DE3788295T2

DE3788295T2 - Magnetischer Aufzeichnungsträger.

Info

Publication number: DE3788295T2
Application number: DE3788295T
Authority: DE
Inventors: Mikio Kishimoto; Akira Miyake
Original assignee: Hitachi Maxell Ltd
Current assignee: Maxell Ltd
Priority date: 1986-03-20
Filing date: 1987-03-18
Publication date: 1994-06-16
Anticipated expiration: 2007-03-19
Also published as: JPS62219324A; EP0238068A2; EP0238068B1; KR870009341A; DE3788295D1; US4792483A; EP0238068A3

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein magnetisches Aufzeichnungsmedium. Insbesondere betrifft sie ein magnetisches Aufzeichnungsmedium mit verbesserter Haltbarkeit, umfassend eine magnetische Schicht, die als magnetisches Pulver ein Ferrit-Pulver des hexagonalen Systems enthält.
In herkömmlicher Weise werden die magnetischen Eigenschaften des magnetischen Aufzeichnungsmediums zum Beispiel dadurch verbessert, daß die längere Achse nadelförmiger Teilchen eines magnetischen Pulvers in Richtung der Longitudinalrichtung der magnetischen Schicht ausgerichtet werden. In einem magnetischen Aufzeichnungsmedium jedoch, bei dem magnetische Komponenten in Longitudinalrichtung der magnetischen Schicht verwendet werden, steigt die Stärke eines diamagnetischen Felds in der magnetischen Schicht mit steigender magnetischer Aufzeichnungsdichte. Daher hat die Aufzeichnungsdichte ihre eigene Grenze.
In einem vertikalen magnetischen Aufzeichnungsmedium, bei dem eine magnetische Komponente senkrecht zur Ebene der magnetischen Schicht verwendet wird, nimmt die Stärke des demagnetisierenden Felds mit steigender Aufzeichnungsdichte ab, so daß ein solches Aufzeichnungsmedium als geeignet für Aufzeichnungen hoher Dichte erachtet wird. Als das geeignetste magnetische Pulver für das vertikale magnetische Aufzeichnungssystem wird Ferrit-Pulver des hexagonalen Systems verwendet, bei dem die Teilchen Plättchenform und eine freibewegliche magnetische Achse in Richtung senkrecht zur Plättchenebene aufweisen [vgl. japanische Patentveröffentlichung Kokai (ungeprüft) Nr. 209928/1985].
Allerdings enthält die magnetische Schicht eines herkömmlichen magnetischen Aufzeichnungsmediums Ferrit-Pulver des hexagonalen Systems in einem Volumenprozentanteil von 42% oder mehr, bezogen auf das Volumen der magnetischen Schicht. Daher werden die Mengen der Bindemittelkomponente, die das magnetische Pulver an das Substrat bindet, des Schleifmittels, das die magnetische Schicht verstärkt, und des Gleitmittels, das die Gleitfähigkeit der Oberfläche der magnetischen Schicht verbessert, verringert, so daß die Haltbarkeit der magnetischen Schicht nicht zufriedenstellend ist.
Die DE-A-31 13 859 offenbart magnetische Aufzeichnungsmedien, deren magnetische Schichten magnetische Teilchen in Volumenprozentanteilen enthalten, von denen man annehmen kann, daß sie nicht größer als 35% sind, bezogen auf das Volumen der magnetischen Schicht. Das Dokument offenbart nur das Vorhandensein von nadelförmigem magnetischen Pulver in dem magnetischen Anstrich.
Die DE-A-31 43 566 offenbart die Verwendung von Ferrit-Pulvern des hexagonalen Systems, die brauchbare magnetische Pulver für magnetische Aufzeichnungsmedien sind.
Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist die Bereitstellung eines magnetischen Aufzeichnungsmediums mit verbesserter Haltbarkeit, umfassend eine magnetische Schicht, die ein magnetisches Ferrit-Pulver des hexagonalen Systems mit einem verringerten Volumenprozentanteil enthält.
Eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist die Bereitstellung eines magnetischen Aufzeichnungsmediums, umfassend eine magnetische Schicht, die ein magnetisches Ferrit-Pulver des hexagonalen Systems mit einem verringerten Volumenprozentanteil enthält und die höhere Mengen eines Bindemittelharzes und weiterer Zusätze wie etwa ein Schleifmittel und ein Gleitmittel enthalten kann.
