DE3709635A1 - Magnetaufzeichnungsmedium - Google Patents
MagnetaufzeichnungsmediumInfo
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Description
Die Erfindung betrifft ein Magnetaufzeichnungsmedium, sie
betrifft insbesondere ein Magnetaufzeichnungsmedium, beispielsweise
ein Audiokassettenband oder ein Videokassettenband
mit einer verbesserten Wärmebeständigkeit.
Als Magnetaufzeichnungsmedium (nachstehend auch als Magnetband
bezeichnet), beispielsweise als Audioband oder Videoband,
wird allgemein ein Aufzeichnungsband aus einem nicht-magnetischen
magnetischen Träger und einer auf dem Träger vorgesehenen
magnetischen Aufzeichnungsschicht, die ein in einer Harzkomponente
(Bindemittel) dispergiertes ferromagnetisches Pulver
enthält, verwendet. Neuerdings werden Audiobänder oder Videobänder
in großem Umfang in Form einer Kassette verwendet,
die das Band darin einschließt.
Früher wurde das in einer Kassette eingeschlossene Audioband
oder Videoband unter milden Umgebungsbedingungen mit geringen
Temperaturschwankungen, beispielsweise im Zimmer einer
Wohnung, verwendet oder gelagert. Mit der Entwicklung stereophoner
Systeme in einem Automobil (d. h. mit der Entwicklung
des Automobilstereo) wird das Audioband jetzt häufig in
einem Automobil verwendet oder gelagert. Es wurde berichtet,
daß die Temperatur in Innern eines Automobils manchmal bis
auf einen sehr hohen Wert von beispielsweise bis zu 104°C
steigt, wenn das Automobil eine bestimmte Zeit lang unter
Sonneneinstrahlung im Sommer stehengelassen wird entsprechend
einem Hochtemperatur- oder Niedertemperatur-Test für Automobilteile
(JIS-D-0204). Wenn ein Audioband, das in einem
Kassettengerät im Radio installiert ist, im Freien verwendet
wird, ist außerdem das Band manchmal einer verhältnismäßig
hohen Temperatur ausgesetzt. Ein Videoband ist ebenfalls
manchmal einer hohen Temperatur ausgesetzt, wenn das Band im
Freien verwendet wird in Verbindung mit einem tragbaren
Videorekorder oder einer tragbaren Videokamera.
Die meisten der konventionellen Magnetaufzeichnungsbänder
schrumpfen in der Längsrichtung, wobei eine Gesamtkräuselung
auftritt, und/oder sie schrumpfen in Richtung der Breite,
wobei eine partielle Kräuselung auftritt, wenn sie für einen
langen Zeitraum einer hohen Temperatur ausgesetzt sind. Außerdem
schiebt ein konventionelles Magnetaufzeichnungsband, das um einen
Spulenkern herumgewickelt ist, manchmal den Trichter nach außen,
wenn es bei hohen Temperaturen stehengelassen wird, weil das
herumgewickelte Band schrumpft und so den Trichter sehr festhält.
Ein in dieser Weise verformtes Magnetaufzeichnungsband
zeigt extreme Schwankungen der Leistungsabgabe bei der Wiedergabe,
so daß keine normale Wiedergabe erfolgen kann. Außerdem
läuft ein solches verformtes Band nicht glatt. Die Verformung
des Magnetaufzeichnungsbandes ist noch häufiger festzustellen
bei verhältnismäßig langen Magnetaufzeichnungsbändern für
eine lange Spieldauer, wie z. B. Audiokassettenbändern der
Typen C-80, C-90 und C-120 und bei Videokassettenbändern mit
einer langen Spieldauer. Bei einem solchen langen Aufzeichnungsband
wickelt sich das Band unter Ausbildung von extrem
vielen Falten um einen Spulenkern herum, wodurch der Spulenkern
häufiger verformt oder herausgestoßen wird.
Man ist daher auf der Suche nach einem Magnetaufzeichnungsmedium
mit einem verminderten Wärmeschrumpfungsverhältnis und
für diesen Zweck wurde daher ein nicht-magnetischer Träger
mit einem niedrigen Wärmerschrumpfungsverhältnis in einem
Magnetaufzeichnungsmedium verwendet.
So ist beispielsweise in der vorläufigen japanischen Patentpublikation
59 (1984)-11 531 ein Magnetaufzeichnungsmedium mit
einem Wärmeschrumpfungsverhältnis von nicht weniger als 1% in
der Richtung, entlang der die höchste Wärmeschrumpfung auftritt,
wenn das Medium bei 100°C stehengelassen wird, beschrieben.
Darin ist angegeben, daß im Falle der Verwendung
eines verstreckten Polyethylenterephthalatfilms, der in großem
Umfange als flexibler Träger (nicht-magnetischer Träger)
verwendet wird, der Film zweckmäßig einer Wärmebehandlung
unterworfen wird, um das Wärmeschrumpfungsverhältnis herabzusetzen.
D. h., durch eine solche Wärmebehandlung kann das
Wärmeschrumpfungsverhältnis des resultierenden Trägers auf
einen Wert von nicht höher als 1% herabgesetzt werden, während
der nach einem konventionellen Verfahren hergestellte
Polyethylenterephthalatfilm im allgemeinen ein Wärmeschrumpfungsverhältnis
von etwa 2,3% aufweist.
Wenn jedoch das Wärmeschrumpfungsverhältnis des Polyethylenterephthalatfilms
durch Anwendung der vorstehend beschriebenen
Wärmebehandlung und dgl. verringert wird, nimmt gleichzeitig
mit der Verminderung des Wärmeschrumpfungsverhältnisses sein
Young'scher Modul im allgemeinen ab. Ein Magnetaufzeichnungsmedium
mit einem flexiblen Träger mit einem derart niedrigen
Young'schen Modul neigt dazu, wegen einer unzureichenden mechanischen
oder physikalischen Festigkeit bei normalem Lauf
verformt zu werden.
