DE3130147C2

DE3130147C2 - Magnetisches Aufzeichnungsmedium

Info

Publication number: DE3130147C2
Application number: DE3130147A
Authority: DE
Inventors: Hiroshi Kawahara; Hitoshi Azegami; Eiji Horigome
Original assignee: TDK Corp
Current assignee: TDK Corp
Priority date: 1980-07-31
Filing date: 1981-07-30
Publication date: 1995-05-18
Anticipated expiration: 2001-07-31
Also published as: GB2081131A; JPH0241088B2; GB2081131B; US4423453A; JPS5733435A; DE3130147A1

Description

Die Erfindung betrifft ein magnetisches Aufzeichnungsmedium mit einem nichtmagnetischen Substrat und zwei magnetischen Beschichtungen.

Bei magnetischen Aufzeichnungsmedien für Audiozwecke, z. B. bei Audiokassettenbändern, werden ausgezeichnete Hochfrequenzcharakteristika gefordert. Auch im Falle eines Laufs mit niedriger Geschwindigkeit bei einem Kassettengerät für halbe Geschwindigkeit oder bei einer Mikrokassette oder dergl. werden magnetische Aufzeichnungsmedien mit ausgezeichneter Hochfrequenzcharakteristik benötigt. Im allgemeinen muß man zur Verbesserung der Hochfrequenzcharakteristik ein magnetisches Pulver mit hoher Koerzitivkraft verwenden. Wenn jedoch das magnetische Pulver eine hohe Koerzitivkraft hat, so ist andererseits die Niederfrequenzcharakteristik unzureichend. Aus diesem Grunde wurden Magnetbänder mit zwei Beschichtungen vorgeschlagen, um die magnetischen Charakteristika insgesamt zu verbessern.

Die DE-OS 28 31 542 beschreibt zweischichtige magnetische Aufzeichnungsbänder, wobei eine innere magnetische Aufzeichnungsschicht eine Koerzitivkraft von etwa 27 852 bis 39 788 A/m, eine magnetische Restflußdichte höher als etwa 1500 · 10⁴ T und eine Trockenstärke von mindestens 2,5 µm aufweist und eine äußere magnetische Aufzeichnungsschicht eine Koerzitivkraft von etwa 43 767 bis 55 704 A/m und eine Trockenstärke von etwa 2,0 bis 3,0 µm besitzt.

Bei dem herkömmlichen Magnetband kommt es nachteiligerweise zu einer Verzerrung der Mittelfrequenzcharakteristik, obgleich die Niederfrequenzcharakteristik und die Hochfrequenzcharakteristik befriedigend sind. Aus diesem Grund werden die Originaltöne nicht richtig wiedergegeben, und man erhält verzerrte Wiedergabetöne, da die Hauptkomponente der Töne normaler Musik im Mittelfrequenzbereich liegen. Darüberhinaus ist nachteiligerweise die Fluktuation des Ausgangssignals drastisch stark, da die Dicke der zweiten magnetischen Schicht relativ gering ist. Insbesondere im Bereich relativ niedriger Frequenz von z. B. 3 kHZ, 8 kHz oder dergl. stellt die Ausgangssignal-Fluktuation ein ernstes Problem dar. Es ist somit erforderlich, die Fluktuation des Ausgangssignals im Hochfrequenzbereich zu verringern, und zwar je nach den Erfordernissen der Hochfrequenzcharakteristik.

