DE4101308B4

DE4101308B4 - Magnetisches Aufzeichnungsmedium

Info

Publication number: DE4101308B4
Application number: DE19914101308
Authority: DE
Inventors: Yasuo Odawara Nishikawa; Akira Odawara Ushimaru; Kazuaki Odawara Taga; Masatoshi Odawara Takahashi
Original assignee: Fuji Photo Film Co Ltd
Current assignee: Fujifilm Corp
Priority date: 1990-01-17
Filing date: 1991-01-17
Publication date: 2005-01-05
Anticipated expiration: 2011-01-18
Also published as: DE4101308A1

Abstract

Magnetisches Aufzeichnungsmedium mit einem nichtmagnetischen Träger und wenigstens einer darauf ausgebildeten magnetischen Schicht, gekennzeichnet durch ein ferromagnetisches Pulver, ein Bindemittel und wenigstens eine durch folgende Formeln (I-1) oder (I-2) repräsentierte organische Silikonverbindung:

Description

Die Erfindung betrifft ein magnetisches Aufzeichnungsmedium mit einem nichtmagnetischen Träger, einer darauf ausgebildeten magnetischen Schicht, enthaltend ein in einem Bindemittel dispergiertes ferromagnetisches Pulver und betrifft insbesondere ein magnetisches Aufzeichnungsmedium hoher Dichte mit ausgezeichneter Laufeigenschaft und Haltbarkeit in einem weiten Temperaturbereich, unter Feuchtigkeit insbesondere bei niedriger Temperatur oder bei verschiedenen Laufgeschwindigkeiten.

Die Technologie für magnetische Aufzeichnungsmedien fordert die Möglichkeit von hohen Aufzeichnungsdichten. Es ist bekannt, zur Erfüllung dieser Forderung die Oberfläche der Magnetschicht zu glätten, beispielsweise die Oberfläche dadurch zu glätten, daß die Partikelgröße der in der Magnetschicht verwendeten ferromagnetischen Pulver weiter verkleinert wird.

Wenn jedoch die Oberfläche der Magnetschicht geglättet wird, nimmt der Reibungskoeffizient aufgrund des Kontakts zwischen der Magnetschicht und einer Abspielvorrichtung während des Laufes des magnetischen Aufzeichnungsmediums zu. Als Ergebnis neigt die Magnetschicht des magnetischen Aufzeichnungsmediums schon bei kurzer Laufdauer dazu, beschädigt zu werden oder die Magnetschicht schält sich ab.

Um dieses Problem zu lösen, wurden Gleitmittel, wie Fettsäuren, Fettsäureester, Kohlenwasserstoffe, Siliconverbindungen und dergleichen verwendet.

Videobandrekorder (VTR) und Einrichtungen mit Diskettenlaufwerk, wie Personalcomputer und Einrichtungen zur Textverarbeitung, sind populär und werden allgemein verwendet. Auch wurden magnetische Aufzeichnungsmedien in einem weiten Bereich von Umgebungsbedingungen eingesetzt, wie beispielsweise bei niedriger Temperatur oder unter der Bedingung hoher Temperatur/hoher Feuchtigkeit. Demgemäß muß ein magnetisches Aufzeichnungsmedium genügend stabil sein, so daß die Laufhaltbarkeit unter verschiedenen zu erwartenden Bedingungen sich nicht ändert. Jedoch ist bei Verwendung der herkömmlich bekannten Gleitmittel die Stabilität der magnetischen Aufzeichnungsmittel bis jetzt nur ungenügend.

Es wurden Siliconverbindungen verwendet, um das Problem der Laufstabilität zu lösen aufgrund der Fähigkeit der Siliconverbindungen, die spezifische Oberfläche zu verbessern und der durch sie verliehenen exzellenten Fluidität. Es wurden verschiedene , fettsäuremodifizierte Siliconverbindungen untersucht für die Verbesserung der Retention der Gleitmittel auf der Magnetschicht eines magnetischen Aufzeichnungsmediums, wie dies in der JP-B-63-29333 (der Ausdruck "JP-B" bedeutet "geprüfte japanische Patentveröffentlichung"), in der JP-A-60-1623, in der JP-A-56-169223 und in der JP-A 57-37735 (der Ausdruck "JP-A" bedeutet "ungeprüfte veröffent lichte japanische Patentanmeldung") beschrieben ist.

Wenn jedoch die mit Fettsäure modifizierte Siliconverbindung ein mit gesättigter Fettsäure modifiziertes Silicon ist, wird der Schmelzpunkt (Erweichungspunkt) relativ hoch und die Gleitmittelwirkung wird bei niedrigen Temperaturen vermindert. Im Vergleich hierzu, falls die Siliconverbindung ein mit einer ungesättigten Fettsäure modifiziertes Silicon ist, ergibt sich eine ausgezeichnete Fluidität, falls jedoch dieser Typ einer Siliconverbindung auf ein sehr glattes magnetisches Aufzeichnungsmedium angewandt wird, das eine ausgezeichnete, hohe Aufzeichnungsdichte hat, erhöht sich auf nicht wünschenswerte Weise bei einem magnetischen Aufzeichnungsmedium der statische Reibungskoeffizient.

Die JP-B-63-29333 offenbart organische Siliconverbindungen der folgenden Formel:

worin R' eine gesättigte oder ungesättigte Kohlenwasserstoffgruppe mit 7 bis 21 Kohlenstoffatomen bedeutet, m und n bedeuten ganze Zahlen mit 1 ≤ m < 150, 0 ≤ n, m + n ≤ 1000 und m/n = 1/1000 bis 1/1.

Falls R₁ in vorstehend genannter Siliconverbindung eine gesättigte oder ungesättigte, geradkettige Kohlenwasserstoffgruppe mit 7 bis 21 Kohlenstoffatomen ist und diese Verbindung als Gleitmittel verwendet wird, werden die gleitenden Eigenschaften und der Abriebwiderstand der Magnetschicht verbessert, ebenso wie die Laufstabilität und die Haltbarkeit der Magnetschicht verbessert werden. Wird jedoch eine mit einer gesättigten Fettsäure modifizierte Verbindung verwendet, ist der Schmelzpunkt (Erweichungspunkt) des Gleitmittels relativ hoch. Als Konsequenz daraus wird die Gleitwirkung bei niedrigen Temperaturen vermindert. Auch ergibt sich im Fall der Verwendung einer mit ungesättigter Fettsäure modifizierten Verbindung eine ausgezeichnete Fluidität, jedoch erhöht sich dabei der statische Reibungskoeffizient.

Es wurden auch andere organische Siliconverbindung vorgeschlagen. Insbesondere wurden Verbindungen, repräsentiert durch die folgende Formel (II), beschrieben in JP-B-49-14249, und Verbindungen, repräsentiert durch die folgende Formel (III), beschrieben in JP-A-50-32904, vorgeschlagen.

worin R und R' jedes eine Kohlenwasserstoffgruppe mit 7 bis 26 Kohlenstoffatomen und n eine ganze Zahl von 1 bis 20 bedeuten.

worin R und R' jedes eine Kohlenwasserstoffgruppe mit 8 bis 18 Kohlenstoffatomen darstellen; jedes R'' ein Wasserstoffatom oder eine Methylgruppe bedeuten; und 15 ≥ m ≥ 1 und 16 ≥ /n₁ + n₂) ≥ 2.

Jedoch ist die Verwendung der in Formel (II) beschriebenen Verbindung nicht wünschenswert, da nicht nur die Haltbarkeit des magnetischen Aufzeichnungsmediums nicht verbessert wird, sondern die Verbindung auch eine niedrige Kompatibilität mit einem Bindemittel hat, was zu einem unkontrollierten Ausblühen führt. Obwohl dieses Phänomen nicht vollständig verstanden wird, wird es der Tatsache zugeschrieben, daß die Bindung zwischen der Kohlenwasserstoffbindung und dem Silicium eine Etherbindung ist, die nur eine schwache Polarität aufweist.

