DE4037886A1 - Magnet-disk - Google Patents

Magnet-disk

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Description

Die Erfindung betrifft eine Magnet-Disk bzw. -Scheibe bzw. -Platte, insbesondere eine magnetische Floppy-Disk, sowie ein Verfahren zu ihrer Herstellung. Die Erfindung betrifft insbesondere eine Magnet-Disk vom Beschichtungs-Typ, die ferromagnetische Metallteilchen enthält und eine ausgezeichnete Laufhaltbarkeit aufweist.
Bei einem Magnetaufzeichnungsmedium vom Beschichtungs-Typ mit einer magnetischen Schicht, die hauptsächlich ferromagnetische Teilchen und ein Bindemittelharz enthält, besteht ein erhöhter Bedarf für eine höhere Aufzeichnungsdichte. Eine bekannte Methode zur Erzielung einer höheren Aufzeichnungsdichte besteht darin, die Oberfläche der magnetischen Schicht zu glätten.
Eine erhöhte Oberflächenglätte der magnetischen Schicht bringt jedoch einen Anstieg des Reibungskoeffizienten zwischen der magnetischen Schicht des durchlaufenden Magnetaufzeichnungsmediums und dem damit in Kontakt kommenden Vorrichtungssystem mit sich. Dies kann zu einer Beschädigung der magnetischen Schicht oder zu einer Ablösung der magnetischen Schicht innerhalb einer verhältnismäßig kurzen Gebrauchsdauer führen.
Insbesondere Floppy-Disks werden häufig unter strengen Hochtemperatur-Bedingungen, beispielsweise in Haltbarkeitstests, verwendet. In diesen Fällen haben die magnetischen Schichten häufig die Neigung, ferromagnetische Teilchen abzustoßen, die den Magnetkopf verstopfen können.
Außerdem können als wirksame Methode zur Erzielung von Magnetaufzeichnungsmedien mit höherer Aufzeichnungsdichte ferromagnetische Metallteilchen verwendet werden.
Die Verwendung von ferromagnetischen Metallteilchen in einer Floppy-Disk hat jedoch den Nachteil, daß die Gefahr besteht, daß die magnetische Schicht beschädigt wird infolge des Reibkontakts zwischen der magnetischen Schicht und der Gehäuseeinlage (jacket liner), was zu Ausfällen führt, im Gegensatz zu den Fällen, in denen Eisenoxide verwendet werden. Dieses Problem tritt häufig insbesondere dann auf, wenn Floppy-Disks unter verhältnismäßig hohen Temperaturbedingungen von beispielsweise 50 bis 60°C verwendet werden oder wenn die Temperatur zwischen niedrigen und hohen Werten periodisch schwankt.
Zur Verbesserung der Laufhaltbarkeit der magnetischen Schicht wurde bereits vorgeschlagen, eine aliphatische Säure oder einen Ester einer aliphatischen Säure mit einem aliphatischen Alkohol als Gleit- bzw. Schmiermittel der magnetischen Schicht einzuverleiben, um ihren Reibungskoeffizienten gegenüber der Aufzeichnungsvorrichtung herabzusetzen.
So wurde beispielsweise in der US-PS 38 33 412 vorgeschlagen, eine monobasische aliphatische Säure mit 4 oder mehr Kohlenstoffatomen, wie z. B. Caprinsäure, Laurinsäure und Ölsäure, als Gleit- bzw. Schmiermittel der magnetischen Schicht einzuverleiben. In der US-PS 32 74 111 wurde auch bereits vorgeschlagen, einen aliphatischen Ester einer monobasischen aliphatischen Säure mit 12 bis 16 Kohlenstoffatomen mit einem aliphatischen Alkohol mit 3 bis 12 Kohlenstoffatomen, wie z. B. Butyllaurat, Laurylpalmitat und Butylmyristat, als Gleit- bzw. Schmiermittel der magnetischen Schicht einzuverleiben.
In der US-PS 43 03 738 wurde ferner bereits vorgeschlagen, Tridecylstearat als Gleit- bzw. Schmiermittel der magnetischen Schicht einzuverleiben.
In JP-A-55-1 57 131 (die hier verwendete Abkürzung "JP-A" steht für eine "ungeprüfte publizierte japanische Patentanmeldung") wurde darüber hinaus vorgeschlagen, einen höheren aliphatischen Ester eines höheren Alkohols mit einer verzweigten Molekülstruktur als Gleit- bzw. Schmiermittel der magnetischen Schicht einzuverleiben. In JP-A-59-1 86 130 wurde ferner vorgeschlagen, Isocetylstearat als Gleit- bzw. Schmiermittel der magnetischen Schicht einzuverleiben.
Die Einarbeitung der obengenannten Gleit- bzw. Schmiermittel beeinflußt jedoch in nachteiliger Weise die Festigkeit der magnetischen Schicht, obgleich deren Verwendung wirksam ist in bezug auf die Herabsetzung des Reibungskoeffizienten. Durch die Verwendung der obengenannten Gleit- bzw. Schmiermittel allein kann daher nicht verhindert werden, daß die magnetische Schicht beim Kontakt mit der Gehäuseeinlage (jacket liner) beschädigt wird.
Darüber hinaus ist beispielsweise in JP-A-56-13 519, 62-2 39 316, 58-70 424, 58-70 425, 56-74 833, 60-1 33 527, 62-34 326, 62-26 628, 59-79 428, 57-1 35 439, 56-74 832 und 59-1 88 827 angegeben, ein Celluloseharz als Bindemittelharz mit einem hohen Elastizitätsmodul und einer ausgezeichneten mechanischen Festigkeit zu verwenden, um dadurch die lineare Abriebsbeständigkeit der magnetischen Schicht zu verbessern.
Bindemittelharze auf Basis von konventionellen Celluloseharzen einschließlich Nitrocellulose führen jedoch zu keiner ausreichenden Dispersion der ferromagnetischen Teilchen, so daß nicht nur die resultierende magnetische Schicht schlechte Oberflächeneigenschaften besitzt, sondern auch die Packungsdichte der ferromagnetischen Teilchen nicht bis zu dem gewünschten Ausmaß erhöht werden kann. Daher ist die Verwendung von konventionellen Celluloseharzen zur Erzielung eines Magnetaufzeichnungsmediums mit ausgezeichneten elektromagnetischen Eigenschaften unwirksam.
In JP-A-1-1 06 325, 64-39 623, 57-36 647 und 57-36 648 wurde ferner bereits vorgeschlagen, ein Phenoxyharz als Bindemittelharz zu verwenden. Aber auch diese Methode führt zu keiner ausreichenden Verbesserung der Laufhaltbarkeit der magnetischen Schicht eines Magnetaufzeichnungsmediums, das ein ferromagnetisches Metallpulver enthält, in bezug auf die Auskleidung der Umhüllung einer Floppy-Disk.
In der US-PS 47 40 418 und in JP-B-55-15 771 wurde ferner bereits vorgeschlagen, ein Schleifmittel (wie z. B. harte Teilchen), wie Teilchen aus Corundum, Siliciumcarbid und Chromoxid, der magnetischen Schicht einzuverleiben (Die hier verwendete Abkürzung "JP-B" steht für eine "geprüfte japanische Patentpublikation"). Dadurch ist es jedoch nicht möglich, die magnetische Schicht gegen Beschädigung durch die Auskleidung der Umhüllung zu schützen.
