DE3504704A1

DE3504704A1 - Magnetisches aufzeichnungsmedium

Info

Publication number: DE3504704A1
Application number: DE19853504704
Authority: DE
Inventors: Kaoru Tokio/Tokyo Kawasaki; Kuniichi Yoda
Original assignee: TDK Corp
Current assignee: TDK Corp
Priority date: 1984-02-14
Filing date: 1985-02-12
Publication date: 1985-08-14
Also published as: US4621018A; GB8503482D0; GB2154243B; JPS60170028A; GB2154243A

Description

1A-4967
TDK-254

TDK CORPORATION
Tokyo, Japan

Magnetisches Aufzeichnungsmedium

Die vorliegende Erfindung betrifft ein magnetisches Aufzeichnungsmedium, und zwar insbesondere eine Verbesserung bei einem magnetischen Aufzeichnungsmedium des Typs, bei dem eine magnetische Schicht auf eine transparente Kunststoff-Basisfolie aufgetragen ist.

In den letzten Jahren haben Videorecorder, z.B. Heim-Videoband -Recorder vom kompakten 1/2 Zoll Typ, eine zunehmende Popularität erfahren und sich immer mehr ausgebreitet. Wie der Name "Heim-Videorecorder" andeutet, sind derartige magnetische Aufzeichnungs- und Wiedergabe-

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vorrichtungen in erster Linie dafür gedacht, in Privathaushalten verwendet zu werden, und sollten daher einfach bedienbar sein. So ist beispielsweise ein Heim-Videorecorder so ausgerüstet, daß beim Betrieb eines Magnetbandes, z.B. bei der Aufzeichnung, Wiedergabe, beim schnellen Vorlauf oder beim Rückspulen, der Lauf des Magnetbandes gestoppt wird, wenn das Bandende erreicht ist. Zu diesem Zweck ist, genauer gesagt, bei einem Hei:- Videorecorder eine Lichtdetektoreinrichtung vorgesehen, mit der Licht, welches durch einen transparenten Vorlaufband-Abschnitt am jeweiligen Ende des Magnetbandes durchgelassen wird, aufgezeigt werden kann. Die Anordnung ist somit derart, daß der Bandlauf gestoppt wird, sobald durchgelassenes Licht festgestellt wird.

Es besteht jedoch die Gefahr, daß die Einrichtung zur Feststellung des durchgelassenen Lichts auch Licht feststellt, das aus anderen Lichtquellen als der des Heim-Videorecorders stammt. Die Lichtdetektoreinrichtung ist ta daher so eingerichtet, daß sie nicht anspricht, bis eine wesentliche Lichtmenge ermittelt wird. Falls beispielsweise die Einstellung so ist, daß das Magnetband bereits dann stoppt, wenn der Phototransistorstrom aufgrund des durch das Magnetband hindurchgelassenen Lichts so gering wie etwa 1 λιΑ ist, kommt es häufig zu unbeabsichtigten Stopps des Bandlaufs, wenn Licht aus anderen Lichtquellen als der des Videobandrecorders ermittelt wird, und zwar selbst dann, falls die durch das Magnetband hindurchgelassenen Lichtmengen relativ gering sind. Demgemäß wird die Einstellung im allgemeinen so gewählt, daß ein Stopp des Bandlaufs nicht eintritt, bis der Phototransistorstrom aufgrund des durch das Magnetband hindurchgelassenen Lichts ein Niveau von etwa 3/uA erreicht. Das Magnetband muß folglich so gebaut sein, daß das Licht

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in dem Abschnitt des Bandes, der für die magnetische Aufzeichnung und Wiedergabe vorgesehen ist, nicht hindurchgelassen wird. Dieses Ziel kann man auf verschiedene Weise erreichen, und zwar (1) indem man die magnetische Schicht, welche in einem gewissen Ausmaß im Sinne einer Verhinderung der Lichtdurchlässigkeit dient, genügend dick macht, oder (2) indem man die Basisfolie des Hagnetbandes so wählt, daß sie kein Licht durchläßt, oder (3) indem man eine die Lichtdurchlässigkeit inhibierende Substanz in einer wesentlichen Menge der magnetischen Schicht einverleibt, so daß selbst im Falle einer relativ dünnen, magnetischen Schicht ein ausreichender Effekt erzielt wird.

