DE3514649C2

DE3514649C2 - Magnetisches Aufzeichnungsmedium

Info

Publication number: DE3514649C2
Application number: DE3514649A
Authority: DE
Inventors: Takamitsu Asai; Masaaki Fujiyama
Original assignee: Fuji Photo Film Co Ltd
Current assignee: Fujifilm Holdings Corp
Priority date: 1984-04-23
Filing date: 1985-04-23
Publication date: 1996-05-02
Anticipated expiration: 2005-04-24
Also published as: NL8501157A; JPS60224121A; DE3514649A1; JPH0630142B2; US4911997A

Description

Die Erfindung betrifft ein magnetisches Aufzeichnungsmedium gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruches 1.

Das erfindungsgemäße magnetische Aufzeichnungsmedium dient zum Aufzeichnen von Signalen innerhalb eines breiten Wellen längenbereiches und ist in Form einer Drehscheibe einsetzbar.

Für die magnetische Aufzeichnung und Wiedergabe sind bisher magnetische Aufzeichnungsmedien verwendet worden, die da durch erhalten werden, daß eine ferromagnetische Substanz, die aus nadelförmigen Kristallen des γ-Fe₂O₃ oder des CrO₂ besteht, in einem Bindemittel dispergiert und die dadurch erhaltene Überzugszusammensetzung auf einen nicht magnetischen Träger aufgetragen wird. In neuerer Zeit hat sich ein Bedürfnis nach einer Erhöhung der Aufzeichnungs dichte ergeben, damit die Aufzeichnungskapazität vergrößert und eine Miniaturisierung erzielt werden kann. Bei der be kannten Verwendung eines nadelförmigen magnetischen Pulvers ist es hierbei erforderlich, die Maximalgröße des nadel förmigen magnetischen Kornes in ausreichender Weise auf weni ger als eine Aufzeichnungswellenlänge oder Aufzeichnungsbit länge zu verkleinern, so daß ein für das Aufzeichnen mit hoher Dichte geeignetes Aufzeichnungsmedium erhalten wird. Zur Er zielung einer kürzesten Aufzeichnungswellenlänge von etwa 1 µm ist bereits ein nadelförmiges Magnetpulver mit einer Korngröße von etwa 0,3 µm praktisch verwendet worden.

Um Aufzeichnungsmedien zu erhalten, mit denen in Zukunft eine Erhöhung der Aufzeichnungsdichte möglich ist, müßte die Korn größe des nadelförmigen magnetischen Pulvers weiter ver ringert werden. Bei den erforderlichen geringen Korngrößen des nadelförmigen magnetischen Pulvers ist jedoch die Dicke sehr fein, z. B. 10 nm oder weniger und das Kornvolumen sehr klein, z. B. 10^-17 cm³ oder weniger, was zu der Schwierig keit führt, daß die magnetischen Eigenschaften infolge thermischer Bewegung und Oberflächeneffekte verschlechtert werden und sich eine ausreichende Orientierung nicht erzie len läßt, auch wenn ein Magnetfeld an der magnetischen Be schichtung angelegt wird.

In einem magnetischen Aufzeichnungsmedium, das mit einer Überzugszusammensetzung beschichtet ist, die eine nadel förmige magnetische Substanz mit einem Nadelverhältnis (lange Achse/kurze Achse) von mehr als 10 dispergiert ent hält, bleibt aufgrund der Nadelform die Auflage- oder Über zugsrichtung bestehen, so daß bei Verwendung des magnetischen Aufzeichnungsmediums in Form einer Drehscheibe oder Dreh platte Schwankungen der Ausgangsleistung auftreten, deren Periode der Umlaufzeit der Scheibe oder Platte entspricht.

Demgemäß sind magnetische Aufzeichnungsmedien vorgeschlagen worden, in denen als ferromagnetische Substanz ein hexagonaler Ferrit verwendet wird, der plattenförmig ist und dessen Achse leichter Magnetisierbarkeit in senkrechter Richtung zur Plattenoberfläche verläuft. Die Aufzeichnungsmedien werden einer magnetischen Orientierung in der Längsrichtung inner halb ihrer Ebenen unterzogen (japanische Patentanmeldung OPI (Kokai) Nr. 6525/1985 und 6526/1983). Diese magnetischen Aufzeichnungsmedien, in denen hexagonale Ferrite verwendet werden, weisen jedoch den Nachteil auf, daß die Ausgangs leistung bei hohen Frequenzen hoch, bei niedrigen Frequenzen jedoch klein ist.

Die DE 32 19 779 A1 beschreibt ein magnetisches Aufzeich nungsmaterial, das einen nichtmagnetischen Träger mit zwei oder mehreren darauf aufgebrachten magnetischen Schichten um faßt, wobei die oberste Schicht plättchenförmige magnetische Teilchen aufweist, die Achsen der leichten Magnesierung senk recht zu den jeweiligen Plättchenebenen haben, wobei die Plättchenebenen im wesentlichen parallel zu der Oberfläche der magnetischen Schicht orientiert sind. Die anderen Schich ten weisen nadelförmige magnetische Teilchen auf. Diese Ent gegenhaltung offenbart ein magnetisches Aufzeichnungsmaterial mit hoher Signaldichte. Sie beschreibt jedoch nur ein magne tisches Aufzeichnungsmaterial in Form von Bändern, wie aus der Beschreibung insbesondere aus den Beispielen ersichtlich ist. Durch dieses Aufzeichnungsmaterial soll der Ausgangspe gel in einem breiten Wellenlängenbereich, also sowohl beim Aufzeichnen mit langen Wellenlängen als auch mit kurzen Wel lenlängen bei einem bandförmigen magnetischen Aufzeichnungs material verbessert werden. Die Entgegenhaltung stellt sich nicht das Problem, ein magnetisches Aufzeichnungsmedium vorzu sehen, das in Form einer Drehscheibe oder Drehplatte mit ge ringeren rotationsabhängigen Schwankungen der Ausgangslei stung verwendbar ist.