Ziel der vorliegenden Erfindung ist es daher, eine Magnet-Disk bzw. -Scheibe bzw. -Platte und ein Verfahren zu ihrer Herstellung zu schaffen, die ausgezeichnete elektromagnetische Eigenschaften sowie eine gute Laufhaltbarkeit besitzt und gut geeignet ist für die Verwendung als Floppy-Disk.
Die obengenannten und weitere Ziele, Merkmale und Vorteile der Erfindung gehen aus der nachfolgenden detaillierten Beschreibung und aus den nachfolgenden Ausführungsbeispielen hervor.
Das obengenannte Ziel wird erfindungsgemäß erreicht mit einer Magnet-Disk bzw. -Scheibe bzw. -Platte, die gekennzeichnet ist durch einen nicht-magnetischen Träger und eine darauf aufgebrachte magnetische Schicht, die ferromagnetische Metallteilchen und ein Bindemittelharz, enthaltend mindestens ein Vinylchlorid-Copolymer, enthält, wobei die Kristallitgröße der ferromagnetischen Metallteilchen, bestimmt durch Röntgenstrahlbeugung, 30 nm (300 Å) oder weniger beträgt und das Verhältnis α an der Oberfläche der magnetischen Schicht zwischen der integrierten Intensität des Cl-2P-Spektrums, bestimmt durch Röntgenstrahlphotoelektronenspektroskopie, und derjenigen des Fe-2P(3/2)-Spektrums in dem Bereich von 0,50 bis 0,90 liegt.
Das obengenannte Ziel wird erfindungsgemäß auch erreicht durch ein Verfahren zum Konditionieren einer magnetischen Schicht, die auf einem nicht-magnetischen Träger einer Magnet-Disk bzw. -Scheibe bzw. -Platte vorgesehen ist, wobei die magnetische Schicht ferromagnetische Metallteilchen und ein Bindemittelharz, enthaltend mindestens ein Vinylchlorid-Copolymer, enthält, wobei die ferromagnetischen Metallteilchen eine Kristallitgröße von 30 nm (300 Å) oder weniger, bestimmt durch Röntgenstrahlbeugung, aufweisen, das dadurch gekennzeichnet ist, daß es die folgenden Stufen umfaßt:
Polieren der Oberfläche der magnetischen Schicht mit einer Poliereinrichtung für eine solche Zeitspanne und unter Anlegen eines solchen Druckes, die erforderlich sind zur Erzielung eines Verhältnisses α an der Oberfläche der magnetischen Schicht zwischen der integrierten Intensität des Cl-2P-Spektrums, bestimmt durch Röntgenstrahlphotoelektronenspektroskopie, und derjenigen des Fe-2P(3/2)-Spektrums in dem Bereich von 0,50 bis 0,90.
Die erfindungsgemäße Magnet-Disk enthält ferromagnetische Metallteilchen mit einer kleinen Kristallitteilchengröße von 30 nm (300 Å) oder weniger, bestimmt durch Röntgenstrahlbeugung, wodurch sie ein hohes Auflösungsvermögen und ausgezeichnete elektromagnetische Eigenschaften aufweist.
Außerdem enthält die erfindungsgemäße Magnet-Disk ein Vinylchloridharz als Bindemittelharz, so daß man eine magnetische Schicht mit guten physikalischen Filmeigenschaften erhält.
In der erfindungsgemäßen Magnet-Disk wird das Verhältnis zwischen dem an der Oberfläche der magnetischen Schicht vorliegenden Bindemittelharz und den an der Oberfläche der magnetischen Schicht vorliegenden ferromagnetischen Metallteilchen so gewählt, daß die Festigkeit der magnetischen Schicht verbessert wird. Die erfindungsgemäße Magnet-Disk weist somit eine ausgezeichnete Laufhaltbarkeit auf. Insbesondere wird das Verhältnis zwischen der integrierten Intensität des Cl-2P-Spektrums, bestimmt durch Röntgenstrahlphotoelektronenspektroskopie, wobei diese Messung hier zur Bestimmung des Gehaltes an Bindemittelharz angewendet wird, und der integrierten Intensität des Fe-2P(3/2)-Spektrums, wobei diese Messung hier zur Bestimmung des Gehaltes an ferromagnetischen Metallteilchen angewendet wird, so gewählt, daß unter strengen Umgebungsbedingungen eine ausgezeichnete Laufhaltbarkeit erzielt wird und die Beschädigung der magnetischen Schicht durch die Gehäuseeinlage (jacket liner) minimal gehalten wird, insbesondere wenn die Magnet-Disk als Floppy-Disk verwendet wird. Das Cl-2P-Spektrum stammt von dem Vinylchlorid-Copolymer, das in dem erfindungsgemäßen Bindemittelharz enthalten ist, während das Fe-2P-(3/2)-Spektrum von den ferromagnetischen Metallteilchen stammt. In dem erfindungsgemäßen Magnetaufzeichnungsmedium unterliegen der Gehalt an dem Vinylchlorid-Copolymer in dem Bindemittelharz und der Fe-Atom-Gehalt der ferromagnetischen Metallteilchen keinen speziellen Beschränkungen. Das Verhältnis α zwischen der integrierten Intensität des Cl-2P-Spektrums, bestimmt durch Röntgenstrahlphotoelektronenspektroskopie und derjenigen des Fe-2P-(3/2)-Spektrums, bestimmt auf die gleiche Weise, liegt in dem Bereich von 0,5 bis 0,9, vorzugsweise von 0,53 bis 0,87.
Die Kristallitgröße ist ein Wert, der durch Berechnung nach der Sheller-Gleichung auf der Basis der Halbwertbreite des Beugungs-Peaks der (110)-Ebene und (220)-Ebene von α-Fe in einem ferromagnetischen Metallpulver, das hauptsächlich Fe umfaßt, bestimmt durch übliche Röntgenstrahlbeugung, erhalten wird.
Die integrierte Intensität des Spektrums des Cl-Atoms und des Fe-Atoms an der Oberfläche der magnetischen Schicht, bestimmt durch Röntgenstrahlphotoelektronenspektroskopie, wird erhalten durch Integrieren der Intensität des Spektrums, gemessen über eine vorgegebene Zeitspanne bei einem Magnet-Disk-Probensatz in einem Röntgenphotoelektronenspektroskop mit einer Mg-Anode als Röntgenquelle, unter Bezugnahme auf Thomas A. Carlson, "Photoelectron and Auger Spectroscopy", Seite 3, Plenum Press New York and London (1975). Die Probe wird vor der Analyse hergestellt durch Herauswaschen des Gleit- bzw. Schmiermittels aus der Oberfläche der magnetischen Schicht der Magnet-Disk.
In dem erfindungsgemäßen Magnetaufzeichnungsmedium, das eine magnetische Schicht, enthaltend ein Vinylchlorid-Copolymer als eine Komponente des Bindemittelharzes und ferromagnetische Metallteilchen, die hauptsächlich aus Eisen bestehen, umfaßt, werden der Chloratom-Gehalt und der Eisenatom-Gehalt an der Oberfläche der magnetischen Schicht wirksam kontrolliert, um die Ziele der vorliegenden Erfindung zu erreichen. Insbesondere dann, wenn das erfindungsgemäße Magnetaufzeichnungsmedium als Floppy-Disk verwendet wird, erhält man ein Magnetaufzeichnungsmedium mit einer magnetischen Schicht, die durch die Umhüllungs-Auskleidung bzw. die Gehäuseeinlage nicht beschädigt wird.
