DE3026672A1

DE3026672A1 - Magnetisches aufzeichnungsmedium

Info

Publication number: DE3026672A1
Application number: DE19803026672
Authority: DE
Inventors: Yutaka Nakashima; Akira Okada
Original assignee: TDK Corp
Current assignee: TDK Corp
Priority date: 1979-07-16
Filing date: 1980-07-14
Publication date: 1981-02-05
Also published as: JPS5613525A; GB2055394B; NL8003789A; JPH02771B2; NL189321B; NL189321C; US4399189A; DE3026672C2; GB2055394A

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein magnetisches Aufzeichnungsmedium. Im einzelnen betrifft die Erfindung ein magnetisches Aufzeichnungsmedium, das eine verbesserte Stillstandscharakteristik aufweist und am Kopf eines Aufnahmegeräts zu einer verbesserten Beständigkeit gegen Abrieb führt.

Eine der wichtigsten, für ein magnetisches Aufzeichnungsmedium erforderlichen Eigenschaften stellt die Stillstandscharakteristik dar. Um bei einem Videobandgerät bei der Aufnahme und Wiedergabe eine ausgezeichnete Stillstandscharakteristik zu erreichen, 1st es notwendig, den Abrieb der Oberfläche des Bandes durch den Kopf des Videobandgeräts zu verhindern. Bei einem bekannten System sind zur Durchführung des Abtastens während des Wiedergabebetriebs im Stillstand zwei Magnetköpfe vorgesehen, die mit einem Spalt von 180° bezüglich einer rotierenden Trommel angeordnet sind und sich mit hoher Geschwindigkeit drehen, wobei ein Band eine kreisförmige Schleife bildet. Bei diesem System wird bei nicht befriedigender Abriebsbeständigkeit des Bandes die Oberfläche desselben allmählich ausgekerbt, was zu einer Verkürzung der Wiedergabezeit im Stillstand führt.

Es ist daher vorgeschlagen worden, der Beschichtung eines Magnetbandes ein hartes, nichtmagnetisches Pulver einzuverleiben, das härter als ein Magnetpulver ist, und zwar Pulver, wie Cr₂O,- oder Al₂O,-Pulver. Dadurch kann zwar die Abriebbeständigkeit des Magnetbandes verbessert werden, es tritt jedoch ungünstigerweise ein erhöhter Abrieb bei dem Kopf des Aufnahmegeräts auf. Daraus ergibt sich, daß bei derartigen magnetischen Aufzeichnungsmedien zwei unvereinbare Erfordernisse zu erfüllen sind, nämlich einmal eine Verbesserung der Abriebbeständigkeit des Magnet-

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bandes, um die Stillstandscharakteristik zu verbessern und zum anderen zu bewirken, daß der Abrieb des Kopfes des Aufnahmegeräts verringert wird. Es ist also erforderlich, den Abrieb des Kopfes des Aufnahmegeräts zu minimalisieren und die Stillstandscharakteristik zu verbessern.

Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein magnetisches Aufzeichnungsmedium zu schaffen, das eine verbesserte Stillstandscharakteristik aufweist und btei einem Kopf eines Aufnahmegeräts einen geringen Abrieb verursacht.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß man ein magnetisches Aufzeichnungsmedium schafft, das ein mit einer magnetischen Schicht beschichtetes Substrat umfaßt, wobei die magnetische Schicht ein Magnetpulver und eines der ersten nichtmagnetischen Pulver AInO, und/oder Cr₂O, in einem Verhältnis von 0,5 bis 15 Gew.%, bezogen auf das Magnetpulver, und eines der zweiten nichtmagnetischen Pulver TiO₂, SiC, SiO₂, ZrO₂ und/oder CeO₂ in einem Verhältnis von 0,5 bis 15 Gew.96, bezogen auf das Magnetpulver, umfaßt und wobei die Gesamtmenge der nichtmagnetischen Pulver weniger als 20 Gew.96, bezogen auf das Magnetpulver, beträgt. Der durchschnittliche Teilchendurchmesser der ersten und der zweiten nichtmagnetischen Pulver liegt in einem Bereich von 0,1 bis 2/um.