Die DE-OS 22 41 801 beschreibt ein Quadruplex-Fernsehaufzeichnungsband mit zwei magnetischen Schichten, wobei die innere magnetisierbare Schicht eine Stärke von mindestens 1,25 µm besitzt und die äußere, magnetisierbare Schicht eine Stärke von 0,5 bis 3 µm besitzt und wobei die Koerzitivkraft der äußeren Schicht größer ist als die der inneren Schicht.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist die Schaffung eines magnetischen Aufzeichnungsmediums, bei dem die Fluktuationen des Ausgangssignals im Hochfrequenzbereich verringert sind und im Mittelfrequenzbereich keine Verzerrung auftritt.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch ein magnetisches Aufzeichnungsmedium mit einem nichtmagnetischen Substrat, einer ersten magnetischen Beschichtung und einer zweiten magnetischen Beschichtung, wobei die erste magnetische Beschichtung eine Koerzitivkraft von 31 831 bis 46 950 A/m aufweist und eine Dicke von 2,1 bis 2,8 µm und einen Magnetpulvergehalt von mindestens 81,8 Gew.-% besitzt und die zweite magnetische Beschichtung eine Koerzitivkraft von 46 950 bis 63 662 A/m und eine Dicke von mindestens 2,1 µm aufweist.

Im folgenden wird die Erfindung anhand von Zeichnungen näher erläutert; es zeigt

Fig. 1 einen Schnitt eines magnetischen Aufzeichnungsmediums mit zwei Beschichtungen;

Fig. 2 ein charakteristisches Diagramm der Ausgangssignal-Fluktuationen in Abhängigkeit von der Änderung der Dicke der zweiten magnetischen Schicht;

Fig. 3 ein charakteristisches Diagramm der Niederfrequenzcharakteristik in Abhängigkeit von Änderungen der Dicke der ersten magnetischen Schicht; und

Fig. 4 ein charakteristisches Diagramm der Frequenzcharakteristik des Beispiels der Erfindung und des Vergleichsbeispiels.

Es werden verschiedene magnetische Aufzeichnungsmedien mit zwei Beschichtungen hergestellt. Dabei wird eine erste magnetische Schicht 2 auf einem nichtmagnetischen Substrat 1 ausgebildet und eine zweite magnetische Schicht 3 wird auf der ersten magnetischen Schicht 2 ausgebildet. Sodann wird das Produkt getestet. Es wird festgestellt, daß eine Ungleichmäßigkeit aufgrund einer Fluktuation der Dicke der ersten magnetischen Schicht 2 in geringerem Maße auftritt, wenn man die zweite magnetische Schicht 3 mit einer in bestimmter Weise erhöhten Dicke aufträgt. Man erhält auf diese Weise ein magnetisches Aufzeichnungsmedium vom Zwei-Schichten-Typ mit geringerer Ausgangssignal-Fluktuation, und zwar nicht nur im Niederfrequenzbereich, sondern auch im Hochfrequenzbereich.

Fig. 2 zeigt die Ausgangssignal-Fluktuation in Abhängigkeit von der Dicke der zweiten magnetischen Schicht 3 bei konstanter Dicke der ersten magnetischen Schicht 2 (2,5 µm). Die Dicke (µm) der zweiten magnetischen Schicht 3 ist auf der Abszisse aufgetragen und die Ausgangssignal-Fluktuationen (dB) sind auf der Ordinate aufgetragen. Die Kurve A1 zeigt die Ausgangssignal-Fluktuation bei 8 kHz und die Kurve A2 die Ausgangssignal-Fluktuation bei 16 kHz. Man erkennt aus Fig. 2, daß bei einer niederen Frequenz von 8 kHz und bei einer Dicke der zweiten magnetischen Schicht von mehr als 1,5 µm die Ausgangssignal-Fluktuation geringer als 0,5 dB ist, so daß im praktischen Betrieb keine Störungen auftreten. Andererseits muß die Dicke der zweiten magnetischen Schicht wenigstens 2,1 µm betragen, um sicherzustellen, daß bei einer hohen Frequenz von 18 kHz die Ausgangssignal-Fluktuationen nur bis zu 0,5 dB betragen. Daher wird erfindungsgemäß die Dicke der zweiten magnetischen Schicht auf mindestens 2,1 µm eingestellt.

Bei herkömmlichen magnetischen Aufzeichnungsmedien mit zwei Beschichtungen wurde bisher die zweite magnetische Beschichtung nicht mit einer erhöhten Dicke aufgetragen, da die Koerzitivkraft der zweiten magnetischen Schicht wesentlich höher ist als die Koerzitivkraft der ersten magnetischen Schicht und da die Frequenzcharakteristik im Mittelfrequenzbereich durch die Erhöhung der Dicke der zweiten magnetischen Schicht verzerrt wird.

