DE2841426A1

DE2841426A1 - Verfahren zur herstellung eines magnetischen aufzeichnungsmediums

Info

Publication number: DE2841426A1
Application number: DE19782841426
Authority: DE
Inventors: Katsuyoshi Chiba; Hajime Fukke; Heigo Ishihara; Yoshiki Kato; Teruaki Kobayashi; Munehisa Mitsuya; Waichi Nagashiro; Teruo Tsunoda
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 1977-09-22
Filing date: 1978-09-22
Publication date: 1979-03-29
Also published as: DE2841426C3; JPS5645210B2; US4189508A; JPS5447606A; DE2841426B2

Description

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Beschreibung

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines gute Eigenschaften aufweisenden magnetischen Aufzeichnungsmediums, das durch Beschichten von Magnetplatten, die als Speicher für Rechner oder dergleichen verwendet werden, oder durch Beschichten verschiedener anderer nicht-magnetischer Träger mit einem magnetischen Beschichtungsmaterial erhalten werden. Die vorliegende Erfindung betrifft insbesondere ein Verfahren zur Herstellung eines magnetischen Aufzeichnungsmediums mit einer aufgebrachten magnetischen Schicht in einer Dicke von etwa 1 μΐη.

Der Wunsch nach einer höheren Aufzeichnungsdichte bei modernen magnetischen Aufzeichnungsmedien erfordert eine wesentlich geringere Dichte des Aufzeichnungsmediums, das aus aufgebrachten magnetischen Schichten besteht.

Dabei treten jedoch Schwierigkeiten hinsichtlich kleineren elektrischen Auslesesignalen und hinsichtlich einer ungenügenden Auflösung bei hohen Frequenzen auf. Daher wurden bei der Entwicklung von Verfahren, eine bessere magnetische Ausrichtung zu erreichen, immer höhere Anforderungen gestellt, um magnetische Aufzeichnungsmedien zu schaffen, die eine hohe Ausgangssignalstärke und ein gutes Auflösungsverhalten besitzen.

Um die Ausgangssignale bei der Wiedergewinnung der Daten vom Aufzeichnungsmedium zu vergrößern, sollte der remanente bzw. Rest-Magnetfluß der aufgebrachten magnetischen Schicht vergrößert werden. Eines der Verfahren zu diesem Zweck kann darin bestehen, die aufgebrachte

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Schicht dicker zu machen. Eine dickere Schicht verschlechtert jedoch die Eigenschaften des Aufzeichnungsmediums bei hohen Frequenzen. Um die Eigenschaften bei hohen Frequenzen zu verbessern, ist es erforderlich, die aufgebrachte Schicht dünner zu machen und die Koerzitivkraft bzw. die Koerzitivfeidstärke zu vergrößern. Wenn die Dicke der aufgebrachten Schicht mit hoher Koerzitivf eidstärke stark verringert wird, werden die Hochfrequenz-Eigenschaften verbessert, wobei jedoch die Eigenschaften bei niederen Frequenzen schlechter werden. Wenn dagegen die aufgebrachte Schicht mit hoher Koerzititivfeidstärke dicker gemacht wird, wirkt das Magnetfeld nur bei hohen Frequenzen auf die Flächenbereiche, so daß es schwierig ist, die aufgezeichneten Daten zu löschen.

Ein ideales Aufzeichnungsmedium, das für beide Fälle gute Eigenschaften aufweist, sollte daher eine dünne magnetische Schicht aus einem, eine hohe Koerzitivfeidstärke aufweisenden Material besitzen, die auf einer relativ dicken magnetischen Schicht mit relativ kleiner Koerzitivfeidstärke ausgebildet ist, sowie einen "großen remanenten bzw. Rest-Magnetfluß aufweisen. Im Hinblick darauf wurde ein Verfahren mit einer Doppelbeschichtung vorgeschlagen, mit der diese unterschiedlichen Schichten ausgebildet werden. Derartige Verfahren sind beispielsweise in der JA-OS 52-28364 beschrieben. Bei diesen Verfahren sind jedoch sehr aufwendige und komplizierte Herstellungsschritte erforderlich, die zu hohen Herstellungskosten führen. Das Verfahren mit Doppelbeschichtung könnte bei Magnetbändern mit einer Schichtdicke von etwa 10 μηι nicht .jedoch bei Schichten mit-einer Dicke von etwa 1 μΐη, beispielsweise bei Magnetplatten für eine