Unter den genannten Möglichkeiten hat das Verfahren (1) den Nachteil, daß bei einer dicken magnetischen Schicht der Verlust bei der Aufzeichnungseffizienz aufgrund von diamagnetischen Feldeinflüssen groß wird. Ferner erfordert ein dickes Magnetband mehr Raum für seine Unterbringung. Im Falle eines Heim-Videorecorders mit einer relativ kompakten Struktur ist es demgemäß nicht möglich, ein derart dickes Magnetband vorzusehen. Falls man daher die magnetische Schicht dick und die Basisfolie dünn macht, verringert sich die Zähigkeit des Magnetbandes und das Band wird nachteiligerweise anfällig für Zerreißen oder Deformation. Im Falle des Verfahrens (2) kann man Kohlenstoff pulver (Ruß) oder dergl. der Basisfolie einverleiben; es ist jedoch ziemlich schwierig, eine Basisfolie herzustellen, bei der Ruß einförmig verteilt ist. Ein zusätzlicher Nachteil besteht darin, daß die Herstellungskosten hoch sind. Hinsichtlich des Verfahrens (3) ist vorgeschlagen worden, eine wesentliche Menge an Kohlenstoff pulver (Ruß) der magnetischen Schicht einzuverleiben. Um Jedoch eine ausreichende Inhibierung der Lichtdurchlässigkeit mittels z.B. Ruß zu gewährleisten, ist es

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erforderlich, !mindestens etwa 10 Gew.% Ruß, bezogen auf das magnetische Pulver, wie z.B. Y-Fe₂O^, einzuverleiben. Bei Einsatz einer derartig hohen Menge an Ruß kommt es jedoch zu einer beträchtlichen Verschlechterung des S/N-Verhältnisses des Magnetbandes. Falls man ein Magnetband herstellt und als magnetisches Pulver das kaum lichtdurchlässige Fe,O^ anstelle von Y-Fe₂O, verwendet, so besteht das Problem, daß Fe^O, temperaturempfindlich und oxidationsempfindlich und daher instabil ist. Daher hat man bisher Fe^O^ als magnetisches Pulver für ein magnetisches Aufzeichnungsmedium nicht als geeignet in Betrachx gezogen. Bei Videobändern ist ferner eine hohe Aufzeichnungsdichte und eine lange Spieldauer erforderlich. Es besteht daher eine Tendenz dahingehend, die Anforderungen an die Feinheit des Magnetpulvers zu erhöhen und das Band dünner auszugestalten. Diese Tendenz ist einer Inhibierung der Lichtdurchlässigkeit genau gegenläufig. Herkömmlicherweise wird Kobalt enthaltendes Y-Fe₂O, für die Videobänder verwendet. Falls man eine geringere Teilchengröße einsetzt, steigt die Lichtdurchlässigkeit an. Falls man das Videoband insgesamt dünner ausbildet, so nimmt die Lichtdurchlässigkeit noch weiter zu.

Es ist demgemäß Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein magnetisches Aufzeichnungsmedium zu schaffen, das neben einer ausreichend geringen Lichtdurchlässigkeit gute elektromagnetische Eigenschaften aufweist und insbesondere für hohe Aufzeichnungsdichten geeignet ist.

Genauer gesagt, ist es Aufgabe der vorliegenden Erfindung, bei einem magnetischen Aufzeichnungsmedium mit einer transparenten Kunststoff-Basisfolie und einer darauf ausgebildeten magnetischen Schicht mit einem Magnetpul-

-fever, das in einem Harzbindemittel dispergiert ist, die Lichtdurchlässigkeit der magnetischen Schicht auf ein ausreichend niedriges Niveau zu reduzieren, so daß eine automatische Betriebssteuerung unter Nutzung von Lichtermittlung möglich ist. Gleichzeitig sollen die elektromagnetischen Eigenschaften auf einem ausreichend hohen Qualitätsniveau gehalten werden.

