DE3217212A1

DE3217212A1 - Magnetisches aufzeichnungsmedium

Info

Publication number: DE3217212A1
Application number: DE19823217212
Authority: DE
Inventors: Goro Odawara Kanagawa Akashi; Tatsuji Kitamoto
Original assignee: Fuji Photo Film Co Ltd
Current assignee: Fujifilm Holdings Corp
Priority date: 1981-05-07
Filing date: 1982-05-07
Publication date: 1982-11-25
Anticipated expiration: 2002-05-08
Also published as: US4520069A; JPS57183626A; DE3217212C2; JPH05768B2

Description

Ji. i I i. I Z

Magnetisches Aufzeichnungsmedium

Die Erfindung betrifft ein magnetisches Aufzeichnungsmedium und insbesondere ein Aufzeichnungsmedium mit erliöhtem Rauschabstand bei hoher Aufzeichnungsdichte.

Bisher wurden verschiedene Versuche unternommen, die Aufzeichnungsdichte eines Magnetbandes (Relativgeschwindigkeit des Bandes gegenüber dem Kopf /maximale Frequenz des Aufzeichnungssignals) zu erhöhen. Dieses Erfordernis ergibt sich bei HiFi-Tonkassetten und für Videoband aufzeichnungsgerät mit niedriger Bandlaufgeschwindigkeit und geringen Abmessungen. Bei diesen Versuchen wird vorgeschlagen, die Koerzitivkraft der Magnetschicht zu erhöhen oder gleichzeitig die Remanenz und Koerzitivkraft, wie bei Metallkassetten zu erhöhen oder eine Magnetschicht mit hoher Koerzitivkraft als obere Schicht vorzusehen, damit die Ausgangsleistung bei hoher Aufzeichnungsdichte erhöht wird und außerdem vermieden wird, daß die Ausgangsleistung bei niedriger Aufzeichnungsdichte sich verringert.

In neuerer Zeit wurde auch der Vorschlag der vertikalen Magnetisierungsaufzeichnung aufgegriffen, um wirkungsvoll die Remanenzkomponente in vertikaler Richtung bezüglich der Oberfläche des magnetischen Aufzeichnungsmediums auszunützen. Man geht dabei davon aus, daß bei der vertikalen Magnetisierungsaufzeichnung die Aufzeichnungsdichte, wie sie im vorstehenden definiert ist, hoch wird- Der Ausgangsleistungsabfall aufgrund von Selbstdemagnetisierung (Abfall der Remanenz durch ein Selbstdemagnetisierungsfeld, welches in einer Richtung wirkt, die negativ ist zur Selbstmagnetisierung zwischen den Nord- und Südpolen, die gebildet sind durch die Selbstremanenz, die erhöht ist mit der Verringerung des Abstands zwischen den Nord- und Südpolen) ist nicht so

O O 1 7

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groß, wenn die Aufzeichnungswellenlänge geringer ist als die Dicke der Magnetschicht. Die hohe Aufzeichnungsdichte ist wirkungsvoll bei einer Aufzeichnungswellenlänge von 1 bis 2 μ m oder geringer.

Als Medium für die vertikale Magnetisierungsaufzeichnung hat man bisher Stoffe verwendet, die geeignet sind, in vertikaler Richtung magnetisiert zu werden, beispielsweise ein aufgesprühter Film aus einer Co-Cr-Legierung.

Magnetische Aufzeichnungsmedien mit magnetischen Aufzeichnungsschichten, bei denen eine schräge oder vertikale Magnetisierungskomponente Anwendung findet, die nicht parallel zur magnetischen Oberfläche ist, sind bekannt aus den US-PS 3 185 775 und 3 052 567 sowie der japanischen Patentveröffentlichung 15 203/1974. Bei diesen bekannten Aufzeichnungsmedien sind jedoch die Rauschpegel hoch und die Ausgangsleistung gering.

Aufgabe der Erfindung ist es, ein magnetisches Aufzeichnungsmedium zu schaffen mit hohem Rauschalistand bei hoher Aufzeichnungsdichte. Diese Aufgabe wird gelöst durch die Merkmale des Anspruchs 1, wobei die Unteransprüche vorteilhafte Weiterbildungen angeben.

In vorteilhafter Weise erzielt man ein magnetisches Aufzeichnungsmedium mit hoher Ausgangsleistung im Auf Zeichnungskurzwellenbereich.

