DE3203920A1

DE3203920A1 - Magnetisches aufzeichnungsmedium und verfahren zur herstellung desselben

Info

Publication number: DE3203920A1
Application number: DE19823203920
Authority: DE
Inventors: Masashi Tokyo Hayama; Miminori Tamai
Original assignee: Tdk Electronics Co Ltd Tokyo; TDK Corp
Current assignee: TDK Corp
Priority date: 1981-03-30
Filing date: 1982-02-05
Publication date: 1982-10-07
Also published as: JPS57162129A; GB2095690A; US4388369A; GB2095690B

Description

1A-3808

TDK-183
(851013)

TDK ELECTRONICS CO., LTD. Tokyo, Japan

Magnetisches Auf zeiclmungsmedium und Verfahren zur Herstellung desselben

Die Erfindung betrifft ein magnetisches Aufzeichnungsmedium mit einer, magnetischen Schicht, welche erhalten wurde durch Beschichtung einer Basisfolie mit einer Magnetpulvermasse, sowie ein Verfahren zur Herstellung dieses Aufzeichnungsmediuras. '

Wenn der elektrische Widerstand einer magnetischen Schicht eines magnetischen Aufzeichnungsmediums hoch ist, so bilden sich elektrostatische Kräfte aus, welche zur Anhaftung von Staub führen. Diese Effekte führen zu einem Ausfall des Magnetbandes. In manchen Fällen verursachen elektrostatische Entladungen Geräusche. Zur Verringerung des hohen elektrischen Widerstands, welcher zur Ausbildung der elek-

trostatischen Kräfte führt, hat man die Möglichkeit in Betracht gezogen, Kohlenstoff oder antistatische Mittel vom oberflächenaktiven Typ einer Magnetschicht einzuverleiben. Dies führt jedoch zu einer Beeinträchtigung der Empfind-* lichkelt und zu einem instabilen Lauf.

Wenn Stahlkugeln mit einer Mohsschen Härte von 6 in der Stufe der Dispergierung eines Magnetpulvers in einem Bindemittel mit Hilfe von Stahlkugeln verwendet werden und wenn ein abradierend wirkendes Pulver mit einer Mohsschen Härte von mehr als 6 einverleibt wird, so kommt es zu einem geringfügigen Anschleifen der Oberfläche der Stahlkugeln durch das abradierend wirkende Pulver im Verlauf der Mischstufe, so daß das elektrisch leitfähige Stahlpulver in der Magnetpulvermasse dispergiert wird. Hierdurch wird die elektrische Leitfähigkeit der magnetischen Schicht herabgesetzt. Die Einverleibung des abradierend wirkenden Pulvers •ist ferner wirksam im Sinne einer Verstärkung der magnetischen Schicht gegen Abrieb der Oberfläche des Magnetbandes unter Bedingungen hoher Laufgeschwindigkeit.

Die Einverleibung von abradierend wirkendem Pulver wird vorzugsweise vorgenommen, um den elektrischen Widerstand herabzusetzen und die Magnetschicht zu verstärken. Es besteht jedoch das Problem eines Abriebs des Magnetkopfes, welcher in Kontakt mit dem magnetischen Aufzeichnungsband gelangt, sofern diesem ein abradierendes Pulver einverleibt wird.

Wie Pig. 1 zeigt, steht die Teilchengröße des abradierenden Pulvers in einem Zusammenhang mit dem elektrischen Widerstand und dem Abrieb des Magnetkopfes. Der Effekt des elektrischen Widerstandes ist dem Effekt des Magnetkopfabriebs entgegengesetzt. Wenn grobe, abradierend wirkende Teilchen einverleibt werden, um den elektrischen Widerstand in einem ausreichenden Maße zu verringern, so ist die Ab-

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nutzung des Magnetkopfes groß und die Lebensdauer des.Magnetkopfes ist verkürzt. Wenn man andererseits feines, abradierendes Pulver einverleibt, so ist es erforderlich, große Mengen des abradierenden Pulvers einzuverleiben, so daß die magnetischen Charakteristika des magnetischen Aufzeichnungsbandes schlecht sind. . . .

