DE602005005243T2

DE602005005243T2 - Magnetisches Aufzeichnungs- und Wiedergabeverfahren und magnetisches Aufzeichnungsmittel für das Verfahren

Info

Publication number: DE602005005243T2
Application number: DE602005005243T
Authority: DE
Inventors: Toshiharu Takeda
Original assignee: Fujifilm Corp
Current assignee: Fujifilm Corp
Priority date: 2004-05-24
Filing date: 2005-05-24
Publication date: 2009-03-12
Anticipated expiration: 2025-05-25
Also published as: JP2005339594A; EP1600954A1; EP1600954B1; DE602005005243D1; US20050259342A1

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG
TECHNISCHES GEBIET DER ERFINDUNG
Die vorliegende Erfindung betrifft ein magnetisches Aufzeichnungs- und Wiedergabeverfahren und ein magnetisches Aufzeichnungsmedium, das für das Verfahren verwendet wird, und insbesondere ein magnetisches Aufzeichnungs- und Wiedergabeverfahren, welches dafür vorgesehen ist, den Kopfabstandsverlust zu vermindern und einen Signalausfall herabzusetzen, und für die Verwendung eines Wiedergabekopfes (MR-Kopf), der ein Magnetoresistenz-Element (MR-Element) verwendet, und für ein magnetisches Aufzeichnungsmedium, welches für das Verfahren verwendet wird, geeignet ist.
BESCHREIBUNG DES STANDES DER TECHNIK
Auf dem Gebiet eines Bandes für die Datensicherung wurden mit der Zunahme der Kapazität einer Festplatte, deren Daten Gegenstand der Sicherung sind, Bänder mit einer Speicherkapazität von 100 GB oder höher pro Spule auf den Markt gebracht, und somit ist es notwendig, die Kapazität eines Bandes für die Datensicherung weiter zu erhöhen, um einer weiteren Zunahme bei der Kapazität einer Festplatte in der näheren Zukunft gewachsen zu sein.
Um die Kapazität des Sicherungsbandes pro Spule zu erhöhen, ist es notwendig, die Gesamtdicke des Bandes zu vermindern und somit die Länge des Bandes pro Spule zu erweitern, um die Dicke einer magnetischen Schicht auf so dünn wie 0,2 μm oder weniger extrem zu vermindern, was dazu dient, den Dickeabfall und die Aufzeichnungswellenlänge zu verkürzen, und um die Spurbreite auf ein Level von 10 μm oder weniger mit einer Zunahme der Aufzeichnungsdichte in Breitenrichtung zu vermindern.
Wenn allerdings die Dicke der magnetischen Schicht auf 0,2 μm oder weniger vermindert wird, führt dies zu einer verschlechterten Haltbarkeit, so dass es notwendig wird, zumindest eine Unterbeschichtungsschicht zwischen dem nicht-magnetischen Träger und der magnetischen Schicht bereitzustellen. Auch wenn die Aufzeichnungswellenlänge verkürzt wird, wird der Einfluss des Abstands zwischen der magnetischen Schicht und dem magnetischen Kopf so hoch, dass, wenn es Vertiefungen auf der Oberfläche der magnetischen Schicht gibt, ein Kopfabstandsverlust zu einer verbreiterten Halbhöhenbreite des Leistungsmaximums (PW50) oder zu einer Leistungsverminderung führen kann, was zu einer höheren Fehlerrate führt. Wenn ferner die Spurbreite auf 10 μm oder weniger vermindert wird und eine Aufzeichnungsdichte in Breitenrichtung zunimmt, wird der Streufluss von dem magnetischen Aufzeichnungsmedium so gering, dass es erforderlich ist, als einen Wiederkopf einen MR-Kopf zu verwenden, der aus einem relativ kleinen Fluss eine hohe Leistung erzielen kann.