Erfindungsgemäß wird jedoch die Koerzitivkraft der ersten magnetischen Schicht auf einen Wert im Bereich von 31 831 bis 46 950 A/m eingestellt, und die Koerzitivkraft der zweiten magnetischen Schicht wird auf einen Wert im Bereich von 46 950 bis 63 662 A/m eingestellt, derart, daß zwischen der Koerzitivkraft der ersten magnetischen Schicht und der Koerzitivkraft der zweiten magnetischen Schicht nur eine geringe Differenz besteht. Auf diese Weise wird eine Verzerrung im Mittelfrequenzbereich verhindert. Gleichzeitig wird die Dicke der zweiten magnetischen Schicht auf einen Wert im Bereich von 2,1 bis 2,8 µm eingestellt, so daß auch die Ausgangsfluktuation im Hochfrequenzbereich verringert wird.

Bei herkömmlichen Aufzeichnungsmedien wird ein magnetisches Pulver mit einer Koerzitivkraft von weniger als 31 831 bis 44 563 A/m verwendet (JA-OS 48504/1979). Die Koerzitivkraft des Magnetpulvers kann auf einen maximalen Wert von 46 950 A/m gesteigert werden, indem man den Gehalt des Magnetpulvers in der ersten magnetischen Schicht auf mindestens 81,1% erhöht, und zwar bei einer Dicke von etwa 2,1 bis 2,8 µm, obgleich die Koerzitivkraft bei dem herkömmlichen magnetischen Pulver maximal 46 950 A/m beträgt. Auf diese Weise kann die Hochfrequenzcharakteristik noch weiter verbessert werden. Bei der zweiten magnetischen Beschichtung ist es erforderlich, mindestens 46 950 A/m vorzusehen, um ausgezeichnete Hochfrequenzcharakteristika zu erhalten. Im Hinblick auf die Löschung der magnetischen Aufzeichnung ist es erforderlich, bis hinauf zu etwa 63 662 A/m zu gehen.

Die Relation zwischen dem Gehalt des Magnetpulvers in der ersten magnetischen Schicht und der Dicke der ersten magnetischen Schicht wurde untersucht. Befriedigende Niederfrequenzcharakteristika werden erhalten, wenn die Dicke der ersten magnetischen Schicht 2,1 bis 2,8 µm und insbesondere etwa 2,1 µm beträgt und wenn der Gehalt des Magnetpulvers in der ersten magnetischen Schicht mindestens 81,8 Gew.-% beträgt. Wenn der Gehalt des Magnetpulvers mehr als 81,8% beträgt und die Dicke der ersten magnetischen Schicht mehr als 3,0 µm beträgt, so wird die Koerzitivkraft gesenkt und die Niederfrequenzcharakteristika werden verbessert. Es kommt dabei jedoch zu einer Verzerrung im Mittelfrequenzbereich. Daher sollte die Dicke der ersten magnetischen Schicht im Bereich von 2,1 bis 2,8 µm liegen.