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Aufzeichnung mit hoher Dichte angewandt werden. In der JA-AS 39-19281 ist ein Verfahren zur Herstellung eines magnetischen Aufzeichnungsmediums beschrieben, bei dem das Beschichten und die magnetische Ausrichtung gleichzeitig vorgenommen werden. Gemäß diesem Verfahren wird eine Mischung aus einem magnetischen Eisenoxid-Pulver mit relativ großen und nadeiförmigen Teilchen und einem magnetischen Legierungs- bzw. Verbindungspulver mit kleinen und kugelförmigen Teilchen auf einen Träger gebracht, wobei diese Dispersionsdichte des Legierungs- bzw. Verbindungspulvers mit kleinen Teilchen auf den Oberflächenbereichen erhöht wird, damit eine dünne Schicht aus Legierungs- bzw. Verbindungspulver direkt auf die Schicht aus Eisenoxidpulver gebildet wird. Es gibt bereits Pulver aus magnetischem Eisenoxid, das als magnetisches Pulver mit derart großen Teilchen verwendbar ist. In vielen Fällen sind die Pulverteilchen nadeiförmig mit einer Länge von etwa 1 μπι, einer Koerzitivfeldstärke Hc von 250 bis 280 Oersted und einer remanenten bzw. Rest-Magnetisierung Br von etwa 500 bis 600 Gauss. Das aus kleinen Teilchen bestehende Pulver kann eine magnetische Legierung oder Verbindung aus Nickel, Kobalt, Eisen und dergleichen sein. In vielen Fällen besteht das Pulver aus kugelförmigen Teilchen mit einem Durchmesser, der kleiner als 0,2 um ist, einer Koerzitivfeidstärke, die größer als 500 Oersted ist, und einer remanenten bzw. Rest-Magnetisierung, die größer als 1500 Gauss ist. Eine Mischung dieser beiden Pulver (das Mischungsverhältnis kann 10 für das erstgenannte und 1-4 für das letztgenannte Pulver sein, obwohl dieses Mischungsverhältnis auch je nach dem Anwendungsfall unterschiedlich sein kann) wird in einer Dicke von etwa 6 - 13 μπι aufgebracht. In diesem Zustand

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sind die beiden Pulver nahezu homogen miteinander vermischt. Unter dieser Voraussetzung wird auf die Mischung ein magnetisches Gleichfeld durch einen Magneten, der unter dem Träger angeordnet ist, ausgeübt, bevor die aufgebrachte Schicht sich verfestigt bzw. erstarrt. Auf das nadelförmige Pulver mit großen Teilchen wirkt eine größere Anziehungskraft als auf das Pulver aus kleinen Teilchen und sammelt sich daher am Schichtträger an, so daß eine Schicht auf der unteren Seite gebildet wird, wogegen das Pulver mit kleineren Teilchen an der oberen Schicht bzw. an der oberen Seite dichter wird. Auf dem Schichtträger bildet sich also eine Schicht aus, die aus einer Mischung von magnetischem Pulver mit relativ großen Teilchen und kleiner Koerzitivfeidstärke und dem magnetischen Pulver mit relativ kleinen Teilchen und großer Koerzitivfeidstärke besteht, so daß das letztgenannte Pulver auf der Aufzeichnungsfläche, die vom Schichtträger abgewandt ist, eine größere Dispersionsdichte als die Schicht des erstgenannten Pulvers aufweist.

Bei dem zuvor beschriebenen Verfahren kann das magnetische Feld jedoch nur einmal angelegt werden. Wenn das magnetische Feld jedoch zwei oder mehrere Male wiederholt angelegt wird, wird das ausgerichtete Pulver durch das zweite oder wiederholte Anlegen des magnetischen Feldes gestört, so daß die Oberfläche der aufgebrachten Schicht rauh wird und ein Geräuschpegel sowie eine Verschlechterung des Signal-Rausch-Verhältnisses auftritt. Wenn das Magnetfeld bei dem zuvor beschriebenen Verfahren wiederholt angelegt wird, wird darüberhinaus das Magnetpulver mit relativ kleinen Teilchen und hoher Koerzitivfeldstärke letztlich zum Schichtträger hin konzentriert, so daß dadurch die Trennung der beiden Magnetpulver ver-

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schlechtert wird. Auch wenn das Magnetfeld durch Verwendung einer einzigen Magnetgruppe ausgerichtet ist, wird im Fall einer Magnetplatte, die sich dreht, daher mehrere Male das Magnetfeld auf diese ausgeübt. Das in der JA-AS 39-19281 beschriebene Verfahren ist daher nur im Zusammenhang mit Magnetbändern anzuwenden, die eine Schichtdicke von etwa 6 bis 13 μΐη aufweisen.