Um schwerwiegende Fehler zu beseitigen, die zu tatsächlichen Störungen führen können, schlägt JP-A-2001-84549 ein magnetisches Aufzeichnungsmedium vor, das einen Träger umfasst, der darauf eine magnetische Schicht gebildet aufweist, die ein ferromagnetisches Pulver und ein Bindemittel als Hauptkomponenten enthält, das für das magnetische Aufzeichnungs- und Wiedergabesystem, basierend auf dem linearen Serpentinensystem, unter Verwendung des RLL2-7-Modulationssystems verwendet wird und wobei die Oberfläche der magnetischen Schicht 10/46237,5 μm² oder weniger Vertiefungen von 50 nm oder höher in der Tiefe, gemessen mit einem nicht-kontaktierenden Oberflächenrauigkeitsmesser aufweist, wobei die maximale Tiefe Rv 100 mm oder weniger beträgt. Gemäß den Untersuchungen des Erfinders der vorliegenden Erfindung wurde allerdings festgestellt, dass im Fall des Durchführens einer hochdichten Digitalaufzeichnung, d. h. im Fall, wenn die Wiedergabebitfläche klein wird, die Verminderung der Erzeugung eines Signalausfalls nicht durch alleinige Steuerung der Anzahl der Vertiefungen auf 50 nm oder höher in der Tiefe, die auf der Oberfläche der magnetischen Schicht vorliegen, verhindert werden kann.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
Ein Gegenstand der Erfindung ist die Bereitstellung eines magnetischen Aufzeichnungs- und Wiedergabeverfahrens, welches vorgesehen ist, den Kopfabstandsverlust zu vermindern und einen Signalausfall zu verhindern, und welches für die Verwendung eines MR-Kopfes und eines magnetischen Aufzeichnungsmediums, das für das Verfahren verwendet wird, geeignet ist.
Der Erfinder hat festgestellt, dass es, um einen Signalausfall zu verhindern, wirksam ist, die Querschnittsfläche der Vertiefungen, die auf der Oberfläche des magnetischen Bandes vorliegen, zu steuern, zusätzlich zu einem Steuern der Tiefe und der Anzahl der Vertiefungen.
Das heißt, die Erfindung ist wie nachfolgend.

(1) Magnetisches Aufzeichnungs- und Wiedergabeverfahren zum Aufzeichnen oder Wiedergeben von Information unter Verwendung eines magnetischen Aufzeichungsmediums, umfassend einen nicht-magnetischen Träger, der darauf bereitgestellt wenigstens eine magnetische Schicht, die ein in einem Bindemittel dispergiertes ferromagnetisches Pulver enthält und eine Rückschicht auf der anderen Seite des Trägers, das die Verwendung eines magnetischen Aufzeichnungsmediums umfasst, das die folgenden Anforderungen erfüllt: magnetisches Aufzeichnungsmedium: weist auf der Oberfläche der magnetischen Schicht 20/(260 × 350 μm²) oder weniger Vertiefungen mit einer Tiefe von 1/3 oder mehr einer Aufzeichnungsbitlänge und einer Querschnittsfläche von 1/2 oder mehr einer Wiedergabebitfläche auf; Rückschicht: weist einen Elastizitätsmodul im Bereich von 4,9 bis 14,7 GPa auf.
(2) Magnetisches Aufzeichnungs- und Wiedergabeverfahren, wie beschrieben unter Punkt (1), der oben beschrieben ist, wobei ein MR-Kopf als Wiedergabemittel für Information verwendet wird.
(3) Magnetisches Aufzeichnungsmedium für die Verwendung in dem magnetischen Aufzeichnungs- und Wiedergabeverfahren, wie beschrieben unter Punkt (1), der oben beschrieben ist, umfassend einen nicht-magnetischen Träger, der darauf zumindest eine magnetische Schicht bereitgestellt aufweist, die ein in einem Bindemittel dispergiertes ferromagnetisches Pulver enthält, das auf der Oberfläche der magnetischen Schicht 20/(260 × 350 μm²) oder weniger Vertiefungen mit einer Tiefe von 1/3 oder mehr einer Aufzeichnungsbitlänge und einer Querschnittsfläche von ½ oder mehr einer Wiedergabebitfläche aufweist.
(4) Magnetisches Aufzeichnungsmedium, wie beschrieben unter Punkt (3), der oben beschrieben ist, wobei die magnetische Schicht eine Dicke von 0,20 μm oder weniger aufweist.
(5) Magnetisches Aufzeichnungsmedium, wie beschrieben unter Punkt (3) oder (4), die oben beschrieben sind, wobei die Gesamtdicke des magnetischen Aufzeichnungsmediums 8 μm oder weniger beträgt.

Gemäß der vorliegenden Erfindung kann durch Einstellen der Tiefe und Anzahl der Vertiefungen, die auf der Oberfläche der magnetischen Schicht vorliegen, das magnetische Aufzeichnungs- und Wiedergabeverfahren bereitgestellt werden und das magnetische Aufzeichnungsmedium für die Verwendung in dem Verfahren, welches für die Verwendung eines MR-Kopfes zusätzlich zu dem Erhalt einer Verminderung des Kopfabstandsverlustes und einer Verhinderung eines Signalausfalls geeignet ist.
DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
Die Erfindung wird nachfolgend detallierter beschrieben.
Die Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass in dem magnetischen Aufzeichnungs- und Wiedergabeverfahren ein magnetisches Aufzeichnungsmedium verwendet wird, umfassend einen nicht-magnetischen Träger, der darauf bereitgestellt zumindest eine magnetische Schicht aufweist, die ein ferromagnetisches Pulver enthält, das in einem Bindemittel dispergiert ist, wobei das magnetische Aufzeichnungsmedium die folgende Anforderung erfüllt:
die Anzahl der Vertiefungen mit einer Tiefe von 1/3 oder höher der Aufzeichnungsbitlänge und einer Querschnittsfläche von 1/2 oder mehr einer Wiedergabebitfläche 20/(260 × 350 μm²) oder weniger beträgt.
Hier wird die Wiedergabebitfläche durch das Produkt der Wiedergabespurbreite und der Aufzeichnungsbitlänge bestimmt.
Um die Anzahl der Vertiefungen auf der Oberfläche der magnetischen Schicht auf 20 oder weniger einzustellen, welches eine der oben erwähnten Anforderungen ist, kann beispielsweise (i) eine Technik des Bereitstellens einer Rückschicht auf der gegenüberliegenden Oberfläche des nicht-magnetischen Trägers (Oberfläche, auf die die magnetische Schicht nicht bereitgestellt wird) mit dem Einstellen der Art und der Zugabemenge der groben Teilchen, die darin enthalten sind, und (ii) eine Technik des Verwendens einer Vielzahl von Bindemitteln in der Rückschicht, um dadurch den Elastizitätsmodul der Rückschicht einzustellen, veranschaulicht werden.
Die Rückschicht in der Technik (i) wird unten beschrieben.
Die Rückschicht kann beispielsweise aus Ruß und einem Schleifmittel (als grobe Teilchen), einem Bindemittel und anderen Zusatzstoffen zusammengesetzt sein.
Im Allgemeinen wird für magnetische Bänder für die Verwendung bei der Aufzeichnung von Daten aus einem Computer eine bessere Laufstabilität im Vergleich zu Videobändern und Audiobändern in einem hohen Ausmaß erfordert. Um solch eine hohe Laufstabilität aufrecht zu erhalten, ist es bevorzugt, Ruß und ein anorganisches Pulver in die Rückschicht einzuarbeiten. Als Ruß ist es bevorzugt, zwei oder mehr Arten von Ruß in Kombination zu verwenden, die sich voneinander in der mittleren Teilchengröße unterscheiden. In diesem Fall ist es bevorzugt, ein feines Ruß mit einer mittleren Teilchengröße von 10 bis 50 nm und ein grobes Ruß mit einer mittleren Teilchengröße von 51 bis 300 nm in Kombination zu verwenden. Die mittlere Teilchengröße des feinen Rußes beträgt besonders bevorzugt 16 bis 40 nm. Das Verhältnis des feinen Rußes zu dem groben Ruß liegt vorzugsweise im Bereich von 98:2 bis 75:25 (das zuerst genannte: das zuletzt genannte), stärker bevorzugt 97:3 bis 85:15. Im Allgemeinen dient die Zugabe von feinem Ruß einer Verminderung des elektrischen Widerstandes der Oberfläche und einer Transmission an Licht. Einige magnetische Aufzeichnungsvorrichtungen verwenden die Transmission des Bandes als Signale für deren Betrieb. In solchen Fällen ist die Zugabe von feinem Ruß besonders wirksam. Auch ist das feine Ruß im Allgemeinen bei der Fähigkeit des Zurückhaltens eines flüssigen Schmiermittels herausragend und trägt im Fall der Verwendung eines Schmiermittels in Kombination damit zu einer Verminderung des Reibungskoeffizienten bei. Auf der anderen Seite fungiert das grobe Ruß mit einer mittleren Teilchengröße von 230 bis 300 nm als ein festes Schmiermittel und bildet feine Projektionen auf der Oberfläche der Rückschicht, was dazu dient, die Kontaktfläche zu vermindern und somit den Reibungskoeffizienten zu vermindern. Allerdings weist das grobe Ruß den Nachteil auf, dass es bei einem starken Laufsystem dazu neigt, von der Rückschicht aufgrund einer Gleitbewegung des Bandes herauszufallen, was zu einer Erhöhung bei dem Fehlerverhältnis führt.