Es bestehen daher Beschränkungen bei der Herstellung eines
Magnetaufzeichungsmediums, das gleichzeitig zufriedenstellende
Laufeigenschaften und ein niedriges Wärmeschrumpfungsverhältnis
aufweist, bei Anwendung der konventionellen Verfahren
vom Standpunkt der Verbesserung der mechanischen
Festigkeit des resultierenden Aufzeichnungsmediums aus betrachtet.
Ziel der vorliegenden Erfindung ist es daher, ein Magnetaufzeichungsmedium
zur Verfügung zu stellen, das beim wiederholten
Ablaufenlassen unter normalen Bedingungen und selbst dann,
wenn das Medium hohen Temperaturen ausgesetzt ist, kaum verformt
wird. Ziel der Erfindung ist es ferner, ein Magnetaufzeichnungsmedium
zur Verfügung zu stellen, das verbesserte
Laufeigenschaften und verbesserte elektromagnetische Umwandlungseigenschaften sowie eine verbesserte Wärmebeständigkeit
aufweist.
Gegenstand der Erfindung ist ein Magnetaufzeichnungsmedium
mit einem Wärmeschrumpfungsverhältnis von nicht mehr als
1%, das enthält oder besteht aus einem nicht-magnetischen
Träger in Form eines Bandes, das ein Wärmeschrumpfungsverhältnis von nicht mehr als 1,8%, einen Young'schen Modul
von 450 bis 650 kg/mm2 in der Längsrichtung und einen
Young'schen Modul von 450 bis 550 kg/mm2 in Richtung der
Breite aufweist, und einer auf dem Träger vorgesehenen
magnetischen Aufzeichnungsschicht, die enthält oder besteht
aus einem Bindemittel und einem darin dispergierten
ferromagnetischen Pulver, und das ein Quadrat- bzw. Rechteckverhältnis
von nicht weniger als 0,89 aufweist. Alle hier genannten
Wärmeschrumpfungsverhältnisse sind Werte, die nach 4-stündigem
Stehenlassen bei 110°C bestimmt wurden.
Unter dem hier verwendeten Ausdruck "Wärmeschrumpfungsverhältnis"
ist ein Wärmeschrumpfungsverhältnis zu verstehen,
das in der Richtung gemessen wird, entlang der die höchste
Wärmeschrumpfung auftritt. Ein Magnetband und ein nicht-
magnetischer Träger weisen im allgemeinen das höchste Wärmeschrumpfungsverhältnis
in der Längsrichtung auf.
Das erfindungsgemäße Magnetaufzeichungsmedium wird durch
die Wärmeschrumpfung kaum verformt, selbst wenn es für eine
lange Zeitspanne in einer Hochtemperaturatmosphäre stehen
gelassen wird, weil das Wärmeschrumpfungsverhältnis des
Aufzeichnungsmediums einen sehr niedrigen Wert hat.
Im einzelnen gilt folgendes: Während bei einem konventionellen
Magnetaufzeichnungsmedium das Wärmeschrumpfungsverhältnis
vermindert wird durch Verwendung eines Trägers mit einem
niedrigen Wärmeschrumpfungsverhältnis, wird bei dem erfindungsgemäßen
Magnetaufzeichnungsmedium das Wärmeschrumpfungsverhältnis
herabgesetzt, indem man auf einen Träger eine
magnetische Aufzeichnungsschicht aufbringt, die ein hohes Quadrat-
bzw. Rechteckverhältnis aufweist und das Wärmeschrumpfungsverhältnis
des Auzeichnungsmediums selbst verringern kann.
Erfindungsgemäß ist es daher nicht erforderlich, einen
speziellen Träger mit einem extrem niedrigen Wärmeschrumpfungsverhältnis
zu verwenden und der erfindungsgemäß verwendete
Träger kann aus solchen ausgewählt werden, wie sie
üblicherweise verwendet werden und die ein verhältnismäßig
niedriges Wärmeschrumpfungsverhältnis aufweisen, wobei man
ein Magnetaufzeichnungsmedium mit einem weiter verminderten
Wärmeschrumpfungsverhältnis, verglichen mit einem konventionellen
Magnetaufzeichnungsmedium, erhält.
Da bei dem erfindungsgemäßen Magnetaufzeichnungsmedium
nahezu keine Abnahme der mechanischen Festigkeit des Trägers,
hervorgerufen durch die Verminderung des Wärmeschrumpfungsverhältnisses
des Trägers (nämlich durch Verminderung des
Young'schen Modul des Trägers), verwendet wird, tritt eine
Beeinträchtigung (Verschlechterung) der Festigkeit, die
begleitet ist von der Abnahme des Wärmeschrumpfungsverhältnisses,
wie sie in einem konventionellen Medium auftritt,
erfindungsgemäß nicht auf. Als Folge davon weist das erfindungsgemäße
Magnetaufzeichnungsmedium eine hohe Laufhaltbarkeit
beim normalen Laufenlassen sowie ein niedriges Wärmeschrumpfungsverhältnis
auf.
Das erfindungsgemäße Magnetaufzeichnungsmedium behält nicht
nur die ausgezeichneten Eigenschaften des bekannte Trägermaterials,
wie z. B. eines Polyethylenterephthalatfilms,
sondern weist darüber hinaus auch die obengenannten niedrigen
Wärmeschrumpfungseigenschaften auf. Aus diesen Gründen
ist das erfindungsgemäße Magnetaufzeichnungsmedium bei der
praktischen Verwendung sehr wertvoll.