Wenn eine magnetische Schicht mit einer Dicke von etwa t μπι durch das Zentrifugier-Beschichtungsverfahren auf die Oberfläche einer Aluminiumplatte oder dergleichen aufgebracht wird, war darüberhinaus bei den herkömmlichen Verfahren vorgesehen, die Magnetfeldausrichtung für die Magnetpulver in der aufgebrachten Schicht einzustellen, oder den Gehalt an Magnetpulver zu vergrößern, um der Verkleinerung des Ausgangssignals aufgrund der geringeren Dicke der Schicht entgegenzuwirken. Der Grund bzw. die Aufgabe der magnetischen Feldausrichtung, wie sie bis jetzt angewandt wurde, lag jedoch einfach in der Tatsache, das Magnetpulver in Richtung der Wiedergewinnung der aufgezeichneten Daten auszurichten. Darüberhinaus wurde die Konzentration der Magnetpulver in der aufgebrachten Schicht begrenzt, weil eine große Konzentration die Auflösung verschlechtert und die mechanische Festigkeit der aufgebrachten Schicht verringert. Üblicherweise beträgt der Gehalt an Magnetpulvern bei Magnetplatten etwa 50 % und bei Magnetbändern etwa 70 %.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Herstellung eines magnetischen Aufzeichnungsmediums anzugeben, um eine sehr geringe Rauhigkeit auf der gesamten Oberfläche der aufgebrachten Schicht, eine sehr

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gute Oberflächenglätte/ sehr gute elektrische Eigenschaften und sehr gute elektrische und magnetische Eigenschaften zu erzielen. Darüberhinaus soll das Aufzeichnungsmedium keine Variationen oder Schwankungen hinsichtlich der Dicke der aufgebrachten Schicht über die gesamte Aufzeichnungsfläche hinweg aufweisen, und das Aufzeichnungsmedium soll durch eine magnetische Ausrichtung,eine möglichst glatte Oberfläche sowie sehr gute elektrische und magnetische Eigenschaften besitzen.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß mit dem in Anspruch angegebenen Verfahren gelöst.

Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand der Zeichnungen beispielsweise näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1-A bis 1-C, 2-A, 2-B, 3-A bis 3-H schematische Darstellungen, die das Konzept des erfindungsgemäßen Verfahrens zur magnetischen Ausrichtung darstellen bzw. erläutern,

Fig. 4 ein Diagramm, das den Zusammenhang zwischen der Teilchengröße eines ferromagnetischen feinen Pulvers und der Koerzitivkraft bzw. -feldstärke wiedergibt, und

Fig. 5 ein Diagramm, das verschiedene Ausführungsformen wiedergibt, bei denen die vorliegende Erfindung zur Herstellung von Magnetbändern angewandt wird.

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Die vorliegende Erfindung beruht auf der Tatsache, daß ein magnetisches Pulver, das eine relativ kleine scheinbare Koerzitivkraft aufweist,' Teilchen mit hoher Koerzitivkraft entsprechend der Verteilung der Teilchengroßen enthält, und daß diese Teilchen das Bestreben haben, Agglomerate von kleinen Teilchen mit relativ großer Koerzitivkraft zu bilden. Das heißt, gemäß der vorliegenden Erfindung sind die Zustände bzw. Bedingungen der magnetischen Ausrichtung sehr speziell, und das Sichansammeln von magnetischen Teilchen mit hoher Koerzitivkraft auf der Oberfläche der magnetischen Schicht durch Ausbilden von Agglomeraten aus mehreren bis mehreren zehn magnetischen feinen Teilchen vergrößert die Dichte jedes Agglomerats und bewirkt, daß die Koerzitivkraft Hc auf der Oberflächenschicht größer als die Koerzitivkraft der inneren Schicht ist, indem die die Form betreffenden Änxsotropenexgenschaften der Teilchen ausgenützt werden. Der Zusammenhang zwischen der Teilchengröße der ferromagnetischen Teilchen und der Koerzitivkraft ist beispielsweise durch eine Kurve y_Q in Fig. 4 dargestellt -(bei der der Durchmesser der Teilchen dadurch berechnet wird, daß das Volumen der magnetischen Teilchen in entsprechende Kugeln umgerechnet bzw. umgesetzt wurde).