Fig. 3 zeigt die Niederfrequenzcharakteristika in den Fällen verschiedener Dicke der Beschichtungen. In Fig. 3 ist die Dicke der ersten magnetischen Schicht auf der Abszisse aufgetragen und die Ausgangssignale bei geringer Frequenz (S-333) sind auf der Ordinate aufgetragen. Die Kurven B1, B2 und B3 zeigen die Ausgangssignale bei einem Gehalt des magnetischen Pulvers von 77,8%, 81,8% und 83%. Man erkennt aus Fig. 3, daß bei einem Gehalt des magnetischen Pulvers von mindestens 81,8% das Ausgangssignal bei der niederen Frequenz (S-333) oberhalb 3 (dB) liegen kann. Wenn der Gehalt des magnetischen Pulvers bis zu 77,8% beträgt, so muß die Dicke der Schicht mindestens 3 µm betragen, um das gleiche Ausgangssignal zu erhalten. Die gewünschte Verbesserung der Niederfrequenzcharakteristika wird erreicht, indem man die magnetische Restflußdichte durch eine Steigerung des Gehaltes des magnetischen Pulvers erhöht. Dabei erhält man ein magnetisches Aufzeichnungsmedium mit zwei Beschichtungen und mit ausgezeichneter Charakteristik, auch wenn die Dicke der zweiten magnetischen Schicht im wesentlichen gleich der Dicke der ersten magnetischen Schicht ist. Die Koerzitivkraft der ersten magnetischen Schicht kann auf 46 950 A/m gesteigert werden, und zwar im Vergleich zur maximalen Koerzitivkraft von 44 563 A/m bei herkömmlichen Aufzeichnungsmedien. Aus diesem Grunde kann die Frequenzcharakteristik im Hochfrequenzbereich wesentlich verbessert werden.

Erfindungsgemäß kann man ein magnetisches Aufzeichnungsmedium mit zwei Beschichtungen und mit ausgezeichneter Charakteristik bei nur geringer Ausgangssignal-Fluktuation im Hochfrequenzbereich ohne Verzerrung im Mittelfrequenzbereich erhalten, welches herkömmlichen Aufzeichnungsmedien überlegen ist, und zwar durch die Maßnahmen der Steuerung der Dicke der ersten magnetischen Schicht und der zweiten magnetischen Schicht und des Gehalts des magnetischen Pulvers in der ersten magnetischen Schicht.

Die Magnetpulver, Bindemittel und Substrate für das erfindungsgemäße Aufzeichnungsmedium liegen im üblichen Rahmen, so daß diesbezügliche Erläuterungen unterlassen werden. Es wird in dieser Hinsicht auf die zahlreichen Patentschriften und Patentanmeldungen der Anmelderin verwiesen.

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

Beispiel


Gew.-Teile
Magnetpulver (γ-Fe₂O₃)	100
Vinylchlorid-Vinylacetat-Copolymeres	10
Urethan-Präpolymeres	10
Dispersionsmittel (Lecithin)	5
Methyläthylketon	80
Methylisobutylketon	80
Toluol	80

Eine Mischung dieser Komponenten wird in einer Kugelmühle während 36 h geknetet und dann gibt man 3 Gew.-Teile Polyisocyanat hinzu. Man erhält eine Magnetpulvermasser für die erste magnetische Schicht. Mit dieser Masse wird eine Polyesterfolie beschichtet, und das Magnetpulver wird orientiert. Die Oberfläche wird getrocknet und bearbeitet, derart, daß die Dicke der magnetischen Beschichtung im Bereich von 2,1 bis 2,8 µm liegt. Sodann wird eine Hitzebehandlung während 48 h bei 60°C durchgeführt, um das Bindemittel zu vernetzen. Auf diese Weise wird die erste magnetische Beschichtung ausgebildet.


Gew.-Teile
Magnetpulver (γ-Fe₂O₃ mit adsorbiertem Co)	100
Vinylchlorid-Vinylacetat-Copolymeres	20
Urethan-Präpolymeres	5
Dispersionsmittel (Lecithin)	1
Methyläthylketon	100
Methylisobutylketon	100
Toluol	100

Ein Gemisch dieser Komponenten wird 48 h in einer Kugelmühle geknetet, und dann gibt man 3 Gew.-Teile Polyisocyanat hinzu. Man erhält auf diese Weise eine Magnetpulvermasse für die zweite magnetische Beschichtung. Diese Masse wird auf die erste magnetische Beschichtung aufgetragen und das Magnetpulver wird orientiert. Die Oberfläche wird getrocknet und bearbeitet. Man erhält eine magnetische Beschichtung mit einer Dicke von mindestens 2,1 µm. Auf diese Weise erhält man jeweils ein magnetisches Aufzeichnungsmedium mit zwei Beschichtungen. Die erste magnetische Schicht hat eine Koerzitivkraft von 44 563 A/m, einen Magnetpulvergehalt von 83,4% und eine Dicke von 2,1 µm, und die zweite magnetische Schicht hat eine Koerzitivkraft von 51 725 A/m und eine Dicke von 2,2 µm.