Spezielle Beispiele von kommerziell erhältlichen Produkten aus feinem Ruß schließen die nachfolgenden ein. Zusätzlich sind die Zahlen innerhalb der Klammern die mittleren Teilchengrößen. BLACK PEARLS 800 (17 nm), BLACK PEARLS 1400 (13 nm), BLACK PEARLS 1300 (13 nm), BLACK PEARLS 1100 (14 nm), BLACK PEARLS 1000 (16 nm), BLACK PEARLS 900 (15 nm), BLACK PEARLS 880 (16 nm), BLACK PEARLS 4630 (19 nm), BLACK PEARLS 460 (28 nm), BLACK PEARLS 430 (28 nm), BLACK PEARLS 280 (45 nm), MONARCH 800 (17 nm), MONARCH 14000 (13 nm), MONARCH 1300 (13 nm), MONARCH 1100 (14 nm), MONARCH 1000 (16 nm), MONARCH 900 (15 nm), MONARCH 880 (16 nm), MONARCH 630 (19 nm), MONARCH 430 (28 nm), MONARCH 280 (45 nm), REGAL 330 (25 nm), REGAL 250 (34 nm), REGAL 99 (38 nm), REGAL 400 (25 nm), REGAL 660 (24 nm) (dies sind Produkte von Cabot Co.), RAVEN 2000B (18 nm), RAVEN 1500B (17 nm), RAVEN 7000 (11 nm), RAVEN 5750 (12 nm), RAVEN 5250 (16 nm), RAVEN 3500 (13 nm), RAVEN 2500 ULTRA (13 nm), RAVEN 2000 (18 nm), RAVEN 1500 (17 nm), RAVEN 1255 (21 nm), RAVEN 1250 (20 nm), RAVEN 1190 ULTRA (21 nm), RAVEN 1170 (21 nm), RAVEN 1100 ULTRA (32 nm), RAVEN 1080 ULTRA (28 nm), RAVEN 1060 ULTRA (30 nm), RAVEN 1040 (28 nm), RAVEN 880 ULTRA (30 nm), RAVEN 860 (39 nm), RAVEN 850 (34 nm), RAVEN 820 (32 nm), RAVEN 790 ULTRA (30 nm), RAVEN 780 ULTRA (29 nm), RAVEN 760 ULTRA (30 nm) (dies sind Produkte von Colombian Carbon Co.), ASAHI #90 (19 nm), ASAHI #80 (22 nm), ASAHI #70 (28 nm), ASAHI F-200 (35 nm), ASAHI #60HN (40 nm), ASAHI #60 (45 nm), HS-500 (38 nm) (dies sind Produkte von Asahi Carbon Co.), #2700 (13 nm), #2650 (13 nm), #2400 (14 nm), #1000 (18 nm), #950 (16 nm), #850 (17 nm), #750 (22 nm), #650 (22 nm), #52 (27 nm), #50 (28 nm), #40 (24 nm), #30 (30 nm), #25 (47 nm), #95 (40 nm), CF9 (40 nm), #4350 (50 nm), #3040 (50 nm) (dies sind Produkte von Mitsubishi Chemical Corporation), PRINTER 90 (14 nm), PRINTER 95 (15 nm), PRINTER 85 (16 nm), PRINTER 75 (17 nm) (dies sind Produkte von Degussa Co.) und #3950 (16 nm) (Produkt von Mitsubishi Kasei Kogyo K. K.).
Spezielle Beispiele von kommerziell erhältlichen Produkten von grobem Ruß schließen BLACK PEARLS 130 (75 nm), MONARCH 120 (75 nm) (dies sind Produkte von Cabot Co.), RAVEN 520 ULTRA (68 nm), RAVEN 510 ULTRA (58 nm), RAVEN 500 (53 nm), RAVEN 460 (67 nm), RAVEN 450 (75 nm), RAVEN 420 (86 nm), RAVEN 410 (101 nm), RAVEN 22 (83 nm), RAVEN 16 (68 nm), RAVEN 14 (55 nm), RAVEN MTP (275 nm) (dies sind Produkte von Colombian Carbon Co.), ASAHI #55 (66 nm), ASAHI 50H (85 nm), ASAHI #51 (91 nm), ASAHI #50 (80 nm), ASAHI #35 (78 nm), ASAHI #15 (122 nm) (dies sind Produkte von Asahi Carbon Co.), #10 (75 nm), #5 (76 nm), #4010 (75 nm), #3030 (55 nm) (dies sind Produkte von Mitsubishi Chemical Corporation) und ERMAL BLACK (270 nm) (ein Produkt von Kernculp (phonetic) Co.).