Das erfindungsgemäße Verfahren wird in der nachfolgenden Weise durchgeführt. Beispielsweise werden vier Stabmagnetpaare, die jeweils aus zwei Stabmagneten bestehen, radial nebeneinander angeordnet. Zwei Paare dieser Stabmagnete sind über der oberen Fläche einer Aluminiumscheibe und die anderen beiden Paare sind unterhalb der unteren Fläche der Aluminiumscheibe ange-

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ordnet. Die Aluminiumschicht wird dann mit einem magnetischen Material beschichtet, indem ein ferromagnetisches feines Pulver in einer hochmolekularen Bindemittellösung mittels eines Drehsprühverfahrens feinverteilt aufgebracht wird. Wenn eine Magnetplatte mit einer Aufzeichnungsdichte von beispielsweise 10-000 BPI (bytes per inches) gebildet werden soll, wird die magnetische Schicht mit dem Drehsprühverfahren in einer Dicke von etwa 1,0 _+ 0,2 μΐη im inneren Bereich der Scheibe und mit etwa 1,5 +_ O₇ 2 μΐη im Außenbereich der Scheibe aufgebracht. Bevor die aufgebrachte Schicht getrocknet wird, wird die Scheibe langsam gedreht, um die magnetischen Teilchen in der aufgebrachten Schicht magnetisch auszurichten, indem ein stärkeres Magnetfeld an die Oberflächen der aufgebrachten Schicht als das Magnetfeld angelegt wird, das an der inneren Schicht angelegt wird. Dazu werden die zuvor genannten Magnetpaare verwendet. Die aufgebrachte Schicht wird dann erhitzt und ausgehärtet und wird dann so poliert, daß die Dicke etwa 0,5 +_ 0,2 μπι im inneren Umfangsbereich und etwa 0,8 +_ 0,2 μπι im äußeren umfangsbereich ist =

Auf diese Weise läßt sich eine Magnetplatte ohne Sprünge oder Risse mit einer besseren Oberflächenglätte als bei den herkömmlichen Magnetplatten erreichen, und die in dieser Weise hergestellte Magnetplatte weist ausgezeichnete elektrische Eigenschaften auf. Es ist weiterhin möglich, ausgezeichnete Eigenschaften aufweisende Magnetbänder durch entsprechende Verfahren herzustellen.

Die Durchführung und die Vorteile der Erfindung werden nachfolgend an Hand der Zeichnungen und konkreter Ausführungsbeispiele im einzelnen beschrieben.

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Die Fig. 1-A₇ 1-B und 1-C zeigen schematisch einen Mechanismus, mit denen die magnetische Ausrichtung durchgeführt wird/ sowie deren Funktionsweise, wenn die vorliegende Erfindung bei der Herstellung einer Magnetplatte angewandt wird. Ein Plattensubstrat 1 besteht aus nicht-magnetischem Material (beispielsweise Aluminium, Glas usw.), auf der Platte 10 liegt die nicht-magnetische Scheibe. Mit einer Aufspanneinrichtung 11 wird die nicht-magnetische Platte befestigt. Ein Pfeil 9 gibt die Drehrichtung der Platte 1 an. Auf dem Plattensubstrat 1 wird eine nasse bzw. noch nicht getrocknete magnetische Schicht durch Aufsprühen eines magnetischen Beschichtungsmaterials erhalten, das durch Dispergieren eines ferromagnetisehen feinen PuI-vers in einem hochmolekularen Bindemittel mittels eines Drehsprühverfahrens erhalten wird.

Mit dem Bezugszeichen 3, 4, 5, 6 sind ü-förmige Magnetpaare versehen, die aus zwei Plattenmagneten (mit a, b bezeichnet) und einem Joch (mit c bezeichnet) bestehen.