Es ist somit Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein magnetisches Aufzeichnungsmedium zu schaffen, welches den Vorteil einer erwünschten Verringerung des elektrischen Widerstands verbindet mit dem Vorteil der Verstärkung der Magnetschicht und mit dem Vorteil einer verringerten Abnutzung des Magnetkopfes. Es ist ferner Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren zur Herstellung eines solchen magnetischen Äufzeichnungsmediums zu schaffen. "

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch ein magnetisches Aufzeichnungsmediura mit einer magnetischen Beschichtung, welche erhalten wird durch Auftragen einer Magnetpulvermasse auf ein Substrat. Die Magnetpulvermasse wird erhalten durch Vermischen eines abradierend wirkenden Pulvers mit .einer Teilchengröße von 0,8/um oder mehr und eines abradierenden Pulvers mit einer Teilchengröße von 0,4/um oder weniger und durch Zumischen eines"magnetischen Pulvers und eines Bindemittels. Die so erhaltene Masse wird auf die Basisfolie aufgetragen.

Fig. 1 zeigt eine graphische Darstellung der Änderung des elektrischen Widerstands und der Abnutzung des Magnetkopfes in Abhängigkeit von der Änderung des durchschnittlichen Durchmessers der Teilchen;

Fig. 2 eine graphische Darstellung der Änderung des elektrischen Widerstands und der Abnutzung des Magnetkopfes in Abhängigkeit von der Änderung des Gehalts an abradierendem Pulver mit einem durchschnittlichen Teilchen-

durchmesser von 0,8yum und in Abhängigkeit vom Gehalt an abradierendem Pulver mit einem durchschnittlichen Teilchendurchmesser von 0,2/um;

Fig. 3 zeigt eine graphische Darstellung des Gehaltes an zwei Arten von abradierend wirkenden, magnetischen Pulvern, welche die gewünschte Eigenschaftskombination erfüllen, nämlich den gewünschten elektrischen Widerstand In .Verbindung mit der verringerten Abnutzung des Magnetkopfes; und

Fig. 4 zeigt eine graphische Darstellung der Beschädigung des magnetischen Aufzeichnungskopfes bei Hoch-, geschwindigkeitsaufzeichnung in Abhängigkeit vom Gesamtgehalt der beiden abradierend wirkenden Pulver.

Die Erfinder haben magnetische Aufzeichnungsmedien mit einem Gehalt an abradierend wirkendem Pulver untersucht, und zwar im Hinblick auf die Verringerung des elektrischen Widerstandes und im Hinblick auf die Verstärkung der Magnetschicht sowie im Hinblick auf die Verringerung des Abriebs .des Magnetkopfes.. Es wurde festgestellt, daß ein gewünschtes magnetisches Aufzeichnungsmedium mit dieser Eigenschaftskombination hergestellt werden kann.

Bei einer Betrachtung der Fig. "1 erkennt man, daß das abradierend wirkende Pulver mit einem durchschnittlichen Teilchendur chmesser von 0,8/um oder darüber und das abradierend wirkende Pulver mit einem durchschnittlichen Teilchendurchmesser von 0,4/um oder darunter die gewünschten Eigenschaften eines verringerten elektrischen Widerstandes bzw.·eines verringerten Abriebs des Magnetkopfes erfüllen. Daher haben die Erfinder es in Erwägung gezogen, diese beiden Arten von abradierend wirkenden Pulvern zu kombinieren. Die Proben werden hergestellt unter Verwendung der folgenden Komponenten, und es wird jeweils der elektrische Widerstand und die Abnutzung des Magnetkopfes bei den einzelnen Proben gemessen.

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(I) Komponenten- Gew.Teile Magnetpulver (y-Fe₂O,) 100

Vinylchlorid-Vinyläcetat-Vinylalkohol- , Copolymeres 20

NBR (Nitrilkautschuk) 5

anionisches oberflächenaktives Mittel 2 abradierend wirkendes Pulver (durchschnittlicher Durchmesser P,8yum oder mehr) 0 -■

abradierend wirkendes Pulver (durchschnittlicher Durchmesser 0,4 /um oder weniger) 0 -

Methyläthylketon 60

Methylisobutylketon 60

Toluol . 60

Al₂0,-Pulver mit einem durchschnittliehen Durchmesser von 0,8 yum wird als abradierend wirkendes Pulver A verwendet. AlgO-z-Pulver mit. einem durchschnittlichen Durchmesser von 0,2/um wird als abradierendes Pulver B verwendet.