Aufgabe der Erfindung ist es demgemäß, ein magnetisches Auf zeichnungsmedium vorzusehen, bei dem die Nachteile des Standes der Technik überwunden sind, dessen Ausgangsleistung innerhalb eines breiten, sich von langen Wellen bis zu kurzen Wellen erstreckenden Wellenlängenbereiches verbessert ist und das in Form einer Drehscheibe oder Drehplatte mit geringeren rotationsabhängigen Schwankungen der Ausgangsleistung ver wendbar ist.

Die erfindungsgemäße Lösung dieser Aufgabe ergibt sich aus den Patentansprüchen.

Es wurde gefunden, daß die Ausgangsleistung bei niedrigen Frequenzen gesteigert und die von der Umlaufzeit abhängigen Schwankungen der Ausgangsleistung unterdrückt werden können durch die kombinierte Verwendung einer plattenförmigen ferro magnetischen Substanz und einer ellipsoidförmigen ferro magnetischen Substanz, bei der das Längenverhältnis von langer Achse zu kurzer Achse 1,5 bis 5 und die Sättigungs magnetisierung mindestens 60 emE/g (B_s/ρ : 0,075 Tcm³/g) beträgt, in einer Laminarstruktur, bei der eine die zuletzt erwähnte ferromagnetische Substanz enthaltende Schicht an der Trägerseite und eine die zuerst erwähnte ferromagnetische Substanz enthaltende andere Schicht darauf vorgesehen ist.

Vorzugsweise weist die obere Schicht eine Dicke von 0,1 bis 10 µm, insbesondere 0,1 bis 5 µm und die untere Schicht eine Dicke von 0,1 bis 20 µm, insbesondere 0,1 bis 10 µm auf.

Beispiele der ferromagnetischen Substanz mit dem platten förmigen hexagonalen System, dessen Achse leichter Magneti sierbarkeit in senkrechter Richtung zur Plattenoberfläche liegt, und die im magnetischen Aufzeichnungsmedium in der oberen Schicht verwendet wird, sind hexagonale Ferritpulver wie Pulver aus Bariumferrit, Strontiumferrit, Bleiferrit und Calciumferrit, Mangan-Bismut-Legierungen und hexagonale Cobaltlegierungen. Mit Co substituierte Produkte aus Bari umferrit und Strontiumferrit werden bevorzugt. Die hexa gonalen und plattenförmigen ferromagnetischen Substanzen des erfindungsgemäßen magnetischen Aufzeichnungsmediums weisen vorzugsweise einen Plattendurchmesser (mittlere Korn größe) von 0,01 bis 10 µm und in mehr bevorzugter Weise von 0,03 bis 0,10 µm und eine Plattendicke (mittlere Dicke) von vorzugsweise 0,003 bis 5 µm und in mehr bevorzugter Weise von 0,015 bis 0,05 µm auf. Sie lassen sich nach bekannten Verfahrensweisen herstellen. Das Plattenverhältnis (Platten durchmesser zu Plattendicke) beträgt vorzugsweise 2 oder mehr und in mehr bevorzugter Weise 3 bis 10.

Die ferromagnetische Substanz mit dem plattenförmigen hexago nalen System weist eine Koerzitivfeldstärke Hc von 400 bis 2000 Oe (31,8 bis 159,0 kA/m), vorzugsweise 500 bis 1500 Oe (39,8 bis 119,4 kA/m) und eine Sättigungsmagnetisierung von mindestens 30 emE/g (B_s/ρ, = 0,038 Tcm³/g), vorzugsweise von 50 bis 65 emE/g (B_s/ρ = 0,063 bis 0,082 Tcm³/g) auf. Vorzugsweise ist die Koerzitivfeldstärke dieser ferromagne tischen Substanz derjenigen der ferromagnetischen Substanz in der ellipsoidalen Form gleich oder größer als diese.

Beispiele brauchbarer ellipsoidaler ferromagnetischer Sub stanzen, die in der unteren Schicht des erfindungsgemäßen magnetischen Aufzeichnungsmediums verwendbar sind, sind ellipsoidale ferromagnetische Substanzen vom Eisenoxidtyp, denen Co zugegeben worden ist, wie sie z. B. in der japani schen Patentanmeldung Nr. 186923/1982 offenbart worden sind. Diese ellipsoidalen ferromagnetischen Substanzen des Eisen oxidtyps, denen Co zugegeben worden ist, lassen sich unter Beibehaltung ihrer Form in legierte ferromagnetische Sub stanzen umwandeln, z. B. durch Reduzieren in einem Wasserstoff strom. Die ellipsoidalen ferromagnetischen Substanzen des Eisenoxidtyps mit zugegebenem Co und die reduzierten legier ten ferromagnetischen Substanzen werden mit einer Sättigungs magnetisierung von mindestens 60 emE/g (B_s/ρ = 0,075 Tcm³/g), vorzugsweise von 70 bis 130 emE/g (B_s/ρ = 0,088 bis 0,163 Tcm³/g) eingesetzt, weil bei einer Sättigungsmagnetisierung unterhalb von 60 emE/g (B_s/ρ = 0,075 Tcm³/g) die Ausgangsleistung bei der Wiedergabe unzureichend ist.