Die Magnetpaare 3 und 4 sind auf der Vorderseite des Substrats 1 und die Magnetpaare 5 und 6 sind auf der Rückseite des Substrats 1 in einer anderen Stellung wie die Magnetpaare 3 und 4 auf der Vorderseite angeordnet, wie dies aus den Figuren zu ersehen ist. In den Zeichnungen sind die Abstände zwischen den Plattenmagneten, die jeweils die Magnetpaare bilden, mit a, a', b und b¹, und die Abstände zwischen den Polflächen der Magnetpaare 3, 4, 5, 6 und entweder der Vorder- oder Rückseite des Substrats 1 mit D₁, D-/ D₃ und D. (= D) bezeichnet.

Ein Merkmal der vorliegenden Erfindung besteht darin, daß die zuvor genannten Abstände D , a, a"

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folgende Beziehung zueinander aufweisen:

^Do α ^a' ^a' ^ ^{b/ b}'

(das Gleichheitszeichen wird deshalb gesetzt, um die Dicke des Substrats 1 mit in Betracht zu ziehen).

Nachfolgend wird die Anordnung der Pole der Magnetpaare 3, 4, 5 und 6 beschrieben, die auf beiden Seiten des Scheibensubstrats angeordnet sind. Wie in Fig. 1-B und 1-C dargestellt ist, sind die N-S-PoIe und die S-N-PoIe auf der Vorderseite und die N-S-PoIe und die S-N-PoIe auf der Rückseite angeordnet.

Zuvor wurde der Fall beschrieben, bei dem zwei Magnetpaare jeweils sowohl auf der Vorder- als auch auf der Rückseite des Plattensubstrats angeordnet sind. Es ist selbstverständlich auch möglich, nur ein Paar oder auch zwei oder mehrere Paare vorzusehen. Wenn zwei oder mehrere Magnetpaare sowohl auf der einen als auch auf der anderen Seite des Substrats verwendet werden, können die zuvor angegebenen Abstände a, a¹, — und b, b¹, — unter der Voraussetzung geändert werden, daß die zuvor angegebenen Ungleichungen erfüllt werden.

Es ist jedoch erforderlich, die Magnetpaare versetzt zueinander anzuordnen. Die Querschnittsform der beiden Einheitsmagneten, die das Magnetpaar bilden, braucht nicht unbedingt nur rechteckig zu sein, vielmehr kann die Rechteckform auch kreisförmig oder oval sein, wobei die Endflächen so gekrümmt oder geformt sind, daß eine Stabform gebildet wird. Darüberhinaus können die Magnete auch Elektromagnete und nicht Permanentmagnete sein.

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Die Fig. 2-A und 2-B zeigen in einer schematischen Aufsicht und einem schematischen Querschnitt den Fall, daß die vorliegende Erfindung bei der Herstellung eines Magnetbands verwendet wird. Die Bezugszeichen und Symbole haben dieselbe Bedeutung wie die Bezugszeichen und Symbole in den Fig. 1-A bis 1-C. Die Pol-Anordnungen der Magnetpaare auf der Vorderseite eines bandförmigen Trägers 1 (auf der Seite mit noch nicht getrockneter magnetischer Beschichtung 2a) und auf der Rückseite des bandförmigen Trägers sind N-S-PoIe, S-N-PoIe und S-N-PoIe, N-S-PoIe₇ wie bei der Fig. 1-C.

Der Träger 1 mit der nicht getrockneten magnetischen Schicht 2a läuft durch die Magnetpaare 3, 4 und die Magnetpaare 5, 6, die auf der Vorder- bzw. auf der Rückseite des Trägers 1 angeordnet sind. Da die Magnetpaare 3, 4 auf der Vorderseite des Trägers 1 näher an der Oberfläche der Schicht 2a als die Magnetpaare 5, 6 auf der Rückseite des Trägers 1 angeordnet sind, und da weiterhin die Abstände a, a¹ zwischen den Einheitsmagneten der Magnetpaare 3, 4 kleiner als die Abstände b, b¹ der Magnetpaare 5, 6 sind, wirkt auf die Oberfläche der Beschichtung ein stärkeres Magnetfeld als auf die innere Schicht, so daß die Oberflächenschicht eine größere Koerzitivkraft als die innere Schicht aufweist, und die magnetische Ausrichtung auf der aufgebrachten Schicht stärker ist. In den Fig. 2-A und 2-B sind die Abstände zwischen den Magnetpaaren auf der Vorder- und Rückseite des Trägers 1 mit c, c¹ und die Abstände zwischen den Magnetpaaren auf sowohl der Vorder- als auch auf der Rückseite des Trägers mit d, d¹ und d¹' bezeichnet.