Es wurde auch gefunden, daß die Verwendung der durch die Formel (III) repräsentierten und vorstehend beschriebenen Verbindung nicht wünschenswert ist, da der Koeffizient der kinematischen Reibung des magnetischen Aufzeichnungsbandes mit dem Walzenkopf eines Videobandrekorders erhöht wird und bei hoher Belastung manchmal ein Quietschen oder Knirschen bewirkt. Ebenso wird die Haltbarkeit des magnetischen Aufzeichnungsmediums durch diese Verbindung nicht bemerkenswert verbessert. Obwohl dies nicht vollständig verstanden wird, wird angenommen, daß dies auf die Anwesenheit der hydrophilen Alkylenoxidkette in dem Siliconmolekül zurückzuführen ist.

Zur Lösung dieses Problems wurde vorgeschlagen, ein magnetisches Aufzeichnungsmedium zu verwenden mit einem nichtmagnetischen Träger und einer darauf ausgebildeten magnetischen Schicht, die eine durch folgende Formel (IV) repräsentierte organische Siliconverbindung enthält, zusammen mit einem ferromagnetischen Pulver und einem Bindemittel, wie dies in der JP-B-56-26890 beschrieben ist.

worin R, R' und R'' jeweils eine gesättigte oder ungesättigte Kohlenwasserstoffgruppe mit 7 bis 21 Kohlenstoffatomen bedeuten, m eine ganze Zahl von 1 bis 100 ist; n eine ganze Zahl von 0 bis 250 ist, m + n ≥ 300 ist und m ≥ n/5 ist.

Es wurde gefunden, daß mit vorstehend beschriebener Technik ein magnetisches Aufzeichnungsmedium mit stabiler Laufeigenschaft, ausgezeichnetem Abriebwiderstand, hoher Haltbarkeit erhalten wird und das beträchtlich weniger zum Ausblühen neigt.

Zur Lösung des Problems wurde in der DE 39 34 764 A1 vorgeschlagen, ein magnetisches Aufzeichnungsmedium zu verwenden, mit einem nicht-magnetischen Träger und einer darauf aufgebrachten magnetischen Schicht, die in einem Bindemittel dispergierte ferromagnetische Teilchen enthält, wobei die magnetische Schicht eine organische Silikonverbindung der allgemeinen Formel (V) enthält:

worin R, R' und R'' jeweils eine verzweigtkettige gesättigte Kohlenwasserstoffgruppe mit 7 bis 24 Kohlenstoffatomen, m eine ganze Zahl von 1 bis 100, n eine ganze Zahl von 0 bis 250m m + n ≤ 300 und m ≥ n/5 ist.

Es zeigte sich, dass mit vorstehend beschriebener Technik ein Magnetaufzeichnungsmedium mit hohem Wiedergabeoutput und selbst bei hohem Feuchtigkeitsgehalt einen niedrigen Reibungskoeffizienten erhalten wird.

Mit der Entwicklung des magnetischen Aufzeichnens besteht der Bedarf für ein Aufzeichnen mit hoher Bildqualität und hoher Tonqualität. Um diese Erfordernisse zu erfüllen, wurde bisher so verfahren, daß die Partikelgrößen und die Packungsdichte des in dem magnetischen Aufzeichnungsmedum verwendeten ferromagnetischen Pulvers verfeinert wurden.

Mit der seit kurzem zunehmenden Verwendung magnetischer Aufzeichnungsmedien werden Techniken gefordert, die es ermöglichen, magnetische Aufzeichnungsmedien mit niedrigen Kosten herzustellen. Ein Beispiel einer solchen Technik umfaßt die Verwendung magnetischer Mehrfachschichten. In den magnetischen Mehrfachschichten können, da der oberen Schicht hohe Bildaqalitätcharakteristiken und der unteren Schicht hohe Tonqualitätcharakteristiken verliehen werden, adäquate Mengen und Typen ferromagnetischer Pulver unabhängig voneinander ausgewählt werden für jede dieser Schichten, wodurch das Ziel einer erhöhten Dichte erleichtert wird. Auch ist es möglich, bei magnetischen Mehrschichten andere geeignete Additive unabhängig voneinander für jede Schicht auszuwählen, so daß nur die für jede Schicht benötigten besonderen Eigenschaften zur Verfügung gestellt werden, wodurch das magnetische Aufzeichnungsmedium bei niedrigen Kosten herstellbar ist.

Zum gegenwärtigen Zeitpunkt wird herkömmlich angenommen, daß ein Verfahren, das die Oberflächeneigenschaft der Oberfläche der Magnetschicht verbessert, konsequenterweise wirksam ist für die Verbesserung der elektromagnetischen Charakteristiken des magnetischen Aufzeichnungsmediums. Bei magnetischen Aufzeichnungsbändern muß, um die Oberflächeneigenschaft der oberen Schicht zu verbessern, die Oberflächeneigenschaft der unteren Schicht auch verbessert werden. Falls ein Bindemittel mit niedrigem Molekulargewicht in der unteren Schicht zur Erweichung dieser Schicht verwendet wird, läßt sich die Oberflächeneigenschaft der unteren Schicht verbessern, wobei das magnetische Aufzeichnungsband mit magnetischen Mehrfachschichten ausgezeichnete elektromagnetische Charakteristiken aufweist.

Andererseits sind die elektromagnetischen Charakteristiken eines solchen magnetischen Aufzeichnungsmediums Eigenschaften, die ermittelt wurden aufgrund der Voraussetzung, daß das magnetische Aufzeichnungsmedium gute Laufeigenschaften auf einem adäquaten Pegel beibehält. Um daher die Beibehaltung der guten Laufeigenschaften des magnetischen Aufzeichnungsmediums zu sichern, ist es notwendig, daß der Reibungskoeffizient der Oberfläche der magnetischen Schicht ebenso so weit als möglich vermindert wird.

Demgemäß wird die gute Laufeigenschaft zusammen mit den erhaltenen ausgezeichneten elektromagnetischen Charakteristiken des magnetischen Aufzeichnungsmediums beibehalten durch Zugabe einer wirksamen Menge eines Gleitmittels zu der oberen Schicht und ebenso zu der unteren Schicht, die auf einem nichtmagnetischen Träger ausgebildet ist.

Wenn jedoch die vorstehend beschriebene Siliconverbindung, die durch die Formel (IV) repräsentiert wird, als Gleitmittel für magnetische Mehrfachschichten verwendet wird, ergibt sich das Problem, daß ein genügender Video-Output nicht erhalten wird und bei niedriger Laufgeschwindigkeit und hoher Laufgeschwindigkeit der Reibungskoeffizient (μ-Wert) nach 100 Läufen (running times) erhöht ist.

Die DE 33 27 499 C2 offenbart ein Magnetaufzeichnungsmaterial, das aus einem Träger mit einer darauf befindlichen Magnetaufzeichnungsschicht besteht, die aus einer Dispersion von magnetischen Teilchen in einer Mischung aus Bindemittel und einem Organopolysiloxan als Schmiermittel hergestellt ist, wobei als Schmiermittel ein Organosiloxan der folgenden allgemeinen Formel (A) verwendet wird:

worin R eine gesättigte oder ungesättigte einwertige Kohlenwasserstoffgruppe mit 7 bis 21 Kohlenstoffatomen ist; R₁, R₂ und R₃ unabhängig voneinander für Methyl oder RCOO – steht; R₄ eine einwertige, gesättigte Kohlenwasserstoffgruppe mit 1 bis 20 Kohlenstoffatomen ist und k, l, m und n unabhängig voneinander ganze Zahlen sind, wobei vorausgesetzt ist, dass 1 ≤ k, 1 ≤ l < 200, 1 ≤ m < 200, O ≤ n < 300 und l + m + n ≤ 500 ist.