Insbesondere im Falle eines Audiokassettenbandes (eines Audiobandes)
das in einer Kassette in einer um einen Kern herumgewickelten
Form eingeschlossen ist) tritt das Phänomen, daß
der Kern herausgestoßen wird, kaum auf wegen des niedrigen
Wärmeschrumpfungsverhältnisses des Bandes, selbst wenn das
Band in der um den Kern herumgewickelten Form bei einer
hohen Temperatur von etwa 100°C oder höher aufbewahrt wird.
Das Magnetband ist daher nahezu frei von Bandlaufstopps beim
Ablaufenlassen und weist gute Laufeigenschaften auf.
Außerdem weist das erfindungsgemäße Aufzeichnungsmedium
gute elektromagnetische Umwandlungseigenschaften auf als
Folge des hohen Rechteckverhältnisses der magnetischen
Aufzeichnungsschicht.
Ein erfindungsgemäßes Magnetaufzeichnungsmedium besteht im
Prinzip aus einem nicht-magnetischen Träger und einer auf
dem Träger angeordneten magnetischen Aufzeichnungsschicht.
Der nicht-magnetische Träger des erfindungsgemäßen Magnetaufzeichnungsmediums weist ein Wärmeschrumpfungsverhältnis
von nicht höher als 1,8%, vorzugsweise von nicht höher
als 1,5%, insbesondere von nicht höher als 1,3% auf,
bestimmt, nachdem der Träger 4 Stunden lang bei 110°C stehen
gelassen worden ist.
Das erfindungsgemäße Magnetaufzeichnungsmedium liegt in
kontinuierlicher (endloser) Form, beispielsweise als Band,
vor und der nicht-magnetische Träger liegt ebenfalls in
kontinuierlicher (endloser) Form vor. Unter dem Wärmeschrumpfungsverhältnis
in dem erfindungsgemäßen Aufzeichnungsmedium
ist ein Wärmeschrumpfungsverhältnis zu verstehen,
das in der Richtung gemessen wird, entlang der die höchste
Wärmeschrumpfung auftritt, d. h. in der Längsrichtung.
Wenn das Wärmeschrumpfungsverhältnis des Trägers mehr als
1,8% beträgt, kann das Wärmeschrumpfungsverhältnis des
resultierenden Gesamtmediums nicht wirksam verringert werden,
so daß das resultierende Medium kaum zufriedenstellende
Laufeigenschaften aufweist, nachdem das Medium einer hohen
Temperatur ausgesetzt worden ist. Der nicht-magnetische
Träger mit dem oben angegebenen Wärmeschrumpfungsverhältnis
kann nach einem konventionellen Verfahren, beispielsweise
nach einem Verfahren hergestellt werden, bei dem die Bedingungen
zur Verstreckung eines Trägermaterials (Films)
in geeigneter Weise eingestellt werden, oder nach einem
Verfahren, bei dem das verstreckte Material erhitzt wird.
Wenn das Wärmeschrumpfungsverhältnis des Films nach den
konventionellen Verfahren herabgesetzt wird, nimmt im allgemeinen
der Young'sche Modul des Films ab. Wenn ein solcher
Film als Träger verwendet wird, nimmt zwar das Wärmeschrumpfungsverhältnis
des resultierenden Magnetaufzeichungsmediums
ab, gleichzeitig nimmt aber auch seine Festigkeit
ab. Die Folge davon ist, daß das Magnetaufzeichungsmedium
die Neigung hat, bei wiederholtem Laufenlassen unter Normalbedingungen
verformt zu werden.
Daher sollte der nicht-magnetische Träger des erfindungsgemäßen
Aufzeichnungsmediums einen Young'schen Modul in dem
Bereich von 450 bis 650 kg/mm2 in der Längsrichtung (MD)
und einen Young'schen Modul in dem Bereich von 450 bis
550 kg/mm2 in der Richtung der Breite (TD) aufweisen zusätzlich
zu einem Wärmeschrumpfungsverhältnis innerhalb des
oben angegebenen Bereiches. Die Differenz zwischen diesen
Young'schen Moduli ist vorzugsweise nicht größer als 250
kg/mm2.
Im Falle eines Magnetbandes mit einem Quadrat- bzw. Rechteckverhältnis
der magnetischen Schicht und einem Wärmeschrumpfungsverhältnis des Trägers, die beide innerhalb des erfindungsgemäß
definierten Bereiches liegen, bei dem jedoch die
Young'schen Moduli des Trägers unterhalb des oben definierten
niedrigsten Grenzwertes liegen, tritt kaum eine Verformung
des Bandes durch Wärmeschrumpfung auf, das Band wird
jedoch ungleichmäßig um einen Kern herumgewickelt während
des Laufenlassens für einen langen Zeitraum unter Normalbedingungen,
was dazu führt, daß der Bandlauf stoppt.
Der erfindungsgemäß verwendbare nicht-magnetische Träger
kann beispielsweise hergestellt werden, indem man einen
Polyesterfilm einer biaxialen Verstreckung (biaxialen
Orientierung) unter Kontrollieren der Verstreckungsbedingungen
unterwirft und dann den verstreckten Film auf eine
Temperatur von nicht weniger als 110°C erhitzt.
Zu Beispielen für bevorzugte Materialien für den nicht-magnetischen
Träger gehören Polyesterfilme, Polycarbonatfilme,
Polyamidfilme, Polysulfonfilme, Polypropylenfilme und Polyäthersulfonfilme.
Besonders bevorzugt sind Polyesterfilme,
wie z. B. ein Polyethylenterephthalatfilm, weil sie ausgezeichnete
Eigenschaften als nicht-magnetischer Träger aufweisen
und verhältnismäßig billig herstellbar sind.