In zusätzlicher Weise weist die ellipsoidale ferromagnetische Substanz vorzugsweise eine Koerzitivfeldstärke von 400 bis 1000 Oe (31,8 bis 79,6 kA/m) und in mehr bevorzugter Weise von 500 bis 900 Oe (39,8 bis 71,7 kA/m) und eine Korngröße (lange Achse) von 0,01 bis 10 µm und in mehr bevorzugter Weise von 0,05 bis 0,5 µm auf.

Unter dem in dieser Beschreibung verwendeten Begriff "ellipsoidale Form" ist eine ellipsoidähnliche Form oder eine fast ellipsoidähnliche nadelähnliche Form zu ver stehen, bei der

ist.

Zusätzlich zu der vorstehend beschriebenen ferromagnetischen Substanz lassen sich den oberen und unteren magnetischen Schichten des erfindungsgemäßen magnetischen Aufzeichnungs mediums wahlweise Bindemittel und Zusätze wie Dispergier mittel, Schmiermittel, Schleifmittel, antistatische Mittel usw. zugeben.

Geeignete Bindemittel, die bei der Erfindung verwendbar sind, umfassen bekannte thermoplastische Harze, hitzehärtbare Harze und Mischungen daraus.

Geeignete thermoplastische Harze sind diejenigen, die einen Erweichungspunkt von etwa 150°C oder weniger, ein mittleres Molekulargewicht von etwa 10.000 bis 200.000 und einen Polymerisationsgrad von etwa 200 bis 2.000 aufweisen, z. B. Vinylchlorid-Vinylacetat-Copolymerisate, Vinylchlorid- Vinylacetat-Maleinsäure-Copolymerisate, Vinylchlorid-Vinyli denchlorid-Copolymerisate, Vinylchlorid-Acrylnitril-Copoly merisate, Acrylat-Acrylnitril-Copolymerisate, Acrylat- Vinylidenchlorid-Copolymerisate, Acrylat-Styrol-Copolymeri sate, Methacrylat-Acrylnitril-Copolymerisate, Methacrylat- Vinylidenchlorid-Copolymerisate, Methacrylat-Styrol-Copoly merisate, Urethanelastomere, Polyvinylfluorid, Vinyliden chlorid-Acrylnitril-Copolymerisate, Butadien-Acrylnitril- Copolymerisate, Polyamidharze, Polyvinylbutyraldehyd, Cellulosederivate wie Celluloseacetatbutyrat, Cellulose diacetat, Cellulosetriacetat, Cellulosepropionat, Nitro cellulose und ähnliche, Styrol-Butadien-Copolymerisate, Polyesterharze, verschiedene synthetische thermoplastische Harze auf Basis synthetischer Kautschuke wie Polybutadien, Polychloropren, Polyisopren und Styrol-Butadien-Copoly merisate und Mischungen daraus.

Geeignete hitzehärtbare Harze weisen in einer Überzugslösung ein Molekulargewicht von etwa 200.000 oder weniger auf. Beim Überziehen und Trocknen wird das Molekulargewicht aufgrund von Reaktionen wie Kondensationen, Additionsreaktionen und ähnlichen unendlich groß. Von diesen Harzen sind die bevor zugten diejenigen, die vor ihrer thermischen Zersetzung weder erweichen noch schmelzen. Repräsentative Beispiele dieser Harze sind Phenol-Formalin-Novolak-Harze, Phenol- Formalin-Resol-Harze, Phenol-Furfural-Harze, Xylol-Formal dehyd-Harze, Harnstoffharze, Melaminharze, trocknende ölmodifizierte Alkydharze, Carbolsäuremodifizierte Alkyd harze, maleinsäuremodifizierte Alkydharze, ungesättigte Polyesterharze, Epoxidharze und Härter wie Polyamine, Säureanhydride, Polyamidharze und ähnliche, feuchtigkeits härtende, mit Isocyanatendgruppen versehene Polyester harze, feuchtigkeitshärtende, mit Isocyanatgruppen ver sehene Polyetherharze, Polyisocyanatvorpolymerisate wie Verbindungen mit drei oder mehr Isocyanatgruppen in einem Molekül, die durch Reaktion von Diisocyanaten und Triolen, Trimeren und Tetrameren niedrigen Molekulargewichts von Diisocyanaten erhalten werden, Polyisocyanatvorpolymerisate und Harze mit aktiven Wasserstoffatomen wie Polyesterpolyole, Polyetherpolyole, Acrylsäurecopolymerisate, Maleinsäure copolymerisate, 2-Hydroxyethylmethacrylatcopolymerisate, p-Hydroxystyrolcopolymerisate und ähnliche, und Mischungen daraus.

Von diesen Bindemitteln werden die Vinylchlorid-Vinyl acetat-Maleinsäureanhydrid-Copolymerisate vorzugsweise und mit besten Ergebnissen zusammen mit den erfindungsgemäß eingesetzten ferromagnetischen Substanzen verwendet.

Diese Bindemittel lassen sich einzeln oder in Kombination miteinander einsetzen und es können diesen Bindemitteln andere Zusätze zugegeben werden. Das gewichtsbezogene Mischungsverhältnis von Bindemittel zu ferromagnetischer Substanz ist derart, daß 8 bis 400 Gewichtsteile, vorzugs weise 10 bis 200 Gewichtsteile des Bindemittels auf 100 Gewichtsteile der ferromagnetischen Substanz kommen.