Im folgenden wird die Erfindung anhand der Zeichnungen näher erläutert; es zeigen:

Fig. 1 eine graphische Darstellung der Beziehung von RF-Wiedergabeausgangsleistung (dB) zu Verhältnissen der nichtmagnetischen Pulver zu dem Magnetpulver (Gewichtsverhältnisse );

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Fig. 2 eine graphische Darstellung der Beziehung des Abriebs des Kopfes des Aufnahmegeräts zu Verhältnissen von Al₂O-Z-TiO₂ nichtmagnetischen Pulvermischungen zu dem Magnetpulver (Gewichtsverhältnisse);

Fig. 3 eine graphische Darstellung der Beziehung von Wiedergabezeit im Stillstand (Minuten) zu Verhältnissen von Al₂O^-TiO₂ nichtmagnetischen Pulvermischungen zu dem Magnetpulver (Gewichtsverhältnisse); und

Fig. 4 und 5 jeweils graphische Darstellungen der in den Fig. 2 und 3 gezeigten Beziehungen, wobei jedoch Cr₂O^-SiC als nichtmagnetische Pulvermischung verwendet wurde.

Die Erfinder haben nichtmagnetische Pulver untersucht, die einer aufgetragenen magnetischen Schicht des Magnetbandes einverleibt sind. Dabei hat sich gezeigt, daß bei Kombination eines nichtmagnetischen Pulvers, welches bei dem Kopf des Aufnahmegeräts einen starken Abrieb verursacht, jedoch andererseits dem Band eine überlegene Stillstandscharakteristik verleiht, mit einem nichtmagnetischen Pulver, das einen geringeren Abrieb des Kopfes des Aufnahmegeräts verursacht, jedoch zu einer schlechteren Stillstandscharakteristik führt, ein synergistischer Effekt auftritt. Dadurch wird im Vergleich zur Einverleibung von nur einem nichtmagnetischen Pulver die Stillstandscharakteristik verbessert, ohne daß gleichzeitig die unerwünschte Zunahme des Abriebs des Kopfes des Aufnahmegeräts- auftritt.

Bei dem ersteren nichtmagnetischen Pulver kann es sich um herkömmliche Pulver handeln, die aus Cr₂O, und/oder Al₂O^ bestehen und die bereits zur Verbesserung der Stillstandscharakteristik eingesetzt worden sind. Das letztere nichtmagnetische Pulver kann ein Pulver sein, das aus TiO₂, SiC, SiO₂, ZrO₂ und/oder CeO₂ besteht.

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Diese beiden Pulverarten mit unterschiedlichen Eigenschaften können der aufgetragenen magnetischen Schicht dadurch einverleibt werden, daß man das Magnetpulver mit einem Bindemittel, einem Zusatzstoff und diesen nichtmagnetischen Pulvern, gegebenenfalls unter weiterem Zusatz eines Vernetzungsmittels, vermischt. Auf diese Weise wird eine Magnetpulvermasse hergestellt. Die.se Masse wird dann auf ein als Basis dienendes Substrat aufgetragen. Es ist natürlich auch möglich, das nichtmagnetische Pulver mit dem Magnetpulver zu vermischen, bevor diese mit dem Bindemittel vermischt werden.

Falls die nichtmagnetischen Pulver in großer Menge einverleibt sind, sind wegen der nlchtmagnet⁷sehen Eigenschaften die elektromagnetischen Charakteristika schlechter.

Die graphische Darstellung gemäß Fig. 1 zeigt die Abhängigkeit der Hochfrequenz-Wiedergabeausgangsleistungen von den Verhältnissen der Gesamtmenge der nichtmagnetischen Pulver zu dem Magnetpulver. Aus der graphischen Darstellung geht klar hervor, daß vorzugsweise die nichtmagnetischen Pulver mit einem Verhältnis von weniger als 20 Gew.#, bezogen auf das Magnetpulver, einzuverleiben sind. Die graphische Darstellung gibt die Werte für die Kombination von ΑΙρΟ,-Pulver und TiO₂-PuIver an. Bei anderen Kombinationen der anderen nichtmagnetischen Pulver wird die gleiche Tendenz beobachtet.