Der erfindungsgemäß verwendete nicht-magnetische Träger hat
im allgemeinen eine Oberfläche mit einer Mittel-Linien-Durchschnittshöhe
(Ra) in dem Bereich von 0,01 bis 0,1 µm auf
der Seite, auf die eine magnetische Aufzeichnungsschicht
aufgebracht werden soll. Die Verwendung eines nicht-magnetischen
Trägers mit der oben angegebenen Oberflächenrauheit
gewährleistet gute Laufeigenschaften des resultierenden
Bandes, weil die Oberfläche der magnetischen Aufzeichnungsschicht
keine übermäßige Glätte aufweist und deshalb der
Reibungskoeffizient ihrer Oberfläche nicht zu hoch ist. Da
die Oberfläche der magnetischen Aufzeichnungsschicht nicht
übermäßig rauh ist, wird eine Beeinträchtigung (Verschlechterung)
der elektromagnetischen Umwandlungseigenschaften,
hervorgerufen durch einen Spielraumverlust zwischen der
Oberfläche der Aufzeichnungsschicht und dem Magnetkopf,
vermindert.
Die Dicke des nicht-magnetischen Trägers liegt im allgemeinen in dem Bereich von 5 bis 30 µm, vorzugsweise von 5 bis
20 µm.
Die Oberfläche des Trägers, auf den keine magnetische
Aufzeichnungsschicht aufgebracht ist, kann gewünschtenfalls
mit einer Rückschicht (Unterlagenschicht) versehen sein.
Es ist auch möglich, zwischen dem Träger und der magnetischen
Aufzeichnungsschicht oder der Rückschicht (Unterlagenschicht)
eine Haftschicht vorzusehen.
Auf dem Träger ist eine magnetische Aufzeichnungsschicht,
die ein in einem Bindemittel dispergiertes ferromagnetisches
Pulver enthält, vorgesehen.
Als Bindemittel, das in dem erfindungsgemäßen Magnetaufzeichnungsmedium
verwendbar ist, können solche genannt werden,
wie sie üblicherweise für die Bildung einer Magnetaufzeichnungsschicht
eingesetzt werden. Zu Beispielen für geeignete Bindemittel
gehören Vinylchlorid/Vinylacetat-Copolymere mit Vinylalkohol,
Maleinsäure oder Acrylsäure, Vinylchlorid/Vinylidenchlorid-
Copolymere, Vinylchlorid/Acrylnitril-Copolymere,
Ethylen/Vinylacetat-Copolymere, Cellulosederivate, wie
Nitrocellulose, Acrylharz, Polyvinylacetalharz, Polyvinylbutyralharz
und Polyurethanharz. Bevorzugt wird eine Kombination
aus einem Vinylchlorid/Vinylacetat-Copolymeren mit einer
weiteren wiederkehrenden Einheit, wie z. B. Maleinsäure
oder Vinylalkohol, und einem Polyurethanharz verwendet.
Außerdem kann eine Polyisocyanatverbindung als Härter in
Kombination mit den obengenannten Copolymeren oder Harzen
verwendet werden.
Das Bindemittel wird im allgemeinen in einer Menge von 10
bis 100 Gew.-Teilen, bezogen auf 100 Gew.-Teile des ferromagnetischen
Pulvers, verwendet.
Das ferromagnetische Pulver kann aus solchen ausgewählt
werden, wie sie üblicherweise verwendet werden. Zu Beispielen für geeignete ferromagnetische Pulver gehören ein
ferromagnetisches Pulver vom Eisenoxid-Typ, wie γ-Fe2O3,
ein ferromagnetisches Pulver vom modifizierten Eisenoxid-Typ,
wie z. B. ein Co enthaltenes ferromagnetisches Eisenoxid-
Pulver, und ein ferromagnetisches Metallpulver, das hauptsächlich
Kobalt, Nickel oder Eisen enthält.
Es besteht keine spezifische Beschränkung in bezug auf die
Gestalt des ferromagnetischen Pulvers, vorausgesetzt, daß die
Gestalt eine üblicherweise angewendete ist. Ein ferromagnetisches
Pulver in einer nadelförmigen Gestalt unterliegt jedoch
im allgemeinen einer magnetischen Orientierung, wobei die
ferromagnetischen Teilchen parallel zur Längsrichtung ausgerichtet
werden, so daß das ferromagnetische Pulver in nadelförmiger
Gestalt vom Standpunkt der wirksamen Herabsetzung des
Wärmeschrumpfungsverhältnisses des resultierenden Magnetaufzeichnungsmediums
aus betrachtet bevorzugt verwendet wird.
Die auf dem nicht-magnetischen Träger vorgesehene magnetische
Aufzeichnungsschicht weist ein Quadrat- bzw. Rechteckverhältnis
auf, das nicht unterhalb des oben angegebenen
spezifischen Wertes liegt.
Üblicherweise wird das Rechteckverhältnis der magnetischen
Aufzeichungsschicht nur verbessert zur Verbesserung der
elektromagnetischen Umwandlungseigenschaften. Untersuchungen
haben jedoch gezeigt, daß dann, wenn eine magnetische
Aufzeichnungsschicht auf dem Träger ein Rechteckverhältnis
aufweist, das nicht unterhalb des spezifischen Wertes liegt,
die magnetische Aufzeichnungsschicht nicht nur als Schicht zur
Aufzeichnung von Signalen, sondern auch zur wirksamen Herabsetzung
der Wärmeschrumpfungseigenschaften des nicht-magnetischen
Trägers dient.
Das Quadrat- bzw. Rechteckverhältnis (d. h. das Verhältnis maximale Restflußdichte/
maximale Flußdichte) der magnetischen Aufzeichnungsschicht
kann im allgemeinen erhöht werden durch Verbesserung
der Orientierungseigenschaften der ferromagnetischen
Teilchen in der magnetischen Aufzeichnungsschicht.