Geeignete Dispergiermittel sind Fettsäuren, die etwa 12 bis 18 Kohlenstoffatome enthalten und durch die allge meine Formel R₁COOH dargestellt werden, in der R₁ eine Alkylgruppe oder Alkenylgruppe mit etwa 11 bis 17 Kohlenstoffatomen ist, z. B. Caprylsäure, Caprinsäure, Laurinsäure, Myristinsäure, Palmitinsäure, Stearinsäure, Ölsäure, Elaidinsäure, Linolsäure, Linolensäure, Stearol säure und ähnliche, metallische Seifen, die Salze der Alkalimetalle (Li, Na, K usw.) oder Salze der Erdalkali metalle (Mg, Ca, Ba usw.) und den vorstehend erwähnten Fett säuren enthalten, fluorenthaltende Verbindungen der vor stehend erwähnten Fettsäureester, Amide der vorstehend er wähnten Fettsäuren, Polyalkylenoxid-Alkylphosphorsäure- Ester, Lecithin, quaternäre Trialkylpolyolefinoxyammonium salze (Alkyl: C₁-C₅, Olefin: Ethylen, Propylen usw.) und ähnliche. In zusätzlicher Weise lassen sich höhere Alkohole mit 12 oder mehr Kohlenstoffatomen und deren Schwefelsäureester verwenden. Diese Dispergiermittel werden im allgemeinen in einem Anteil von etwa 1 bis 20 Gewichts teile auf 100 Gewichtsteile des Bindemittels eingesetzt.

Geeignete Schmiermittel, die bei dem erfindungsgemäßen Aufzeichnungsmedium verwendbar sind, umfassen Siliconöle wie Dialkylpolysiloxane (Alkyl: C₁-C₅), Dialkoxypoly siloxane (Alkoxy: C₁-C₄), Monoalkylmonoalkoxypoly siloxane (Alkyl: C₁-C₅, Alkoxy: C₁-C₄), Phenyl polysiloxane und Fluoralkylpolysiloxane (Alkyl: C₁-C₅), feine elektrisch leitende Pulver wie Graphitpulver, feine anorganische Pulver wie Molybdändisulfidpulver und Wolfram disulfidpulver, feine Kunststoffpulver wie Polyethylen-, Polypropylen-, Ethylen-Vinylchlorid-Copolymerisat und Polytetrafluorethylenpulver, α-olefin-Polymerisate, bei normaler Temperatur flüssige ungesättigte aliphatische Kohlenwasserstoffe (in denen die Doppelbindung des n-Olefins an ein Endkohlenstoffatom gebunden ist (Anzahl der Kohlenstoffatome: etwa 20), Fettsäureester, die aus monobasischen Fettsäuren mit C₁₂-C₂₀ und mono hydrischen Alkoholen mit C₃-C₁₂ erhalten werden, und Fluorkohlenstoffe. Diese Schmiermittel werden im allge meinen in einem Anteil von etwa 0,2 bis 20 Gewichtsteile auf 100 Gewichtsteile des Bindemittels eingesetzt.

Typische Schleifmittel, die sich bei dem erfindungsgemäßen Aufzeichnungsmedium verwenden lassen, umfassen vorher geschmolzenes Aluminiumoxid, Siliciumcarbid, Chromoxid (Cr₂O₃), Korund, Diamant, synthetischer Korund, synthe tischer Diamant, Granat, Schmirgel (Hauptbestandteil: Korund und Magnetit) und ähnliche. Diese Abriebmittel weisen im allgemeinen eine Mohs′sche Härte von 5 oder mehr und eine mittlere Korngröße von 0,05 bis 5 µm, vorzugsweise 0,1 bis 2 µm auf und werden im allgemeinen in einem Anteil von 0,5 bis 20 Gewichtsteile auf 100 Gewichtsteile des Binde mittels eingesetzt.

Bei dem erfindungsgemäßen Aufzeichnungsmedium verwendbare antistatische Mittel umfassen feine elektrisch leitende Pulver wie Ruß und Rußpfropfpolymerisate, natürliche ober flächenaktive Mittel wie Saponin, nichtionische oberflächen aktive Mittel wie solche auf Alkylenoxidbasis, Glycerin basis und Glycidolbasis, kationische oberflächenaktive Mittel wie höhere Alkylamine, quaternäre Ammoniumsalze, heterocyklische Verbindungen wie Pyridin und ähnliche, Phosphonium oder Sulfoniumsalze und ähnliche, anionische oberflächenaktive Mittel, die Säuregruppen wie Carbonsäure-, Sulfonsäure-, Phosphonsäure-, Sulfat-, Phosphatgruppen und ähnliche enthalten, und amphotere oberflächenaktive Mittel wie Aminosäuren, Aminosulfonsäuren und Schwefelsäure- oder Phosphorsäureester von Aminoalkoholen und ähnliche.

Die vorstehend erwähnten feinen elektrisch leitenden Pulver werden im allgemeinen in einem Anteil von 0,2 bis 20 Ge wichtsteile auf 100 Gewichtsteile des Bindemittels gegeben und die oberflächenaktiven Mittel werden im allgemeinen in einem Anteil von 0,1 bis 10 Gewichtsteile auf 100 Gewichts teile des Bindemittels gegeben.

Diese oberflächenaktiven Mittel lassen sich einzeln oder in Kombination miteinander einsetzen. Sie werden im allgemeinen als antistatische Mittel, jedoch in einigen Fällen zu anderen Zwecken eingesetzt, z. B. zum Verbessern der Dispergierbar keit, der magnetischen Eigenschaften und der Schmiereigen schaften oder als Hilfsmittel zur Bildung des Überzugs.

Die Harzkomponente des Bindemittels in der magnetischen Schicht des erfindungsgemäßen Aufzeichnungsmediums wird in einem Anteil von etwa 10 bis 100 Gewichtsteile, vorzugsweise 13 bis 50 Gewichtsteile auf 100 Gewichtsteile der ferroma gnetischen Substanz eingesetzt.