Der Gehalt von Ruß (Summe der beiden Arten von Ruß) in der Rückschicht liegt im Bereich von 40 bis 100 Gewichtsteile, vorzugsweise 50 bis 90 Gewichtsteile pro 100 Gewichtsteile des Bindemittels.
Beispiele des Schleifmittels schließen harte anorganische Pulver von 5 bis 9 in der Moh'schen Härteskala, α-Eisenoxid, α-Aluminiumoxid und Chromoxid (Cr₂O₃) ein. Die Teilchengröße davon beträgt vorzugsweise 80 bis 250 μm, besonders bevorzugt 100 bis 210 μm. Die Menge des Schleifmittels, das verwendet wird, beträgt vorzugsweise 0,3 bis 30 Gewichtsteile pro 100 Gewichtsteile des gesamten Rußes.
Auch können als Bindemittel Harze, wie Nitrozellulose, Phenoxyharz, vinylchlorid-basiertes Harz und Polyurethanharz unabhängig oder in Kombination davon verwendet werden. Die Menge des Bindemittels, die verwendet wird, liegt im Bereich von vorzugsweise 100 bis 250 Gewichtsteile pro 100 Gewichtsteile des Rußes in der Rückschicht.
Anschließend wird die Rückschicht in der Technik (ii) unten beschrieben. Bei dieser Technik werden zahlreiche Bindemittel in Kombination in der Rückschicht verwendet, um somit den Elasitizitätsmodul der Rückschicht einzustellen. Der Begriff "Elastizitätsmodul", wie er hier verwendet wird, bedeutet ein Young-Modul (W), das gemäß dem Verfahren, das in JP-A-2004-94988 offenbart ist, gemessen wird, und beträgt 500 bis 1.500 kg/mm² (von 4,9 bis 14,7 GPa), vorzugsweise 1.000 bis 1.500 kg/mm² (von 9,8 bis 14,7 GPa). Zusätzlich wird das Young-Modul (W) bestimmt, indem eine dreieckige pyramidenförmige Diamantprüfspitze mit einem Krümmungsradius von 100 nm an der Spitze, 65° in dem Blattwinkel und 115° in dem Kantenwinkel in der Rückschicht mit einer Belastung von 6 mgf (58,8 μN) gepresst wird, um eine Lastabtragskurve zu erhalten, und gemäß der folgenden Formel (1) berechnet wird: W = 1,8 H1 –1(dp/dH)(MPa) (1)worin H₁ eine Verschiebung einer Tangentiallinie bei der maximalen Verschiebung der Lastabtragskurve unter einer Belastung von 0 darstellt und dp/dH eine Verschiebung der Tangentiallinie bei der maximalen Verschiebung der Lastabtragskurve darstellt.
Beispiele des Bindemittels schließen Nitrozelluloseharz, Polyesterpolyurethanharz und Polyisocyanatharz ein. Die Menge des verwendeten Bindemittels liegt im Bereich von vorzugsweise 100 bis 250 Gewichtsteile pro 100 Gewichtsteile Ruß in der Rückschicht.
Die Dicke der Rückschicht wird im Bereich von vorzugsweise 0,05 bis 0,7 μm eingestellt, stärker bevorzugt 0,1 bis 0,6 μm, noch stärker bevorzugt 0,3 bis 0,5 μm.
Somit kann ein magnetisches Aufzeichnungsmedium erhalten werden, worin die Anzahl der Vertiefungen mit einer Tiefe von 1/3 oder mehr der Aufzeichnungsbitlänge und einer Querschnittsfläche von 1/2 oder mehr der Wiedergabebitfläche beträgt und auf der Oberfläche der magnetischen Schicht gebildet werden, auf 20/(260 × 350 μm²) oder weniger eingestellt wird. Die Anzahl der Vertiefungen auf der Oberfläche der magnetischen Schicht beträgt vorzugsweise 15/(260 × 350 μm²) oder weniger.