Im allgemeinen ist das Wärmeschrumpfungsverhältnis des ferromagnetischen
Pulvers selbst wesentlich niedriger als dasjenige
des nicht-magnetischen Trägers. Das Rechteckverhältnis
der magnetischen Aufzeichnungsschicht wird erhöht durch
Ausrichtung (Orientierung) der ferromagnetischen Teilchen
in ihrer Ordnung in der Aufzeichnungsschicht, wodurch das
Wärmeschrumpfungsverhältnis der Aufzeichnungsschicht nahe
bei demjenigen des ferromagnetischen Pulvers ist. Als Ergebnis
verstärkt die magnetische Aufzeichnungsschicht den nicht-
magnetischen Träger und dient als eine Schicht zur Herabsetzung
des Wärmeschrumpfungsverhältnisses des nicht-magnetischen
Trägers.
Das erfindungsgemäße Magnetaufzeichnungsmedium umfaßt eine
magnetische Aufzeichnungsschicht mit einem Rechteckverhältnis
von nicht weniger als 0,89, die auf dem obengenannten
nicht-magnetischen Träger vorgesehen ist. Das Rechteckverhältnis
der magnetischen Aufzeichnungsschicht beträgt
vorzugsweise nicht weniger als 0,90, insbesondere nicht
weniger als 0,91.
Das Wärmeschrumpfungsverhältnis des Magnetaufzeichnungsmediums
mit dem obengenannten nicht-magnetischen Träger und
der obengenannten magnetischen Aufzeichnungsschicht gemäß
der vorliegenden Erfindung ist nicht höher als 1%, nachdem
das Medium 4 Stunden lang bei 110°C stehen gelassen worden
ist. Selbst wenn ein Polyethylenterephthalatfilm als nicht-
magnetischer Träger verwendet wird, wird ein magnetisches
Aufzeichnungsmedium mit einem Wärmeschrumpfungsverhältnis
von nicht mehr als 0,5% erhalten, nachdem das Medium 4 Stunden
lang bei einer Temperatur von 110°C stehen gelassen
worden ist.
Durch Einstellen des Rechteckverhältnisses der Aufzeichnungsschicht
auf einen Wert von nicht weniger als 0,94 kann das
Wärmeschrumpfungsverhältnis des resultierenden Mediums so
geändert werden, daß es unterhalb eines bestimmten Wertes
liegt, selbst wenn das Wärmeschrumpfungsverhältnis des nicht-
magnetischen Trägers verhältnismäßig hoch ist. Wenn beispielsweise
ein Träger mit einem Wärmeschrumpfungsverhältnis
von 1,3 verwendet wird, weist das resultierende Magnetaufzeichnungsmedium
ein niedriges Wärmeschrumpfungsverhältnis
von nicht mehr als 0,4% auf.
Die Dicke der magnetischen Aufzeichnungsschicht liegt im
allgemeinen in dem Bereich von 0,5 bis 10 µm. Das Verhältnis
zwischen der Dicke des nicht-magnetischen Trägers und der
Dicke der magnetischen Aufzeichnungsschicht liegt vorzugsweise
in dem Bereich von 10 : 5 bis 10 : 9.
Wenn die Dicke der magnetischen Aufzeichnungsschicht übermäßig
gering ist, verglichen mit derjenigen des nicht-magnetischen
Trägers, definiert das Wärmeschrumpfungsverhältnis
des Trägers fast das Wärmeschrumpfungsverhältnis des Mediums
und dadurch wird das Wärmeschrumpfungsverhältnis des Magnetaufzeichnungsmediums
kaum vermindert. Wenn die Dicke der
magnetischen Aufzeichnungsschicht übermäßig hoch ist, verglichen
mit derjenigen des nicht-magnetischen Trägers,
nimmt manchmal die mechanische Festigkeit des resultierenden
Mediums ab.
Das Rechteckverhältnis der magnetischen Aufzeichnungsschicht
kann nicht auf den obengenannten Wert erhöht werden, indem
man nur die konventionelle magnetische Orientierung durchführt,
die allgemein bei der Herstellung eines Magnetaufzeichnungsmediums
angewendet wird, sondern es ist erforderlich,
ein spezifisches Verfahren, wie es nachstehend beschrieben
wird, zur Herstellung des erfindungsgemäßen Magnetaufzeichnungsmediums
anzuwenden.
Zur Erhöhung des Rechteckverhältnisses der magnetischen
Aufzeichnungsschicht wird beispielsweise ein magnetischer
Lack für die Bildung einer magnetischen Aufzeichnungsschicht
zusätzlich gerührt mittels einer Hochleistungs-
Dispergiervorrichtung, beispielsweise eines Dispersers oder
eines Hochgeschwindigkeits-Homomischers, unmittelbar vor
dem Aufbringen des magnetischen Lackes in Form einer Schicht,
um so die Dispergierung des ferromagnetischen Pulvers zu
verbessern.
Im übrigen wird eine aufgebrachte Schicht aus dem magnetischen
Lack (Anstrich) einer magnetischen Orientierung
unterworfen, während die aufgebrachte Schicht noch feucht ist, und dann wird die aufgebrachte Schicht getrocknet in
einer Trocknungsvorrichtung, die zusammen mit einer magnetischen
Orientierungseinrichtung installiert ist, die umfaßt
ein Solenoid oder einen Kobaltmagneten bei der Behandlung
mit einem Elektromagneten. Das Rechteckverhältnis der
magnetischen Aufzeichnungsschicht wird dadurch erhöht.
Zur Durchführung dieser magnetischen Orientierung (Ausrichtung)
kann eine magnetische Orientierungsvorrichtung, wie
sie in der vorläufigen japanischen Patentpublikation
54 (1979)-1 49 606 beschrieben ist, verwendet werden.