Die magnetische Schicht des erfindungsgemäßen Aufzeichnungs mediums wird durch Dispergieren einer ferromagnetischen Substanz in einem Bindemittel, Zusatzmittel und Lösungs mittel zur Herstellung einer Überzugszusammensetzung, Auf tragen der Überzugszusammensetzung auf einen Träger, Orien tieren der Schicht und nachfolgendes Trocknen hergestellt. Die ferromagnetische Substanz, das Bindemittel, das Disper giermittel, das Schmiermittel, das Schleifmittel, das anti statische Mittel und das Lösungsmittel werden miteinander vermischt und geknetet, um die magnetische Überzugszusammen setzung zu ergeben. Zum Zwecke des Knetens werden das ma gnetische Pulver und die anderen vorstehend aufgeführten Bestandteile gleichzeitig oder getrennt in eine Knetmaschine eingegeben. Zum Beispiel wird ein Magnetpulver einem Lösungs mittel zugegeben, das ein Dispergiermittel enthält, und im Verlauf einer bestimmten Zeitdauer geknetet, um eine magneti sche Überzugszusammensetzung zu ergeben.

Zum Kneten und Dispergieren der magnetischen Überzugszu sammensetzung werden verschiedene Knetmaschinen eingesetzt, z. B. Duowalzwerke, Dreiwalzenmühlen, Kugelmühlen, Trommel mühlen, Sandmühlen, Szegvari-Zerkleinerer, Hochgeschwindig keits-Kreiseldispergiermischer, Hochgeschwindigkeits-Ge steinsmahlwerke, Hochgeschwindigkeitsmischer, Homogenisier maschinen, Ultraschall-Dispergiermaschinen und ähnliche. Die Knet- und Dispergiertechniken sind beschrieben in T.C. Patton, "Paint Flow and Pigment Dispersion", veröffent licht von John Wiley & Sons (1964) und in den US-Patent schriften 2 581 414 und 2 855 156.

Das Aufbringen der magnetischen Aufzeichnungsschicht auf den Träger läßt sich durchführen mit Beschichtungsverfahren wie Luftrakel-, Klingen-, Stab-, Extrudier-, Luftmesser-, Quetsch-, Eintauch-, Umkehrrollen-, Übertragungsrollen-, Gravierungs-, Auftupf-, Gieß-, Sprüh- und Drallbeschichtung und ähnliche. Andere Beschichtungsverfahren sind auch an wendbar. Diese Verfahren sind beschrieben in "Coating Kogaku (Coating Engineering)", Seiten 253 bis 277, veröffentlicht von Asakura Shoten, Tokyo (20. März 1971).

Die auf vorstehend erwähnte Weise auf den Träger aufgetragene magnetische Schicht wird getrocknet, nachdem der Überzug, falls erforderlich, einer Orientierungsbehandlung der magne tischen Substanz in der Schicht unterzogen worden ist. Falls erforderlich wird die magnetische Schicht einer Oberflächen glättung unterzogen oder zur benötigten Form geschnitten, um ein erfindungsgemäßes magnetisches Aufzeichnungsmedium zu erhalten.

Erfindungsgemäß wird im einzelnen gefunden, daß wenn die magnetische Schicht einer Oberflächenbehandlung unterzogen wird, ein magnetisches Aufzeichnungsmedium erhalten wird, das zusätzlich zu einer glatten Oberfläche auch eine hervor ragende Abriebfestigkeit aufweist. Hierzu kann vor dem Trock nen eine Behandlung zur Oberflächenglättung oder nach dem Trocknen eine Kalandrierbehandlung durchgeführt werden.

Als Träger einsetzbar sind z. B. Polyester wie Polyethylen terephthalat und Polyethylen-2,6-Naphthalat, Polycarbonate, Polyamide, Polyimide, Polyamidimide, Polyolefine wie Poly propylen, Cellulosederivate wie Cellulosetriacetat und Cellulosediacetat und ähnliche.

Befindet sich der nichtmagnetische Träger in der Form einer Folie, eines Bandes, einer Platte oder Karte, kann dieser einer rückseitigen Beschichtung auf der Seite, die der ma gnetischen Schicht gegenüberliegt, unterzogen werden, um statische Aufladungen, ein Durchdrücken der magnetischen Schicht und Gleichlaufschwankungen zu vermeiden und um die Festigkeit des magnetischen Aufzeichnungsmediums zu ver bessern und die Rückseite zu mattieren.

Diese rückseitige Schicht wird durch Vermischen, Kneten und Dispergieren von mindestens einem aus den vorstehend ange gebenen Schmiermitteln, Schleifmitteln und antistatischen Mitteln bestehenden Zusatzstoff und wahlweise einem Dis pergiermittel mit einem der vorstehend angegebenen Binde mittel und Überzugslösungsmittel und Auftragen der erhaltenen Überzugszusammensetzung auf die Rückseite des Trägers in der vorstehend angegebenen Weise und nachfolgendes Trocknen hergestellt. Es läßt sich entweder die vorstehend beschrie bene magnetische Schicht oder die rückseitige Schicht zuerst auf dem Träger vorsehen.

Die üblicherweise verwendeten, bevorzugten Zusatzstoffe sind Ruß, Graphit, Kalk, Cr₂O₃, TiO₂, CaCO₃, α-Fe₂O₃ und Siliconöle, die einzeln oder in Kombination miteinander verwendbar sind. Als Bindemittel werden die vorstehend ange gebenen hitzehärtbaren Harze bevorzugt.

Die Zusatzstoffe werden im Falle anorganischer Verbindungen in einem Anteil von etwa 20 bis 85 Gewichts-%, vorzugsweise 30 bis 80 Gewichts-% des gesamten Festkörpergehalts der rück seitigen Schicht und im Falle organischer Verbindungen in einem Anteil von etwa 0,1 bis 30 Gewichts-%, vorzugsweise 0,2 bis 20 Gewichts-% zugegeben. Die Dicke der rückseitigen Schicht auf Trockenbasis läßt sich in zweckmäßiger Weise je nach der Gesamtdicke, der Anwendung, der Form und des Anwendungszweckes des magnetischen Aufzeichnungsmediums in einem Bereich bis zu maximal etwa 5 µm auswählen.