Diese und weitere Aufgaben werden gelöst mit Hilfe eines magnetischen Aufzeichnungsmediums, umfassend ein Substrat und eine darauf gebildete magnetische Schicht mit einer Porosität von nicht weniger als 20 Vol.-%, die ein magnetisches Pulver aus Ferrit des hexagonalen Systems mit einer Plättchengröße von 0,05 bis 0,2 um in einem prozentualen Volumenanteil von nicht mehr als 35% des Gesamtvolumens der magnetischen Schicht und ein Gleitmittel, das in den Poren vorhanden ist, in einer Menge von 0,1 bis 25 Gew.-% des magnetischen Pulvers enthält.
Hat die magnetische Schicht eine Porosität von nicht weniger als 20 Vol.-%, so wird ihr eine dämpfende Wirkung verliehen, um Stöße aufzufangen, die durch den Kontakt des magnetischen Aufzeichnungsmediums mit dem Magnetkopf hervorgerufen werden. Zudem ist eine ausreichende Menge eines Gleitmittels in den Poren enthalten, wodurch die Haltbarkeit der magnetischen Schicht weiter verbessert wird.
Gemäß vorliegender Erfindung ist der Volumenprozentanteil des magnetischen Ferrit-Pulver des hexagonalen Systems pro Gesamtvolumen der magnetischen Schicht nicht größer als 35%, vorzugsweise nicht größer als 30%. Ist der Volumenprozentanteil des magnetischen Ferrit-Pulver des hexagonalen Systems größer als 35%, so können das Bindemittelharz, das das magnetische Pulver an die magnetische Schicht bindet, das Schleifmittel, das die magnetische Schicht verstärkt, das Gleitmittel, das die Gleitfähigkeit der Oberfläche der magnetischen Schicht erhöht, sowie andere Zusätze in der magnetischen Schicht in Mengen enthalten sein, die die Haltbarkeit des magnetischen Aufzeichnungsmediums ausreichend verbessern. Ist der Volumenprozentanteil des magnetischen Ferrit-Pulvers des hexagonalen Systems größer als 35%, so können diese Zusätze in der magnetischen Schicht nicht in ausreichenden Mengen enthalten sein, so daß sich die Haltbarkeit des magnetischen Aufzeichnungsmediums nicht zufriedenstellend verbessert.
Die magnetische Schicht hat eine Porosität von nicht kleiner als 20%. Ist die Porosität nicht kleiner als 20%, so wird der magnetischen Schicht die dämpfende Wirkung verliehen, so daß sie Stöße auffangen kann, die durch den Kontakt des magnetischen Aufzeichnungsmediums mit dem Magnetkopf hervorgerufen werden. Ist zudem das Gleitmittel in den Poren enthalten, so werden Gleitfähigkeit und damit wiederum Haltbarkeit des magnetischen Aufzeichnungsmediums weiter verbessert.
Spezielle Beispiele für das magnetische Ferrit-Pulver des hexagonalen Systems sind magnetisches Bariumferrit-Pulver, magnetisches Strontiumferrit-Pulver, magnetisches Bleiferrit- Pulver, magnetisches Calciumferrit-Pulver und dergleichen. In einem solchen magnetischen Ferrit-Pulver kann ein Teil der Eisen-Atome durch andere Metall-Atome ersetzt sein, etwa Cobalt, Titan, Zink, Zirconium, Nickel, Mangan, Niob und Indium. Die Plättchen des magnetischen Ferrit-Pulvers des hexagonalen Systems weisen eine Größe von 0,05 bis 0,2 um auf. Ist die Teilchengröße des magnetischen Ferrit-Pulvers des hexagonalen Systems geringer als 0,05 um, so wird das Volumen der Plättchen zu klein, so daß sich die Festigkeit der magnetischen Schicht nicht verbessert. Ein magnetisches Ferrit-Pulver des hexagonalen Systems mit einer Plättchengröße von nicht kleiner als 0,05 um kann die magnetische Schicht wirkungsvoll verstärken und die Haltbarkeit des magnetischen Aufzeichnungsmediums verbessern. Ist die Plättchengröße des magnetischen Ferrit-Pulvers des hexagonalen Systems größer als 0,2 um, so erhöht sich der Rauschpegel des magnetischen Aufzeichnungsmediums in ungünstiger Weise.
Zur wirkungsvollen Durchführung einer Aufzeichnung hoher Dichte hat das magnetische Ferrit-Pulver des hexagonalen Systems vorzugsweise eine Sättigungsmagnetisierung von 377 bis 880·10&supmin;¹&sup0; T/g (30 bis 70 emu/g) und eine Koerzitivkraft von 159 bis 1592 A/cm (200 bis 2000 Oe)
Bei dem in der magnetischen Schicht enthaltenen Gleitmittel kann es sich um irgendeines der üblicherweise verwendeten Gleitmittel handeln. Bevorzugte Beispiele für Gleitmittel sind aliphatische Gleitmittel wie etwa aliphatische Ester, aliphatische Säuren, Metallsalze aliphatischer Säuren, aliphatische Säureamide und aliphatische Alkohole, Fluorhaltige Gleitmittel, Gleitmittel vom Silicon-Typ, Gleitmittel vom Kohlenwasserstoff-Typ und dergleichen.