Alternativ kann, wie in der vorläufigen japanischen Patenpublikation
51 (1976)-77 303 und in den japanischen Patentpublikationen
56 (1981)-856 und 57 (1982)-13 051 beschrieben,
die aufgebrachte Schicht aus dem magnetischen Lack
(Anstrich) unter solchen Bedingungen einer magnetischen
Orientierung (Ausrichtung) unterworfen, daß die Oberfläche
der aufgebrachten Schicht mit einer flexiblen Folie in
Kontakt gebracht wird (dieses Verfahren wird nachstehend
einfach als "Glättungsfolien-Behandlung" bezeichnet),
um das Rechteckverhältnis der magnetischen Aufzeichnungsschicht
zu erhöhen.
Die vorstehend beschriebenen Verfahren werden in geeigneter
Weise in Kombination miteinander verwendet, um das Rechteckverhältnis
der magnetischen Aufzeichnungsschicht auf einen
Wert von nicht weniger als 0,89 einzustellen.
Die magnetische Aufzeichnungsschicht des erfindungsgemäßen
Aufzeichnungsmediums enthält im allgemeinen weitere Zusätze,
wie z. B. Schleifmittel (wie Cr2O3, SiC und α-Al2O3),
elektrisch leitenden Ruß und Gleitmittel bzw. Schmiermittel
(wie z. B. Fettsäuren, Fettsäureester und Siliconverbindungen).
Das Verfahren zur Herstellung des erfindungsgemäßen Magnetaufzeichnungsmediums
wird nachstehend beschrieben.
Zuerst werden die obengenannten Komponenten für die Bildung
einer magnetischen Aufzeichnungsschicht einem geeigneten
Lösungsmittel zugesetzt und dann werden sie auf konventionelle
Weise miteinander gemischt (gerührt) zur Herstellung eines
magnetische Lackes (Anstriches) (in Form einer Dispersion).
Der magnetische Lack wird in Form einer Schicht unter
Anwendung eines konventionellen Verfahrens auf den obengenannten
Träger aufgebracht. Das Dispergier- bzw. Rührverfahren
wird vorzugsweise fortgesetzt, bis unmittelbar vor
Beginn des Beschichtungsverfahrens.
Danach wird die aufgebrachte Schicht aus dem magnetischen
Lack einer magnetischen Orientierung (Ausrichtung) unterworfen,
während die aufgebrachte Schicht noch feucht ist. Die
magnetische Orientierung (Ausrichtung) wird vorzugsweise
gleichzeitig mit der obengenannten Glättungs-Folienbehandlung
durchgeführt.
Die aufgebrachte Schicht, die der magnetischen Orientierung
(Ausrichtung) unterworfen worden ist, wird vorzugsweise
trocknen gelassen, wobei man auf die Schicht einen
Elektromagneten einwirken läßt, wie vorstehend beschrieben.
Anschließend wird die getrocknete Schicht aus dem magnetischen
Lack einem Glättungsverfahren, beispielsweise einem Superkalandrierverfahren,
unterworfen, wobei man eine magnetische
Aufzeichnungsschicht erhält. Der nicht-magnetische
Träger mit der darauf befindlichen magnetischen Aufzeichnungsschicht
wird auf die gewünschte Form zugeschnitten.
Auf diese Weise erhält man ein erfindungsgemäßes Magnetaufzeichnungsmedium.
Das wie vorstehend beschrieben hergestellte Magnetaufzeichnungsmedium
wird vorzugsweise als Audiokassettenband oder
als Videokassettenband verwendet, weil das Medium ein niedriges
Wärmeschrumpfungsverhältnis aufweist.
Die Erfindung wird durch die folgenden Beispiele und Vergleichsbeispiele
näher erläutert. Alle darin angegebenen
Teile stehen für Gewichtsteile, wenn nichts anderes angegeben
ist.
Die Messung der verschiedenen Werte, Eigenschaften und
Charakteristiken erfolgte unter Anwendung der folgenden
Verfahren:
Eine Probe wurde bei 23°C und 60% relativer Feuchtigkeit
(RH) stehen gelassen und dann wurden Markierungen in Abständen
von etwa 10 cm auf der Probe angebracht. Jedes
Intervall (A) wurde mittels eines Mikrometers genau ausgemessen.
Anschließend wurde die mit Markierungen versehene
Probe 4 Stunden lang bei 110°C unter solchen Bedingungen
aufbewahrt, daß eine Spannung von 0,4 g/10 mm (Breite) an
die Probe angelegt wurde. Nach Beendigung dieser Behandlung
wurde die Probe erneut 1 Stunde lang den Anfangsbedingungen
ausgesetzt und es wurde das Intervall der Markierungen
(A′) gemessen. Das Wärmeschrumpfungsverhältnis wird aus der
folgenden Gleichung errechnet:
Das Quadrat- bzw. Rechteckverhältnis (Br/Bm) wird gemessen
in einem äußeren Magnetfeld (Hm) von 5 kOe mittels eines
schwingenden Proben-Magnetmessers (hergestellt von der Firma
Toei Industrial Co., Ltd.).
Auf ein Probeband wird ein Signal von 3 KHz und -10 dB aufgezeichnet.
Dieses Probeband wird dann über einen Kern gewickelt
und 4 Stunden lang bei 110°C gelagert. Das Band
wird herausgenommen und 1 Stunde lang unter Umgebungsbedingungen
gehalten. Dann wird das Signal wiedergegeben
zur Bestimmung der Änderung des Output-Wertes. Für ein
Beispiel werden 20 Bänder getestet. Die Ergebnisse geben den
Anteil (%) der Bänder wieder, die eine Änderung des Output-
Wertes von nicht weniger als 6 dB aufweisen.