Erfindungsgemäß wird ein magnetisches Aufzeichnungsmedium vorgesehen, dessen Ausgangsleistung innerhalb eines breiten Bereiches von langen Wellenlängen bis zu kurzen Wellenlängen vergrößert ist, und das in Form einer Drehscheibe oder Dreh platte geringere umlaufzeitabhängige Schwankungen der Ausgangsleistung ergibt.

Anhand der nachstehenden Beispiele und der Zeichnung wird die Erfindung näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 eine graphische Darstellung der Beziehung zwischen der Frequenz eines Aufzeichnungssignals und den Minimalwerten der mit der Umlaufzeit eines rotie renden Aufzeichnungsträgers periodisch schwanken den, über einen Magnetkopf umgesetzten Ausgangs leistung.

In den nachfolgenden Beispielen sind alle Mengenanteile ge wichtsbezogen, wenn nicht anders angegeben.

Beispiele Zusammensetzung A

Mit Co substituierter Ba-Ferrit (plattenförmiges Korn mit mittlerem Korndurchmesser von 0,1 µm, einem Verhältnis von Plattendurchmesser zu Platten dicke von 3,3, einer mittleren Plattendicke von 0,03 µm, einer Koerzitivfeldstärke von 660 Oe (52,5 kA/m) und einer Sättigungsmagnetisierung von

58 emE/g (B_s/ρ = 0,073 Tcm³/g)
300 Teile
Graphitpulver	15 Teile
Vinylchlorid-Vinylacetat-Maleinsäureanhydrid-Copolymerisat (Polymerisationsgrad: 450)	45 Teile
Amylstearat	10 Teile
Lecithin	3 Teile
Chromoxid (Cr₂O₃)	5 Teile
Methylethylketon	300 Teile
Toluol	300 Teile

Die vorstehend angegebenen Bestandteile wurden miteinander vermischt und unter Umrühren in einer Sandmühle dispergiert.

Zusammensetzung B

Eisenoxid mit zugegebenem Co als magnetische Substanz (von ellipsoidaler Form, einem Verhältnis von langer zu kurzer Achse von ca. 3, einer mittleren Länge der langen Achse von 0,1 µm, einer Koerzitiv feldstärke von 660 Oe (52,5 kA/m) und einer Sätti gungsmagnetisierung von

75 emE/g (B_s/ρ = 0,094 Tcm³/g)
300 Teile
Graphitpulver	15 Teile
Vinylchlorid-Vinylacetat-Maleinsäureanhydrid-Copolymerisat (Polymerisationsgrad: 450)	45 Teile
Amylstearat	10 Teile
Lecithin	3 Teile
Chromoxid (Cr₂O₃)	5 Teile
Methylethylketon	300 Teile
Toluol	300 Teile

Die vorstehend angegebenen Bestandteile wurden vermischt und unter Umrühren in einer Sandmühle dispergiert.

Beispiel 1

Es wurden 50 Teile eines Polyesterpolyols der Zusammensetzung B zugegeben und gleichmäßig mit dieser vermischt, wonach 30 Teile eines Polyisocyanats zugegeben und die erhaltene Mischung durchmischt und wieder in der Sandmühle dispergiert wurde, um eine härtende magnetische Überzugszusammensetzung zu ergeben. Diese Überzugszusammensetzung wurde auf eine Folie aus Polyethylenterephthalat von 75 µm Dicke aufge tragen, einer Koronaentladungsbehandlung unterzogen, um mittels einer Gravierwalze eine Dicke von 2 µm auf Trocken basis zu ergeben, und getrocknet, um eine erste magnetische Schicht zu bilden. Es wurden der Zusammensetzung A 50 Teile eines Polyesterpolyols zugegeben und mit dieser gründlich vermischt, wonach 30 Teile eines Polyisocyanats zugegeben wurden. Die erhaltene Mischung wurde vermischt und in der Sandmühle dispergiert, um eine härtende magnetische Über zugszusammensetzung zu ergeben. Diese Überzugszusammenset zung wurde mittels der Gravierwalze auf die vorstehend er wähnte erste magnetische Schicht aufgetragen, um eine Dicke von 2 µm auf Trockenbasis zu ergeben und eine zweite magne tische Schicht zu bilden, wonach ein Trockenvorgang erfolg te.

Beispiel 2

Nachdem im Beispiel 1 die zweite magnetische Schicht aufge tragen worden war, wurde das erhaltene magnetische Medium getrocknet und gleichzeitig in einem Magnetfeld einer Stär ke von 3800 Oe (303,0 kA/m) in senkrechter Richtung zur Ober fläche des Trägers einer Orientierung unterzogen.

Vergleichsbeispiele Zusammensetzung C

Eisenoxid mit zugegebenem Co als magnetische Substanz (mit einem Längenverhältnis von langer Achse zu kurzer Achse von 13, einer mitt leren Länge der langen Achse von 0,3 µm und einer

Koerzitivfeldstärke von 660 Oe (52,5 kA/m))
300 Teile
Graphitpulver	15 Teile
Vinylchlorid-Vinylacetat-Maleinsäureanhydrid-Copolymerisat (Polymerisationsgrad: 450)	45 Teile
Amylstearat	10 Teile
Lecithin	3 Teile
Chromoxid (Cr₂O₃)	5 Teile
Methylethylketon	300 Teile
Toluol	300 Teile

Die vorstehend angegebenen Bestandteile wurde vermischt und unter Umrühren in einer Sandmühle dispergiert.