Hier kann die Messung der Vertiefungen unter Verwendung eines kommerziell erhältlichen dreidimensionalen Oberflächenstrukturanalysators durchgeführt werden, wobei die Messansicht auf 260 μm × 350 μm eingestellt wird. In der vorliegenden Beschreibung werden Form und Anzahl der Vertiefungen mittels eines dreidimensionalen Oberflächenstrukturanalysators von New View 5022 (hergestellt von ZYGO Co.) gemäß dem Weißlichtinterferenzverfahrens mit einer Scanlänge von 5 μm und einer Messansicht von 260 μm × 350 μm gemessen, und dem Unterziehen der gemessenen Oberfläche einer Filterbehandlung eines Hochpassfilters (HPF):1,65 μm und eines Niedrigpassfilters (LPF):50 μm.
Zusätzlich bedeutet der Begriff "Tiefe von 1/3 oder mehr der Aufzeichnungsbitlänge", wie er hier verwendet wird, die Tiefe, die von der mittleren Oberflächenebene der rauen Oberfläche der magnetischen Schicht gemessen wird, und der Begriff "Vertiefung mit einer Querschnittsfläche von 1/2 oder höher der Wiedergabebitfläche" bedeutet, dass die Querschnittsfläche der Vertiefung, die durch Schneiden des magnetischen Aufzeichnungsmediums durch die mittlere Ebene der rauen Oberfläche der magnetischen Schicht in der horizontalen Richtung gebildet wird, 1/2 oder mehr der Wiedergabebitfläche beträgt. Hier ist die mittlere Ebene eine Ebene, bei der das Volumen der Vertiefungen innerhalb der Messebene dem Volumen der Projektionen entspricht.
Auch beträgt die Aufzeichnungsbitlänge in dem Verfahren der Erfindung 50 bis 180 nm, vorzugsweise 70 bis 150 nm, und die Breite der Wiedergabespur beträgt beispielsweise 5 bis 10 μm, vorzugsweise 4 bis 8 μm.
Das Verfahren der Erfindung ermöglicht die Verwendung eines MR-Kopfes mit einer Verhinderung des Signalausfalls in einem hohen Ausmaß.
Die Bestandteile des magnetischen Aufzeichnungsmediums der Erfindung, wie die magnetische Schicht, die nicht-magnetische Schicht und der nicht-magnetische Träger, werden im Detail nachfolgend beschrieben.
[Magnetische Schicht]
Als ferromagnetisches Pulver, das in der magnetischen Schicht enthalten ist, sind ein ferromagnetisches Metallpulver und ein hexagonales Ferritpulver bevorzugt. Die Partikelgröße davon beträgt in Bezug auf die mittlere Hauptachsenlänge vorzugsweise 10 bis 60 nm, stärker bevorzugt 10 bis 45 nm. Solch eine Partikelgröße des ferromagnetischen Pulvers dient zu einer Erhöhung des Verdichtungsgrades des ferromagnetischen Pulvers und verstärkt die hochdichte Aufzeichnungsperformance des magnetischen Aufzeichnungsmediums.
<Ferromagnetisches Metallpulver>
Das ferromagnetische Metallpulver, das in der magnetischen Schicht der Erfindung verwendet wird, ist nicht besonders beschränkt, solange es Eisen als eine Hauptkomponente (einschließlich Legierungen) enthält. Ein ferromagnetisches Legierungspulver, das α-Fe als eine Hauptkomponente enthält, ist bevorzugt. Dieses ferromagnetische Pulver kann Atome, wie Al, Si, S, Sc, Ca, Ti, V, Cr, Cu, Y, Mo, Rh, Pd, Ag, Sn, Sb, Te, Ba, Ta, W, Re, Au, Hg, Pb, Bi, La, Ce, Pr, Nd, P, Co, Mn, Zn, Ni, Sr oder B zusätzlich zu dem vorgegebenen Atom enthalten. Solche, die zumindest ein Element, ausgewählt aus der Gruppe, die aus Al, Si, Ca, Y, Ba, La, Nd, Co, Ni und B besteht, zusätzlich zu α-Fe enthalten, sind bevorzugt. Insbesondere solche, die 10 bis 40 Atom-% Co, 2 bis 20 Atom-% Al und 1 bis 15 Atom-% Y, bezogen auf Fe enthalten, sind bevorzugt.
Auch können diese ferromagnetischen Metallpulver einer Behandlung mit einem Dispergiermittel, einem Schmiermittel, einem Tensid oder einem antistatischen Mittel vor der Dispergierungsstufe unterzogen werden. Das ferromagnetische Metallpulver kann eine kleine Menge Wasser, Hydroxid oder Oxid enthalten.