Der Grund dafür, warum die Laufhaltbarkeit wirksam verbessert wird durch Einstellen des Verhältnisses zwischen dem Chloratom-Gehalt und dem Eisenatom-Gehalt an der Oberfläche der magnetischen Schicht auf einen vorgegebenen Bereich gemäß der vorliegenden Erfindung ist derzeit nicht bekannt. Die Analyse der Substanzen, die an der Gehäuseeinlage haften, auf der das Magnetaufzeichnungsmedium als Floppy-Disk laufengelassen worden ist, zeigt, daß diese anhaftenden Substanzen größtenteils Bindemittelkomponenten sind. Außerdem stehen dann, wenn das Bindemittelharz ein Vinylchlorid-Copolymer umfaßt, der Gehalt an dem Vinylchlorid-Copolymer in dem Bindemittelharz und das Verhältnis zwischen den ferromagnetischen Metallteilchen und dem Bindemittelharz nicht in zu enger Beziehung zueinander. Es besteht eine Beziehung zwischen dem Chloratom-Gehalt in den anhaftenden Substanzen und der Beschädigung der magnetischen Schicht. Es wird deshalb angenommen, daß der Gehalt an Vinylchlorid-Copolymer an der Oberfläche der magnetischen Schicht die Laufhaltbarkeit der Magnet-Disk beeinflußt.
Die Herstellung der erfindungsgemäßen Magnet-Disk kann nach verschiedenen Verfahren erfolgen, wie sie beispielsweise in JP-A-61-1 36 764, JP-A-63-2 59 830, JP-A-63-98 834 und JP-A-63-98 832 beschrieben sind. Insbesondere wird die magnetische Schicht vorzugsweise poliert unter Verwendung einer Poliereinrichtung durch Anlegen eines Schleif- oder Läppungsbandes an die Oberfläche derselben. Der Grund dafür, warum diese Methode wirksam ist zur Erzielung eines erfindungsgemäßen Magnetaufzeichnungsmediums ist nicht klar. Es wird angenommen, daß durch das Polieren Substanzen, die leicht an der Gehäuse-Einlage einer Floppy-Disk haften, von der Oberfläche der magnetischen Schicht entfernt werden.
Wenn die Oberfläche der magnetischen Schicht mit einem Schleif- oder Läppungsband poliert wird, nimmt das Verhältnis α zwischen der integrierten Intensität des Cl-2P-Spektrums und derjenigen des Fe-2P(3/2)-Spektrums allmählich ab, wobei man ein Verhältnis von 0,5 bis 0,9 erhält. Wenn jedoch das Polieren in einem übermäßigen Ausmaß durchgeführt wird, fällt das Verhältnis α zwischen der integrierten Intensität des Cl-2P-Spektrums und derjenigen des Fe-2P(3/2)-Spektrums unter 0,5. Es ist daher erforderlich, die Zeitdauer und den Druck, unter dem das Schleif- und Läppungsband an die magnetische Schicht angelegt wird, in geeigneter Weise zu steuern, um das Verhältnis α innerhalb des Bereiches von 0,5 bis 0,9 zu halten. Der an das Schleif- oder Läppungsband angelegte Druck beträgt vorzugsweise 0,1 bis 0,8 kg/cm², insbesondere 0,5 bis 3 kg/cm². Die Zeit beträgt vorzugsweise 0,3 bis 8 Sekunden, insbesondere 0,5 bis 5 Sekunden.
Die Kristallitgröße der ferromagnetischen Metallteilchen, die dem erfindungsgemäßen Magnetaufzeichnungsmedium einverleibt werden sollen, bestimmt durch Röntgenstrahlbeugung, beträgt 30 nm (300 Å) oder weniger, vorzugsweise 18 bis 28 nm (180 bis 280 Å).
Wenn die Kristallitgröße 30 nm (300 Å) übersteigt, werden die elektromagnetischen Eigenschaften, insbesondere das Auflösungsvermögen, schlechter.
Die spezifische Oberflächengröße der ferromagnetischen Metallteilchen beträgt vorzugsweise 40 m²/g oder mehr. Wenn die spezifische Oberflächengröße weniger als 40 m²/g beträgt, werden die elektromagnetischen Eigenschaften der ferromagnetischen Metallteilchen, wie z. B. das Output (die Ausgangsleistung), in nachteiliger Weise beeinflußt.
Die ferromagnetischen Metallteilchen enthalten mindestens Fe. Die erfindungsgemäß verwendbaren ferromagnetischen Metallteilchen umfassen Teilchen, die enthalten oder bestehen aus elementaren Metallen oder einer Legierung, wie Fe, Fe-Cr, Fe-Ni oder Fe-Ni-Co. Zur Verbesserung ihrer Eigenschaften können die ferromagnetischen Metallteilchen auch ein Nicht-Metall, wie B, C, Al, Si und P, enthalten.
Im allgemeinen ist die Oberfläche der ferromagnetischen Metallteilchen von einer Oxidschicht bedeckt, um die Stabilität zu verbessern.
Das Acicularverhältnis der ferromagnetischen Metallteilchen beträgt vorzugsweise 5 oder mehr. Die Koerzitivkraft beträgt vorzugsweise 800 Oe oder mehr und die Sättigungsmagnetisierung beträgt vorzugsweise 110 emu/g oder mehr.
Wenn die Oberfläche der magnetischen Schicht in dem erfindungsgemäßen Magnetaufzeichnungsmedium durch Röntgenstrahlphotoelektronenspektroskopie untersucht wird, liegt das Verhältnis α zwischen der integrierten Intensität des Cl-2P-Spektrums und derjenigen des Fe-2P(3/2)-Spektrums in dem Bereich von 0,5 bis 0,9, vorzugsweise von 0,53 bis 0,87, insbesondere von 0,55 bis 0,85.
Wenn das Verhältnis α weniger als 0,5 beträgt, nimmt die Bindungsfestigkeit der ferromagnetischen Metallteilchen ab. Es wird angenommen, daß die Menge des Bindemittelharzes in der Oberfläche der magnetischen Schicht unzureichend ist, wodurch die Festigkeit der magnetischen Schicht vermindert wird, so daß die magnetische Schicht durch die Köpfe oder Gehäuse-Einlage leicht beschädigt wird.
Wenn dagegen das Verhältnis α mehr als 0,9 beträgt, wird das überschüssige Bindemittel durch ein Gleit- bzw. Schmiermittel plastifiziert, wodurch die Festigkeit der magnetischen Schicht vermindert wird, so daß die magnetische Schicht durch die Köpfe oder Gehäuseeinlage leicht beschädigt wird.
Zu Beispielen für das Vinylchlorid-Copolymer, das in dem Bindemittelharz der magnetischen Schicht des erfindungsgemäßen Magnetaufzeichnungsmediums verwendbar ist, gehören Vinylchloridpolymer, Vinylchlorid/Vinylacetat-Copolymer, Vinylchlorid/-Vinylpropionat-Copolymer, Vinylidenchlorid/Vinylacetat-Copolymer, ein Copolymer von Vinylchlorid mit Vinylalkohol, Maleinsäure und/oder Acrylsäure, Vinylchlorid/Vinylidenchlorid-Copolymer und Vinylchlorid/Acrylnitril-Copolymer. Das erfindungsgemäße verwendete Bindemittel kann ferner auch andere Harze umfassen, wie z. B. ein Ethylen/Vinylacetat-Copolymer, ein Cellulosederivat, wie Nitrocelluloseharz, Acrylharz, Polyvinylacetalharz, Polyvinylbutyralharz, Epoxyharz, Phenoxyharz und Polyurethanharz.