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Die Fig. 3-A bis 3-H zeigen praktische Beispiele für die Anordnung anderer Magnetpaare gemäß der vorliegenden Erfindung. Bei diesen Beispielen sind die Winkel der Einheit smagne ten, die auf der Vorder- und der Rückseite des Bandes angeordnet sind, bezüglich der Richtung unterschiedlich gewählt, in der das Band läuft, und zwar in Abhängigkeit von den elektromagnetischen Eigenschaften, die dem Magnetband verliehen werden sollen. In den Zeichnungen zeigen die ausgezogenen Linien die Anordnung der Magnete auf der Vorderseite des Trägers und die gestrichelten Linien die Anordnung der Magnete auf der Rückseite des Trägers. Fig. 3-A zeigt die Anordnung, die für die Herstellung von Magnetbändern für Tonaufnahmen geeignet ist, und die Fig. 3-B bis 3-H zeigen Anordnungen, die für die Herstellung von Magnetbändern für digitale Speicherung geeignet sind.

Wie bereits zuvor erläutert, kann die vorliegende Erfindung sowohl für die Herstellung von Magnetbändern als auch von Magnetplatten herangezogen werden. Bei der Herstellung von Magnetplatten wird die vorliegende Erfindung jedoch vorteilhafterweise angewandt, wenn die aufgebrachte Schicht in einer Dicke von 3 bis 0,3 μπι gebildet werden soll. Darüberhinaus sollten die Abstände a, a¹ vorzugsweise 3 bis 30 mm, die Abstände b, b' vorzugsweise 9 bis 90 mm und der Abstand D vorzugsweise 0,5 bis 10 mm betragen.

Die Vorteile oder Wirkungen der vorliegenden Erfindung sollen nachfolgend anhand eines Ausführungsbeispiels erläutert werden.

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Ausführungsbeispiel:

Das Beschichtungsmaterial wird mittels einer Kugelmühle unter Verwendung von 300 g eines nadeiförmigen Y -Fe₃O^ (mit einer mittleren Größe von 0,4 χ 0,005 μΐη, und einer Koerzitivkraft von 330 Oersted) von 300 g einer Bindemittelmischung, die hauptsächlich aus einem Epoxy-Harz und einem Phenol-Formaldehyd-Harz besteht und von 850 g eines Lösungsgemisches hergestellt, das aus Cyclohexanon und Toluol besteht. Das auf diese Weise erhaltene Be-Schichtungsmaterial wird mit Isophoron gemischt, um eine Viskosität von 100 cp einzustellen. Mit diesem Beschichtungsmaterial wird ein Aluminiumsubstrat (mit einem Innendurchmesser von 170 mm und einem Außendurchmesser von 356 mm sowie einer Dicke von 2 mm) durch Zentrifugieren mit einer Drehzahl von 100 U/min, während eines Zeitraums von 20 Sekunden beschichtet, so daß sich eine Schicht mit einer Dicke von etwa 1,0 μπι bildet, wenn diese Schicht betrocknet wird. Das auf diese Weise erhaltene, beschichtete Substrat wird auf dem Gerät zur magnetisehen Ausrichtung befestigt, das anhand der Fig. 1-A bis 1-C zuvor erläutert wurde, um es der Behandlung für eine magnetische Ausrichtung zu unterziehen. Während der Behandlung zur magnetischen Ausrichtung wurde das Substrat mit vier U/min, gedreht, die Abstände a, a¹ der Magnetbahn auf der Vorderseite des Substrats betrugen 10 mm, die Abstände b, b¹ der Magnetpaare auf der Rückseite des Substrats betrugen 30 mm, und der Abstand D zwischen den Oberflächen des Substrats und den jeweiligen Magnetpaaren betrug 2 bis 3 mm.