Als Ergebnis verschiedener Untersuchungen haben die Erfinder festgestellt, daß eine Magnetschicht, insbesondere magnetische Mehrfachschichten, in besonderem Maße durch die plastifizierende Wirkung und die Fluidität des Gleitmittels beeinflußt werden und daß die Probleme bei Anwendung konventioneller Techniken lösbar sind durch Verwendung von Siliconen, die mit verzweigten und gesättigten Fettsäuren modifiziert sind, für die magnetische Schicht, insbesondere für wenigstens die oberste magnetische Schicht.

Gegenstand der Erfindung ist daher die Schaffung eines magnetischen Aufzeichnungsmediums mit verbessertem reproduzierbarem Output, das sowohl unter hoher Temperatur/hoher Feuchtigkeit und bei niedriger Temperatur einen ausgezeichneten Reibungskoeffizient aufweist.

Gegenstand der Erfindung ist auch die Schaffung eines magnetischen Aufzeichnungsmediums mit ausgezeichneten Laufeigenschaften und ausgezeichneter Haltbarkeit innerhalb eines weiten Bereichs der Laufbedingungen.

Ein weiterer spezifischer Gegenstand der Erfindung ist die Schaffung eines magnetischen Aufzeichnungsmediums, das einen guten Video-Output ergibt und einen guten Reibungskoeffizient bei niedriger Laufgeschwindigkeit und hoher Laufgeschwindigkeit aufweist und diesen beibehält selbst nach 100 Laufzeiten bzw. Umläufen.

Diese Aufgaben werden mit einem magnetischen Aufzeichnungsmedium gemäß Anspruch 1 gelöst.

Vorteilhafte Ausgestaltungen eines erfindungsgemäßen magnetischen Aufzeichnungsmediums ergeben sich aus den Unteransprüchen.

Gegenstand der Erfindung ist die Schaffung eines magnetischen Aufzeichnungsmediums mit einem nichtmagnetischen Träger, wenigstens einer darauf ausgebildeten magnetischen Schicht, umfassend ein ferromagnetisches Pulver, ein Bindemittel und wenigstens eine durch folgende Formeln (I-1) oder (I-2) repräsentierte organische Siliconverbindung:

worin R eine verzweigte, gesättigte Kohlenwasserstoffgruppe mit 7 bis 24 Kohlenstoffatomen bedeutet; m eine ganze Zahl von 1 bis 100 ist; n eine ganze Zahl von 0 bis 250 ist, m ≥ n/5 und für die Verbindungen der Formel (I-2) m + n > 300 ist. Insbesondere wird erfindungsgemäß bevorzugt, dass für die Verbindungen der Formel (I-1) gilt: m + n ≥ 300.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung beträgt die zugegebene Menge der organischen Siliconverbindungen, repräsentiert durch die vorstehend genannten Formeln (I-1) oder (I-2) 0,1 bis 10 Gew.-%, bezogen auf die Menge des ferromagnetischen Pulvers in der magnetischen Schicht.

Bei einer weiteren bevorzugten Ausführungsform gemäß der Erfindung ist die vorstehend beschriebene magnetische Schicht zusammengesetzt aus magnetischen Mehrfachschichten und die organische Siliconverbindungen gemäß den Formeln (I-1) oder (I-2) sind in der obersten magnetischen Schicht enthalten.

Bei einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung enthält die magnetische Schicht wenigstens eine der organischen Siliconverbindungen, repräsentiert durch die Formeln (I-1) oder (I-2), worin R eine oder mehrere verschiedene Kohlenwasserstoffgruppen bedeutet, von denen jede eine verzweigte und gesättigte Kohlenwasserstoffgruppe mit 7 bis 24 Kohlenstoffatomen ist, die zwei oder mehrere verzweigte Strukturen pro Kohlenwasserstoffgruppe haben.

Gemäß der Erfindung wird durch Ersetzen der Kohlenwasserstoffgruppe einer Fettsäurehälfte eines herkömmlich bekannten fettsäuremodifizierten Silicons durch eine verzweigte und gesättigte Kohlenwasserstoffgruppe die Fluidität verliehen und die Gleiteigenschaft wird verbessert. Eine nicht modifizierte Siliconverbindung hat eine ausgezeichnete Fluidität, da jedoch die Siliconverbindung eine niedrige Kompatibilität mit einem Bindemittel aufweist, ist die Siliconverbindung nicht geeignet für die Verwendung in einer magnetischen Schicht. Gemäß der Erfindung werden jedoch gleichzeitig die Fluidität und die Kompatibilität der Siliconverbindung durch die vorstehend beschriebene Modifizierung verbessert. Weiterhin zeigt das magnetische Aufzeichnungsmedium mit der erfindungsgemäßen Siliconverbindung einen ausgezeichneten Reibungskoeffizienten (μ-Wert) in einem weiten Bereich niedriger Temperatur/hoher Temperatur/hoher Feuchtigkeit.

Insbesondere wenn das magnetische Aufzeichnungsmedium gemäß der Erfindung mehrere magnetische Schichten aufweist, wird für den Fall der Verwendung wenigstens einer der organischen Siliconverbindungen gemäß den Formeln (I-1) oder (I-2), worin R eine verzweigte und gesättigte Kohlenwasserstoffgruppe bedeutet, die Kompatibilität mit einem Bindemittel erniedrigt im Vergleich zu dem Fall, daß eine organische Siliconverbindung der Formel verwendet wird, bei der R eine geradkettige Kohlenwasserstoffgruppe ist. Daher plastifiziert die Siliconverbindung gemäß der Erfindung das Bindemittel in der magnetischen Schicht nicht und kann in die magnetische Schicht eindringen und dieser die hohe Fluidität verleihen, wobei eine notwendige Menge der organischen Siliconverbindung stets auf die Oberfläche der magnetischen Schicht abgegeben werden kann, selbst wenn die Siliconverbindung auf der Oberfläche der Magnetschicht verbraucht ist. Demgemäß wird ein magnetisches Aufzeichnungsmedium mit ausgezeichneter Laufeigenschaft und Haltbarkeit unter weiten Laufbedingungen für das Band, variierend von niedriger Geschwindigkeit bis zu hoher Geschwindigkeit, erhalten, ohne daß die elektromagnetischen Eigenschaften zerstört werden.

Insbesondere kann ein magnetisches Aufzeichnungsmedium mit mehreren Magnetschichten, das eine bevorzugte Aufzeichnungsfähigkeit in einem weiten Bereich von Betriebsbedingungen aufweist, ebenso ausgezeichnete elektromagnetische Eigenschaften haben. Selbst wenn ein ferromagnetisches Pulver mit feinem Korn herkömmlich in der obersten magnetischen Schicht für eine hohe Aufzeichnungsdichte geeignet verwendet wird, ist die oberste Schicht sehr glatt und es ist schwierig, die Laufeigenschaft des magnetischen Aufzeichnungsmediums zu erhöhen. Andererseits, bei Verwendung einer modifizierten Siliconverbindung, repräsentiert durch die Formeln (I-1) oder (I-2) gemäß der Erfindung in wenigstens der obersten Schicht, können sowohl die elektromagnetischen Charakteristiken und die Laufeigenschaft verbessert werden.

Es wurde auch gefunden, daß im Fall der Verwendung der organischen Silicone, die mit verzweigten Fettsäuren modifiziert sind gemäß Formel (I-1) und (I-2), wobei die Kohlenwasserstoffgruppe der Fettsäurehälfte, die für die Modifizierung verwendet wird, zwei oder mehrere verzweigte Strukturen pro Gruppe aufweist, ein intermolekulares Gleiten der Verbindungen insbesondere gut ist und das magnetische Aufzeichnungsmedium eine ausgezeichnete Laufeigenschaft aufweist, d. h. eine ausgezeichnete Gleitfähigkeit von niedriger Geschwindigkeit bis zu hoher Geschwindigkeit erhalten wird (was mit konventionellen Siliconölen niemals erreicht wurde).