Durch die Erfindung wird ein magnetisches Aufzeichnungsmedium geschaffen mit einem nichtmagnetischen Träger und einer magnetischen Aufzeichnungsschicht, die als Überzug auf dem nichtmagnetischen Träger vorhanden ist und welche ferromagnetische Teilchen, die in einem nichtmagnetischen Binder dispergiert sind, enthält. Dieses magnetische Auf-

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zeichnungsmedium ist dadurch gekennzeichnet, daß die ferromägnetischen Teilchen eine Durchschnittsteilchenlänge von 0,3 |.m oder geringer bei einem Längen/B reiten-Verhältnis von mehr als 1, jedoch höchstens 3 aufweisen. Ferner wird durch die Erfindung ein magnetisches Aufzeichnungsmedium geschaffen mit einem nichtmagnetischen Träger und einer magnetischen Aufzeichnungsschicht, die als Überzug auf dem nichtmagnetischen Träger aufgebracht ist und welche ferromagnetische Teilchen dispergiert in einem nichtmagnetischen Binder enthält und dadurch gekennzeichnet ist, daß die ferromägnetischen Teilchen eine Durchschnittsteilchenlänge von 0,3 μτα oder geringer mit einem Längen/Breiten-Verhältnis von mehr als 1, jedoch höchstens 3 aufweisen und einer Orientierungsbehandlung in vertikaler Richtung zur Aufzeichnungsoberflüche unterworfen sind.

Bei der Erfindung können ferromagnetische Teilchen mit ovaler Form zur Anwendung kommen. Die Länge beträgt 0,30 μΐη oder weniger und das Längen/B reiten-Verhältnis beträgt mehr als 1, jedoch höchstens 3. Derartige Teilchen werden verwendet anstelle von herkömmlichen nadeiförmigen Teilchen mit einem Durchmesser von 0,4 bis 2 μ m bzw. 0,3 bis 1 μΐη und einem Län.gen/Breiten-Verhältnis von 5 bis 20. Durch Verkürzen der Länge der Partikel wird der Störpegel, welcher durch die Ungleichmäßigkeit der Magnetisierung aufgrund der Größe der Partikel entsteht, verringert und durch Verringerung des Längen/Breiten-Verhältnisses wird das Orientierungsbestreben dor Teilchen, welche an der Oberfläche liegen, unterdrückt, d.h. es wird die Orientierung an der Oberfläche unterdrückt, die sich ergibt aufgrund des Dickenwachstums des Überzugs in Richtung der Dicke während des Überziehens und Trocknens bzw. die Orientierung in der Fließ - und Aufsprührichtung aufgrund des Fließens während des Beschichtens. Falls notwendig, kann die Remanenz senkrecht zur Oberfläche erhöht werden durch vertikale Orientierung gegenüber der Oberfläche.

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Bei einem magnetischen Aufzeichnungsmedium mit einem nichtmagnetischen Träger und einer magnetischen Aufzeichnungsschicht, die als Überzug auf dem nichtmagnetischen Träger aufgebracht ist und welche ferromagnetische Partikel dispergiert in einem nichtmagnetischen Binder enthält, sind die neuen Merkmale nach der Erfindung darin zu sehen (1), daß die ferroma{incUschen Teilchen eine Durchschnittstcilchcnlängc von höchstens 0,3 μ m bei einem Längen/Breiten-Verhältnis von mehr als 1, jedoch höchstens 3 besitzen und (2), daß die ferromagnetischen Teilchen eine Durchschnittslänge von höchstens 0,3 μιη mit einem Längen/ B reiten-Verhältnis von mehr als 1, jedoch höchstens 3 aufweisen und einer Orientierungsbehandlung in vertikaler Richtung gegenüber der Aufzeichnungsoberfläche unterworfen sind.

Geeignete ferromagnetische Teilchen, welche verwendet werden können, sind z.B. γ -Fe₃O₃, Co-dotiertes γ -Fe₃O₃, Fe₃O₄* C o-dotiertes Fe₃O₄, Berthollidverbindungen von γ -Fe₀O₁, und Fe„0 (FeO : 1.33 <x <1.50), Co-dotierte Berthollidverbindungen von γ -Fe 0„ und Fe„0 (FeO \ 1.33 < χ < 1.50), CrO , Co-Ni-P-Legierungen, Co-Ni-Fe-Legierungen, Co-Ni-Fe-B-Legierungen, Fe-Ni-Zn-Legierungen, Fe-Mn-Zn-Legierungen, Fe-Co-Ni-P-Legierungen und Ni-Co-Legierungen.

Geeignete Bindemittel können bekannte thermoplastische Harze, wärme härtbare Harze und Mischungen davon sein.

Geeignete thermoplastische Harze sind solche mit einem Erweichungspunkt von etwa 150 C oder niedriger, einem Durchschnittsmolekulargewicht von etwa 10.000 bis? 200.000 und einem Polymerisationsgrad von ei \va 200 bis 2.000. Beispiele hierfür sind Vinyl chlorid-Vinylacot at Copolymerisate, Vinylchlorid-Vinylidenchlorid-Copolymerisate, Vinylchlorid-Acrylnitril-Copolymerisate, Acrylat-Acrylonitril-Copoly-