Zusammensetzung D

Legierung als magnetische Substanz (mit einem Längenverhältnis von langer Achse zu kurzer Achse von 13, einer mittleren Länge der langen Achse von 0,3 µm und einer

Koerzitivfeldstärke von 1300 Oe (103,5 kA/m))
300 Teile
Graphitpulver	15 Teile
Vinylchlorid-Vinylacetat-Maleinsäureanhydrid-Copolymerisat (Polymerisationsgrad: 450)	45 Teile
Amylstearat	10 Teile
Lecithin	3 Teile
Chromoxid (Cr₂O₃)	5 Teile
Methylethylketon	300 Teile
Toluol	300 Teile

Die vorstehend angegebenen Bestandteile wurden vermischt und unter Umrühren in einer Sandmühle vermischt.

Vergleichsbeispiel 1

Es wurden 50 Teile eines Polyesterpolyols der Zusammensetzung A zugegeben und gleichmäßig mit dieser vermischt, wonach 30 Teile eines Polyisocyanats zugegeben wurden. Die erhaltene Mischung wurde vermischt und in der Sandmühle dispergiert, um eine härtende magnetische Überzugszusammensetzung zu bilden. Diese Überzugszusammensetzung wurde auf eine Folie aus Poly ethylenterephthalat von 75 µm Dicke aufgetragen, einer Koro naentladungsbehandlung unterzogen, um mittels einer Gravier walze eine Überzugsdicke von 4 µm auf Trockenbasis zu erge ben, und danach getrocknet.

Vergleichsbeispiel 2

Es wurden 50 Teile eines Polyesterpolyols der Zusammensetzung B zugegeben und mit dieser gleichmäßig vermischt, wonach 30 Teile eines Polyisocyanats zugegeben wurden. Die erhaltene Mischung wurde in der Sandmühle vermischt und dispergiert, um eine härtende Überzugszusammensetzung zu ergeben. Diese Über zugszusammensetzung wurde auf eine Folie aus Polyethylen terephthalat von 75 µm Dicke aufgetragen, einer Koronaentla dungsbehandlung unterzogen, um mittels einer Gravierwalze eine Überzugsdicke von 4 µm auf Trockenbasis zu ergeben, und danach getrocknet.

Vergleichsbeispiel 3

Die Gesamtmengen aus den Zusammensetzungen A und C und 100 Teile eines Polyesterpolyols wurden gleichmäßig vermischt, wonach 60 Teile eines Polyisocyanats zugegeben wurden. Die entstehende Mischung wurde in der Sandmühle vermischt und dispergiert, um eine härtende magnetische Überzugszusammen setzung zu ergeben. Diese Überzugszusammensetzung wurde auf eine Folie aus Polyethylenterephthalat von 75 µm Dicke auf getragen, einer Koronaentladungsbehandlung unterzogen, um mittels einer Gravierwalze eine Überzugsdicke von 4 µm auf Trockenbasis zu ergeben, und danach getrocknet.

Vergleichsbeispiel 4

Die Gesamtmengen aus den Zusammensetzungen A und D und 100 Teile eines Polyesterpolyols wurden gleichmäßig ver mischt, wonach 60 Teile eines Polyisocyanats zugegeben wur den. Die entstehende Mischung wurde in der Sandmühle ver mischt und dispergiert, um eine härtende Überzugszusammen setzung zu ergeben. Diese Überzugszusammensetzung wurde auf eine Folie aus Polyethylenterephthalat von 75 µm Dicke aufge tragen, einer Koronaentladungsbehandlung unterzogen, um mit tels einer Gravierwalze eine Überzugsdicke von 4 µm auf Trockenbasis zu ergeben, und danach getrocknet.

Beispiel 3

Die Verfahrensweise des Beispiels 1 wurde wiederholt mit der Ausnahme, daß anstelle des zur Herstellung der Zusammenset zung A verwendeten Ba-Ferrits ein Ba-Ferrit mit plattenförmi gem Korn, einem mittleren Korndurchmesser von 0,15 µm, einem Verhältnis von Plattendurchmesser zu Plattendicke von 3,3, einer mittleren Dicke von 0,045 µm und einer Koerzitivfeld stärke von 660 Oe (52,5 kA/m) eingesetzt wurde.

Beispiel 4

Die Verfahrensweise des Beispiels 1 wurde wiederholt mit der Ausnahme, daß anstelle des zur Herstellung der Zusammenset zung B verwendeten Eisenoxids mit zugegebenem Co als magne tische Substanz ein Eisenoxid mit zugegebenem Co als magne tische Substanz mit einem Längenverhältnis von langer Achse zu kurzer Achse von etwa 5, einer mittleren Länge der lan gen Achse von 0,17 µm und einer Koerzitivfeldstärke von 660 Oe (52,5 kA/m) eingesetzt wurde.

Beispiel 5

Die Verfahrensweise des Beispiels 1 wurde wiederholt mit der Ausnahme, daß anstelle des zur Herstellung der Zusammenset zung A verwendeten, mit Co substituierten Ba-Ferrits ein mit Co substituiertes Sr-Ferrit mit plattenförmigen Körnern, einem mittleren Korndurchmesser von 0,07 µm, einem Verhält nis von Plattendurchmesser zu Plattendicke von 3,3, einer mittleren Dicke von 0,021 µm, einer Koerzitivfeldstärke Hc von 950 Oe (75,6 kA/m) und einer Sättigungsmagnetisierung σs von 60 emE/g (B_s/ρ = 0,075 Tcm³/g) eingesetzt wurde.