Beispiele organischer Siliconverbindungen gemäß der Erfindung, repräsentiert durch die vorstehenden Formeln (I-1) oder (I-2), umfassen jede durch Acylierung mit einer verzweigten und gesättigten höheren Fettsäure modifizierte Siliconverbindung, wobei die Kohlenstoffatome in dem spezifischen Bereich liegen und die in einem breiten Molekulargewichtsbereich verwendbar sind, unbeschadet vom Umfang der verzweigten Strukturen. Jedoch sind fettsäuremodifizierte Siliconverbindungen mit einem Molekulargewicht von wenigstens 1000 bevorzugt, insbesondere Siliconverbindungen, die mit verzweigten Fettsäuren modifiziert sind und ein Molekulargewicht von wenigstens 1000 haben. Ein besonders bevorzugtes Molekulargewicht beträgt 5000 oder mehr.

In den Formeln (I-1) oder (I-2) bedeutet R vorzugsweise eine verzweigte und gesättigte Kohlenwasserstoffgruppe mit vorzugsweise 9 bis 21 Kohlenstoffatomen, insbesondere mit 13 bis 21 Kohlenstoffatomen.

Beispiele verzweigter und gesättigter Kohlenwasserstoffgruppen, repräsentiert durch R in den Formeln (I-1) oder (I-2) umfassen in 2-Stellung verzweigte Kohlenwasserstoffgruppen vom Fettsäure-Typ, wie -CH(C₆H₁₃)C₈H₁₇, -CH(C₇H₁₅)C₉H₁₉, -CH(C₈H₁₇)C₁₀H₂₁, -CH(C₁₀H₂₁)C₁₂H₂₅ und dergleichen, gesättigte Kohlenwasserstoffgruppen mit komplizierten verzweigten Strukturen, hergestellt durch ein Oxo-Verfahren (beispielsweise Kohlenwasserstoffe der Isostearinsäure-Reihe, hergestellt von Nissan Chemical Industries, Ltd.) und eine Mischung isomerer Strukturen geradkettiger aliphatischer Gruppen, von denen jede eine verzweigte Methylgruppe als Seitenkette enthält (beispielsweise Methyl-verzweigte Fettsäuren, hergestellt von Emery Industries, Inc.).

Die vorstehend genannten verzweigten Fettsäuren sind abgeleitet von den verzweigten Fettsäuren, die gebildet sind bei der Bildung von Nebenprodukten mit Hilfe von (1) des Guerbet-Verfahrens (beschrieben in Encyclopedia Chimica, veröffentlicht von Kyoritsu Shuppan), (2) des Oxo-Verfahrens oder (3) der Dimerensäuresynthese.

Insbesondere bevorzugte Siliconverbindungen sind Siliconverbindungen, die mit verzweigten Fettsäuren modifiziert sind, wobei die Fettsäure, die für die Synthese des Siliconöls verwendet wird, Isostearinsäure ist, die mittels des Oxo-Verfahrens synthetisiert wird.

Repräsentative Beispiele der organischen Siliconverbindungen gemäß Formel (I-1) sind die Verbindungen A bis H und die Verbindung J, wie nachstehend gezeigt, wobei die Verbindungen I, K, L und M Vergleichsverbindungen für Beispiel 1 sind.

Die Menge der erfindungsgemäßen organischen Siliconverbindung gemäß den Formeln (I-1) oder (I-2) beträgt 0,1 bis 10 Gew.-%, vorzugsweise 0,1 bis 5 Gew.-%, insbesondere 0,5 bis 3 Gew.-%, bezogen auf die Menge des ferromagnetischen Pulvers für den Fall, daß die organische Siliconverbindung in die Magnetschicht des magnetischen Aufzeichnungsmediums eingebaut ist. Die Menge der organischen Siliconverbindung beträgt 2 bis 50 mg/m², vorzugsweise 10 bis 30 mg/m² für den Fall, daß die organische Siliconverbindung auf die Oberfläche der Magnetschicht des magnetischen Aufzeichnungsmediums aufgezogen wird.

Falls die Menge der Siliconverbindung den vorstehend genannten Wert von 10% übersteigt, kann der Anteil der organischen Siliconverbindung auf der Oberfläche der magnetischen Schicht zu groß sein und kann zu einer Verklebung führen. Auch beim Einbau der Siliconverbindung in die Magnetschicht ergibt sich dann die Schwierigkeit, daß die Haltbarkeit des magnetischen Aufzeichnungsmediums aufgrund der Plastifizierung des Bindemittels in der Magnetschicht vermindert wird.

Falls die Menge der Siliconverbindung weniger als 0,1 Gew.-% beträgt, kann der Anteil der Siliconverbindung auf der Oberfläche zu gering sein und es tritt kein Effekt ein.

Falls das magnetische Aufzeichnungsmedium gemäß der Erfindung mehrere magnetische Schichten aufweist, ist es bevorzugt, daß die Trockendicke der obersten Schicht 3,5 μm oder weniger, vorzugsweise 2,0 μm oder weniger, beträgt.

Falls die magnetische Schichtstruktur aus der obersten Schicht und einer weiteren Schicht(en) gebildet ist (falls "die weitere Schicht" aus mehreren Schichten gebildet wird, entspricht der Durchschnittswert der durchschnittlichen Belastung bei einem existierenden Verhältnis im magnetischen Aufzeichnungsmedium, ist es bevorzugt, daß die BET-spezifische Fläche des ferromagnetischen Pulvers in der obersten Schicht sich von derjenigen in der (den) anderen Schicht(en) unterscheidet (oder vom Durchschnittswert der anderen Schichten), um vorzugsweise wenigstens 5 m²/g.

Weiterhin kann gemäß der Erfindung eine nichtmagnetische Schicht als Zwischenschicht oder Unterschicht vorgesehen sein, es sei denn, daß die erfindungsgemäße Wirkung dann verhindert wird.

Bei einem magnetischen Aufzeichnungsmedium mit mehreren magnetischen Schichten ist es bevorzugt, daß die spezifische Fläche gemäß einem BET-Verfahren des ferromagnetischen Pulvers in der (den) anderen Schicht en) (im folgenden als untere Schicht bezeichnet), die nicht die oberste Schicht ist (d. h. die am weitesten von dem Träger entfernte magnetische Schicht) nicht mehr als 45 m²/g beträgt und die Kristallgröße (Durchschnittswert) wenigstens 29 nm (290 Å) beträgt. Insbesondere ist es bevorzugt, daß die spezifische Oberfläche nach BET des ferromagnetischen Pulvers in der obersten Schicht wenigstens 30 m²/g beträgt und die Kristallgröße wenigstens 40 nm (400 Å) beträgt, wobei die spezifische Fläche gemäß BET des ferromagnetischen Pulvers in der unteren Schicht kleiner ist als in der obersten Schicht. Wie ausgeführt, ist es besonders bevorzugt, daß die vorstehend genannte Differenz zwischen der spezifischen Fläche gemäß BET des ferromagnetischen Pulvers in der untersten und in der obersten Schicht wenigstens 5 m²/g beträgt.

Es ist schwierig, eine gleichförmige Magnetschicht vom Mehrschicht-Typ auszubilden, wobei die oberste Schicht eine Dicke von nicht mehr als 3,5 μm haben soll, mittels eines sukzessiven Zweifachbeschichtungssystems, wobei die oberste Schicht auf die untere Schicht in trockenem Zustand aufge zogen wird. Wenn jedoch, wie in der JP-A-62-212933 beschrieben, ein simultanes oder sukzessives Naß-auf-Naß-Zweifachbeschichtungssystem verwendet wird, läßt sich ein magnetisches Aufzeichnungsmedium erhalten, das die gemäß der Erfindung gewünschten Eigenschaften aufweist.