J Z. I

'7212

merisate, Acrylat-Vinylidenchlorid-Copolymerisate, Acrylat-Styrol-Copolymerisate, Methacrylat-Aci'ylonitril-Copolymerisaie, Methacrylat-Vinylidenchlorid-Copolymcrisate, Methacrylat -Styrol-Copolymerisate, Uretanelastomere, Polyvinylfluorid, Vinylidenchlorid -Aery lonitril-Co polymerisate, Butadien-Acrylonitril-Copolymerisate, Polyamidharze, Polyvinylbutyral, Cellulosederivate, z.B. Celluloseacetatbutyrat, Cellulosediacetat, Cellulosetriacetat, Cellulosepropionat, Cellulosenitrat und dgl., Styrolbuladien-Copolymerisate, Polyesterharze, Chlorvinyläther-Acrylat-Copolymerisate, Aminoharze, verschiedene Thermoplastharze auf Kunstkautschukbasis und Mischungen davon. Beispiele dieser Harze sind beschrieben in den japanischen Pal ent -

publikationen 6877/1962, 32528/1964, 19282/1964, 5349/1965, 20907/1965, 9463/1966, 14059/1966, 10985/1966, 6428/1967, 11621/1967, 4623/1908, 15206/1968, 2889/1969, 17947/1969, 18232/1969, 14020/1970, 14500/1970, 18573/1972, 22063/1972, 22064/1972, 22068/1972, 22069/1972, 22070/1972 und 27886/1973, US-PS 3 144 352, 3 4l9 420, 3 499 789, 3 713 887 usw.

Geeignete wärmehärtbare Harze besitzen ein Molekulargewicht von etwa 200.000 oder weniger als Überzugslösung. Beim Erhitzen nach dem Auftragen und Trocknen wird infolge von Reaktionen, wie Kondensation, Addition und ähnlichen das Molekulargewicht unendlich. Von diesen Harzen werden diejenigen bevorzugt, die vor der thermischen Zersetzung des Harzes nicht weich werden oder schmelzen. Geeignete Beispiele dieser Harze sind Phenolharze, Epoxydharze, aushärtende Polyurethanharze, Harnstoffharze, Melaminharze, Alkydharze, Siliconharze, Reaktivharze auf Acry!basis, Epoxyd-Polyamidharze, Mischungen von Polyesterharzen mit hohem Molekulargewicht und Isocyanatvorpolymerisate, Mischungen von Methacrylsäuresalz-Copolymerisaten und Diisocyanatvorpolymerisate, Mischungen von Polyesterpolyolen und Polyisocyanaten, Harnstoff-Formaldehydharze, Mischungen von Glykolen mit niedrigem

Molekulargewicht, Diolen hohen Molekulargewichts und Triphenylmethantriisocyanaten, P ο Iy am inh ar ζ en und Mischungen davon. Beispiele dieser Harze sind beschrieben in den japanischen Patentpublikationen 8103/1964, 9779/1965, 7192/1966, 8016/1966, 14275/1966, 18179/1967, 12081/1968, 28023/1969, 14501/1970, 24902/1970, 13103/1971, 22065/1972, 22066/1972, 22067/1972, 22072/1972, 22073/1972, 28045/1972, 28048/1972, 28922/1972, US-PS 3 144 353, 3 320 090, 3 437 510, 3 597 273, 3 781 210, 3 781 211 usw.

Diese Bindemittel können einzeln oder in Kombination miteinander oder mit anderen Zusätzen verwendet werden. Das Gewichtsmischverhältnis von ferromagnetischem Pulver und Bindemittel beträgt 10 bis 400 Gewichtsanteile, bevorzugt 30 bis 200 Gewichtsanteile, des Binders, bezogen auf 100 Gewichts anteile des ferromagnetischen Pulvers."

Zu den vorstehend beschriebenen Bindemitteln und ferromagnetischen Pulvern können Zusätze, z.B. Dispersionsmittel, Schmiermittel, Schleifmittel, antistatische Mittel und dgl. der magnetischen Aufzeichnungsschicht zugegeben sein.

Geeignete Dispersionsmittel sind Fettsäuren mit 12 bis 18 Kohlenstoffatomen der allgemeinen Formel R COOH, wobei R. eine Alkylgruppe mit etwa 11 bis 17 Kohlenstoffatomen ist, z.B. Caprinsäure, Caprylsäure, Laurinsäure, Myristrnsäure, Palminsäure, Stearinsäure, Ölsäure, Elaidinsäure, Linolsäure, Linolensäure, Stearolsäure und dgl. metallische Seifen enthaltend Alkalimetall (Li, Na, K, usw.)-Salze oder Erdalkalimetall (Mg, Ca, Ba, usw.)-Salze der vorstehend beschriebenen Fettsäuren und Lecithin. Zusätzlich können höhere Alkohole mit 12 oder mehr Kohlenstoff nt omen und ihre Sulfate verwendet werden. Diese Dispersionsmittel werden in einem Anteil von 1 bis 20 Gewichtsanteilen pro 100 Gewichtsanteilen Bindeiiiittel verwendet. Die Dispersionsmittel

ί . Z

sind beschrieben in den japanischen Patentveröffentliehui)<',en 283G9/19G4, 17945/1969 und 15001/1973 sowie den US-PS 3 387 993 und 3 470 021.