Es sind verschiedene Typen von Kobalt enthaltendem Y-Fe₂O, und anderer Kobalt-haltiger Oxide bekannt. Von den Erfindern wurde festgestellt, daß dann, wenn man diese Materialien jeweils einzeln verwendet, die Anforderungen hinsichtlich der Lichtdurchlässigkeit und der elektromagnetischen Charakteristika gleichzeitig kaum zu erfüllen sind. Falls man jedoch zwei Typen von Magnetpulvern in geeigneter Weise kombiniert und die Oberfläche der Pulver in geeigneter Weise auswählt, ist es möglich, ein magnetisches Aufzeichnungsband zur Verfügung zu stellen, das eine geringe Lichtdurchlässigkeit aufweist und gute elektromagnetische Charakteristika, insbesondere ein ausgezeichnetes S/N-Verhältnis, hat. Von den Erfindern wurden zunächst Fe₂O, und Fe,O^ vom Kobalt-Typ untersucht. Dabei wurde festgestellt, daß der mit Co dotierte Typ eine geringe thermische Stabilität aufweist, was bei den magnetischen Charakteristika zu Problemen führt. Anschließend wurde azikulares 7-Fe₂O, mit adsorbiertem Co mit einer Teilchengröße von mindestens 25 m /g, ausgedrückt durch die mit dem BET-Verfahren bestimmte Oberfläche, verwendet. Dabei wurde festgestellt, daß die thermische Stabilität gut ist. Es war jedoch nicht möglich, auf diese Weise die Lichtdurchlässigleit in ausreichendem Maße zu verringern. Daraufhin wurde azikulares Fe,0^ mit adsorbiertem Kobalt mit einer Teilchengröße von mindestens 25 m /g als BET-Wert zugesetzt.

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Auf diese Weise konnte die Lichtdurchlässigkeit in ausreichendem Maße gesenkt werden, ohne die magnetischen Charakteristika zu beeinträchtigen. Die thermische Stabilität war trotzdem gut. Ferner wurde festgestellt, .aß derartige Effekte erreichbar sind, falls das Gewichtsverhältnis der oben erwähnten Komponenten ~©·ζΟλ niit ad sorbiertem Co zu Y-Fe₂O-, mit adsorbiertem Co von 40:60 bis 80:20 beträgt.

Erfindungsgemäß wird somit ein magnetisches Aufzeichnungsmedium geschaffen, welches einen transparenten Träger und eine auf dem Träger ausgebildete, magnetische Schicht umfaßt, wobei die magnetische Schicht Fe, O^ mit adsorbiertem Co und Y-Fe₂O-, mit adsorbiertem Co in einem Gewichtsverhältnis von 40:60Ms 80:20 umfaßt und wobei jedes der genannten Materialien Fe,G^. mit adsorbiertem Co und Y-Fe₅O, mit adsorbiertem Co eine Teilchengröße von mindestens 25 m /g, als BET-Wert, aufweist.

Im folgenden wird die Erfindung anhand bevorzugter Ausführungsformen erläutert.

In den Figuren zeigen:

Fig. 1 eine Ansicht zur Erläuterung des erfindungsgemäßen magnetischen Aufzeichnungsmediums;

Fig. 2 und 3 graphische Darstellungen, welche die Menge des durch die magnetischen Aufzeichnungsmedia hindurchgelassenen Lichts zeigen; und

Fig. 4 eine graphische Darstellung, welche die Änderung bei der Löschrace nach 100 Stunden bei 60⁰C zeigt.

Erfindungsgemäß kann die durch das magnetische Aufzeichnungsmedium hindurchtretende Lichtmenge minimalisiert werden. Es ist dadurch möglich, Fehlerzustände zu ver-

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meiden, beispielsweise ein unbeabsichtigtes Abstoppen des magnetischen Aufzeichnungsmediums während seines Lauf-Betriebszustandes. Gleichzeitig ermöglicht die vorliegende Erfindung, ein magnetisches Aufzeichnungsmedium zur Verfügung zu stellen, welches ausgezeichnete magnetische Charakteristika, z.B. hinsichtlich des S/N-Verhältnisses, aufweist.