Erfindungsgemäß lassen sich auch andere Gleitmittel zusammen mit den erfindungsgemäßen organischen Siliconverbindungen verwenden.

Beispiele solcher Gleitmittel umfassen Metallsalze gesättigter oder ungesättigter Fettsäuren (beispielsweise Myristinsäure, Stearinsäure und Ölsäure), Fettsäureamide, Fettsäureester (beispielsweise verschiedene Arten von Monoestern, Fettsäureestern mehrwertiger Ester, wie Sorbitan, Glycerol, usw. und Esterverbindungen polybasischer Säuren), höhere aliphatische Alkohole, Monoalkylphosphate, Dialkylphosphate, Trialkylphosphate und Metallsalze oder Ammoniumsalze diesen Phosphate, Alkanphosphonsäure oder deren Salze, Alkylschwefelsäure oder deren Salze, Paraffine, Siliconöle, tierische und pflanzliche Öle, Mineralöle, höhere aliphatische Amine, feine anorganische Pulver (beispielsweise Graphit, Kieselgel, Molybdändisulfid und Wolframdisulfid), feine Harzpulver (beispielsweise Polyethylen, Polypropylen, Polyvinylchlorid, Ethylen-Vinylchlorid-Copolymer und Polytetrafluorethylen), α-Olefinpolymere, ungesättigte aliphatische Kohlenwasserstoffe, die bei Raumtemperatur flüssig sind, Fluorkohlenstoffe, fluorsubstituierte Esterverbindungen und Perfluoralkylpolyether.

Die bevorzugte Menge der zusätzlichen Gleitmittel hängt von der Verfahrensweise ab, beträgt jedoch im allgemeinen 1/10 bis zum 2-fachen der Menge der organischen Siliconverbindung gemäß der Erfindung.

Falls das magnetische Aufzeichnungsmedium gemäß der Erfin dung mehrere magnetische Schichten aufweist, läßt sich die Art und Menge dieser Gleitmittel und oberflächenaktiven Mittel, falls gewünscht, je nach Schicht ändern.

Die Additive, die gemäß der Erfindung verwendbar sind, lassen sich entweder im gesamten oder als Teil davon zu der Beschichtungszusammensetzung zugeben, und zwar in jeder Herstellungsstufe der magnetischen Beschichtungszusammensetzung. Beispielsweise können die Additive mit dem ferromagnetischen Pulver vor dem Verkneten gemischt werden oder können während der Verknetung des ferromagnetischen Pulvers, des Bindemittels und einem Lösungsmittel oder können der Beschichtungszusammensetzung kurz vor der Beschichtung zugegeben werden.

Die Verfahren, gemäß denen die erfindungsgemäßen organischen Siliconverbindungen eingesetzt werden, umfassen ein Verfahren des Einbringens der organischen Siliconverbindung in eine magnetische Schicht und ein Verfahren des Aufziehens der Siliconverbindung auf die Oberfläche der magnetischen Schicht. Beispiele des letztgenannten Verfahrens umfassen beispielsweise ein Verfahren des Überziehens oder Sprühens einer Lösung der organischen Siliconverbindung, die in einem organischen Lösungsmittel gelöst ist, auf die magnetische Schicht des magnetischen Aufzeichnungsmediums mit nachfolgendem Trocknen, ein Verfahren zur Anwendung der geschmolzenen organischen Siliconverbindung auf die magnetische Schicht; ein Verfahren des Eintauchens eines nichtmagnetischen Trägers, wobei die magnetische Schicht in einer Lösung der organischen Siliconverbindung, gelöst in einem organischen Lösungsmittel, vorliegt, um die Siliconverbindung auf die Oberfläche der Magnetschicht zu adsorbieren; und ein Verfahren zur Ausbildung der Schicht der organischen Siliconverbindung gemäß dem Langmuir-Blodgett-Verfahren.

Bei dem erfindungsgemäßen Aufzeichnungsmedium ergeben sich keine besondere Beschränkungen für die Zusammensetzung des zu verwendenden ferromagnetischen Pulvers (beispielsweise ferromagnetische Eisenoxide, Kobalt enthaltende Eisenoxide, ferromagnetische Legierungen auf Eisenbasis und Bariumferrit) hinsichtlich deren Partikelgröße und hinsichtlich der Oberflächenbehandlung des ferromagnetischen Pulvers.

Es besteht auch keine besondere Beschränkung hinsichtlich der Form des zu verwendenden ferromagnetischen Pulvers, jedoch werden gewöhnlich nadelförmige, körnige, würfelförmige (die-form), ellipsoide oder plättchenförmige ferromagnetische Teilchen verwendet. Die Kristallgröße des ferromagnetischen Pulvers (gemessen mittels Röntgenstrahldiffraktion) beträgt vorzugsweise aufgrund der Berücksichtigung elektromagnetischer Eigenschaften nicht mehr als 45 nm (450 Å).

Das Bindemittel zur Bildung der magnetischen Schicht kann ausgewählt sein aus Bindemitteln, die üblicherweise im Stand der Technik verwendet werden. Beispiele für Bindemittel umfassen Vinylchlorid-Vinylacetat-Copolymer, ein Copolymer aus Vinylchlorid, Vinylacetat und Vinylalkohol, Maleinsäure und/oder Acrylsäure, Vinylchlorid-Vinylidenchlorid-Copolymer, Vinylchlorid-Acrylnitril-Copolymer, Ethylen-Vinylacetat-Copolymer, Cellulosederivate, wie Nitrocelluloseharz, und dergleichen, Acrylharze, Polyvinylacetalharze, Polyvinylbutyralharze, Epoxyharze, Phenoxyharze, Polyurethanharze und Polycarbonatpolyurethanharze.

Um das Dispersionsvermögen des ferromagnetischen Pulvers und die Haltbarkeit des magnetischen Aufzeichnungsmediums weiter zu verbessern, ist es bevorzugt, daß die vorstehend genannten Bindemittel polare Gruppen aufweisen, wie eine Epoxygruppe, -CO₂H, -OH, -NH₂, -SO₃M, -OSO₃M, -PO₃M₂ und -OPO₃M₂ (worin M ein Wasserstoffatom, ein Alkalimetall oder ein Ammoniumion bedeutet und für den Fall, daß mehrere Gruppen M vorhanden sind, können diese gleich oder verschieden sein). Der Gehalt der polaren Gruppe beträgt vorzugsweise 1 × 10^–7 bis 1 × 10^–3 Äquivalente, insbesondere 1 × 10^–6 bis 1 × 10^–4 Äquivalente, pro Gramm Polymerverbindung.

Die beschriebenen Bindemittel sind allein oder in deren Mischung einsetzbar, wobei das Bindemittel häufig mittels eines bekannten Vernetzungsmittels aus der Isocyanatreihe gehärtet wird.

Die erfindungsgemäße organische Siliconverbindung kann auch auf ein Bindemittelsystem angewendet werden, worin ein Oligomer aus der Acrylsäureesterreihe und ein Monomer als Bindemittel verwendet werden, wobei das Bindemittel durch Bestrahlung gehärtet wird.

Materialien für den nichtmagnetischen Träger umfassen Polyester, wie Polyethylenterephthalat, Polyethylen-2,6-naphthalat und dergleichen; Polyolefine, wie Polyethylen, Polypropylen und dergleichen; Cellulosederivate, wie Cellulosetriacetat und dergleichen; sowie Harze, wie Polycarbonat, Polyimid, Polyamidoimid und dergleichen. Falls gewünscht, kann der Träger mit Aluminium oder dergleichen metallisiert sein.

Die Dicke des Trägers beträgt im allgemeinen 3 bis 100 μm. Vorzugsweise beträgt die Dicke des Trägers für das magnetische Band 3 bis 20 μm und die Dicke des Trägers für eine Magnetdiskette 20 bis 100 μm.