Die Verhältnisse der zwei Arten der nichtmagnetischen Pulver sollten in der Weise ausgewählt werden, daß im Hinblick auf die Erzielung einer angestrebten Balance der beiden Eigenschaften, nämlich Abrieb des Kopfes und Stillstandscharakteristik, das optimale Verhältnis vorliegt. Dabei wird die Stillstandscharakteristik als Wiedergabezeit im Stillstand bewertet. Die Verhältnisse sollten des-

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halb jeweils ausgewählt werden, weil die genannten Eigenschaften von der Variation der Kombination der beiden Arten der nichtmagnetischen Pulver abhängen. Bei der Auswahl sollte außerdem das Maximalverhältnis der Gesamtmenge der nichtmagnetischen Pulver in Erwägung gezogen werden. Gewöhnlich wird jede Art des nichtmagnetischen Pulvers mit einem Verhältnis von 0,5 bis 15 Gew.%, bezogen auf das Magnetpulver, einverleibt.

Bezüglich des durchschnittlichen Teilchendurchmessers bei den nichtmagnetischen Pulvern beobachtet man gewöhnlich, daß die Stillstandscharakteristik in Abhängigkeit von der Zunahme des durchschnittlichen Teilchendurchmessers verbessert wird, wohingegen der Abrieb des Kopfes zunimmt. Bei zu geringem Durchmesser ist die Stillstandscharakteristik schlechter. Falls der Durchmesser zu groß ist, sind die elektromagnetischen Eigenschaften schlechter. Der durchschnittliche Teilchendurchmesser des nichtmagnetischen Pulvers liegt daher vorzugsweise in eimern Bereich von 0,1 bis 2/um.

Im folgenden wird die vorliegende Erfindung anhand von Beispielen und Vergleichsbeispielen näher erläutert.

Beispiel 1

Es wird eine Magnetpulvermasse hergestellt, die folgende

Komponenten umfaßt.

Eisenoxidmagnetpulver mit adsorbiertem

Kobalt 400

Nitrocellulose 30

Harz vom Polyvinylchlorid-Typ 15

Urethanelastomeres 40

Ruß 20

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Der Magnetpulvermasse werden TiC^-und Al₂0,-Pulver mit verschiedenen Verhältnissen einverleibt, um jeweils magnetische Massen herzustellen. Anschließend wird ein Vernetzungsmittel vom Isocyanattyp zugegeben, und die Mischung wird auf eine Polyesterfolie unter Ausbildung einer Schicht mit einer Dicke von etwa 5 /um aufgetragen. Auf diese Weise wird jeweils ein Magnetband hergestellt.

In Fig. 2 sind die Beziehungen des Abriebs des Kopfes des Aufnahmegeräts zu den Mengenverhältnissen der Al₂O,- und TiO₂-PuIver, bezogen auf das Magnetpulver, dargestellt. Aus dieser graphischen Darstellung geht hervor, daß bei alleiniger Einverleibung von Al₂O,-Pulver, also bei 0% TiO₂-Pulver, der Abrieb des Kopfes bemerkenswert groß ist, selbst wenn nur 1% Al₂O,-Pulver einverleibt ist. Im Bereich einer geringen Menge des Al₂0,-Pulvers erhöht sich der Abrieb des Kopfes in Abhängigkeit von der Zunahme der Menge des Al₂O₅-Pulvers. Dagegen verringert sich der Abrieb des Kopfes in Abhängigkeit von der Zunahme der Menge des TiO₂-PuIvers.