Geeignete Schmiermittel enthalten Siliconöle, Lampenschwarz oder Ruß, Graphit, Ruß-Pfropf polymerisate, Molybdändisulfid, Wolframdisulfid, Fettsäureester, die abgeleitet sind aus einbasischen Fettsäuren mit 12 bis 16 Kohlenstoffatomen und monohydri sehen Alkoholen mit 3 bis 12 Kohlenstoffatomen, Fettsäureester, die abgeleitet sind von Fettsäuren mit 17 oder mehr Kohlenstoffatomen und monohydrischen Alkoholen, in denen die Gesamtzahl der Kohlenstoffatome 21 bis 23 beträgt und dgl. Diese Schmiermittel werden vorzugsweise in einem Verhältnis von 0,2 bis 20 Gewichts ante ilen pro 100 Gewicht snnteilcn Bin<k-iniü"l verwendet. Diese Schmiermittel sind beschrieben in der japanischen Patentveröffentlichung 23889/1968, den japanischen Patentanmeldungen 28647/ 1967 und 81543/1968 sowie den US-Patentschriften 3 470 021, 3 492 235, 3 497 411, 3 523 086, 3 625 760, 3 630 772, 3 634 253, 3 642 539 und 3 687 725 sowie in IBM Technical Disclosure Bulletin, Band 9, Nr. 7, Seite 779 (Dezember 1966) und ELECTRONIKNr. 12, Seite 380 (1961).

Als geeignete Schleifmittel können verwendet werden geschmolzenes Aluminiumoxid, Siliciumcarbid, Chromoxid, Korund, synthetischer Korund, Diamant, synthetischer Diamant, Granat, körniger Korund (überwiegender Anteil: Korund und Magnetit) und dgl. Die Schleifmittel besitzen eine Hauptkorngröße von etwa 0,05 bis 5 μ m, bevorzugt 0,1 bis 1 μηα und können innerhalb eines breiten Zugabemengen bereichs, insbesondere in einem Anteil von 1 bis 10 Gewichtsteilen bezogen auf 100 Gewichtsteile Magnetpulver verwendet werden. Beispiele für die Schleifmittel sind beschrieben in der japanischen Patentanmeldung 26749/1973, den US-PS 3 007 807, 3 041 196, 3 293 066, 3 630 910, 3 687 720, der GB-PS 1 145 349 und in der DE-PS 853 211 und 1 001 000.

Als antistatische Mittel können verwendet werden elektrisch leitfähige Pulver, wie beispielsweise Graphit, Ruß, Rußpfropf polymerisate, natürliche oberflächenaktive Mittel wie beispielsweise Saponin, nichtionische oberflächenaktive Mittel wie beispielsweise auf Alkylenoxid basis, Glycerinbasis und Glycidbasis, kationische oberflächenaktive Mittel, z.B. heterozyklische Verbindungen, höhere Alkylamine, quaternäre Ammoniumsalze, Pyridin und dgl., Verbindungen auf Phosphonium- und Sulfoniumbasis, anionische oberflächenaktive Mittel mit Säuregruppen wie beispielsweise Carbonsäuregruppen, Schwefelsäuregruppen, Phosphorsäuregruppen, Sulfatgruppen, Phosphatgruppen und dgl. sowie amphoterische oberflächenaktive Mittel wie beispielsweise Sulfate oder Phosphate von Aminosäuren, Aminosulfonsäuren, Alkaminen und dgl.

Beispiele von-oberflächenaktiven Mitteln, welche als antistatische Mittel verwendet werden können, sind beschrieben in US-PS 2 271 623, 2 240 472, 288 226, 2 676 122, 2 676 924, 2 676 975, 2 691 566, 2 727 860, 730 498, 2 742 379, 2 739 891, 3 068 101, 3 158 484, 3 201 253, 210 191, 3 294 540, 3 415 649, 3 441 413, 3 442 654, 3 475 174 und 3 545 974, DE-OS 1 942 665, GB-PS 1 077 317 und 1 198 450. Ryohei Oda et al., "Kaimen Kassei Zai no Gosei to sono Oyo (Synthesis of Surface Active Agents and Their Applications), Maki Shoten, Tokyo (1964), A.M. Schwalls et al., "Surface Active Agents", Interscience Publications Corp., New York (1958), J.P. Sisley et al., "Encyclopedia of Surface Active Agents", Vol. 2, Chemical Publishing Co., New York (1964), "Kaimen Kassei Zai Ninran" (Handbook of Surface Active Agents), 6th Ed., Sangyo Tosho Co., Tokyo (Dec. 20, 1966) etc.

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i ~ u-

Diesefoberflächenaktiven Mittel können allein oder in Kombination miteinanler verwendet werden. Die oberflächenaktiven Mittel werden im allgemeinen als antistatische Mittel verwendet, jedoch in einigen Fällen könne|i sie auch für andere Zwecke, z.B. zur Verbesserung der Dispersiibnsfähigkeit der Magneteigenschaften und der Schmiereigenschaften bzw. IaIs Hilf süberzugsmittel verwendet werden.