Der Gehalt der gesamten Bindemittel in der Magnetschicht des magnetischen Aufzeichnungsmediums gemäß der Erfindung beträgt 10 bis 100 Gew.-Teile, vorzugsweise 10 bis 60 Gew.-Teile, insbesondere 20 bis 40 Gew.-%, bezogen auf 100 Gew.-Teile an ferromagnetischem Pulver in der Magnetschicht.

Es ist bevorzugt, daß die Magnetschicht des magnetischen Aufzeichnungsmediums gemäß der Erfindung anorganische Partikel mit einer Mohs'schen Härte von wenigstens 5 enthält.

Daher besteht keine besondere Beschränkung hinsichtlich der Verwendung anorganischer Partikel, solange ihre Mohs'sche Härte wenigstens 5 beträgt.

Beispiele für anorganische Teilchen, die gemäß der Erfindung eingesetzt werden können, umfassen Al₂O₃ (beispielsweise α-Al₂O₃ mit einer α-Konversion von wenigstens 90% und α-Al₂O₃) (Mohs'sche Härte: 9), TiO (Mohs'sche Härte: 6), TiO₂ (Mohs'sche Härte: 6,5), SiO₂ (Mohs'sche Härte: 7), SnO₂ (Mohs'sche Härte: 6,5), Cr₂O₃ (Mohs'sche Härte: 9) und α-Fe₂O₃ (Mohs'sche Härte: 5,5).

Diese anorganischen Teilchen sind allein oder in Form einer Mischung zweier oder mehrerer Arten einsetzbar.

Weiterhin sind solche anorganische Teilchen bevorzugt, die eine Mohs'sche Härte von wenigstens 8 besitzen. Falls anorganische Partikel mit einer Mohs'schen Härte von weniger als 5 verwendet werden, ist es möglich, daß diese aus der magnetischen Schicht austreten und keine Polierwirkung auf den Magnetkopf ausüben, wodurch dieser verschmutzen kann, und im Ergebnis ergibt sich eine schlechte oder schwache Laufhaltbarkeit des magnetischen Aufzeichnungsmediums.

Der Gehalt an anorganischen Teilchen beträgt 0,1 bis 20 Gew.-Teile, vorzugsweise 1 bis 10 Gew.-Teile, bezogen auf 100 Gew.-Teile des ferromagnetischen Pulvers.

Bevorzugt enthält die Magnetschicht zusätzlich zu den anorganischen Teilchen Ruß, insbesondere mit einer hauptsächlichen Korngröße von 10 bis 300 nm.

Im Folgenden wird das Herstellungsverfahren für ein erfindungsgemäßes magnetisches Aufzeichnungsmedium näher beschrieben.

Eine magnetische Beschichtungszubereitung wird durch Verkneten eines ferromagnetischen Pulvers, eines Bindemittels und der erfindungsgemäßen organischen Siliconverbindung hergestellt, wobei, falls gewünscht, andere Füllstoffe und Additive zusammen mit einem Lösungsmittel zugegeben werden.

Als Lösungsmittel eignen sich während des Verknetens herkömmliche organische Lösungsmittel, die üblicherweise bei der Herstellung magnetischer Beschichtungszusammensetzungen verwendet werden.

Bezüglich des Knetverfahrens besteht keine besondere Beschränkung und die Reihenfolge der Zugabe der Komponenten kann auf geeignete Weise ausgewählt werden.

Beispielsweise können das Bindemittel, das Lösungsmittel und das ferromagnetische Pulver zuvor verknetet werden und anschließend kann die Lösung eines Härtungsmittels zu der sich ergebenden Mischung zugegeben werden oder das Gleitmittel wird als Lösung zum Schluß der Mischung zugegeben.

Es ist bevorzugt, stark zu kneten unter Verwendung eines Kneters und ähnlichen Vorrichtungen, insbesondere ist es bevorzugt, einen Druckkneter, einen kontinuierlichen Kneter und ähnliche Kneter mit sehr hoher Knetleistung zu verwenden.

Bei Verwendung eines kontinuierlichen Kneters oder eines Druckkneters wird das gesamte oder ein Teil des ferromagnetischen Pulvers und des Bindemittels (vorzugsweise 30 oder mehr vom gesamten Bindemittel) mit einem organischen Lösungsmittel verknetet, wobei das organische Lösungsmittel in einer Menge von 15 bis 500 Gew.-%, bezogen auf das ferromagnetische Pulver, vorhanden ist.

Dieses Knetverfahren wird in der JP-A-1-106338 und JP-A-64-79279 beschrieben.

Bei der Herstellung der magnetischen Beschichtungszusammensetzung sind ein Dispergiermittel, ein antistatisches Mittel und andere Additive und andere Gleitmittel als die erfindungsgemäße organische Siliconverbindung einsetzbar.

Beispiele für Dispergiermittel, die im Rahmen der Erfindung eingesetzt werden können, umfassen Fettsäuren mit 12 bis 22 Kohlenstoffatomen, deren Salze oder Esterverbindungen und Verbindungen, worin ein Teil oder sämtliche Wasserstoffatome der Salze oder Ester dieser Fettsäuren durch Fluoratome substituiert sind; Amide der vorstehend genannten Fettsäure, aliphatische Amine, höhere Alkohole, Polyalkylenoxidalkylphosphorsäureester, Alkylphosphorsäureester, Alkylborsäureester, Sarcosinat, Alkyletherester, Trialkylpolyolefine, quaternäre Ammoniumoxysalze und Lecithin.

Bei Verwendung eines Dispergierungsmittels beträgt dessen Menge 0,1 bis 10 Gew.-Teile, bezogen auf 100 Gew.-Teile des ferromagnetischen Pulvers.

Beispiele für bei der Erfindung einsetzbare antistatische Mittel umfassen elektrisch leitende feine Rußpulver, rußgepfropftes Polymer und dergleichen; natürliche oberflächenaktive Mittel, wie Saponin und dergleichen; nichtionische oberflächenaktive Mittel aus der Alkylenoxid-, Glycerol- und Glycidolreihe; kationische oberflächenaktive Mittel, wie höhere Alkylamine, quaternäre Ammoniumsalze, Salze heterocyclischer Verbindungen, wie Pyridin und dergleichen; Phosphoniumsalze, Sulfoniumsalze und dergleichen; anionische oberflächenaktive Mittel, enthaltend eine Säure gruppe, wie Carbonsäure, Phosphorsäure, eine Schwefelsäureestergruppe, eine Phosphorsäureestergruppe und dergleichen; amphotere oberflächenaktive Mittel, wie Aminosäuren, Aminosulfonsäuren, Schwefelsäureester oder Phosphorsäureester von Aminoalkoholen und dergleichen.

Bei Verwendung der vorstehend beschriebenen elektrisch leitenden feinen Partikel als antistatisches Mittel beträgt deren Menge 0,1 bis 10 Gew.-Teile, bezogen auf 100 Gew.-Teile des ferromagnetischen Pulvers, und bei Verwendung des oberflächenaktiven Mittels als antistatisches Mittel beträgt dessen Menge 0,12 bis 10 Gew.-Teile, bezogen auf 100 Gew.-Teile des ferromagnetischen Pulvers.

Die beschriebenen Additive, wie Dispergiermittel, antistatisches Mittel, Gleitmittel und dergleichen wurden nicht in der strengen Bedeutung beschrieben, daß jedes von ihnen vorstehend genannte Funktionalität und Wirkung aufweist, sondern ein Dispergiermittel kann ebenfalls als Gleitmittel oder antistatisches Mittel wirken. Daher ist die Gesamtwirkung der unter vorstehender Klassifizierung der Additive beschriebenen verschiedenen Verbindungen nicht notwendigerweise auf die bei jeder Klassifizierung beschriebenen Funktion begrenzt. Falls daher eine Verbindung mit verschiedenen Wirkungen eingesetzt wird, kann die Zugabemenge von Additiven, falls gewünscht, entsprechend vermindert werden.

