

Unmittelbar vor dem Beschichten wurden 5 Gew.-Teile des Härtungsmit­ tels "Coronate L-50" zu dem wie oben beschrieben hergestellten Rücksei­ tenbeschichtungsanstrich gegeben.

Nach Bildung der Rückseitenüberzugsschicht, wie oben beschrieben, wurde eine Trimethylpropanlösung auf den magnetischen Metalldünnfilm zur Bildung einer Topüberzugsschicht aufgebracht. Durch Schneiden auf eine Breite von 8 mm wurde ein Magnetband hergestellt (Beispiele 1 bis 4 und Vergleichsbeispiel 1).

Es wurde ein Gleitmittel eingesetzt, bei dem Fluorkohlenstoff ein Haupt­ grundgerüst bildete und Dimethyldecylamin zur Bildung einer Salzstruk­ tur verwendet wurde.

Die wie oben beschriebenen Magnetbänder wurden hinsichtlich des spezi­ fischen Oberflächenwiderstands, Reibungskoeffizient und der Oberflä­ cheneigenschaften Rz der Rückseitenüberzugsschicht, Abschwächung der Ausgabe bzw. Arbeitsleistung beim Hin- und Herbewegen (Pendeln) und Flattern geprüft. Der spezifische Oberflächenwiderstand betrug 4×10² Ω/Einheitsquadrat bei jedem der verschiedenen Magnetbänder, da diese Bänder unter den gleichen voreingestellten Bedingungen hinsicht­ lich der Magnetschicht hergestellt wurden.

Der Reibungskoeffizient der Rückseitenbeschichtungsoberfläche wurde gemessen, indem die Bänder 100 Durchläufe unter Anwendung einer Last von 30 gf auf einer nichtrostenden Stahlführung von 3 mm Durchmesser unter einer Umgebung von 70% relativer Feuchtigkeit und einer Tempera­ tur von 45°C laufengelassen wurden.

Der spezifische Oberflächenwiderstand wurde mittels eines Testgeräts, bei einer Gleichspannung von 1 kV gemessen, wobei die Magnetbandpro­ ben von je 8 mm Breite auf Elektroden, die durch einen Abstand von 15 mm voneinander getrennt waren, plaziert wurden, unter Anwendung einer Last von 50 gf von beiden Enden der Bänder. Der spezifische Oberflächen­ widerstand kann ebenso durch ein in IEC 735 beschriebenes Verfahren ge­ messen werden.

Die Laufeigenschaften beim Hin- und Herbewegen wurden unter Anwen­ dung einer von SONY CORPORATION hergestellten und unter der Handels­ bezeichnung EVS-900 vertriebenen Vorrichtung, welche zur Bewertung der Laufeigenschaften beim Hin- und Herbewegen neu gestaltet wurde, ge­ prüft. Ein 30-Minutenband mit 50% Weiß-Aufzeichnungssignalen darauf, wurde 100mal auf der neu gestalteten Vorrichtung bei Raumtemperatur laufengelassen, und die Ausgabeabschwächung von Beginn an wurde zur Bewertung der Laufeigenschaften beim Hin- und Herbewegen bewertet.

Das Flattern wurde mit einem normalen Filter unter Verwendung eines von MEGURO DENPASOKKI CO. LTD. unter der Handelsbezeichnung MK-612 hergestellten und vertriebenen Jittermeters unter einer Umgebung bei ei­ ner Temperatur von 40°C und relativen Feuchtigkeit von 80% gemessen.

Die Ergebnisse sind in Tabelle 1 gezeigt. Die Ausgabe bzw. Arbeitsleistung, Flattern und der spezifische Oberflächenwiderstand, aufgetragen auf der Abszisse gegenüber dem Kohlenstoffgehalt, bezogen auf die Gesamtmenge der nichtmagnetischen Pigmentpulver, sind in den Fig. 1 bis 3 gezeigt.

Tabelle 1

Die Dicke der Rückseitenüberzugsschicht und das P/B-Verhältnis wur­ den auf 1,0 µm bzw. 1,0 eingestellt.

Aus Fig. 1 ist zu sehen, daß die Ausgabeabschwächung mit Zunahme der Kohlenstoffmenge abnimmt und bei einem Kohlenstoffgehalt von nicht we­ niger als 20 Gew.-% konstant wird.

Aus Fig. 2 ist zu sehen, daß das Flattern ebenso mit Zunahme der Kohlen­ stoffmenge abnimmt und bei einem Kohlestoffgehalt von nicht weniger als 20 Gew.-% konstant wird.

Daraus folgt, daß zur Verbesserung der Laufleistung und Unterdrückung der Ausgabeabschwächung und des Flatterns auf geringere Werte, 20 Gew.-% oder mehr Kohlenstoffpulver in den nichtmagnetischen Pigment­ pulvern enthalten sein sollten.