Erfindungsgemäß wird das Vinylchlorid-Copolymer in einer Menge von vorzugsweise 10 bis 100 Gew.-Teilen, insbesondere von 25 bis 35 Gew.-Teilen, bezogen auf 100 Gew.-Teile der ferromagnetischen Metallteilchen, verwendet.
Unter den obengenannten Harzen bevorzugt sind Copolymere, wie Vinylchlorid-Copolymer, Vinylchlorid/Vinylacetat-Copolymer, Vinylchlorid/Vinylpropionat-Copolymer und Vinylidenchlorid/-Vinylacetat-Copolymer, die eine oder mehr polare Gruppen, ausgewählt aus der Gruppe, die besteht aus -SO₃M, -OSO₃M, -PO₃M₂, -OPO₃M₂ und -CO₂M (worin M für Wasserstoff, ein Alkalimetall oder Ammonium steht), und mindestens einen Epoxyring im Copolymer-Molekül enthalten. Bevorzugt unter diesen polaren Gruppen sind -SO₃M und -CO₂M, insbesondere -SO₃M. Der Gehalt an der polaren Gruppe liegt vorzugsweise in dem Bereich von 1×10-7 bis 1×10-3, insbesondere von 1×10-6 bis 1×10-4 Äquivalenten pro g des Vinylchlorid-Copolymers. Wenn der Gehalt an der polaren Gruppe außerhalb dieses Bereiches liegt, weisen die ferromagnetischen Metallteilchen eine schlechte Dispergierbarkeit und stark verschlechterte elektromagnetische Eigenschaften auf. Es können eine oder mehr Arten dieser polaren Gruppen verwendet werden. Es können zwei oder mehr unterschiedliche Arten von polaren Gruppen verwendet werden. Außerdem kann das Harz eine -OH-Gruppe enthalten zur weiteren Verbesserung der Dispergierbarkeit der ferromagnetischen Metallteilchen.
Der Gehalt an dem Epoxyring liegt in dem Bereich von 1×10-4 bis 1×10-2, vorzugsweise von 5×10-4 bis 5×10-3 Mol pro g des Vinylchlorid-Copolymers. Das gewichtsdurchschnittliche Molekulargewicht des Harzes liegt in dem Bereich von 20 000 bis 100 000, vorzugsweise von 30 000 bis 80 000. Wenn das gewichtsdurchschnittliche Molekulargewicht des Harzes außerhalb dieses Bereiches liegt, weisen die ferromagnetischen Metallteilchen eine schlechte Dispergierbarkeit auf. Die obengenannten Bindemittel mit einem hohen Molekulargewicht können allein oder in Kombination verwendet werden. Es kann ein bekanntes Isocyanat-Vernetzungsmittel (beispielsweise das Produkt der Additionsreaktion von 1 Mol Trimethylolpropan mit 3 Mol Tolylendiisocyanat) dem Bindemittel als Härter einverleibt werden. Außerdem kann ein Bindemittelsystem verwendet werden, das ein Oligomer auf Acrylester-Basis und ein Monomer als Bindemittel, das unter der Einwirkung von Strahlung härtbar ist, verwendet werden.
Eine besonders bevorzugte Kombination von Bindemittelharzen ist eine Kombination von Vinylchlorid-Copolymer, Polyurethanharz und Härter in einem Gewichtsverhältnis von 20 bis 50 : 20 bis 50 : 10 bis 40.
Der Gesamtbindemittelgehalt der magnetischen Schicht des erfindungsgemäßen Magnetaufzeichnungsmediums liegt im allgemeinen in dem Bereich von 5 bis 300 Gew.-Teilen, vorzugsweise 10 bis 100 Gew.-Teilen, insbesondere 23 bis 36 Gew.-Teilen, bezogen auf 100 Gew.-Teilen der ferromagnetischen Metallteilchen.
In die magnetische Schicht des erfindungsgemäßen Magnetaufzeichnungsmediums werden im allgemeinen zusammen mit den ferromagnetischen Metallteilchen und dem Bindemittelharz, wie vorstehend angegeben, ein Gleit- bzw. Schmiermittel, Ruß und ein Schleifmittel eingearbeitet. Außerdem können gewünschtenfalls ein Antistatikmittel, ein Dispergiermittel und weitere Zusätze der magnetischen Schicht zugegeben werden.
Zu Beispielen für Gleit- bzw. Schmiermittel, die der magnetischen Schicht des erfindungsgemäßen Magnetaufzeichnungsmediums einverleibt werden können, gehören Silikonöl, Graphit, Molybdändisulfid, Bornitrid, Graphitfluorid, Fluor enthaltende Alkohole, Polyolefine (wie Polyethylenwachs), Polyglycole (wie Polyethylenoxid), Alkylphosphate, Polyphenyläther, Wolframdisulfid, aliphatische Ester von monobasischen aliphatischen Säuren mit 10 bis 20 Kohlenstoffatomen und einem oder mehr monovalenten Alkoholen, divalenten Alkoholen, trivalenten Alkoholen, tetravalenten Alkoholen und hexavalenten Alkoholen mit 3 bis 12 Kohlenstoffatomen und aliphatische Ester von monobasischen aliphatischen Säuren mit 10 oder mehr Kohlenstoffatomen und monovalenten bis hexavalenten Alkoholen, die insgesamt 11 bis 28 Kohlenstoffatome einschließlich der aliphatischen Säure enthalten. Außerdem können aliphatische Säuren mit 8 bis 22 Kohlenstoffatomen, aliphatische Amide oder aliphatische Alkohole verwendet werden.
Zu spezifischen Beispielen für brauchbare organische Gleit- bzw. Schmiermittel gehören Butylcaprylat, Octylcaprylat, Ethyllaurat, Butyllaurat, Octyllaurat, Ethylmyristat, Butylmyristat, Octylmyristat, Ethylpalmitat, Butylpalmitat, Octylpalmitat, Ethylstearat, Butylstearat, Octylstearat, Amylstearat, Anhydrosorbitanmonostearat, Anhydrosorbitandistearat, Anhydrosorbitantristearat, Anhydrosorbitantetrastearat, Oleyloleat, Oleylalkohol und Laurylalkohol. Außerdem kann auch ein Schmieröl-Additiv allein als Schmier- bzw. Gleitmittel für die erfindungsgemäße Verwendung eingesetzt werden. Zu Beispielen für geeignete Schmieröl-Additive gehören Antioxidationsmittel (wie Alkylphenole), Antirostmittel (wie Naphthensäure, Alkenylbernsteinsäuren und Dilaurylphosphat), Öligkeitsverbesserungsmittel (wie Rapssamenöl und Laurylalkohol), Extremdruckadditive (wie Dibenzylsulfid, Tricresylphosphat und Tributylphosphit), Detergens-Dispergiermittel, Viskositätsindex-Verbesserungsmittel, Stockpunkt-Erniederungsmittel und Antischaumbildner. Das obengenannte Schmiermittel, das als Gleit- bzw. Schmiermittel verwendet wird, wird in einer Menge von 0,05 bis 20 Gew.-Teilen, bezogen auf 100 Gew.-Teile Bindemittel, eingearbeitet.