Bevorzugte Beispiele für den aliphatischen Säureester sind Oleyloleat, 2-Ethylhexyloleat, Butylstearat, Octylmyristat, Glycerinmonostearat, Glycerinmonopalmitat, Glycerinmonooleat, Pentaerythrittetrastearat und dergleichen. Bevorzugte Beispiele für die aliphatische Säure sind Laurinsäure, Myristinsäure, Palmitinsäure, Ölsäure, Stearinsäure, Behensäure und dergleichen. Bevorzugte Beispiele für die Metallsalze der aliphatischen Säure sind die Lithium-Salze, Natrium- Salze, Calcium-Salze, Magnesium-Salze, Aluminium-Salze, Eisen- Salze, Cobalt-Salze, Zink-Salze, Barium-Salze und Blei-Salze der vorstehend beispielhaft angeführten aliphatischen Säuren. Bevorzugte Beispiele für die aliphatischen Säureamide sind Capronsäureamid, Caprylsäureamid, Laurinsäureamid, Palmitinsäureamid, Behensäureamid, Ölsäureamid, Linolsäureamid, Methylenbisstearinsäureamid und dergleichen. Bevorzugte Beispiele für den aliphatischen Alkohol sind Stearylalkohol, Myristylalkohol und dergleichen.
Als Fluor-haltige Gleitmittel beispielhaft angeführt seien Trichlorfluorethylen, Perfluorpolyether, Perfluoralkylpolyether, Perfluoralkylcarbonsäuren. Beispiele für handelsübliche Fluor-haltige Gleitmittel sind Daiflon® #20, Crytox® M, Crytox® H, Bidax®, Fomblin Z und dergleichen.
Bevorzugte Beispiele für das Gleitmittel vom Silicon-Typ sind Siliconöl und modifiziertes Siliconöl. Bevorzugte Beispiele für das Gleitmittel vom Kohlenwasserstoff-Typ sind Flüssigparaffin, Squalan und synthetisches Squalan.
Das Gleitmittel wird der magnetischen Schicht in einer Menge von 0,1 bis 25 Gew.-% zugesetzt, bezogen auf das Gewicht des magnetischen Ferrit-Pulvers des hexagonalen Systems. Ist die Menge an Gleitmittel geringer als 0,1 Gew.-%, so wird die Gleitfähigkeit der magnetischen Schicht nicht wirkungsvoll verbessert. Ist sie größer als 25 Gew.-%, so wird die Klebefähigkeit der magnetischen Schicht am Substrat aus beispielsweise Polyesterfolie beeinträchtigt.
Das magnetische Aufzeichnungsmedium der vorliegenden Erfindung kann mit Hilfe eines an sich herkömmlichen Verfahrens hergestellt werden. Beispielsweise wird das Ferrit-Pulver des hexagonalen Systems mit einem Bindemittelharz, einem organischen Lösungsmittel und anderen üblichen Additiven gemischt und darin dispergiert, so daß der Volumenprozentanteil des Ferrit-Pulver des hexagonalen Systems und Porosität zur Herstellung einer magnetischen Anstrichzusammensetzung in den gemäß vorliegender Erfindung definierten Bereichen eingestellt werden. Dann wird die Zusammensetzung auf ein Substrat, beispielsweise aus Polyesterfolie, mit Hilfe eines herkömmlichen Beschichtungsverfahrens aufgebracht, zum Beispiel mit Hilfe eines Walzenbeschichters, und getrocknet, um eine magnetische Schicht auf dem Substrat zu bilden. Nötigenfalls wird die aufbeschichtete magnetische Schicht zur Einstellung der Porosität kalandriert.
Bei dem Bindemittelharz kann es sich um irgendeines der üblichen handeln, darunter Vinylchlorid/Vinylacetat-Copolymere, Polyvinylbutyral-Harze, Harze vom Cellulose-Typ, Polyurethan-Harze, Polyester-Harze, Isocyanat-Verbindungen und dergleichen.
Auch bei dem organischen Lösungsmittel kann es sich um irgendeines der üblichen handeln, darunter Toluol, Methylisobutylketon, Methylethylketon, Cyclohexanon, Tetrahydrofuran, Ethylacetat und Mischungen derselben.
Beispiele für weitere Additive sind Dispergiermittel, Gleitmittel, Schleifmittel und Antistatika.
Das erfindungsgemäße magnetische Aufzeichnungsmedium umfaßt vielerlei Formen wie etwa ein magnetisches Band mit einer magnetischen Schicht auf einer Oberfläche des Kunststoffbandsubstrats, eine Magnetscheibe mit magnetischen Schichten auf beiden Oberflächen des Scheibensubstrats und eine magnetische Trommel.
Die vorliegende Erfindung wird nachstehend anhand der folgenden Beispiele weiterhin ausführlich erläutert, wobei Teile gewichtsbezogen sind.