(II) Probe

Die Komponenten werden in eine Kugelmühle gegeben, wobei der Gehalt an abradierendem Pulver variiert wird. Die jeweilige Mischung wird 20 h dispergiert, und zwar durch Mischen mit Hilfe von Stahlkugeln. Man erhält auf diese Weise eine Magnetpulvermasse. Dabei"wird Al20,-Pulver mit einer gegebenen Mohsschen Härte als.abradierendes Pulver verwendet. Unter diesen Bedingungen wird Stahlpulver, welches als Leiter wirkt, in der magnetischen Masse dispergiert. Dieses Stahlpulver kommt zustande durch Abrieb der Oberfläche der Stahlkugeln. Die erhaltene Magnetpulvermasse wird in einer Dicke von 6/um auf eine Polyäthylenterephthalatfolie .mit einer Dicke von 12/um aufgetragen. Nach dem Trocknen der.Masse wird die Oberfläche der Magnetschicht durch Hochglanzbearbeitung behandelt. Hierzu wird eine heiße Oberfläche einer Kalanderrolle zur Einwirkung gebracht, und das Erzeugnis wird zu Streifen mit einer Breite von 3,81 mm

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geschnitten. Auf diese Weise erhält man jeweils ein Audiokassettenband.

(III) Messung

Es wird jeweils der elektrische Widerstand eines jeden magnetischen Aufzeichnungsbandes gemessen, wobei man 1000 V anlegt und wobei die Spaltweite 50 mm beträgt. Ferner wird jeweils die Abnutzung des Magnetkopfes gemessen, und zwar beim Lauf des jeweiligen Aufzeichnungsmediums bei 2O⁰C während 100 h in einem Kassettengerät mit einem magnetischen Kopf aus Permalloy. Es werden dabei die in Fig. 2 dargestellten elektrischen Widerstandswerte.und Abriebwerte des Magnetkopfes gemessen.

Die graphische Darstellung der Fig. 2 zeigt, daß der für das magnetische Aufzeichnungsband erforderliche elektri-

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sehe Widerstand gewöhnlich 1x10 -Q- oder weniger beträgt. Im Falle der alleinigen Einverleibung des abradierenden Pulvers A (Al₂O, mit einem durchschnittlichen Durchmesser. von 0,8/um) ist es erforderlich, dieses Magnetpulver mit einem Gehalt von 0,4% oder mehr einzuverleiben,· um den gewüns.chten elektrischen Widerstand zu erreichen. In diesem Falle ist jedoch die Abnutzung des Magnetkopfes sehr hoch. Die Abnutzung des Magnetkopfes aufgrund des magnetischen Aufzeichnungsmediums beträgt in diesem Falle bis zu 100/um. Wenn man die Verringerung der Abnützung anstreben will, und zwar bei alleiniger Einverleibung des abradierenden Pulvers A (AlgO^-Pulver mit einem durchschnittlichen Teilchendurchmesser von 0,8/um), so ist es erforderlich, das Pulver in einer Menge von etwa 0,3396 oder weniger, bezogen auf das Magnetpulver, einzuverleiben, um den gewünschten niedrigen Abnutzungsgrad zu erreichen. Es ist daher schwierig, den gewünschten elektrischen Widerstandswert in der Praxis zu erreichen.

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Es wurde festgestellt, daß es schwierig ist, sowohl den elektrischen Widerstand als auch die Abnutzung des Magnet-.kopfes durch ein magnetisches Aufzeichnungsband im Falle der alleinigen Einverleibung des abradierenden Pulvers A zu verwirklichen. Es wurde nun gefunden, daß das gewünschte Ergebnis erzielt werden kann, wenn man eine Kombination des abradierenden Pulvers A und des abradierenden Pulvers B im gewünschten Verhältnis einverleibt.

Wenn das abradierende Pulver A (Al₂O,-Pulver mit einem durchschnittlichen Teilchendurchmesser von 0,8/um) und das .abradierende Pulver B (Al₂O₅-Pulver mit einem durchschnittlichen Teilchendurchmesser von 0,2/um) kombiniert werden, wobei man z.B.. das abradierende Pulver A in einem Verhältnis von 1,0% des.abradierenden Pulvers B einverleibt, so wird der gewünschte elektrische Widerstand erreicht. Wenn, das abradierende Pulver A in einer Menge von 0,26% oder darunter einverleibt wird, so ist die Abnutzung des Magnetkopfes befriedigend. Es existiert daher ein wünschbarer Bereich, in dem sowohl der elektrische Widerstand als auch die Abnutzung des Magnetkopfes zufriedenstellend sind.