Auf ein Probeband wird ein Signal von 10 kHz und -10 dB
aufgezeichnet. Dann wird dieses Probeband über einen Kern
gewickelt und 4 Stunden lang bei 110°C gehalten. Das Band
wird herausgenommen und 1 Stunde lang unter Umgebungsbedingungen
gehalten. Dann wird das Signal wiedergegeben zur
Bestimmung der Änderung des Output-Wertes. Für ein Beispiel
werden 20 Bänder getestet. Die Ergebnisse geben den Anteil
(%) der Bänder wieder, die eine Änderung des Output-Wertes
von nicht weniger als 6 dB aufweisen.
Auf ein Probeband wird ein Signal von 3 KHz und -10 dB aufgezeichnet.
Dann wird dieses Probeband über einen Kern gewickelt
und 4 Stunden lang bei 110°C aufbewahrt. Das Band
wird dannn herausgenommen und 1 Stunde lang unter Umgebungsbedingungen
gehalten. Dann wird das Signal wiedergegeben zur
Bestimmung der Frequenz des wiedergegebenen Signals und
es wird das Verschiebungsverhältnis (%) der Frequenz, bezogen
auf das aufgezeichnete Signal von 3 kHz, bestimmt.
20 Probe-Kassettenbänder (für ein Beispiel) werden 4 Stunden
lang bei 110°C stehen gelassen. Diese Probebänder werden
wiederholt in 20 handelsüblichen Kassettenabspielgeräten
(für die Installation in einem Automobil) 24 Stunden lang
laufen gelassen. Das Verhältnis des Auftretens eines Bandlaufstopps
wird dann bestimmt.
Der Innendurchmesser eines Kerns wird bei solchen Bedingungen
gemessen, bei denen ein Probeband über den Kern gewickelt
ist. Der Kern mit dem darumgewickelten Probeband wird
4 Stunden lang bei 110°C stehen gelassen und dann 1 Stunde
lang unter Umgebungsbedingungen gehalten. Der Innendurchmesser
wird erneut gemessen, um das Schrumpfungsverhältnis
(%) zu bestimmen.
Ein Kern mit einem darum herumgewickelten Probeband wird
4 Stunden lang bei 110°C stehen gelassen. Dann wird das
Auftreten eines Ausstoßens des Kerns durch Betrachtung mit
dem Auge geprüft. Für jedes Beispiel werden 20 Probebänder
betrachtet.
Die nachstehend angegebenen Komponenten wurden 48 Stunden
lang in einer Kugelmühle durchgeknetet zur Herstellung einer
Dispersion:
γ-Fe2O3 (Hc: 400 Oe, Nadelverhältnis: 10/1,
mittlere Teilchenlänge: 0,4 µm)100 Teile
Vinylchlorid/Vinylacetat/Vinylalkohol-
Copolymer (Copolymerisationsverhältnis =
90 : 3 : 7, erhältlich von der Firma Sekisui Chemical Industries Co., Ltd.)15 Teile Polyurethanharz (Klisvon 6119, erhältlich von der
Firma Dainippon Ink Chemicals Co., Ltd.)3 Teile Ölsäure1 Teil Dimethylpolysiloxan (Polymerisationsgrad 60)0,1 Teil α-Olefinoxid (Anzahl der Kohlenstoffatome 18)1 Teil Ruß0,5 Teile Butylacetat250 Teile
90 : 3 : 7, erhältlich von der Firma Sekisui Chemical Industries Co., Ltd.)15 Teile Polyurethanharz (Klisvon 6119, erhältlich von der
Firma Dainippon Ink Chemicals Co., Ltd.)3 Teile Ölsäure1 Teil Dimethylpolysiloxan (Polymerisationsgrad 60)0,1 Teil α-Olefinoxid (Anzahl der Kohlenstoffatome 18)1 Teil Ruß0,5 Teile Butylacetat250 Teile
Die resultierende Dispersion wurde über ein Filter mit
einer mittleren Korngröße von 3 µm filtriert, wobei man
einen magnetischen Lack (Anstrich) erhielt.
Der magnetische Lack (Anstrich) wurde in Form einer Schicht
auf eine Oberfläche eines Polyethylenterephthalat (PET)-
Films mit einer Dicke von 7 µm unter Verwendung einer Umkehrwalze
aufgebracht (der PET-Film war vorher einer biaxialen
Orientierung unterworfen und dann leicht in der Längsrichtung
verstreckt worden, Wärmeschrumpfungsverhältnis 1,3%,
Young'scher Modul in MD-Richtung 620 kg/mm2, Young'scher
Modul in TD-Richtung 450 kg/mm2), wobei man eine Schicht mit
einer Dicke von 5 µm (Trockenschichtbasis) erhielt. Der
magnetische Lack (Anstrich) wurde unmittelbar vor Beginn
des Beschichtungsverfahrens mit einem Homomixer 60 Minuten
lang einem Hochgeschwindigkeitsrühren unterzogen.
Die aufgebrachte Schicht wurde unter Anwendung einer Glättungs-
Folienbehandlung in einer magnetischen Orientierungsvorrichtung
einer magnetischen Orientierung unterworfen,
während die magnetische Schicht noch feucht war, unter
solchen Bedingungen, daß die Oberfläche der aufgebrachten
Schicht mit einem Polyethylenterephthalatfilm mit einer
Dicke von 25 µm und einer Länge von 18 cm in Kontakt gebracht
wurde.
Dann wurde die aufgebrachte Schicht mit einem Elektromagneten
von 1000 Gauss weiterbehandelt und gleichzeitig in
einer Trocknungsvorrichtung, die in einer magnetischen
Orientierungsvorrichtung mit einem Solenoid installiert
war, getrocknet.