Die derart hergestellte magnetische Beschichtungs- oder Überzugszusammensetzung wird auf den nichtmagnetischen Träger beschichtet. Die Beschichtungszusammensetzung kann direkt auf einen nichtmagnetischen Träger aufgezogen werden oder kann darauf über eine Zwischenschicht, wie beispielsweise eine Klebeschicht, aufgebracht werden. Die Zwischenschicht besteht aus dem Klebemittel allein oder aus einer aus einem Bindemittel zusammengesetzten Schicht mit darin dispergierten nichtmagnetischen feinen Teilchen, wie Ruß und ähnlichen Teilchen.

Das Bindemittel für die Ruß enthaltende Zwischenschicht kann gegebenenfalls aus den verschiedenen vorstehend genannten Bindemitteln ausgewählt sein, die auch für die magnetischen Schichten Verwendung finden.

Die Korngröße des in der Zwischenschicht verwendeten Rußes beträgt vorzugsweise 10 bis 50 nm und das Verhältnis Bindemittel/Ruß beträgt vorzugsweise 100/10 bis 100/150, ausgedrückt als Gewichtsverhältnis. Die Dicke der Zwischenschicht beträgt vorzugsweise 0,1 bis 2 μm bei einer einfachen Klebeschicht und 0,5 bis 4 μm in dem Fall, daß diese nichtmagnetische Partikel enthält. Die Zwischenschicht kann weiterhin ein Gleitmittel enthalten, das auch für die magnetische Schicht verwendet wird, oder andere Arten herkömmlicher Gleitmittel.

Nähere Angaben über das Dispergierverfahren für das vorstehend genannte ferromagnetische Pulver und das Bindemittel sowie das Überzugsverfahren für die magnetische Beschichtungszusammensetzung für einen nichtmagnetischen Träger sind in der JP-A-54-46011 und der JP-A-54-21805 beschrieben. Die Dicke der auf diese Weise überzogenen magnetischen Schicht beträgt 0,5 bis 10μm, vorzugsweise 0,7 bis 6,0 μm, ausgedrückt als Trockendicke. Wie vorstehend ausgeführt, beträgt die Dicke der obersten magnetischen Schicht vorzugsweise nicht mehr als 3,5 μm.

Wird das magnetische Aufzeichnungsmedium als magnetisches Aufzeichnungsband verwendet, dann wird die auf den nichtmagnetischen Träger aufgebrachte Magnetschicht einer Orientierungsbehandlung in einem magnetischen Feld unterworfen, um das ferromagnetische Pulver in der Magnetschicht auszurichten, und anschließend getrocknet. Auch wenn das magnetische Aufzeichnungsmedium als Diskette verwendet wird, wird dieses Medium einer Nichtorientierungsbehandlung durch ein magnetisches Feld unterworfen, um die Anisotropie der magnetischen Eigenschaften zu beseitigen.

Danach wird das magnetische Aufzeichnungsmedium, falls gewünscht, einer Behandlung zur Glättung der Oberfläche unterzogen.

Durch Ersetzen einer Kohlenwasserstoffgruppe der Fettsäurehälfte eines Silicons, das mit einer herkömmlichen Fettsäure modifiziert wurde, durch eine verzweigte und gesättigte Kohlenwasserstoffgruppe, wird der sogenannte Fließpunkt, an dem das Fließen beginnt, wenn die Temperatur von einer niedrigen Temperatur auf eine hohe Temperatur geändert wird, niedriger als bei einem Silicon, das mit einer geradkettigen Fettsäure modifiziert ist, und das Silicon zeigt daher bemerkenswerte Eigenschaften eines flüssigen Gleitmittels, selbst bei niedrigen Temperaturen von beispielsweise –10°C. Ein nichtmodifiziertes Siliconöl besitzt eine gute Fluidität und, falls das Silicon mit einer geradkettigen Fettsäure modifiziert ist, um die Kompatibilität mit einem Bindemittel zu erhöhen, wird der Fließpunkt auch, wie vorstehend beschrieben, erhöht. Ist jedoch die Siliconverbindung mit einer verzweigten und gesättigten Fettsäure gemäß der Erfindung modifiziert, dann wird die Kompatibilität mit einem Bindemittel verbessert, während ein niedriger Fließpunkt, wie bei einer nichtmodifizierten Siliconverbindung, beibehalten wird.

Wie vorstehend beschrieben, wird durch Verwendung eines Silicons, das mit einer verzweigten und gesättigten Fettsäure modifiziert ist, gemäß der Erfindung ein magnetisches Aufzeichnungsmedium erhalten, das einen guten Reibungskoeffizienten, insbesondere unter Bedingungen hoher Temperatur/-hoher Feuchtigkeit oder bei niedriger Temperatur, wie beispielsweise bei –10°C, zeigt, wobei ein guter Generation- Output erhalten wird.

Der Grund für den guten Reibungskoeffizienten bei hoher Temperatur/hoher Feuchtigkeit ist darin zu sehen, daß die verzweigte Kohlenwasserstoffgruppe (beispielsweise Alkylgruppe) eine große effektive Oberflächengröße pro Gruppe besitzt und zudem eine hydrophobe Wirkung verleiht. Demgemäß ist das die erfindungsgemäße organische Siliconverbindung enthaltende magnetische Aufzeichnungsmedium gegenüber dem Einfluß von Wasser oder Feuchtigkeit widerstandsfähig und zeigt ausgezeichnete Eigenschaften unter den Bedingungen hoher Temperatur/sehr hoher Feuchtigkeit.

Durch Einbau der mit einer verzweigten und gesättigten fettsäuremodifizierten Siliconverbindung in wenigstens die oberste Schicht der magnetischen Mehrschichten des magnetischen Aufzeichnungsmediums, zeigt dieses einen verbesserten Reibungskoeffizienten unter Laufbedingungen, ausgehend von niedriger Geschwindigkeit bis zu einer sehr hohen Geschwindigkeit ohne Zerstörung der elektromagnetischen Eigenschaften. Der Grund hierfür wird noch nicht vollständig verstanden, es wird jedoch angenommen, daß die durch die verzweigte und gesättigte Fettsäure modifizierte organische Siliconverbindung eine niedrige Kompatibilität gegenüber einem Bindemittel besitzt und nicht die Funktion der Plastifizierung der magnetischen Schicht hat und daß das Molekül selbst wandern kann, da die Fettsäure eine verzweigte Fettsäure ist, wodurch die Siliconverbindung fähig ist, in die magnetische Schicht einzudringen.

Es wird auch angenommen, daß bei Verlust der organischen Siliconverbindung in der Oberfläche der magnetischen Schicht beim Abspielen des magnetischen Aufzeichnungsmediums über Oberflächen, nachlieferbare Siliconverbindung sofort an die magnetische Oberflächenschicht aus dem Inneren der magnetischen Schicht abgegeben werden kann. Wenn daher der Verbrauch der organischen Siliconverbindung im Betrieb mit niedriger Geschwindigkeit und hoher Geschwindigkeit geändert wird, kann die organische Siliconverbindung schnell in einer Menge entsprechend der jeweiligen Änderung auf die magnetische Oberflächenschicht abgegeben werden.

Auch in dem Fall, daß das magnetische Aufzeichnungsmedium gemäß der Erfindung mehrere magnetische Schichten aufweist und eine erfindungsgemäße organische Siliconverbindung für die magnetische Schicht verwendet wird, wird die magnetische Schicht ohne zu plastifizieren gehärtet, wodurch sich die Haltbarkeit des magnetischen Aufzeichnungsmediums verbessert. Wenn insbesondere die organische Siliconverbindung in der obersten Schicht verwendet wird, ist diesbezüglich ein nach bemerkenswerterer Effekt zu beobachten. Andererseits ist zur Sicherstellung der Kalandrierungswirkung und der Erhöhung der Oberflächeneigenschaft die untere magnetische Schicht vorzugsweise als relativ weiche Schicht ausge- bildet.