Aus dem mittleren Teil der Magnetplatte mit der magnetischen Schicht, die mit dem erfindungsgemäßen, zuvor be-

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schriebenen Verfahren magnetisch ausgerichtet wurde, wurde ein Quadrat mit einer Seitenlänge von 1 cm ausgeschnitten und im Uhrzeigersinn im Magnetfeld gedreht, wobei die radiale Richtung der Scheibe als Bezug bei der Messung der Koerzitivkraft Hc genommen wurde. Die in Fig. 5 dargestellte Kurve f.. zeigt den Zusammenhang zwischen der Koerzitivkraft Hc und dem Winkel Θ. Die gerade Linie f in Fig. 5 gibt die Koerzitivkraft Hc einer nicht ausgerichteten Probe (mit einer Beschichtungsdicke von 1,0 μπι) und eine Kurve f„ gibt die Koerzitivkraft Hc der durch die Kurve f.. dargestellten Probe (mit einer Beschich tun gs dicke von 1,0 μπι) wieder, bei der die Oberfläche auf eine Schichtdicke von 1,5 μΐΐι abgeschliffen wurde. Die Zeichen Q und X geben die Meßwerte an. Aus Fig.5 ist ersichtlich, daß die Oberflächenbereiche der magnetischen Aufzeichnungsschicht (der aufgebrachten magnetischen Schicht) eine größere Koerzitivkraft als die inneren Bereiche zeigen.

Vergleicht man die nicht ausgerichtete Probe mit der ausgerichteten Probe, die gemäß dem Verfahren der vorliegenden Erfindung hergestellt wurde, mittels einer durch eindringende Elektronen hergestellten Mikrofotografie der aufgebrachten magnetischen Schicht, die auf eine Dicke von 0,1 um abgeschliffen wurde, so zeigt sich, daß die mit dem erfindungsgemäßen Verfahren erhaltene, ausgerichtete Probe Agglomerate von feinen Magnetteilchen in einer Größe von etwa 1 ,0 μπι aufweist, die in der Umfangsrichtung der Platte ausgerichtet sind. Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren sind derartige Agglomerate also auf der Oberfläche der aufgebrachten magnetischen Schicht dicht angehäuft, so daß die Koerzitivkraft

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an der Oberfläche der aufgebrachten Schicht größer als die Koerzitivkraft in den inneren Bereichen der aufgebrachten Schicht ist. Die Intensität des Magnetfeldes beträgt 1000 _+ 100 Oersted, und das Magnetfeld wird drei Minuten lang angelegt.

Wenn die Verfahren gemäß der vorliegenden Erfindung auf Magnetbänder angewandt werden, wie dies in den Fig. 2-A, 2-B, 3-A bis 3-H dargestellt ist, können Magnetbänder für die allgemeine Anwendung (für Tonaufnahmen) mit dem in Fig. 3-A dargestellten Verfahren erhalten werden. Bei der Herstellung von Magnetbändern für Rechner (für digitale Aufzeichnungen), bei denen ein gesättigter Rest-Magnetfluß bzw. remanenter Magnetfluß verwendet wird, ist es jedoch erforderlich, die Phasen-(Spitzen-)Verschiebung der von dem magnetischen Aufzeichnungsmedium ausgelesenen Datenbits zu verringern. Es wurde daher eine Untersuchung vorgeführt, indem die Magnete mit unterschiedlichen Winkeln wie bei den in den Fig. 3-B bis 3-H dargestellten Verfahren angeordnet wurden. Die Ergebnisse zeigten, daß die Phasen- bzw. Spitzen-Verschiebung durch alle diese Verfahren wesentlich kleiner und die Koerzitivkraft an den Oberflächenbereichen der aufgebrachten magnetischen Schicht vergrößert werden kann. Die Ausrichtungs-Bedingungen und -Voraussetzungen entsprachen den zuvor erläuterten Bedingungen und Zuständen.

Die magnetisch ausgerichteten Magnetplatten und Magnetbänder, die für Rechner und Bandaufzeichnungsgeräte verwendet werden, weisen gegenüber nicht ausgerichteten Platten oder Bändern, die einen Wert Br/Bm von 55 % aufweisen, einen Wert Br/Bm von 70 + 5 % oder darüber auf.

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Die Intensität des Magnetfeldes ist zumindest größer und vorzugsweise doppelt so groß wie die Koerzitivkraft Hc des magnetischen Pulvers.