Die beschichteten Folien der Beispiele 1 bis 5 und der Vergleichsbeispiele 1 bis 4 wurden getrocknet und einer Kalandrierbehandlung unterzogen, wonach daraus Scheiben mit einem Durchmesser von 50 mm ausgestanzt wurden, um scheiben förmige magnetische Aufzeichnungsträger herzustellen.

An diesen Proben wurden Messungen der Ausgangsleistungen bei der Wiedergabe von Aufzeichnungen bei einem Spurdurchmesser von 40 mm und einer Drehzahl von 3600 U/min unter Verwen dung eines Ferritkopfes durchgeführt. Bei allen Proben erga ben sich die von der Umlaufzeit abhängigen periodischen Schwankungen der Ausgangsleistung jeweils nach Umdrehungen von 180°. Wenn bei einer Probe die maximale oder höhere Ausgangsleistung mit A und die minimale oder niedrigere Aus gangsleistung mit B bezeichnet wird, dann läßt sich die prozentuale Schwankung der Ausgangsleistung durch den Aus druck 100 (A-B)/A % darstellen. Die auf diese Weise er mittelten Ergebnisse sind in der Tabelle I dargestellt:

Tabelle 1

In der Fig. 1, in der die Beziehung zwischen der Frequenz eines Aufzeichnungssignals und den Minimalwerten B der mit der Umlaufzeit des rotierenden Aufzeichnungsträgers perio disch schwankenden Ausgangsleistung dargestellt ist, ent sprechen die Kurven 1 bis 5 den Beispielen 1 bis 5 und die Kurven C-1 bis C-4 den Vergleichsbeispielen 1 bis 4.

Wie den in der Tabelle I und in der Fig. 1 dargestellten Ergebnissen entnehmbar ist, sind bei den Beispielen 1 bis 5 die Schwankungen der Ausgangsleistung geringer und die Aus gangsleistungen selbst innerhalb eines breiten Frequenz bereiches größer.

Claims

1. Magnetisches Aufzeichnungsmedium mit einem nichtmagneti schen Träger und einer darauf vorgesehenen magnetischen Schicht, die eine ferromagnetische Substanz enthält und die eine Mehrschichtstruktur aufweist, die aus einer oberen und einer unteren Schicht besteht, wobei die obere Schicht eine ferromagnetische Substanz mit einem plattenförmigen hexagonalen System enthält, dessen Achse leichter Magnetisierbarkeit in senkrechter Richtung zur Plattenoberfläche liegt, dadurch gekennzeichnet, daß die untere Schicht eine ferromagnetische Substanz in einer ellipsoidalen Form mit 1,5 ≦ lange Achse/kurze Achse ≦ 5 mit einer Sättigungsmagnetisierung von mindestens 60 emE/g (B_s/ρ = 0,075 Tcm³/g) enthält und daß das magnetische Aufzeichnungs medium scheibenförmig ist.

2. Magnetisches Aufzeichnungsmedium nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die magne tische Schicht der oberen Schicht in senkrechter Richtung zur Oberfläche des nichtmagnetischen Trägers orientiert ist.

3. Magnetisches Aufzeichnungsmedium nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die ferro magnetische Substanz der oberen Schicht ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus Bariumferrit, Strontiumferrit, Bleiferrit, Calciumferrit, Mangan-Bismut-Legierungen und hexagonalen Cobaltlegierungen.

4. Magnetisches Aufzeichnungsmedium nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die ferro magnetische Substanz der oberen Schicht ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus mit Co substituierten Barium ferriten und mit Co substituierten Strontiumferriten.

5. Magnetisches Aufzeichnungsmedium nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die ferro magnetische Substanz der oberen Schicht einen Plattendurch messer von 0,01 bis 10 µm und eine Plattendicke von 0,003 bis 5 µm aufweist.

6. Magnetisches Aufzeichnungsmedium nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die ferro magnetische Substanz der oberen Schicht ein Verhältnis von Plattendurchmesser zu Plattendicke von mindestens 2 aufweist.

7. Magnetisches Aufzeichnungsmedium nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die ferro magnetische Substanz der unteren Schicht ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus Eisenoxiden mit zugegebenem Co und daraus erhaltenen reduzierten Legierungen.

8. Magnetisches Aufzeichnungsmedium nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Sättigungsmagnetisierung im Bereich von 70 bis 130 emE/g (B_s/ρ = 0,088 bis 0,163 Tcm³/g) liegt.

9. Magnetisches Aufzeichnungsmedium nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die ferro magnetische Substanz in ellipsoidaler Form eine Teilchen größe (lange Achse) von 0,01 bis 10 µm aufweist.

10. Magnetisches Aufzeichnungsmedium nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die obere Schicht eine Dicke von 0,1 bis 10 µm und die untere Schicht eine Dicke von 0,1 bis 20 µm aufweist.

11. Magnetisches Aufzeichnungsmedium nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die ferro magnetische Substanz in ellipsoidaler Form eine Koerzitiv feldstärke von 400 bis 1000 Oe (31,8 bis 79,6 kA/m) aufweist.

12. Magnetisches Aufzeichnungsmedium nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die ferro magnetische Substanz des plattenförmigen hexagonalen Systems eine Koerzitivfeldstärke von 400 bis 2000 Oe (31,8 bis 159,0 kA/m) aufweist.

13. Magnetisches Aufzeichnungsmedium nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die ferro magnetische Substanz des plattenförmigen hexagonalen Systems mindestens die gleiche Koerzitivfeldstärke wie die ferro magnetische Substanz in der ellipsoidalen Form aufweist.

14. Magnetisches Aufzeichnungsmedium nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die ferro magnetische Substanz des plattenförmigen hexagonalen Systems eine Sättigungsmagnetisierung von mindestens 30 emE/g (B_s/ρ = 0,038 Tcm³/g) aufweist.