Bezüglich der Form des ferromagnetischen Metallpulvers kann irgendeines von einer nadelförmigen Form, einer granulären Form, einer reiskornartigen Form und einer Plattenform verwendet werden. Es ist insbesondere bevorzugt, ein nadelförmiges ferromagnetisches Eisenpulver zu verwenden.
Mit dem nadelförmigen ferromagnetischen Eisenpulver beträgt die mittlere Hauptachsenlänge vorzugsweise 10 bis 60 nm, stärker bevorzugt 10 bis 45 nm. Das nadelförmige Verhältnis beträgt vorzugsweise 2 bis 7, stärker bevorzugt 5 bis 7. Solch eine Teilchengröße des ferromagnetischen Pulvers dient der Erhöhung des Verdichtungsgrades des ferromagnetischen Pulvers und verstärkt die hochdichte Aufzeichnungsperformance des magnetischen Aufzeichnungsmediums.
Die Kristallitgröße des ferromagnetischen Metallpulvers liegt vorzugsweise in einem Bereich von 8 bis 20 nm, stärker bevorzugt 10 bis 18 nm, noch stärker bevorzugt 12 bis 16 nm.
Die Kristallitgröße ist der Durchschnittswert, der durch das Scherrer-Verfahren von der Halbbreite des Diffraktionsmaximums unter Bedingungen einer CuKα1-Strahlungsquelle, einer Rohrspannung von 50 kV und einem Rohrstrom von 300 mA unter Verwendung einer Röntgenstrahldiffraktionsvorrichtung (RINT 2000-Serien, hergestellt von Rigaku Corporation) erhalten wird.
Die spezielle Oberfläche (S_BET) des ferromagnetischen Metallpulvers mittels BET-Verfahren beträgt vorzugsweise 40 m²/g bis weniger als 80 m²/g, stärker bevorzugt 40 bis 70 m²/g. Innerhalb dieses Bereiches ist es möglich, gleichzeitig sowohl gute Oberflächeneigenschaften als auch ein geringes Rauschen zu erreichen. Der pH-Wert des ferromagnetischen Metallpulvers wird vorzugsweise in Kombination mit dem verwendeten Bindemittel optimiert. Der Bereich beträgt vorzugsweise 4 bis 12, stärker bevorzugt 7 bis 10. Falls notwendig, kann das ferromagnetische Metallpulver mit Al, Si, P oder einem Oxid davon oberflächenbehandelt werden. Die verwendete Menge beträgt 0,1 bis 10% des ferromagnetischen Metallpulvers. Solch eine Oberflächenbehandlung dient einer Verminderung der Adsorptionsmenge eines Schmiermittels, wie einer Fettsäure, auf 100 mg/m² oder weniger, was somit bevorzugt ist.
Die Koerzitivkraft (Hc) des ferromagnetischen Metallpulvers liegt vorzugsweise in einem Bereich von 159.2 bis 238.8 kA/m (von 2.000 bis 3.000 Oe), stärker bevorzugt von 167,2 bis 230,8 kA/m (von 2.100 bis 2.900 Oe). Die magnetische Sättigungsflussdichte liegt vorzugsweise im Bereich von 150 bis 300 mT (von 1.500 bis 3.000 G), stärker bevorzugt von 160 bis 290 mT (von 1.600 bis 2.900 G). Die Sättigungsmagnetisierung (σs) liegt vorzugsweise in einem Bereich von 90 bis 140 A·m²/kg (von 90 bis 140 emu/g), stärker bevorzugt von 95 bis 130 A·m² (von 95 bis 130 emu/g).
Ein ferromagnetisches Metallpulver mit einer geringen SFD (Schaltfeldverteilung) ist bevorzugt, wobei 0,8 oder weniger bevorzugt ist. Ein SFD von 0,8 oder weniger als dieser erreicht gute elektromagnetische Umwandlungseigenschaften, eine hohe Leistung, eine hohe Magnetumwandlung und einen geringen Peakshift, was für eine hochdichte digitale magnetische Aufzeichnung geeignet ist. Verfahren zum Erhalt einer geringen Hc-Verteilung schließen die Verbesserung der Teilchengrößeverteilung von Goethit in dem ferromagnetischen Metallpulver ein, wobei monodisperses α-Fe₂O₃ verwendet wird, und ein Verhindern des Sinterns der Teilchen und dergleichen.