Zu Beispielen für Dispergiermittel, die in der magnetischen Schicht des erfindungsgemäßen Magnetaufzeichnungsmediums verwendet werden können, gehören aliphatische Säuren mit 10 bis 22 Kohlenstoffatomen (R₁COOH, worin R₁ für eine Alkylgruppe mit 9 bis 21 Kohlenstoffatomen steht), wie Caprylsäure, Caprinsäure, Laurinsäure, Myristinsäure, Palmitinsäure, Stearinsäure, Ölsäure, Elaidinsäure, Linolsäure, Linolensäure und Stearolsäure; Metallseifen, die erhalten werden aus den obengenannten aliphatischen Säuren und Metallen, wie Alkalimetallen (z. B. Li, Na, K) Erdalkalimetallen (z. B. Mg, Ca, Ba), Cu und Pb; und Lecithin. Zu weiteren Beispielen für Dispergiermittel gehören höhere Alkohole, die 4 oder mehr Kohlenstoffatome erhalten (wie Butanol, Octylalkohol, Myristylalkohol, Stearylalkohol), und Sulfate und Phosphate davon. Diese Dispergiermittel können in die magnetische Schicht in einer Menge von 0,005 bis 20 Gew.-Teilen, bezogen auf 100 Gew.-Teile Bindemittelharz, eingearbeitet werden. Das Verfahren zur Einarbeitung der Dispergiermittel unterliegt keinen speziellen Beschränkungen. Es kann beispielsweise mit den Oberflächen der ferromagnetischen feinen Teilchen oder nicht-magnetischen feinen Teilchen vor der Zugabe zu der magnetischen Beschichtungszusammensetzung haftend verbunden werden oder das Dispergiermittel kann während des Dispergierens der ferromagnetischen Teilchen zugegeben werden.
Zu Beispielen für Antistatikmittel, die erfindungsgemäß verwendet werden können, gehören elektrisch leitende Pulver, wie Graphitpulver, Ruß und Ruß-Pfropf-Polymerpulver; natürliche oberflächenaktive Agentien, wie Saponin; nicht-ionische oberflächenaktive Agentien, wie z. B. solche vom Alkylenoxid-Typ, Glycerin-Typ oder Glycidol-Typ, Polyhydroxyalkohole, Ester von Polyhydroxyalkoholen und Addukte von Alkylphenol-Ethylenoxid; kationische oberflächenaktive Agentien, wie z. B. hohe Alkylamine, cyclische Amine, Hydantoinderivate, Amidoamine, Esteramide, quaternäre Ammoniumsalze, heterocyclische Verbindungen einschließlich Pyridin und Phosphonium- oder Sulfoniumverbindungen; anionische oberflächenaktive Agentien, die einen Säurerest, wie z. B. einen Carbonsäure-, Sulfonsäure- oder Phosphorsäurerest oder einen Sulfat- oder Phosphatrest enthalten; und ampholytische oberflächenaktive Agentien, wie z. B. Aminosäuren, Aminosulfonsäuren, Ester von Schwefelsäure oder Phosphorsäure und Aminoalkoholen und oberflächenaktive Agentien vom Alkylbetain-Typ.
Das Schleifmittel für die Verwendung in der magnetischen Schicht des erfindungsgemäßen Magnetaufzeichnungsmediums umfaßt Materialien, wie sie im allgemeinen zum Schleifen oder Polieren verwendet werden. Zu Beispielen für solche Materialien gehören α-Aluminiumoxid, geschmolzenes Aluminiumoxid, Siliciumcarbid, Chromoxid, Ceroxid, Corundum, künstlicher Diamant, α-Eisenoxid, Granat, Schmirgel (Hauptkomponenten: Corundum und Magnetit), Siliciumdioxid, Siliciumnitrid, Bornitrid, Molybdäncarbid, Borcarbid, Wolframcarbid, Titancarbid, Tripelerde, Diatomeenerde und Dolomit. Diese Schleifmittel, die im allgemeinen eine Mohssche Härte von 6 oder mehr haben, können allein oder in Kombination verwendet werden. Das Schleifmittel hat eine durchschnittliche Korngröße von 0,005 bis 5 µm, vorzugsweise von 0,05 bis 2 µm. Die Menge, in der das Schleifmittel der magnetischen Schicht einverleibt werden soll, liegt im allgemeinen in dem Bereich von 1 bis 25 Gew.-Teilen, vorzugsweise von 8 bis 20 Gew.-Teilen, bezogen auf 100 Gew.-Teilen Bindemittel.
Zu Beispielen für den nicht-magnetischen Träger, der in dem erfindungsgemäßen Magnetaufzeichnungsmedium verwendet werden kann, gehören Filme von verschiedenen Kunstharzen, wie Polyethylentheraphthalat, Polycarbonaten, Polyamiden und Polyimiden; und Metallfolien, wie z. B. eine Aluminiumfolie und eine Folie aus rostfreiem Stahl.
Zu Beispielen für Ruß, wie er in der erfindungsgemäßen magnetischen Schicht verwendet wird, gehören Ofenruß für Kautschuke, thermischer Ruß für Kautschuke, färbender Ruß und Acetylenruß. Diese Rußarten sind in den USA beispielsweise unter den folgenden Abkürzungen bekannt: SAF, ISAF, IISAF, T, HAF, SPF, FF, FEF, HMF, GPF, APF, SRF, MPF, ECF, SCF, CF, FT, MT, HCC, HCF, MCF, LFF und RCF. Es können alle Rußarten, die den Anforderungen der ASTM D-1765-82a entsprechen, verwendet werden. Der erfindungsgemäß verwendbare Ruß hat eine durchschnittliche Teilchengröße von 5 bis 100 mµm (bestimmt durch Elektronenmikroskopie), eine spezifische Oberflächengröße von 1 bis 800 m²/g, bestimmt nach der Stickstoffadsorptions-Methode, einen pH-Wert von 4 bis 11 (JIS K-6221, 1982) und eine Öladsorption von 10 bis 800 ml/100 g, bestimmt mit Dibutylphthalat (DBP) (JIS K-6221, 1982). Erfindungsgemäß kann Ruß mit einer Korngröße von 5 bis 100 mµm zur Herabsetzung des elektrischen Oberflächenwiderstandes eines Überzugsfilms verwendet werden und es kann Ruß mit einer Korngröße von 50 bis 1000 mµm verwendet werden zum Modifizieren der Festigkeit eines Überzugsfilms. Außerdem kann feiner Ruß (100 mµm oder weniger) zur Steuerung der Oberflächenrauheit eines Überzugsfilms verwendet werden, um so die Oberfläche zu glätten und die Abstandsverluste herabzusetzen, während grober Ruß (50 mµm oder mehr) in Kombination mit einem anderen Rußtyp verwendet werden kann, um die Oberfläche eines Überzugsfilms wirksam aufzurauhen, um dadurch den Reibungskoeffizienten herabzusetzen.
Die magnetische Schicht des erfindungsgemäßen Magnetaufzeichnungsmediums hat im allgemeinen eine Oberflächenrauheit in dem Bereich von 0,05 bis 0,02 µm, vorzugsweise von 0,005 bis 0,015 µm, bestimmt als durchschnittliche Mittellinienrauheit Ra, wie sie in JIS B 0 601 definiert ist (Abschnittswert 0,25 mm).
Eine erfindungsgemäße magnetische Schicht, die ferromagnetische Metallteilchen, ein Bindemittelharz und andere Komponenten einschließlich Ruß und die obengenannte Esterverbindung auf einem nicht-magnetischen Träger enthält, kann hergestellt werden durch Zugabe eines organischen Lösungsmittels zu den obengenannten Komponenten, Durchkneten und Dispergieren der Mischung zur Herstellung einer magnetischen Beschichtungszusammensetzung, Aufbringen des Materials in Form einer Schicht auf einen nicht-magnetischen Träger und anschließendes Trocknen des Material.