Vergleichsbeispiel


Gew.-Teile
Magnetpulver (γ-Fe₂O₃)	100
Vinylchlorid-Vinylacetat-Copolymeres	13
Urethan-Präpolymeres	12
Dispersionsmittel (Lecithin)	5
Methyläthylketon	80
Methylisobutylketon	80
Toluol	80

Man arbeitet nach dem Verfahren des Beispiels, wobei man eine Magnetpulvermasse erhält, welche auf eine Polyesterfolie in einer Dicke von mindestens 3,0 µm als erste magnetische Beschichtung aufgetragen wird. Nach dem Verfahren des Beispiels wird eine zweite magnetische Schicht mit einer Dicke von mindestens 1,5 µm auf der ersten magnetischen Schicht ausgebildet, und zwar unter Verwendung der gleichen Magnetpulvermasse. Auf diese Weise erhält man ein magnetisches Aufzeichnungsmedium mit zwei Beschichtungen. Die Koerzitivkraft der ersten magnetischen Schicht beträgt 44 563 A/m und der Gehalt an Magnetpulver beträgt 80% und die Dicke liegt bei 3,2 µm. die zweite magnetische Schicht hat eine Koerzitivkraft von 51 725 A/m und eine Dicke von 1,7 µm.

Fig. 4 zeigt die Frequenzausgangssignalcharakteristik des Aufzeichnungsmeidums des Beispiels und des Vergleichsbeispiels. Auf der Abszisse ist die Frequenz mit einer logarithmischen Skala aufgetragen (Hz) und das Ausgangssignal (dB) ist auf der Ordinate aufgetragen. Die Kurve C1 ist die Frequenzcharakteristik des Beispiels und die Kurve C2 ist die Frequenzcharakteristik des Vergleichsbeispiels. Man erkennt aus Fig. 4, daß die Frequenzcharakteristik des Beispiels derjenigen des Vergleichsbeispiels über den gesamten Frequenzbereich überlegen ist. Im Hochfrequenzbereich ist die Frequenzcharakteristik besonders verbessert. Darüberhinaus ist die Ausgangssignal-Fluktuation bei einer hohen Frequenz von 16 kHz wesentlich verbessert. Die beträgt bei dem Beispiel nur 0,45 (dB), während sie beim Vergleichsbeispiel 1,0 (dB) beträgt.

Wie erläutert, hat die erste magnetische Schicht eine Koerzitivkraft von 31 831 bis 46 950 a/m und eine Dicke von 2,1 bis 2,8 µm. Sie wird auf dem magnetischen Substrat ausgebildet. Die zweite magnetische Schicht hat eine Koerzitivkraft von 46 950 bis 63 662 A/m und eine Dicke von 2,1 µm. Sie wird auf der ersten magnetischen Schicht ausgebildet. Man erhält auf diese Weise ein magnetisches Aufzeichnungsmedium mit zwei Beschichtungen. Dieses Aufzeichnungsmedium zeigt im Vergleich zu herkömmlichen Aufzeichnungsmedien eine geringere Ausgangssignal-Fluktuation im Hochfrequenzbereich und keinerlei Verzerrung im Mittelfrequenzbereich.

Claims

Magnetisches Aufzeichnungsmedium mit einem nicht-magnetischen Substrat, einer ersten magnetischen Beschichtung und einer zweiten magnetischen Beschichtung, wobei die erste magnetische Beschichtung eine Koerzitivkraft von 31 831 bis 46 950 A/m aufweist sowie eine Dicke von 2,1 bis 2,8 µm und einen Magnetpulvergehalt von mindestens 81,8 Gew.-% und die zweite magnetische Beschichtung eine Koerzitivkraft von 46 950 bis 63 662 A/m und eine Dicke von mindestens 2,1 µm aufweist.