Der Bereich des Gehaltes der abradierenden Pulver für die .. Befriedigung sowohl des Erfordernisses des niedrigen elektrischen Widerstands als auch des Erfordernisses der niedri-.gen Abnutzung des Magnetkopfes wird in Fig. 3 durch die schraffierte Fläche dargestellt. Es wurde die Beschädigung des magnetischen Aufzeichnungsbandes bei Hochgeschwindigkeitsaufzeichnung untersucht, um zu bestätigen, daß das Magnetband vorzugsweise dauerhaft sein sollte, wenn der Gehalt an dem abradierenden Pulver A und dem abradierenden Pulver B.0,1 Gew.% oder mehr beträgt.

Der Effekt des abradierenden Pulvers hinsichtlich der magnetischen Charakteristika und der elektromagnetischen Überführungseigenschaften und anderer Charakteristika wurde ebenfalls untersucht. Es wurde festgestellt,, daß ein Gesamtgehalt der abradierenden Pulver vorzugsweise im Bereich von 0,1 bis 3 Gew.% liegen sollte.

In den Beispielen wird Al₂O,-Pulver als abradierendes Pulver A und als abradierendes Pulver B verwendet. Es ist jedoch auch möglich, andere abradierende Pulver zu verwenden. Es ist einerseits möglich, als abradierendes Pulver A und als abradierendes Pulver B jeweils die gleiche Verbindung zu wählen, oder man kann auch eine verschiedene Verbindung wählen. Man kann beispielsweise SiC-PuIver als abradierendes Pulver A und CrgÖ^-Pulver als abradierendes Pulver B verwenden« Die abradierend wirkenden Pulver werden in der Stufe des Mischens des Magnetpulvers und des Bindemittels vermischt. Es ist.ferner möglich, eine Dispersion der abradie-. rend wirkenden Pulver herzustellen und sodann die Dispersion mit einer Mischung eines Magnetpulvers und eines Bindemittels zu vermischen.

Erfindungsgemäß werden sowohl ein abradierendes Pulver mit einem durchschnittlichen Teilchendurchmesser von 0,8 /um oder mehr als. auch ein abradierendes Pulver mit einem durchschnittlichen Teilchendurchmesser.von 0,4/um oder weniger einverleibt. Man erhält auf diese Weise ein magnetisches Aufzeichnungsmedium, welches einerseits befriedigende Charakteristika hinsichtlich des elektrischen Widerstands aufweist und andererseits befriedigende Charakteristika hinsichtlich der Abnutzung des Magnetkopfes. DarUberhinaus kann der Vorgang des Dispergierens und Vermischens unter Verwendung von Stahlkugeln wirksam durchgeführt werden.

L e e r s e i t e

Claims

Patentansprüche

Magnetisches Aufzeichnungsmedium mit einer Basisfolie und einer magnetischen Beschichtung, umfassend ein Bindemittel, ein magnetisches Pulver und ein abradierend wirkendes Pulver, dadurch gekennzeichnet, daß die magnetische Beschichtung erhalten wurde unter Vermischen eines abradierend wirkenden Pulvers mit einem durchschnittlichen Teilchendurchmesser, von 0,8/um oder darüber und eines abradierend wirkenden Pulvers mit einem durchschnittlichen Teilchendurchmesser von 0,4/um oder darunter.
2. ■ Magnetisches Aufzeichnungsmedium nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Gesamtgehalt der abradierend wirkenden Pulver im Bereich von 0,1 bis 3 Gew.%, bezogen auf das Magnetpulver, liegt.
3. Magnetisches Aufzeichnungsmedium nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Verhältnis des abradierend wirkenden Pulvers mit einem durchschnittlichen Teilchendurchmesser von 0,4/um oder darunter zum abradierend wirkenden Pulver mit einem durchschnittlichen Teilchendurchmesser von 0,8 /um oder darüber im Bereich von 1,0:0,08 bis 1,0:0,33 (Gew.-Verh..) liegt. .
4. Verfahren zur Herstellung eines magnetischen Aufzeichnungsmediums, dadurch gekennzeichnet, daß man ein ' abradierendes Pulver mit einer Mohsschen Härte von mehr als 6 und einem durchschnittlichen Teilchendurc.hmesser von 0,8/um oder darüber mit einem abradierenden Pulver mit einer Mohsschen Härte von mehr als 6 und einem durchschnittlichen Teilchendurchmesser von 0,4/um oder darunter in einer Stufe der Disperglerung des Magnetpulvers in einem Bindemittel mit Hilfe von Stahlkugeln vermischt und die erhaltene Magnetpulvermasse auf die Basisfolie aufträgt.

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5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß man die abradierend wirkenden Pulver mit einer Dispersion des Magnetpulvers in dem Bindemittel vermischt.