Unter Bezugnahme auf Fig. 3, ein Diagramm, das die Beziehung zwischen dem Kohlenstoffgehalt und dem spezifischen Oberflächenwiderstand zeigt, ist zu sehen, daß der spezifische Oberflächenwiderstand mit Zunah­ me des Kohlenstoffgehaltes abnimmt. Es ist die Wirkung der Kohlenstoff­ pulver bei der Verringerung des spezifischen Oberflächenwiderstands, welche zur Verbesserten Laufleistung des Aufzeichnungsmediums bei­ trägt. Der spezifische Oberflächenwiderstand bei einem Kohlenstoffpul­ vergehalt von nicht weniger als 20 Gew.-% beträgt 10⁶ Ω/Einheitsquadrat oder weniger. Das heißt, die Laufleistung wird durch Halten des spezifi­ schen Oberflächenwiderstands auf einem Wert von nicht höher als 10⁶ Ω/Einheitsquadrat ausreichend verbessert.

Prüfung des P/B-Verhältnisses

Bei der Herstellung des Rückseitenbeschichtungsanstrichs wurden Magnetbänder in gleicher Weise wie oben beschrieben hergestellt, mit der Ausnahme, daß das Gewichtsverhältnis des Kohlenstoffs, Calciumoxids und Titanoxids als nichtmagnetische Pigmentpulver auf 60 : 35 : 5, das Ver­ hältnis der nichtmagnetischen Pulver zu dem Bindemittel (P/B-Verhält­ nis) variiert und die Beschichtungsdicke der Rückseitenüberzugsschicht auf 1,0 µm, 0,5 µm, 0,2 µm bzw. 0,1 µm (Beispiele 5 bis 12 und Vergleichs­ beispiele 2 bis 8) eingestellt wurden.

Der spezifische Oberflächenwiderstand, Reibungskoeffizient, Oberflä­ cheneigenschaften Rz, Arbeitsleistungsabschwächung beim Hin- und Herbewegen und Flattern der obigen Magnetbänder wurden gemessen.

Die Ergebnisse sind in Tabellen 2 und 3 gezeigt. Der spezifische Oberflä­ chenwiderstand, aufgetragen gegenüber dem P/B-Verhältnis auf der Ab­ szisse, ist in Fig. 4 gezeigt, wohingegen die Ausgabe bzw. Arbeitsleistung und das Flattern, aufgetragen gegenüber dem spezifischen Oberflächen­ widerstand auf der Abszisse, in den Fig. 5 und 6 gezeigt sind.

Tabelle 2

Tabelle 3

Die Zusammensetzung der nichtmagnetischen Pigmentpulver in der Rückseitenüberzugsschicht beträgt 60 Gew.-% Kohlenstoff, 35 Gew.-% Calciumoxid und 5 Gew.-% Titanoxid.

Zunächst ist aus Fig. 4 zu ersehen, daß. Je geringer das P/B-Verhältnis in der Rückseitenüberzugsschicht ist, desto größer wird der spezifische Oberflächenwiderstand.

Die Tendenz, daß der spezifische Oberflächenwiderstand innerhalb eines Bereichs des geringeren P/B-Verhältnisses größer wird, wird vor allem umso ausgeprägter, desto dünner die Filmdicke der Rückseitenüberzugs­ schicht wird. Der erhöhte spezifische Oberflächenwiderstand für das nie­ drige P/B-Verhältnis ist dem verringerten Gehalt der Kohlenstoffpulver als elektrisch leitfähiges Material zuzuschreiben. Andererseits sind spür­ bare Änderungen des spezifischen Oberflächenwiderstands innerhalb des Bereichs der geringen Filmdicke der Rückseitenüberzugsschicht vermut­ lich der verringerten absoluten Menge der Kohlenstoffteilchen, welche aus der verringerten Dicke der Rückseitenüberzugsschicht resultiert, und der erhöhten Tendenz der Kohlenstoffteilchen durch dazwischen befindliche Bindemittelteilchen voneinander getrennt zu sein, zuzuschreiben.

Unter Bezugnahme auf die Fig. 5 und 6, welche die Beziehung zwi­ schen dem spezifischen Oberflächenwiderstand und der Ausgabe und die Beziehung zwischen dem spezifischen Oberflächenwiderstand und dem Flattern zeigen, werden sowohl die Ausgabeabschwächung als auch das Flattern am geringsten für den Bereich des spezifischen Oberflächenwi­ derstands von 5×10⁴ bis 10⁶ Ω/Einheitsquadrat.