Zu Beispielen für das organische Lösungsmittel für die Verwendung zur Herstellung der magnetischen Beschichtungszusammensetzung gehören Verbindungen von Keton-Typ, wie Aceton, Methylethylketon, Methylisobutylketon, Cyclohexanon, Isophoron und Tetrahydrofuran; Alkohole, wie Methanol, Ethanol, Propanol, Butanol, Isobutylalkohol, Isopropylalkohol und Methylcyclohexanol; Ester, wie Methylacetat, Ethylacetat, Butylacetat, Isobutylacetat, Isopropylacetat, Ethyllactat und Glycolacetatmonoethyläther; Glycoläther, wie Äther, Glycoldimethyläther, Glycolmonoethyläther und Dioxan; Teerverbindungen (aromatische Kohlenwasserstoffe), wie Benzol, Toluol, Xylol, Kresol, Chlorbenzol und Styrol; chlorierte Kohlenwasserstoffe, wie Methylenchlorid, Ethylenchlorid, Tetrachlorkohlenwasserstoff, Chloroform, Ethylenchlorhydrin und Dichlorbenzol; N,N-Dimethylformaldehyd und Hexan.
Beim Verkneten können die ferromagnetischen Teilchen und die obengenannten übrigen Komponenten alle auf einmal oder nacheinander in eine Knetvorrichtung eingeführt werden. Beispielsweise können die ferromagnetischen Teilchen einem ein Dispergiermittel enthaltenden Lösungsmittel zugesetzt werden und die resultierende Mischung wird für eine vorgegebene Zeitspanne gerührt zur Herstellung einer magnetischen Beschichtungszusammensetzung.
Zum Verkneten und Dispergieren der Komponenten der magnetischen Beschichtungszusammensetzung können verschiedene Knetvorrichtungen verwendet werden, wie z. B. eine Zwei-Walzen-Mühle, eine Drei-Walzen-Mühle, eine Kugelmühle, eine Steinmühle, eine Trommelmühle, eine Sandmühle, eine Szegvari-Reibmühle, ein Hochgeschwindigkeits-Propeller, eine Hochgeschwindigkeits-Steinmühle, eine Hochgeschwindigkeits-Schlagmühle, eine Dispergiermühle, eine Knetvorrichtung, ein Hochgeschwindigkeits-Mischer, ein Homogenisator und eine Ultraschall-Dispergiervorrichtung.
Es können zwei oder mehr Schichten gleichzeitig auf einem nicht-magnetischen Träger erzeugt werden nach der Methode des gleichzeitigen Aufbringens einer Vielzahl von Überzugsfilmen, wie von T. C. Patton in "Paint Flow and Pigment Dispersion", 1975, beschrieben.
Das Aufbringen der magnetischen Beschichtungszusammensetzung zur Herstellung einer magnetischen Schicht des erfindungsgemäßen Magnetaufzeichnungsmediums wird im allgemeinen so durchgeführt, daß eine magnetische Schicht mit einer Dicke von etwa 0,5 bis 12 µm, bezogen auf das Trockengewicht, erhalten wird. Wenn die magnetische Schicht durch wiederholtes Aufbringen der Beschichtungszusammensetzung hergestellt werden soll, wird die Gesamtdicke der Vielzahl von magnetischen Schichten innerhalb des obengenannten Bereiches gehalten. Die Trockenschichtdicke der magnetischen Schicht wird bestimmt in Abhängigkeit von der Verwendung, der Gestalt, den Standards und dgl. des herzustellenden Magnetaufzeichnungsmediums.
Der auf diese Weise auf dem nicht-magnetischen Träger erzeugte magnetische Überzug wird gewünschtenfalls einer Behandlung zur Orientierung der ferromagnetischen Teilchen in der aufgebrachten magnetischen Schicht nach der Methode, wie sie in den US-PS 43 24 177, 44 66 164, 44 99 121 und 41 00 326 beschrieben ist, unterzogen und dann getrocknet zur Herstellung einer magnetischen Schicht. Gewünschtenfalls wird das so erhaltene Aufzeichnungsmedium einer Oberflächenglättungsbehandlung unterzogen und auf die gewünschte Form zugeschnitten, wobei man auf diese Weise das erfindungsgemäße Magnetaufzeichnungsmedium erhält.
Es wurde gefunden, daß die Oberflächenglättungsbehandlung der magnetischen Schicht erfindungsgemäß sehr wirksam ist, um dem Magnetaufzeichnungsmedium eine gute Oberflächenglätte und ausgezeichnete Abriebsbeständigkeit zu verleihen. Die Oberflächenglättungsbehandlung kann erzielt werden durch eine Glättungsbehandlung vor dem Trocknen oder durch eine Kalandrierbehandlung nach dem Trocknen.
Das erfindungsgemäße Magnetaufzeichnungsmedium weist ausgezeichnete elektromagnetische Eigenschaften sowie eine ausgezeichnete Laufhaltbarkeit auf. Insbesondere wird eine Beschädigung der magnetischen Schicht durch die Gehäuseeinlage vermindert, wenn sie als Floppy-Disk verwendet wird.
Die Erfindung wird durch die folgenden Beispiele und Vergleichsbeispiele näher erläutert, ohne jedoch darauf beschränkt zu sein. Alle darin angegebenen Teile beziehen sich, wenn nichts anderes angegeben ist, auf das Gewicht.
Beispiel 1
Die folgenden Zusammensetzungen wurden mittels einer Knetvorrichtung 1 h lang verknetet:
Ferromagnetische Metallteilchen (Fe-Gehalt 99%; Ni-Gehalt 1%; Kristallitgröße 25 nm (250 Å); Koerzitivkraft 1580 Oe; Sättigungsmagnetisierung 135 emu/g)
100 Teile
polare Gruppen-enthaltendes Vinylchlorid-Copolymer (-SO₃Na-Gruppengehalt: 5,8×10-5 Äquivalente/g; zahlendurchschnittliches Molekulargewicht 75 000) 14,0 Teile
Cr₂O₃ (durchschnittlicher Teilchendurchmesser 0,5 µm) 15 Teile
Ruß (Ketjen Black EC, hergestellt von der Firma Lion Akzo Co., Ltd., Japan; durchschnittlicher Teilchendurchmesser 30 µm) 10 Teile
Ruß (Thermax MT, hergestellt von der Firma Cancarp Company; durchschnittlicher Teilchendurchmesser 280 µm) 3 Teile
Toluol 36 Teile
Methylethylketon 36 Teile
Dann wurden die folgenden Zusammensetzungen dem verkneteten Material zugesetzt. Die Mischung wurde etwa 2 h lang mit einer Sandmühle bei 2000 UpM dispergiert, wobei eine einheitliche Dispersion erhalten wurde.
Polare Gruppen-enthaltendes Polyesterpolyurethan (-SO₃Na-Gruppengehalt: 1×10-4 Äquivalente/g; gewichtsdurchschnittliches Molekulargewicht 35 000)
5,0 Teile
Methylethylketon 250 Teile
Toluol 50 Teile
Zu der oben erhaltenen Dispersion wurden 11 Gew.-Teile Coronate L (Polyisocyanat, hergestellt von der Firma Nippon Polyurethane Co., Ltd.) und 11 Gew.-Teile Tridecylstearat zugegeben. Die resultierende Mischung wurde homogenisiert zur Herstellung einer magnetischen Beschichtungszusammensetzung. Die so erhaltene magnetische Beschichtungszusammensetzung wurde in Form einer Schicht auf beiden Seiten eines Polyethylenterephthalatfilms mit einer Breite von 30 cm und einer Dicke von 75 µm mittels Gravürwalzen aufgebracht zur Erzielung einer Trockenschichtdicke von 3 µm auf jeder Seite des Films. Die aufgebrachte Beschichtungszusammensetzung wurde bei einer Temperatur von etwa 100°C getrocknet und dann bei einer Temperatur von etwa 100°C kalandriert zur Herstellung eines Magnetaufzeichnungsmediums auf Metallpulver-Basis.