Die ifildung der magnetischen Aufzeichnungsschicht erfolgt dadurch, daß die verstehend beschriebene Zusammensetzung in einem organischen Lösunglmittel gelöst wird und dann die sich hieraus ergebende Zusammensetzung auf einen Träger als Schicht aufgebracht wird.

Als flaterial für den Träger können verschiedene Kunststoffe, beispielsweise Polyester, wie z.B. Polyethylenterephthalat, Poly ethylen-2,6-naphihalat und dgl., Polyolefine, z.B. Polypropylen und dgl., Cellulosederivate, z.B. Cellulosetriacetat, Cellulosediacetat und dgl., Polycarbonatelusw. sowie nichtmagnetische Metalle, beispielsweise Kupfer, Aluminium, Zink usw. verwendet werden. Der nichtmagnetische Träger besitzt eine Dicke von etwa 3 bis 100 μΐη, bevorzugt 5 bis 50 μΐη in

Forfei eines Films oder einer Folie und besitzt eine Dicke von etwa

0,5 Ibis 10 μ m in Form einer Scheibe oder Karte.

Die !vorstehend beschriebenen Magnetpulver, Bindemittel, Zusätze und Lösfingsmittel werden gemischt bzw. geknetet und zu einer magnetischen Überzugs zusammensetzung verarbeitet. Für das Kneten können das Magnetpulver und die anderen Bestandteile in eine Knetmaschine gleichzeilig oder getrennt voneinander eingebracht werden. Beispielsweise wirf ein Magnetpulver einem Lösungsmittel zugegeben, das ein Dispersioismittel enthält. Die Dispersion wird dann eine bestimmte Zeitdauer gebetet und dann mit anderen Bestandteilen vermischt und ausreichend gemietet, so daß eine magnetische Überzmiszusammensetzung entsteht.

Es können verschiedene Knetmaschinen für das Kneten und Dispergieren verwendet werden, beispielsweise Zweiwalzenmühlen, Dreiwalzenmühlen, Schwingmühlen, Trommelmühlen, Sandmühlen, Szegvari-Zerkleinerer, Hochgeschwindigkeitsflügeldispersionsmaschinen, Hochgeschwindigkeitssteinmühlen, Hochgeschwindigkeitsmischer, Homogenisiermaschinen, Ultraschalldispersionsmascbinen und dgl. . Knet- und Dispersionstechniken sind beschrieben in T.C. Patton, "Paint Flow and Pigment Dispersion", veröffentlicht durch John Wiley & Sons (1964) und US-PS 2 581 414 und 2 855 156.

Die vorstehend beschriebene magnetische Aufzeichnungsschicht kann als Überzug auf einem -Träger aufgebracht werden unter Verwendung üblicher Beschichtungsverfahren, z.B. durch Luftrakelbeschichtung, Auftragen mit Klingen, Überziehen mit Luftmesser, Quetschüberziehen, Eintauchüberziehen, Überziehen mit Umkehrrolle, Überziehen mit Übertragungsrolle, Gravierungsüberziehen, Auftupfbeschichtung, Gießbeschichtung, Sprühbeschichtung und dgl. . Es können auch andere Beschichtungsverfahren verwendet werden. Derartige Verfahren sind beschrieben in "Coating Kogaku" (Coating Engineering), Seiten 253 bis 277 veröffentlicht durch Asakura Shoten, Tokyo (20. März 1971).

Geeignete Lösungsmittel, welche im Überzug verwendet werden können, enthalten Ketone wie Aceton, Methylethylketon, Methylisobutylketon, Cyclohexanon und dgl. . Alkohole, z.B. Methanol, Ethanol, Prop an öl, Butanol und dgl.; Ester, z.B. Methylacetat, Ethylacetat, Glycol, Mono-Eüiyleiheracetat und dgl. ;Ether und Glycolether, z.B. Diethylether GlycnlmonoeUiyloiher, Glycoldimethylelher, Dioxan und dgl.; aromatische

21'⁷2

Kohlenwasserstoffe, z.B. Benzol, Toluol, Xylol und dgl., chlorierte Kohlenwasserstoffe, z.B. Methylenchlorid, Ethylenchlorid, Tetrachlorkohlenstoff, Chloroform, Ethylenchlorhydrin und Dichlorbenzol und Mischungen davon.

Die Dicke der magnetischen Aufzeichnungsschicht wird bevorzugt so bemessen, daß sie etwa einer Aufzeichnungswellenlänge entspricht. Die Selbstdemagnetisierung wird verhindert, wenn eine Remanenz in vertikaler Richtung vorhanden ist. Die Dicke beträgt bevorzugt 0,1 bis 10 μm und insbesondere 0,2 bis 5 μπι.