Für den Bereich des spezifischen Oberflächenwiderstands von mehr als 10⁶ Ω/Einheitsquadrat, korrespondierend zu einem hohen P/B-Verhält­ nis, kann keine stabile Ausgabe bei der geringen Filmdicke von 0,2 µm er­ zeugt werden. Eine visuelle Prüfung des Bandes, dessen Ausgabe instabil ist, zeigt eine Anzahl abgescheuerter Bereiche, die durch Reibekontakt mit der Bandführung erzeugt wurden. Wenn die Filmdicke 0,1 µm beträgt, wird der Bandlauf instabil, so daß das Band einige Male während jedem Durchlauf an der Führung zum Festsitzen kommt.

Obwohl der Reibungskoeffizient in den Zeichnungen nicht aufgetragen worden ist, ist zu beobachten, daß, während kein dem spezifischen Ober­ flächenwiderstand zuzuschreibender Unterschied innerhalb des Bereichs von 10 Durchläufen bemerkt wird, eine Korrelation zwischen dem spezifi­ schen Oberflächenwiderstand und dem Reibungskoeffizient nach 100 Durchläufen zutage tritt. Das heißt, je größer der spezifische Oberflächen­ widerstand ist, desto größer wird der Reibungskoeffizient.

Eine solche Zunahme des Reibungskoeffizienten, der Ausgabeabschwä­ chung und des Flatterns bei einem spezifischen Oberflächenwiderstand von mehr als 10⁶ Ω/Einheitsquadrat ist alleine dem spezifischen Oberflä­ chenwiderstand zuzuschreiben, das heißt, dem Wert des spezifischen Oberflächenwiderstands, der größer ist als der optimale Wert.

Andererseits sind sowohl die Ausgabeabschwächung als auch das Flattern erhöht, selbst für den Bereich des spezifischen Oberflächenwiderstands von weniger als 5×10⁴ Ω/Einheftsquadrat, das heißt für das geringe P/B- Verhältnis. Dies ist vermutlich dem Pulverabrieb von beispielsweise der Rückseitenüberzugsschicht aufgrund des höheren P/B-Verhältnisses für einen solchen Bereich des spezifischen Oberflächenwiderstands, wie in Fig. 4 gezeigt, zuzuschreiben, und nicht dem spezifischen Oberflächenwi­ derstand.

Wenn erneut hinsichtlich der obigen Schlußfolgerung auf Fig. 4 Bezug ge­ nommen wird, gilt für das P/B-Verhältnis im Bereich von 0,5 bis 2, daß der spezifische Oberflächenwiderstand für beliebige Werte der Filmdicke auf Werte von 5×10⁴ bis 10⁶ Ω/Einheitsquadrat eingestellt werden kann.

Aus den obigen Testergebnissen ist zu ersehen, daß zur Unterdrückung des spezifischen Oberflächenwiderstands auf 10⁶ Ω/Einheitsquadrat oder weniger, Verbesserung der Bandlaufleistung und Verringerung der Ausgabeabschwächung und des Flatterns für den Dünnfilmdickenbereich der Rückseitenüberzugsschicht, es wünschenswert ist, daß der Gehalt der Kohlenstoffpulver 20 Gew.-% oder höher, bezogen auf das Gesamtgewicht der nichtmagnetischen Pigmentpulver, beträgt, während es ebenso er­ wünscht ist, daß das Verhältnis der nichtmagnetischen Pigmentpulver zu dem Bindemittel (P/B-Verhältnis) 0,5 bis 2 beträgt. Zur Verringerung der Filmdicke des Aufzeichnungsmediums beträgt die Filmdicke der Rücksei­ tenüberzugsschicht wünschenswerterweise 1,0 µm oder weniger.

Claims (1)

1. Magnetisches Aufzeichnungsmedium, umfassend einen nichtmagneti­ schen Träger, einen auf einer Oberfläche des nichtmagnetischen Trägers gebildeten magnetischen Metalldünnfilm und eine auf der gegenüberlie­ genden Oberfläche des nichtmagnetischen Trägers gebildete Rückseiten­ überzugsschicht, dadurch gekennzeichnet, daß die Rückseitenüber­ zugsschicht aus Kohlenstoffpulver und ein Bindemittel enthaltenden nichtmagnetischen Pigmentpulvern zusammengesetzt ist, wobei der Ge­ halt der Kohlenstoffpulver, bezogen auf das Gesamtgewicht der nicht­ magnetischen Pigmentpulver, nicht weniger als 20 Gew.-% beträgt, das Gewichtsverhältnis der nichtmagnetischen Pigmentpulver zu dem Binde­ mittel 0,5 bis 2 beträgt und die Beschichtungsdicke der Rückseitenüber­ zugsschicht nicht weniger als 0,2 µm beträgt, und daß der spezifische Oberflächenwiderstand sowohl der magnetischen Metallschicht als auch der Rückseitenüberzugsschicht nicht höher als 10⁶ Ω/Einheitsquadrat ist.