Das mit dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellte magnetische Aufzeichnungsmedium weist ausgezeichnete elektromagnetische Eigenschaften auf und ist problemlos als Magnetplatte oder Magnetband zu verwenden.

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Leerseite

Claims

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SCHIFF ν. FÜNER STREHL isCHÜBEL-HOPF EBBINGHAUS FlNCK

MARIAHILFPLATZ 2 & 3, MÖNCHEN 9O
POSTADRESSE: POSTFACH 95 O1 6O, D-8OOO MÖNCHEN 95

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HITACHI, LTD. 22. September 1978

DEA-5719

Verfahren zur Herstellung eines magnetischen Auf zeichnungsmediums

Patentansprüche

Verfahren zur Herstellung eines magnetischen Aufzeichnungsmediums, dadurch gekennzeichnet , daß ein magnetisches Aufzeichnungsmedium in Form eines in einem hochmolekularen Bindemittel dispergierten ferromagnetischen feinen Pulveas auf die Oberflächen eines nicht magnetischen Trägers zur Ausbildung einer Schicht aufgebracht wird,
daß-ein Magnetfeld, das größer als die Koerzitivkraft des ferromagnetischen feinen Pulvers ist, über eine vorgegebene Länge der aufgebrachten Schicht angelegt wird, daß der Träger in einer vorgegebenen Richtung der aufgebrachten Schicht vor dem Trocknen der aufgebrachten Schicht bewegt wird, daß Magnet-

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CRlQlNAL INSPECTED

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paare verwendet werden, die jeweils aus zwei Magneten mit N-Polen und S-Polen an den Enden bestehen, die dem Träger gegenüberliegen, so daß das ferromagnetische feine Pulver in der aufgebrachten Schicht magnetisch ausgerichtet wird, daß eine oder mehrere Gruppen von Magnetpaaren auf der Vorder- und der Rückseite des Trägers in einem vorgegebenen Abstand voneinander versetzt in der Bewegungsrichtung des Trägers so angeordnet sind, daß die Magnetpaare einander nicht gegenüberliegen, und daß das Magnetfeld, das durch die auf der Vorderseite des Trägers angeordnete Magnetpaare auf die Beschichtung ausgeübt wird, größer als das Magnetfeld ist, das durch die auf der Rückseite des Trägers angeordneten Magnetpaare auf die Schicht ausgeübt wird, wobei die Bedingung

D₀ < a, b

erfüllt ist, wobei D~ der Abstand zwischen der Oberfläche des Trägers und den Magnetpaaren, a ein mittlerer Abstand zwischen den Magneten, die die auf der Vorderseite des Trägers angeordneten Magnetpaare bilden, und b ein mittlerer Abstand zwischen den Magneten, die die auf der Rückseite des Trägers angeordneten Magnetpaare bilden, ist.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch g e k e η η zeichnet, daß die Forderung, daß das mit den auf der Vorderseite des Trägers angeordneten Magnetpaaren auf die aufgebrachte Schicht ausgeübte Magnetfeld größer als das durch die auf der Rückseite des Trägers angeordneten Magnetpaare auf die aufgebrachte

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Schicht ausgeübte Magnetfeld ist, die Forderung a ^ b für die Abstände a und b erfüllt-
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch g e k e η η zeichnet, daß dann, wenn mehrere Gruppen von Magnetpaaren auf sowohl der Vorder- als auch der Rückseite des Trägers angeordnet sind, die Pole der sowohl auf der Vorder- als auch auf der Rückseite des Trägers angeordneten Magnetpaare so angeordnet sind, daß die benachbarten Pole dieselbe Polarität oder entgegengesetzte Polarität aufweisen.
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet , daß der Träger eine Platte oder ein Band ist.
5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Abstand Do zwi~ sehen den Magnetpaaren in einem Bereich von 0,5 mm bis 10 mm liegt.
6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet , daß der Abstand a in einem Bereich von 3 bis 30 mm und der Abstand b in einem Bereich von 9 bis 90 mm liegt.
7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet , daß der Träger eine Platte ist, und die Dicke der aufgebrachten Schicht in einem Bereich von 3 bis 0,3 μΐη liegt.

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8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet , daß zwei Magnetpaargruppen jeweils auf der Vorderseite und auf der Rückseite der Platte angeordnet sind.

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