Fig. 3 veranschaulicht die Beziehungen von Wiedergabezeit im Stillstand zu den Mengenverhältnissen der Al₂O,- und TiO₂-PuIver, bezogen auf das Magnetpulver, entsprechend Fig. 2. Aus der graphischen Darstellung geht hervor, daß die Wiedergabezeit im Stillstand bei einer geringen Menge des Al₂O₃-PuIvers bemerkenswert kurz ist. Falls die Menge des Al₂O,-Pulvers 0% beträgt, tritt selbst bei Erhöhung der Menge des TiO₂-Pulvers keine wesentliche Verlängerung der Wiedergabezeit im Stillstand ein. Falls ein Verhältnis des Al₂O-J-PuIvers von mehr als 3% vorliegt, erhöht sich die Wiedergabezeit im Stillstand auf etwa 220 Minuten. Falls unter diesen Bedingungen das Verhältnis des TiO₂-PuIvers erhöht wird, findet man darüberhinaus eine

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- 9 weitere Zunahme bei der Wiedergabezeit im Stillstand.

Es hat sich als möglich erwiesen, die Wiedergabezeit im Stillstand um 80 bis 100 Minuten zu verlängern, verglichen mit dem alleinigen Einverleiben von Al₂O₅-PuIver. Durch Kombination des TiO₂~Pulvers mit AlpO-z-Pulver konnte außerdem im Vergleich mit dem alleinigen Einverleiben von Al₂O,-Pulver der Abrieb des Kopfes des Aufnahmegeräts auf 1/2 bis 1/3 reduziert werden. Andere Eigenschaften, wie Rauheit des Kopfes und Oberflächencharakteristika des Magnetbandes, sind bei der Kombination von TiO₂- und Al₂O,-Pulvern gewöhnlich besser als bei dem alleinigen Einverleiben von Al₂O,-Pulver.

Durch Kombination von 1 bis 15% des TiO₂-PuIvers und 1 bis 15% des Al₂O^-PuIvers kann die optimale Balance von Abrieb des Kopfes und Stillstandscharakteristik erreicht werden.

Beispiel 2

Das Verfahren von Beispiel 1 wird wiederholt. Es wird Jedoch in der magnetischen Masse das Harz vom Polyvinylchlorid-Typ durch die gleiche Menge eines Polyesterharzes ersetzt. Es wird jeweils ein Magnetband hergestellt. Man erhält die gleichen Charakter!stika bezüglich Abnutzung des Kopfes und Wiedergabezeit im Stillstand wie in den Fig. 2 und 3 dargestellt.

Das Verfahren von Beispiel 1 wird wiederholt, wobei jedoch bei der Herstellung der magnetischen Masse Nitrocellulose nicht einverleibt wird. Es wird jeweils ein Magnetband hergestellt. Man erhält die gleichen Ergebnisse wie in Beispiel 1.

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Gemäß dem Verfahren von Beispiel 1, jedoch unter Weglassung des Vernetzungsmittels vom Isocyanattyp, wird jeweils ein Magnetband vom thermoplastischen Typ hergestellt. Die Stillstandscharakteristika sind beeinträchtigt. Dennoch ist die Tendenz der Charakteristika im wesentlichen die gleiche,wie in den Fig. 2 und 3 dargestellt.

Gemäß dem Verfahren von Beispiel 1 werden jeweils Magnetbänder hergestellt. Es werden jedoch jeweils andere bekannte thermoplastische Harze, wärmehärtbare Harze, reaktive Harze oder Mischungen derselben als Bindemittel verwendet. Man findet, daß die Stillstandscharakteristika und der jeweilige Abrieb des Kopfes jeweils geringfügig variieren; die Tendenz der Charakteristika ist jedoch im wesentlichen die gleiche wie in den Fig. 2 und 3 gezeigt. Bei der vorliegenden Erfindung können daher die Einflüsse der Bindemittel und der Zusatzstoffe vernachlässigt werden.

Beispiel 3

Gemäß dem Verfahren von Beispiel 1 werden jeweils Magnetbänder hergestellt und die Eigenschaften derselben untersucht. Es wird jedoch das Eisenoxidmagnetpulver mit adsorbiertem Co durch 7-Fe₂O^-PuIver, Fe,0^-Pulver, Fe,0^- PuIver mit adsorbiertem Co, ferromagnetisches Legierungspulver oder eine Mischung derselben ersetzt. Die Ergebnisse sind im wesentlichen die gleichen wie die in den Fig. 2 und 3 gezeigten.