Wenn eine derartige magnetische Aufzeichnungsschicht aufgebracht ist, sind zwei Möglichkeiten vorhanden, nämlich die Magnetisierung in der vertikalen Richtung der magnetischen Teilchen, welche zunächst ungeordnet ohne magnetische Orientierung vorliegen_}und die Erhöhung der magnetischen Suszeptibilität in der vertikalen Richtung, durch welche positiv eine magnetische Orientierungsbehandlung in der vertikalen Richtung auf einer Bandoberfläche durchgeführt wird. Wie aus den Beispielen zu ersehen ist, ergibt die Verwendung magnetischer Teilchen gemäß der Erfindung eine Erhöhung der magnetischen Restsuszeptibilität in der vertikalen M agnetis ie rungs richtung in stärkerem Maße als in dem Fall bei Verwendung herkömmlicher nadeiförmiger Teilchen. Außerdem ist die Wirkung bei der Orientierung in vertikaler Richtung bedeutend besser.

Die magnetische Orientierungsbehandlung der ferromagnetischen Teilchen in vertikaler Richtung bezüglich der Aufnahme oberfläche kann wirkungsvoll ausgeübt werden in einem magnetischen Gleichfeld mit Hilfe eines Permanentmagneten eines Elektromagneten oder einer Spule, das ggf. überlagert ist von einem magnetischen Wcchselfeld oder unter Mitverwendung von Ultraschallwellen.

Das auf diese Weise hergestellte magnetische Aufzeichnungsmedium besitzt eine hohe Ausgangsleistung und einen niedrigen Störpegel innerhalb des Bereichs kurzer Wellenlängen, wie beispielsweise 1 μ m. Hieraus resultiert ein hervorragendes Rauschverhältnis, wie auch aus den Beispielen zu ersehen ist.

Die Erfindung wird im einzelnen noch erläutert anhand der folgenden Beispiele. Änderungen und Modifizierungen der Komponenten der Verhältnisse, der Bearbeitungsart und der Herstellung und dgl. können im Rahmen der Erfindung durchgeführt werden. Die Erfindung ist daher nicht auf die Ausführungsbeispiele allein beschränkt.

Beispiel 1:

Feinpulvriges γ -Fe_o0„ mit einer Korngröße von 0,5 μΐη, 0,3 μΐη, 0,25 um, 0,2 μπι und 0,1 μΐη und mit einem Längen/Breiten-Verhältnis von 1,5, 2, 3, 5 und 10 wird hergestellt zur Steuerung der Korngröße und der Gestalt des feinpulvrigen γ -Fe₀O₀-Die Kristallis at ions-

ti O"

bedingungen des a -FeOOH als Ausgangsmaterial werden so eingestellt und geändert, wie dies beispielsweise aus der japanischen Patentveröffentlichung 21163/1961 und der japanischen Patentanmeldung (OPI) 80999/1975 bekannt ist. Zusätzlich wird feinpulvriges kubisches γ -Fe₂O₃ mit einer Länge von 0,2 μηα und einem Längen/Breiten-Verhältnis von 1 hergestellt. Die vorstehend beschriebenen Magnetpulver besitzen eine Koerzitivkraft von 280 bis 330 Oe.

Unter Verwendung der vorstehend beschriebenen γ -Fe₀O₀-Feinpulver wurden Überzugsflüssigkeiten nach folgender Rezeptur hergestellt.

-45- .

Gewichtsteile

γ-Fe₃O₃-Feinpulver 100

Vinylchlorid-Vinylacetat-Copolymeris at 27

Acrylharz 7

Ruß 8

Siliconöl 1

Amylstearat 0,2

Methylethylketon 180

Diese Zusammensetzungen werden in einer Kugelmühle gemahlen und es wird eine Dispersion hergestellt. Die Überzugsflüssigkeit wird auf einem Polyesterträger aufgetragen mit einer Dicke von 22 μπι. Auf diese Weise erhält man auf den trockenen Trägern einen Überzug mit 0, 5 μ m. Der Überzug wird dann durch Magnetpole, die ein Magnetfeld von 800 G in vertikaler Richtung bilden, hindurchgeführt, während der Überzug mit HiEe von trockener Luft getrocknet wird.

Die so erhaltenen Proben werden dann kalandriert zur Glättung der Oberfläche und zur Bemessung dos Quart ratsvcrliüHnifiKOK in vertikaler Richtungbezüglich der Oberfläche mit Hilfe eines Probenvibrationsmagnetometers. Die Ergebnisse sind in der Tabelle 1 wiedergegeben.

η λ 9 ·

-46-

Tabelle 1

Langer Durchmesser ( μπα) Längcm/Breitenverhältnis

10 5 3 2 1,5

	o,	33	-	35	-	35	-	_	0,35	0,38
	o,	33			-		o,	38	0,38	0,38
O₁	-		o,		o,		0,38	0,39
Oj	-		37	39	0,39	0,39
0,			39	0,39
,5
,3
25
_2_
1

Wie aus der Tabelle 1 zu ersehen ist, ist das Quadratsverhältnis nach der Orientierung bedeutend besser im Bereich der Erfindung, in welcher das Nadelverhältnis von 1,5 bis 3 reicht. Wie die vorstehend beschriebenen Beispiele und ein Vcrgleiehsbeispicl vom Typ Nr. 1 wurde eine Probe hergestellt mit einem Überzug, enthaltend γ -Fe_oO„ -Pulver mit einer Teiles O

chenlänge von 0, 5 μΐη und mit einem Längen/Breitenverhältnis von 12 und einer Dicke von 5 μ m auf trockenem Träger. Die Magnetbeschichtung wurde einer Orientierungsbehandlung in Längsrichtung der Oberfläche mit Hilfe eines in Bandrichtung verlaufenden Magnetfeldes orientiert. Hierzu wurde eine Spule verwendet. Anschließend' wurde kalandriert und jede Probe wurde in einer Breite von 1,25 cm geschnitten. Daraufhin wurden die magnetischen Eigenschaften ermittelt. Die Ergebnisse sind aus der Tabelle 2 zu ersehen.