Das so hergestellte Magnetaufzeichnungsmedium wurde durch Stanzen in die Gestalt einer 8,89 cm (3,5 inch)-Floppy-Disk gebracht, auf der Oberfläche der magnetischen Schicht mit einem Läppungsband (K-8000, hergestellt von der Firma Fuji Photo Film Co., Ltd.) für 1 s bei 1500 Upm einer Polierbehandlung unterzogen und dann in eine Floppy-Disk-Hülle eingeschlossen unter Verwendung einer Nr. 9246-Einlage, hergestellt von der Firma Kendall Company, zur Herstellung einer Floppy-Disk-Probe.
Beispiel 2
Auf die gleiche Weise wie in Beispiel 1 wurde eine Floppy-Disk-Probe hergestellt, wobei diesmal das Polieren der Oberfläche der magnetischen Schicht mit einem Läppungsband 5,0 s lang durchgeführt wurde.
Beispiel 3
Eine Floppy-Disk-Probe wurde auf die gleiche Weise wie in Beispiel 1 hergestellt, wobei diesmal das Polieren der Oberfläche der magnetischen Schicht mit einem Läppungsband 0,5 s lang durchgeführt wurde.
Beispiel 4
Eine Floppy-Disk-Probe wurde auf die gleiche Weise wie in Beispiel 1 hergestellt, wobei diesmal die Zusammensetzung des Bindemittelharzes in der magnetischen Schicht die folgende war:
polare Gruppen-enthaltendes Vinylchlorid-Copolymer
10,7 Teile
polare Gruppen-enthaltendes Polyesterpolyurethan 3,8 Teile
Polyisocyanat 8,4 Teile
Beispiel 5
Eine Floppy-Disk-Probe wurde auf die gleiche Weise wie in Beispiel 1 hergestellt, wobei diesmal die Zusammensetzung des Bindemittelharzes in der magnetischen Schicht die folgende war:
polare Gruppen-enthaltendes Vinylchlorid-Copolymer
16,8 Teile
polare Gruppen-enthaltendes Polyester-polyurethan 6,0 Teile
Polyisocyanat 13,2 Teile
Vergleichsbeispiel 1
Eine Floppy-Disk-Probe wurde auf die gleiche Weise wie in Beispiel 1 hergestellt, wobei diesmal das Polieren der Oberfläche der magnetischen Schicht mit einem Läppungsband 10,0 s lang durchgeführt wurde.
Vergleichsbeispiel 2
Eine Floppy-Disk-Probe wurde auf die gleiche Weise wie in Beispiel 1 hergestellt, wobei diesmal das Polieren der Oberfläche der magnetischen Schicht mit einem Läppungsband 0,1 s lang durchgeführt wurde.
Vergleichsbeispiel 3
Eine Floppy-Disk-Probe wurde auf die gleiche Weise wie in Beispiel 1 hergestellt, wobei diesmal die Zusammensetzung des Bindemittelharzes in der magnetischen Schicht die folgende war:
polare Gruppen enthaltendes Vinylchlorid-Copolymer
7,0 Teile
polare Gruppen enthaltendes Polyesterpolyurethan 2,4 Teile
Polyisocyanat 5,5 Teile
Vergleichsbeispiel 4
Eine Floppy-Disk-Probe wurde auf die gleiche Weise wie in Beispiel 1 hergestellt, wobei diesmal die Zusammensetzung des Bindemittelharzes in der magnetischen Schicht die folgende war:
polare Gruppen enthaltendes Vinylchlorid-Copolymer
20,1 Teile
polare Gruppen enthaltendes Polyesterpolyurethan 7,2 Teile
Polyisocyanat 15,8 Teile
Beispiel 6
Eine Floppy-Disk-Probe wurde auf die gleiche Weise wie in Beispiel 1 hergestellt, wobei diesmal das ferromagnetische Metallteilchen durch das folgende ferromagnetische Metallteilchen in einer Menge von 100 Gew.-Teilen ersetzt wurde:
Ferromagnetisches Metallteilchen (Fe-Gehalt 99%; Ni-Gehalt 1%; Kristallitgröße 29 nm (290 Å); Koerzitivkraft 1580 Oe; Sättigungsmagnetisierung 137 emu/g).
Vergleichsbeispiel 5
Eine Floppy-Disk-Probe wurde auf die gleiche Weise wie in Beispiel 1 hergestellt, wobei diesmal das ferromagnetische Metallteilchen durch das folgende ferromagnetische Metallteilchen in einer Menge von 100 Gew.-Teilen ersetzt wurde:
Ferromagnetisches Metallteilchen (Fe-Gehalt 99%; Ni-Gehalt 1%; Kristallitgröße 38 nm (380 Å); Koerzitivkraft 1570 Oe; Sättigungsmagnetisierung 142 emu/g).
Die Kristallitgröße des ferromagnetischen Metallteilchens wurde erhalten durch Berechnung nach der Sheller-Gleichung aus der Halbwertsbreite der Beugung der (110)-Ebene und der (220)-Ebene von α-Fe, bestimmt durch Röntgenstrahlbeugung (Rigaku K. K.).
Unter Verwendung eines 8,89 cm (3,5 inch)-Floppy-Disk-Antriebs FD-1135D (hergestellt von der Firma NEC Corporation, Japan) wurden die 8,89 cm (3,5 inch)-Floppy-Disk-Proben einem thermischen Cyclustest unterworfen unter Bedingungen, die rechten von einer Temperatur von 5°C und einer relativen Feuchtigkeit von 10% bis zu einer Temperatur von 60°C und einer relativen Feuchtigkeit von 20%, wobei der Kopf 24 h lang an der Spur 13 angeordnet war. Die Laufhaltbarkeit wurde bewertet anhand der Durchlaufbedingungen an dem gleitenden Abschnitt des Kopfes nach 2500 Durchgängen.
Außerdem wurde das Output (die Ausgangsleistung) der Magnetspektren nach jeweils 500 000 Durchgängen bewertet. Wenn das Output (die Ausgangsleistung) der Probe auf 45% des Anfangswertes abgenommen hatte, wurde die Probe als solche mit Ausfällen angesehen.
Zur Bewertung der elektromagnetischen Eigenschaften wurde das anfängliche 2f-reproduzierte Output jeder Probe bestimmt, bezogen auf dasjenige der Probe des Beispiels 1, das auf den Wert 100% festgesetzt wurde. Außerdem wurde zur Bewertung des Auflösungsvermögens des Auflösungsvermögen jeder Probe bestimmt, bezogen auf dasjenige der Probe des Beispiels 1, das auf 100% festgesetzt wurde. Die Messung des anfänglichen 2f-reproduzierten Output erfolgte durch Bestimmung des 2f-reproduzierten Output der innersten Spur mittels eines 8,89 cm (3,5 inch)-Floppy-Disk-Antriebs FD 1331 (hergestellt von der Firma NEC Corporation, Japan). Das Auflösungsvermögen wurde bestimmt durch Dividieren des 2f-reproduzierten Output der innersten Spur durch das 1f-reproduzierten Output der innersten Spur, gemessen mit dem gleichen Antrieb.