Nachdem die aufgebrachte Schicht getrocknet worden war,
wurde die Schicht bei einer Temperatur von 70°C und einem
linearen Druck von 300 kg/cm einer Superkalandrierung
unterworfen. Der so behandelte Film wurde dann geschlitzt,
wobei man ein Band einer Breite von 3,81 mm erhielt, und
das geschlitzte Band wurde zugeschnitten zu einem Band mit
einer Länge von 135 mm. Das Band wurde in eine Kassette
eingeführt zur Herstellung eines Audiokassettenbandes
(Kompaktkassettenband vom Philips-Typ).
Bei dem resultierenden Audiokassettenband wurden die verschiedenen
Eigenschaften und Chakteristiken gemessen.
Die erzielten Ergebnisse sind in der folgenden Tabelle I
angegeben.
Das Verfahren des Beispiels 1 wurde wiederholt, wobei diesmal
die magnetische Orientierung mit der Glättungs-Folien-
Behandlung durch eine konventionelle magnetische Orientierung
ersetzt wurde, und die Magnetflußdichte der magnetischen
Orientierungsvorrichtung mit einem Solenoid, die in
der Trocknungsvorrichtung installiert war, wurde auf 2000
Gauss geändert zur Herstellung eines Audiokassettenbandes.
Mit dem resultierenden Audiokassettenband wurden verschiedene
Eigenschaften und Charakteristiken gemessen. Die Ergebnisse
sind in der Tabelle I angegeben.
Das Verfahren des Beispiels 2 wurde wiederholt, wobei diesmal
die Magnetflußdichte der magnetischen Orientierungsvorrichtung
mit dem Solenoid, die in der Trocknungsvorrichtung
installiert war, auf 1000 Gauss geändert wurde, wobei
man ein Audiokassettenband erhielt.
Bei dem resultierenden Audiokassettenband wurden verschiedene
Eigenschaften und Charakteristiken gemessen. Die Ergebnisse
sind in der Tabelle I angegeben.
Das Verfahren des Beispiels 1 wurde wiederholt, wobei diesmal
das Hochgeschwindigkeits-Rühren für 60 Minuten unter Verwendung
eines Homomischers, die magnetische Orientierung
mit der Glättungs-Folien-Behandlung und das Trocknungsverfahren
unter Verwendung der Trocknungsvorrichtung, in der
die magnetische Orientierungsvorrichtung installiert war,
weggelassen wurden, und es wurden eine konventionelle magnetische
Orientierung (Ausrichtung) und Trocknung durchgeführt
zur Herstellung eines Audiokassettenbandes.
Bei dem resultierenden Audiokassettenband wurden verschiedene
Eigenschaften und Charakteristiken gemessen. Die Ergebnisse
sind in der Tabelle I angegeben.
Das Verfahren des Beispiels 2 wurde wiederholt, wobei diesmal
ein PET-Film mit einem Wärmeschrumpfungsverhältnis von 0,7%,
mit einem Young'schen Modul von 430 kg/mm2 in MD-Richtung
und einem Young'schen Modul von 430 kg/mm2 in TD-Richtung
als nicht-magnetischer Träger verwendet wurde, wobei man ein
Audiokassettenband erhielt.
Bei dem resultierenden Audiokassettenband wurden verschiedene
Eigenschaften und Charakteristiken gemessen. Die
Ergebnisse sind in der Tabelle I angegeben.
Claims (7)
1. Magnetaufzeichnungsmedium mit einem Wärmeschrumpfungsverhältnis
von nicht mehr als 1%, gekennzeichnet
durch einen nicht-magnetischen Träger in Form eines
Bandes, das ein Wärmeschrumpfungsverhältnis von nicht mehr
als 1,8%, einen Young'schen Modul von 450 bis 650 kg/mm2
in der Längsrichtung und einen Young'schen Modul von 450 bis
550 kg/mm2 in Richtung der Breite aufweist, und eine auf
den Träger aufgebrachte magnetische Aufzeichnungsschicht aus
einem Bindemittel und einem darin dispergierten ferromagnetischen
Pulver, das ein Quadrat- bzw. Rechteckverhältnis von
nicht weniger als 0,89 aufweist, wobei alle Wärmeschrumpfungsverhältnisse
nach 4-stündigem Stehenlassen bei 110°C ermittelt
werden.
2. Magnetaufzeichnungsmedium nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß die magnetische Aufzeichnungsschicht ein
Quadrat- bzw. Rechteckverhältnis von nicht weniger als
0,91 aufweist.
3. Magnetaufzeichnungsmedium nach Anspruch 1 oder 2, dadurch
gekennzeichnet, daß der nicht-magnetische Träger aus
einem Polyethylenterephthalatfilm besteht und daß das
Aufzeichnungsmedium ein Wärmeschrumpfungsverhältnis von nicht
mehr als 0,5% aufweist, bestimmt nach 4-stündigem Stehenlassen
bei 110°C.
4. Magnetaufzeichnungsmedium nach einem der Ansprüche 1
bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die magnetische Aufzeichnungsschicht
eine Dicke in dem Bereich von 0,5 bis 10 µm hat.
5. Magnetaufzeichnungsmedium nach einem der Ansprüche 1
bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der nicht-magnetische
Träger eine Dicke in dem Bereich von 5 bis 30 µm hat.
6. Magnetaufzeichnungsmedium nach einem der Ansprüche 1
bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Verhältnis zwischen
der Dicke des nicht-magnetischen Trägers und der Dicke der
magnetischen Aufzeichnungsschicht in dem Bereich von 10 : 5
bis 10 : 9 liegt.
7. Magnetaufzeichnungsmedium nach einem der Ansprüche 1
bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der nicht-magnetische
Träger ein Wärmeschrumpfungsverhältnis von nicht mehr als
1,5% aufweist.
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