Die Kurzwellenaufzeichnung, die Ausgangsleistung und der Stöipegel bei einer Aufzeichnungswellenlänge von 1 Hm wurden mit einem Videogerät vom Helix-Typ gemessen. Der Vergleich mit dem Vergleichsbeispiel 1 wurde durchgeführt, wobei das Verhältnis der Ausgangsleistung bei der Aufnahme eines Sinuswellensignals von 3 MHz und die Wiedergabe unter Verwendung eines Ferritkopfes mit einem Kopfspalt von 0,2 μιη in einem Kurzvvellenlängenbereich durchgeführt wurden und dabei die relative Ge-

schwindigkeit zwischen Kopf und Band 2,9 m/sec betragen hat,zum Störpegel an einem Punkt von 2 MHz, der um 1 MHz entfernt liegt vom Wiedergabeausgang.

Tabelle 2

Längen/Breitenverhältnis

Langer Durchmesser ( μΐη) 10 5 3 2 1,5 12*

0,5 A +0,5 - -ο- 0

BO - -+0,5- 0

0,3 AO 0 +1,5 +1,5

B +0,5 +0,5 +1 +2

0,25 A- - + 4 +4

0,2 A- - +4+6+6

B- +4 +6 +7

0,1 A +2 +3 +4 +6 +6

B +1 +2 +4 +6 +7

Bemerkung: *' Vergleichsbeispiel Nr. 1

A Kurzwellenlängs aus gang (dB) bei einer Wellenlänge von

1 μΐη

B In A, Verhältnis von Ausgangsleistung zu Störpegel einer

Stelle, die um 1 MHz (A und B haben die gleiche Bedeutung in den folgenden Tabellen) entfernt ist.

Wie aus der Tabelle 2 zu ersehen ist, steigt die Ausgangsleistung innerhalb eines Bereiches für einen langen Durchmesser von höchstens 0, 25 μηι und einem Längen/Breitenverhältnis von mehr als 1 und höchstens 3 im Kurzwellenlängenbereieh ähnlich den Ergebnissen des Quadratverhältnisses der Tabelle 1. Der Störpegel wird verringert mit Verkleinerung

der Teilchengröße und mit Verkleinerung des Längen/Breitenverhältnisses. Hieraus ist ersichtlich, daß bessere Ergebnisse für den Rauschabstand erzielt werden innerhalb eines Bereiches des langen Durchmessers von höchstens 0,30 um und einem Längen/Breitenverhältnis von mehr als 1 und höchstens 3.

Beispiel 2

Das y-Fe^Oo-Pulver des Beispiels 1 wird reduziert bei 330 C in einem EL-Strom. Man erhält metallisches Eisen mit einer ähnlichen Gestalt wie das Y-Fe₂Oo. Mit einer Längsschrumpfung von etwa 20 % und einer Koerzitivkraft von 900 bis 1050 Oe. Vergleichsversuche wurden durchgeführt unter Beibehaltung der übrigen Bedingungen des Beispiels 1 unter Verwendung eines metallischen Eisenpulvers mit einem Längsdurchmesser von 0,4 ^m und einem Längen/Breitenverhältnis von 12 als Vergleichsbeispiel Nr. 2. Die Ergebnisse sind in den Tabellen 3 und 4 in analoger Weise wie in den Tabellen 1 und 2 wiedergegeben. Diese Ergebnisse zeigen ein ähnliches Verhalten wie im Beispiel 1.

Tabelle 3

Längen/Breitenverhältnis Langer Durchmesser (Mm) 10 5 3 2 1,5

0,4 0,25 0,2 0,15 0,08

o,	32	-	35	o,	37	0,35	-	37
	33	o,				0,37	o,	37
-		-		o,	38	0,37	o,	39
-		-	35	o,	37	0,38	o,	38
o,	34				0,39	o,

	4	μΐη)	1 · < Λ ι	k η *■	ft ♦ •	32	5	5	3	2	17212
		A	- Ϊ9"-*				_	5	_	+0,5
		B	Tabelle	4			-		-	+1
		A		Längen/Breitenverhältnis	+0,		+3	+1,5
* *	2	B		10	+1,	+3	+2	12
		A		0	-	-	+4	0
		B	0	_	_	+5	0
		0
Langer Durchmesser (		+1
		-
	_
P.;