Falls die Menge des oben erwähnten Fe,O^ mit adsorbiertem Co kleiner ist als 40 Gew.%, bezogen auf die Gesamtmenge des magnetischen Pulvers, ist die Verringerung der Lichtdurchlässigkeit unzureichend. Falls andererseits die Menge 80 Gew.% übersteigt, neigt die Lösch-Rate im Verlauf der Zeit zur Zunahme, was eine Beeinträchtigung der thermischen Stabilität anzeigt.

Im folgenden wird die Erfindung anhand von Beispielen erläutert.

Beispiele

Etwa 100 Gew.Teile einer Mischung (Co-Gehalt = etwa 3 Gew.%) von Fe,O^ mit adsorbiertem Co und Y-Fe₂O, mit adsorbiertem Co, etwa 10 Gew.Teile eines Vinylchlorid-Vinylalkohol-Copolymeren, etwa 10 Gew.Teile eines Polyurethan-Elastomeren, etwa 5 Gew.Teile Ruß, etwa 1,5 Gew.-Teile einer Fettsäure mit 12 bis 20 Kohlenstoffatomen, etwa 0,5 Gew.Teile eines Fettsäureesters mit 18 Kohlenstoffatomen, etwa 2,0 Gew.Teile a-Al₂O, und etwa 200 Gew, Teile einer Mischung von Methylethylketon, Toluol und Methylisobuty!keton werden gründlich dispergiert und vermischt, wozu eine Kugelmühle verwendet wird. Danach werden etwa 4,5 Gew.Teile eines Polyisocyanats, wie Colonate L, zugesetzt. Das erhaltene Gemisch wird auf eine Polyesterfolie 1 mit einer Dicke von etwa 11 bis

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etwa 15/um zur Ausbildung einer magnetischen Schicht 2 aufgetragen. Anschließend wird die Beschichtung 24 h bei etwa 6O⁰C gehärtet. Nachfolgend wird die Folie in einer Breite von 1/2 Zoll zerschnitten, um ein Magnetband mit einer magnetischen Schicht 2 zu erhalten, deren Dicke etwa 3 bis 7 /um beträgt.

Das erhaltene Magnetband wird in ein Gerät zur magnetischen Aufzeichnung und Wiedergabe eingelegt und daraufhin untersucht, ob das Magnetband während seines Lauf-Betriebszustandes abstoppt. Dazu wird, genauer gesagt, das Magnetband mit Licht beaufschlagt und ein Phototransistorstrom, der der Menge des durchgelassenen Lichts entspricht, bestimmt. Die dabei erhaltenen Ergebnisse sind in den Fig. 2 und 3 dargestellt. In diesen Figuren bedeuten die Zahlenwerte die Mengen an 7-Fe₂O, mit adsorbiertem Co.

Als Ergebnis der Untersuchungen wird folgendes festgestellt. Bei Magnetbändern, bei denen die magnetische Schicht eine Dicke von etwa 3 bis etwa 7/um aufweist und das Gewichtsverhältnis des Fe,0i, mit adsorbiertem Co zu

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γ-FepO, mit adsorbiertem Co mindestens etwa 40/60 beträgt, tritt kein unbeabsichtigtes Abstoppen des laufenden Magnetbandes aufgrund von übermäßig durchgelassenem Licht auf.

Andererseits beobachtet man dann, wenn die Teilchengröße des Magnetpulvers größer als etwa 25 m /g, als BET-Wert, ist und der Gehalt an Fe₃O^ mit adsorbiertem Co kleiner als der angegebene Grenzwert ist, eine Zunahme der Lichtmenge, die durch das Magnetband hindurchtritt. Es kommt zu fehlerhaftem Abstoppen des laufenden Magnetbandes.