Die Messung des Verhältnisses zwischen der integrierten Intensität des Cl-2P-Spektrums, bestimmt durch Röntgenstrahlphotoelektronenspektroskopie, und derjenigen des Fe-2P (3/2)-Spektrums, bestimmt auf die gleiche Weise, erfolgte mittels Röntgenstrahlphotoelektronenspektroskopie (PHI-560, hergestellt von der Firma PERKIN-ELMER) bei 300 Watt unter Verwendung einer Mg-Anode als Röntgenstrahlquelle. Das Magnet-Disk wurde mit n-Hexan gewaschen, um das Gleit- bzw. Schmiermittel daraus zu entfernen und dann wurde es in das Röntgenstrahlenphotoelektronenspektroskop eingesetzt. Der Abstand zwischen der Röntgenstrahlenquelle und der Probe betrug 1 cm. Nachdem 5 min ab der Evakuierung des Behälters auf ein Vakuum vergangen waren, wurden das Cl-2P-Spektrum und das Fe-2P (3/2)-Spektrum der Probe gemessen. Diese Messungen wurden dann 10 min lang integriert, wobei die Durchgangsenergie bei 100 eV gehalten wurde.
Das Verhältnis zwischen der integrierten Intensität des Cl-2P-Spektrums und derjenigen des Fe-2P (3/2)-Spektrums wurde auf diese Weise errechnet unter Anwendung der vorstehend beschriebenen Meßtechnik.
Die Ergebnisse sind in der folgenden Tabelle I angegeben.
Tabelle I
Die erfindungsgemäßen Proben der Beispiele 1 bis 6 ergaben gute Ergebnisse sowohl in bezug auf das Output (die Leistungsabgabe) als auch in bezug auf die Laufhaltbarkeit.
Andererseits wiesen die Proben der Vergleichsbeispiele 2 und 4, die ein Verhältnis α von 0,9 oder mehr aufwiesen, jeweils eine relativ gute Laufhaltbarkeit gegenüber dem Vorbeigleiten am Kopf für bis zu 20 Millionen Durchläufen auf, sie wiesen jedoch bei 8 Millionen Durchläufen bzw. 7 Millionen Durchläufen Ausfälle auf als Folge einer Schädigung der magnetischen Schicht durch das Gleiten an der Gehäuseeinlage (jacket liner).
Außerdem wiesen die Proben der Vergleichsbeispiele 1 und 3 jeweils mit einem Verhältnis α von 0,5 oder weniger ein Kratzen nach 12 Millionen Durchläufen bzw. 10 Millionen Durchläufen auf als Folge einer Schädigung der magnetischen Schicht durch das Gleiten an dem Kopf und sie wiesen Ausfälle bei 8,5 Millionen Durchläufen bzw. 5 Millionen Durchläufen auf als Folge einer Schädigung der magnetischen Schicht durch Gleiten an der Gehäuseeinlage (jacket liner).
Die Probe des Vergleichsbeispiels 5, die mit ferromagnetischen Metallteilchen mit einer Kristallitgröße von mehr als 30 nm (300 Å) hergestellt worden war, wies ein ungenügendes Auflösungsvermögen auf.
Die Erfindung wurde vorstehend anhand spezifischer Ausführungsformen näher erläutert, es ist jedoch für den Fachmann selbstverständlich, daß sie darauf nicht beschränkt ist, sondern auch verschiedene Abänderungen und Modifikationen umfaßt, ohne daß dadurch der Rahmen der vorliegenden Erfindung verlassen wird.

Claims (13)

1. Magnet-Disk bzw. -Scheibe oder -Platte, insbesondere Floppy-Disk, gekennzeichnet durch einen nicht-magnetischen Träger und eine darauf aufgebrachte magnetische Schicht, die ferromagnetische Metallteilchen und ein Bindemittelharz, enthaltend mindestens ein Vinylchlorid-Copolymer, enthält, wobei die Kristallitgröße der ferromagnetischen Metallteilchen, bestimmt durch Röntgenstrahlbeugung, 30 nm (300 Å) oder weniger beträgt und das Verhältnis α an der Oberfläche der magnetischen Schicht zwischen der integrierten Intensität des Cl-2P-Spektrums, bestimmt durch Röntgenstrahlphotoelektronenspektroskopie, und derjenigen des Fe-2P (3/2)-Spektrums in dem Bereich von 0,50 bis 0,90 liegt.
2. Magnet-Disk nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Vinylchlorid-Copolymer mindestens eine polare Gruppe, ausgewählt aus der Gruppe, die besteht aus -SO₃M, -OSO₃M, -PO₃M₂ und -CO₂M, worin M für Wasserstoff, ein Alkalimetall oder Ammonium steht, und mindestens einen Epoxyring im Copolymer-Molekül enthält.
3. Magnet-Disk nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Verhältnis α in dem Bereich von 0,53 bis 0,87 liegt.
4. Magnet-Disk nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die ferromagnetischen Metallteilchen eine Kristtallitgröße von 18 bis 28 nm (180-280 Å) haben.
5. Magnet-Disk nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die ferromagnetischen Metallteilchen eine spezifische Oberflächengröße von mindestens 40 m²/g aufweisen.
6. Magnet-Disk nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die ferromagnetischen Metallteilchen eine Koerzitivkraft von mindestens 800 Oe und eine Sättigungsmagnetisierung von mindestens 110 emu/g aufweisen.
7. Magnet-Disk nach einem der Ansprüche 2 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Gehalt an der polaren Gruppe in dem Bereich von 1×10-7 bis 1×10-3 Äquivalenten pro g des Vinylchlorid-Copolymers liegt.
8. Magnet-Disk nach einem der Ansprüche 2 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Gehalt an dem Epoxyring in dem Bereich von 1×10-4 bis 1×10-2 Mol pro g des Vinylchlorid-Copolymers liegt.
9. Magnet-Disk nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß das Bindemittelharz ein Vinylchlorid-Copolymer, ein Polyurethan-Harz und einen Härter in einem Gewichtsverhältnis von 20 bis 50 : 20 bis 50 : 10 bis 40 umfaßt.
10. Magnet-Disk nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß das Bindemittelharz in der magnetischen Schicht in einer Menge von 5 bis 300 Gew.-Teilen auf 100 Gew.-Teile der ferromagnetischen Metallteilchen enthalten ist.
11. Verfahren zum Konditionieren einer auf einem nicht-magnetischen Träger vorgesehenen magnetischen Schicht einer Magnet-Disk bzw. -Scheibe bzw. -Platte, insbesondere Floppy-Disk, die ferromagnetische Metallteilchen und ein Bindemittelharz, enthaltend mindestens ein Vinylchlorid-Copolymer, enthält, wobei die ferromagnetischen Metallteilchen eine Kristallitgröße von 30 nm (300 Å) oder weniger, bestimmt durch Röntgenstrahlbeugung, aufweisen, dadurch gekennzeichnet, daß es die folgenden Stufen umfaßt:
Polieren der Oberfläche der magnetischen Schicht mit einer Poliereinrichtung für eine Zeitspanne und unter Anlegen eines Druckes, die erforderlich sind zur Erzielung eines Verhältnisses α an der Oberfläche der magnetischen Schicht zwischen der integrierten Intensität des Cl-2P-Spektrums, bestimmt durch Röntgenstrahlphotoelektronenspektroskopie, und derjenigen des Fe-2P-(3/2)-Spektrums in dem Bereich von 0,5 bis 0,90.
12. Verfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß das Verhältnis α in dem Bereich von 0,53 bis 0,87 liegt.
13. Verfahren nach Anspruch 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Poliereinrichtung ausgewählt wird aus einem Schleif- und einem Läppungsband.
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