Bemerkung: Vergleichsbeispiel Nr. 2
Beispiel 3

In analoger Weise wie im Beispiel 1 wird ein γ-Fe₀Oq-Feinpulver zubereitet, jedoch wird ein Co-Ion am Ende der Wachstumsreaktion von Goethit mitgefällt. Durch Änderung des Anteils an Co wird die Koerzitivkraft eingestellt innerhalb eines Bereichs von 650 bis 600 Oe. Ih analoger Weise wie zum Beispiel 1 werden die Bänder hergestellt und die Ausgangsleistung und das Rauschverhä?tnis im Kurzwellenlängenbereich gemessen. Die Ergebnisse sind in der Tabelle 5 wiedergegeben. Für den Vergleich wurde eine Vergleichsprobe Nr. 3 verwendet mit Y-Fe₀O₃-Co-Pulver mit einer Teilchenlänge von Ο,δμίη und einem Längen/B reiten verhältnis von 12. Die Ergebnisse für die Proben nach der Erfindung sind bedeutend besser bezüglich der Ausgangsleistung und des Störpegels.

Tabelle 5

Längen/Breitenverhältnis

Laiiger Durchmesser ( μπχ) 10 5 3 2 12

0.5

0,3

A	0	-	-	+0,	5	0
B	0	- ■	-	+0,	5	0
A	0	0	+2	+3
B	+0,5	+1	+3	+3
A	-	-	-	+5
B		_	_	+4,	5

0,2

Bemerkung: ⁺' Vergleichsbeispiel Nr. 3

Ähnliche Wirkungen und Vorteile wurden erzielt mit CrO₀ und Co-dotierten Eisenoxiden, welche nach anderen Verfahren hergestellt wurden als beim Beispiel 3.

Die vorstehenden Ausführungsbeispiele sind auf den Fall zugeschnitten, bei dem eine Orientierung in vertikaler Richtung durchgeführt wird. Selbst wenn die Orientierung in vertikaler Richtung unzureichend ist, erzielt man aufgrund der Verwendung feiner Teilchen mit einem geringen Mengen/Breitenverhältnis innerhalb des angegebenen Bereichs ein relativ großes Quadratsverhältnis in vertikaler Richtung.

Claims

U&Pi . Α·:)Τ# Z* -7-i HR

i'.itentanu 'lic i) H(K^.) MiiihU-n .'..' 'IVI -H¹Vi.' ■ ι 1! iVU -

Fuji Photo Film Co., Ltd. 210, Nakanuma, Minami-Ashigara-shi, Kanagawa-ken, Japan

Magnetisches Aufzeichnungsmedium

Patentansprüche:

. 1. Magnetisches Aufzeichnungsmedium mit einem nichtmagnetischen Träger, der mit einer magnetischen Aufzeichnungsschicht versehen ist, in welcher ferromagnetische Teilchen in einem nichtmagnetischen Bindemittel dispergiert sind, dadurch gekennzeichnet, daß die ferromagnetischen Teilchen eine Durchschnittsteilchenlänge von höchstens 0,3 pm mit einem Längen/Breitenverhältnis von mehr als 1, jedoch höchstens 3 besitzen.
2. Magnetisches Aufzeichnungsmedium nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die ferromngnetischen Teilchen in der magnetischen Aufzeichnungsschicht bezüglich der Aufzeichnungsoberfläche in vertikaler Richtung orientiert sind.
3. Magnetisches Aufzeichnungsmedium nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die magnetischen Teilchen ausgewählt sind aus der Gruppe γ -Fe_nO.,, Co-dotiertes γ -Fe_o0_Q, Fe₉O ,

10 356 - N/R

Co-dotiertes Fe„0 Berthollidverbindungen von γ -Fe„0 und Fe₃O Co-dotierte Berthollidverbindungen von γ -Fe₀O und Fe_QÖ CrO , Co-Ni-P-Legierungen, Co-Ni-Fe-Legierungen, Co-Ni-Fe-B-Legierungen, Fe-Ni-Zn-Legierungen, Fe-Mn-Zn-Legierungen, Fe-Co-Ni-P-Legierungen und Ni-Co-Le gierungen.
4. Magnetisches Aufzeichnungsmedium nach einem der Ansprüche

1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Mischungsgewichtsverhältnis von ferromagnetischen Teilchen und Bindemittel 100 bis 200 Teile des Bindemittels zu 100 Teilen der ferromagnetischen Partikeln beträgt.
5. Magnetisches Aufzeichnungsmedium nach einem der Ansprüche 1 bis 4, d adurch gekennzeichnet, daß die magnetische Aufzeichnungsschicht eine Dicke von 0,1 bis 10 μ m besitzt.
6. Magnetisches Aufzeichnungsmedium nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Orientierungsbehandlung in einem senkrecht zur Aufzeichnungsoberfläche verlaufenden Magnetfeld durchgeführt ist.
7. Magnetisches Aufzeichnungsmedium nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Magnetfeld ein magnetisches Gleichfeld und/oder Wechselfeld ist.
8. Magnetisches Aufzeichnungsmedium nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Magnetfeld eine Feldstärke von 500 bis 5.000 Gauß aufweist.