Beispiele 1-11

Es wurde ein magnetisches Ferrit-Pulver des hexagonalen Systems verwendet, bei dem ein Teil der Eisen-Atome durch Cobalt und Titan ersetzt waren und das die in Tabelle 1 gezeigten Eigenschaften aufwies. Die Komponenten des magnetischen Anstrichs wie in Tabelle 2 gezeigt wurden zur Herstellung eines magnetischen Anstrichs 72 h lang in einer Kugelmühle compoundiert. Der magnetische Anstrich wurde auf beide Oberflächen einer Polyesterfolie einer Dicke von 75 um aufbeschichtet und getrocknet, um magnetische Schichten mit einer Dicke von jeweils 1,0 um zu bilden, wonach unter den in Tabelle 3 angegebenen Bedingungen kalandriert wurde. Die Folie mit den magnetischen Schichten wurde dann ausgestanzt, um eine Magnetscheibe mit einem Durchmesser von 20,02 cm zu ergeben.

Vergleichsbeispiele 1-8

Es wurde eine Magnetscheibe hergestellt in der gleichen Weise wie in den Beispielen, doch unter Verwendung von magnetischem Ferrit-Pulver des hexagonalen Systems wie in Tabelle 1 gezeigt und einer magnetischen Anstrichzusammensetzung wie in Tabelle 2 gezeigt, unter Kalandrieren der Folie mit den magnetischen Schichten unter Bedingungen wie in Tabelle 3 gezeigt. Tabelle 1 Beispiel Nr. magnetisches Ferrit-Pulver des hexagonalen Systems Durchmesser Dicke Koerzitivkraft Sättigungsmagnetisierung Spezifische Oberfläche nach der BET-Methode Vergl. 1 Tabelle 2 Komponenten des magnetischen Anstrichs Beispiel magnetisches Pulver Terpolymer Polyurethan-Harz Isocyanat-Verbindung Aluminiumoxid Oleyloleat Cyclohexanon Toluol Vergl. Tabelle 3 Kalandrierbedingungen Beispiel Nr. Temperatur Druck Rate m/min Vergl.
Der Volumenprozentanteil des magnetischen Ferrit-Pulvers des hexagonalen Systems und die Porosität bei jeder der in den Beispielen und Vergleichsbeispielen hergestellten Magnetscheiben wurde gemessen, und die Haltbarkeit der Magnetscheiben wurde geprüft, indem sie in ein Floppy-Disk-Laufwerk geschoben wurden und die Einschiebeanzahl gezählt wurde, bei der auf der Oberfläche der Scheibe Defekte auftraten. Die Ergebnisse sind in Tabelle 4 gezeigt. Tabelle 4 Beispiel Nr. Volumenprozent-anteil, Vol-% Porosität Haltbarkeit mal 10&sup6; Vergl.
Wie aus den Ergebnissen von Tabelle 4 ersichtlich, hatten die in den Beispielen 1 bis 11 hergestellten Magnetscheiben bessere Haltbarkeit als die in den Vergleichsbeispielen 1 bis 8 hergestellten.

Claims

1. Magnetisches Aufzeichnungsmedium, umfassend ein Substrat und eine darauf gebildete magnetische Schicht mit einer Porosität von nicht weniger als 20 Vol.-%, die ein magnetisches Pulver aus Ferrit des hexagonalen Systems mit einer Plättchen-Größe von 0,05 bis 0,2 um in einem prozentualen Volumenanteil von nicht mehr als 35% des Gesamt-Volumens der magnetischen Schicht und ein Gleitmittel, das in den Poren vorhanden ist, in einer Menge von 0,1 bis 25 Gew.-% des magnetischen Pulvers enthält.

2. Magnetisches Aufzeichnungsmedium nach Anspruch 1, das eine magnetische Scheibe ist.