Beispiel 4

Gemäß dem Verfahren von Beispiel 1 werden jeweils Magnetbänder hergestellt und die Eigenschaften derselben untersucht. Es werden jedoch in unterschiedlichen Kombinationen CrpO,-Pulver, das die gleichen Charakteristika wie

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AIpO.-Pulver aufweist, sowie SiC-, SiO₂-* ZrO₂- oder CeO₂-Pulver, die die gleichen Charakteristika wie das TiO₂-Pulver aufweisen, verwendet. Die Absolutwerte sind zwar geringfügig unterschiedlich, in allen Fällen ist jedoch die Tendenz im wesentlichen die gleiche wie in Fig. 2 und 3 dargestellt. Aus den bei diesen Tests erhaltenen Ergebnissen sind in den Fig. 4 und 5 die Graphen der CrgO^-SiC-Pulvermischungen dargestellt.

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Zusammenfassung

Es wird ein magnetisches Aufzeichnungsmedium geschaffen, welches ein mit einer magnetischen Schicht beschichtetes Substrat umfaßt. Die magnetische Schicht umfaßt ein Magnetpulver und ein erstes der nichtmagnetischen Pulver
Al₂O, und/oder Cr₂O, in einem Verhältnis von 0,5 bis
15 Gew.#, bezogen auf das Magnetpulver; ein zweites der nichtmagnetischen Pulver TiO₂, SiC, SiO₂, ZrO₂ und/oder CeO₂ in einem Verhältnis von 0,5 bis 15 Gew.%, bezogen
auf das Magnetpulver, und eine Gesamtmenge der nichtmagnetischen Pulver von weniger als 20 Gew.%, bezogen auf das Magnetpulver.

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Claims

1A-3311

TDK-89
(840011)

TDK ELECTRONICS CO., LTD.
Tokyo, Japan

Magnetisches Aufzeichnungsmedium

Patentansprüche

Magnetisches Aufzeichnungsmedium, umfassend ein mit einer magnetischen Schicht beschichtetes Substrat, dadurch gekennzeichnet, daß die magnetische Schicht ein Magnetpulver und ein erstes der nichtmagnetischen Pulver
Al₂O^ und/oder Cr₂O, in einem Verhältnis von 0,5 bis
15 Gew.%, bezogen auf das Magnetpulver; ein zweites der nichtmagnetischen Pulver TiO₂, SiC, SiO₂, ZrO₂ und/oder CeO₂ in einem Verhältnis von 0,5 bis 15 Gew.%, bezogen
auf das Magnetpulver, und eine Gesamtmenge der nichtmagnetischen Pulver von weniger als 20 Gew.%, bezogen auf das Magnetpulver, umfaßt.

2. Magnetisches Aufzeichnungsmedium nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der durchschnittliche Teil-

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chendurchmesser bei den ersten und zweiten nichtmagnetischen Pulvern in einem Bereich von 0,1 bis 2/um liegt.

3. Magnetisches Aufzeichnungsmedium nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß ein Verhältnis des ersten nichtmagnetischen Pulvers in einem Bereich von 1 bis 15 Gew.%, bezogen auf das Magnetpulver, und ein Verhältnis des zweiten nichtmagnetischen Pulvers in einem Bereich von 1 bis 15 Gew.%, bezogen auf das Magnetpulver, vorliegt.

4. Magnetisches Aufzeichnungsmedium nach einem der Ansprüche 1 bis 3> dadurch gekennzeichnet, daß es sich bei dem Magnetpulver um ein solches handelt, das aus Eisenoxid mit adsorbiertem Co, Y-Fe₂O^, Fe-,0^, FeJOr mit adsorbiertem Co, ferromagnetischer Legierung oder einer Mischung derselben besteht.

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