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Es ist somit möglich, Fehlerzustände, wie z.B. ein fehlerhaftes Abstoppen des laufenden Magnetbandes aufgrund von übermäßig durchgelassenem Licht, dadurch zu verhindern, daß man mindestens etwa 40 Gew.% des Fe-, 0^- Magnetpulvers mit adsorbiertem Co, bezogen auf die Gesamtmenge des Magnetpulvers, einverleibt.

Bei einem weiteren Versuch wurden die Magnetbänder mit aufgezeichneten Informationen 100 h in einer Umgebung von 60⁰C stehengelassen. Auf diese Weise wurde die Lösch· Rate der aufgezeichneten Information bestimmt (die Lösch-Rate unmittelbar nach der Aufzeichnung wurde als 0 dB festgesetzt). Die Ergebnisse sind in Fig. 4 gezeigt. Aus der Figur wird deutlich, daß dann, wenn die Menge des Fe,0^ mit adsorbiertem Co 80 Gew.% übersteigt, die Lösch-Rate zunimmt. Das deutet eine Beeinträchtigung der thermischen Stabilität an. 80 Gew.% stellt somit die obere Grenze hinsichtlich des Gehalts an Fe,0^ mit adsorbiertem Co dar. Die Magnetbänder mit einer magnetischen Schicht einer Dicke von etwa 3 bis etwa 7/um, bei denen

/ ρ die Teilchengröße der Magnetpulver mindestens 25 m /g betragen und das Gewichtsverhältnis des Fe,O^ mit adsorbiertem Co zu dem Y-Fe₂O, mit adsorbiertem Co mindestens etwa 40/60 beträgt, haben ausgezeichnete magnetische Charakteristika, z.B. hinsichtlich des S/N-Verhältnisses, und es wird eine ausreichende Wiedergabe-Ausgangsleistung bei der Kurzwellenaufzeichnung erhalten.

Gemäß der vorstehenden Beschreibung wird das erfindungsgemäße magnetische Aufzeichnungsmedium erhalten, indem man auf einem Träger eine magnetische Schicht ausbildet, bei der die Teilchengrößen der Magnetpulver mindestens 25 m /g,als BET-Wert, betragen und das Gewichtsverhältnis des F^e-2C>4 mit adsorbiertem Co zu dem y-FegO, mit ad-

sorbierter Co mindestens etwa 40/60 beträgt. Bei dem erhaltenen, magnetischen Aufzeichnungsmedium sind die magnetischen Charakteristik^, wie das S/N-Verhältnis, weit überlegen im Vergleich mit einem Aufzeichnungsmedium, bei dem die Menge des Lichts, das durch das Aufzeichnungsmedium hindurchtritt, mittels Einverleibung ein'r wesentlichen Menge an Kohlenstoffpulver (Ruß) möglichst gering gehalten wird. Es ist erfindungsgemäß insbesondere möglich, bei der Kurzwellenaufzeichnung eine ausreichende Wiedergabe-Ausgangsleistung zu erreichen. Darüber hinaus kann die Lichtmenge, die durch das magnetische Aufzeichnungsmedium hindurchgelassen wird, minimalisiert werden, und es treten somit selbst dann, wenn die magnetische Schicht dünn ausgebildet ist, keine Probleme, wie beispielsweise das unbeabsichtigte Abstoppen des laufenden, magnetischen Aufzeichnungsmediuras, auf.

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Claims

Patentansprüche

1. Magnetisches Aufzeichnungsmedium mit einem transparenten Träger und einer auf dem Träger ausgebildeten, magnetischen Schicht, dadurch gekennzeichnet, daß die magnetische Schicht Fe^O» mit adsorbiertem Co und Y-Fe₂O, mit adsorbiertem Co in einem Gewichtsverhältnis von 40:60 bis 80:20 umfaßt, wobei jedes der genannten Magnetpulver Fe^O, mit adsorbiertem Co und O, mit adsorbiertem Co eine Teilchengröße von

mindestens 25 m²/g, als BET-Wert, hat.

2. Magnetisches Aufzeichnungsmedium nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die magnetische Schicht eine Dicke von 3 bis 7/um aufweist.