Die gemäß der Erfindung verwendete organische Siliconverbindung kann in die oberste Schichtseite des Aufzeichnungsmediums eindringen oder wandern aufgrund der vorstehend erwähnten Mobilität. Zusätzlich kann durch die Erfindung die untere magnetische Schicht geeignet weich ausgebildet werden, es ergeben sich gute Kalandrierungseigenschaften, die magnetischen Schichten plastifizieren nicht und man erhält eine ausgezeichnete Abgabe (supplying faculty).

Im Folgenden wird die Erfindung anhand eines nicht beschränkenden Beispiels näher erläutert, wobei sämtliche Teile als Gewichtsteile angegeben sind.

Beispiel

Die folgenden Komponenten für die Zusammensetzung der ma gnetischen Schicht werden geknetet und 48 Stunden unter Verwendung einer Kugelmühle dispergiert. Anschließend werden 5 Teile Polyisocyanat zugegeben und es wird 1 Stunde geknetet. Die Zusammensetzung wird mit einem Porenfilter mit einem hauptsächlichen Porendurchmesser von 1 μm abfiltriert, wobei eine magnetische Beschichtungszusammensetzung erhalten wird. Diese wird auf die Oberfläche eines Polyethylenterephthalatträgers, der eine Dicke von 10 μm besitzt, mit einer Trockendicke von 4,0 μm unter Verwendung einer Umkehrwalze aufgetragen.

Zusammensetzung der Magnetschicht

Ferromagnetisches Legierungspulver (Fe 94%, Zn 4%, Ni 2%; Koerzitivkraft: 1500 Oe; spezifische Oberflächengröße: 54 mg/m²)	100 Teile
Polyurethane aus der Polyesterreihe (gewichtsdurchschnittliches Molekulargewicht: 40.000, Durchschnittsmolekularzahl: 25.000, mit durchschnittlich 2 SO₃Na-Gruppen pro Molekül)	5 Teile
Vinylchlorid/Vinylacetat/Maleinsäureanhydrid-Copolymer (400X110A, Handelsname, hergestellt von Nippon Zeon K.K., Polymerisationsgrad 400)	12 Teile
Schleifmittel (α-Aluminiumoxid, hauptsächliche Partikelgröße 0,3 μm	5 Teile
Gleitmittel	(beschrieben in Tabelle 1)
Ölsäure	1 Teil
Ruß (hauptsächliche Korngröße 40 nm)	2 Teile
Methylethylketon	300 Teile

Die auf den nichtmagnetischen Träger derart aufgebrachte magnetische Schicht wird einer magnetischen Orientierungsbehandlung mit einem Magneten von 3000 Gauss im nichtgetrockneten Zustand unterworfen, getrocknet und nach einer Superkalandrierung wird das magnetische Aufzeichnungsmedium auf 8 mm Breite geschnitten, um ein 8 mm-Videoband zu erhalten. Anschließend werden 7 MHz-Signale auf das Videoband aufgezeichnet unter Verwendung eines VTR (FUJIX-8, hergestellt von Fuji Photo Film Co., Ltd.) und reproduziert.

In diesem Fall, wenn der reproduzierte Output des 7 MHz-Signals, aufgezeichnet auf ein Videoband gemäß Vergleichsbeispiel 1, für einen Standard als 0 dB definiert wurde, wurden die relativen reproduzierten Outputs anderer Videobänder gemessen.

Jedes erhaltene Videoband wurde in Kontakt (Windungswinkel 180°) mit einem rostfreien Stahlpol bei einer Zugspannung (T₁) von 50 g gebracht und die Zugspannung (T₂), die benötigt wird, um das Videoband mit einer Geschwindigkeit von 3,3 cm/s unter vorgenannten Bedingungen abspielen zu lassen, wurde gemessen. Basierend auf diesem Meßwert wurde der Reibungskoeffizient (μ) jedes Videobandes mittels folgender Gleichung μ = 1/π·ln(T2/T1)bestimmt. Zusätzlich wurde der Test zur Bestimmung des Reibungskoeffizienten unter zwei verschiedenen Bedingungen durchgeführt, d. h. bei a: –10°C, 80% relative Feuchtigkeit und b: 40°C, 80% relative Feuchtigkeit.

Die Ergebnisse sind in der folgenden Tabelle 1 aufgeführt.

TABELLE 1

Wie sich aus den Ergebnissen gemäß Tabelle 1 ergibt, zeigen die Proben Nr. 1-1 bis 1-8, 1-10, 1-13 und 1-14, bei denen die erfindungsgemäßen organischen Siliconverbindungen verwendet wurden, einen hohen reproduzierenden Output und einen niedrigen Reibungskoeffizienten sowohl unter der Bedingung a als auch b.

Andererseits wird bei Verwendung herkömmlicher Silicone, Fettsäuren und Estern nur ein niedriger reproduzierender Output (Wiedergabeoutput) erhalten, und der Reibungskoeffizient ist insbesondere bei niedriger Temperatur (Bedingung a) groß.

Claims

Magnetisches Aufzeichnungsmedium mit einem nichtmagnetischen Träger und wenigstens einer darauf ausgebildeten magnetischen Schicht, gekennzeichnet durch ein ferromagnetisches Pulver, ein Bindemittel und wenigstens eine durch folgende Formeln (I-1) oder (I-2) repräsentierte organische Silikonverbindung:
worin R eine verzweigte und gesättigte Kohlenwasserstoffgruppe mit 7 bis 24 Kohlenstoffatomen bedeutet, m eine ganze Zahl von 1 bis 100, n eine ganze Zahl von 0 bis 250 und m ≥ n/5 ist und wobei für die organischen Silikonverbindungen der Formel (I-2) m + n > 300 ist.
Magnetisches Aufzeichnungsmedium nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Menge der organischen Siliconverbindungen gemäß Formeln (I-1) oder (I-2) 0,1 bis 10 Gew.-%, bezogen auf die Menge des ferromagnetischen Pulvers, beträgt.
Magnetisches Aufzeichnungsmedium nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die magnetische Schicht aus mehreren magnetischen Schichten zusammengesetzt ist und die organischen Siliconverbindungen gemäß Formeln (I-1) oder (I-2) in der obersten magnetischen Schicht ent halten sind.
Magnetisches Aufzeichnungsmedium nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß R gleiche oder verschiedene Kohlenwasserstoffgruppen bedeutet und daß die verzweigten und gesättigten Kohlenwasserstoffgruppen zwei oder mehrere verzweigte Strukturen pro Kohlenwasserstoffgruppe umfassen.
Magnetisches Aufzeichnungsmedium nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß R eine Kohlenwasserstoffgruppe vom in 2-Stellung verzweigten Fettsäuretyp ist.
Magnetisches Aufzeichnungsmedium nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß R ausgewählt ist aus -CH(C₆H₁₃)C₈H₁₇, -CH(C₇H₁₅)C₉H₁₉, -CH(C₈H₁₇)C₁₀H₂₁ und -CH(C₁₀H₂₁)C₁₂H₂₅.
Magnetisches Aufzeichnungsmedium nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die organische Siliconverbindung ein Molekulargewicht von wenigstens 1000 besitzt.
Magnetisches Aufzeichnungsmedium nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß R 13 bis 21 Kohlenstoffatome enthält.
Magnetisches Aufzeichnungsmedium nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die organische Siliconverbindung auf die Oberfläche der magnetischen Schicht in einer Menge von 2 bis 50 mg/m² aufgezogen ist.
Magnetisches Aufzeichnungsmedium nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Dicke der obersten magnetischen Schicht 3,5 μm oder weniger beträgt.