Das ferromagnetische Metallpulver, das verwendet wird, kann durch bekannte Herstellungsverfahren erhalten werden, wobei Beispiele davon sind: die Reduktion von Eisenoxid oder wasserhaltigem Eisenoxid, welches behandelt wurde, um ein Sintern zu verhindern, mit einem Reduktionsgas, wie Wasserstoff, um Fe- oder Fe-Co-Teilchen zu erhalten; die Reduktion eines organischen Kompositsäuresalzes (kurz gesprochen ein Salz von Oxalsäure) mit einem Reduktionsgas, wie Wasserstoff; thermisches Zersetzen einer Metallcarbonylverbindung; Reduktion durch Zugabe eines Reduktionsmittels, wie Natriumborhydrid, Hypophosphit oder Hydrazin zu der wässrigen Lösung eines ferromagnetischen Metalls; und Verdampfen eines Metalls in einem Inertgas bei einem geringen Druck, um ein Feinpulver zu halten. Das so erhaltene ferromagnetische Pulver wird einer bekannten langsamen Oxidationsbehandlung unterzogen. Das Verfahren der Reduktion von Eisenoxid oder wasserhaltigem Eisenoxid mit einem Reduktionsgas, wie Wasserstoff, und Einstellen eines Partialdrucks von sauerstoffhaltigem Gas und Inertgas, die Temperatur und die Zeit, um einen Oxidfilm auf der Oberfläche zu bilden, ist aufgrund einer geringen Demagnetisierung bevorzugt.
<Ferromagnetisches hexagonales Ferritpulver>
Das ferromagnetische hexagonale Ferritpulver schließt Substitutionsprodukte, wie Bariumferrit, Strontiumferrit, Bleiferrit und Calciumferrit und Co-Substitutionsprodukte davon ein. Spezifischere Beispiele schließen Bariumferrit und Strontiumferrit vom Magnetobleityp ein; Ferrit vom Magnetobleityp, bei dem die Teilchenoberflächen mit Spinellen bedeckt sind; und Bariumferrit, Strontiumferrit vom Magnetobleityp und dergleichen, die teilweise eine Spinellphase umfassen, ein. Die nachfolgenden können zusätzlich zu den vorgeschriebenen Atomen eingearbeitet werden: Al, Si, S, Sc, Ti, V, Cr, Cu, Y, Mo, Rh, Pd, Ag, Sn, Sb, Te, Ba, Ta, W, Re, Au, Hg, Pb, Bi, La, Ce, Pr, Nd, P, Co, Mn, Zn, Ni, Sr, B, Ge und Nb. Solche, zu denen Elemente, wie Co-Zn, Co-Ti, Co-Ti-Zr, Co-Ti-Zn, Ni-Ti-Zn, Nb-Zn-Co, Sb-Zn-Co oder Nb-Zn zugegeben wurden, können im Allgemeinen auch verwendet werden. Sie können spezielle Verunreinigungen in Abhängigkeit von den Ausgangsmaterialien und Herstellungsverfahren enthalten.
Die Teilchengröße des ferromagnetischen hexagonalen Ferritpulvers beträgt vorzugsweise 10 bis 60 nm, stärker bevorzugt 10 bis 45 nm. Das mittlere tafelförmige Verhältnis (Plattendurchmesser/Plattendicke) beträgt 1 bis 15, stärker bevorzugt 1 bis 7. Wenn das mittlere tafelförmige Verhältnis 1 bis 15 beträgt, ist es möglich, ausreichende Ausrichtungseigenschaften zu erreichen, während eine hohe Verdichtungseigenschaft in der magnetischen Schicht aufrechterhalten wird, wie auch, um eine Rauschzunahme aufgrund eines Anhaftens zwischen den Teilchen zu verhindern. Zusätzlich beträgt die spezifische Oberfläche mittels eines BET-Verfahrens innerhalb der oben angegebenen Teilchengröße 10 bis 200 m²/g, was annähernd einem Wert entspricht, der von dem Teilchenplattendurchmesser und der Plattendicke berechnet wird.
Für das ferromagnetische hexagonale Ferritpulver werden eine enge Verteilung des Teilchenplattendurchmessers und der Plattendicke normalerweise bevorzugt. Um den Plattendurchmesser und die Plattendicke der Teilchen in Zahlenform auszudrücken, können 500 Teilchen in einer TEM-Photographie von Teilchen beliebig gemessen werden, um einen Vergleich vorzunehmen. Die Verteilungen des Teilchenplattendurchmessers und der Plattendicke sind oft keine normale Verteilung. Wenn allerdings als Standardabweichung zu der mittleren Größe angegeben wird, ist σ/mittlere Größe = 0,1 bis 2,0. Es wird auch durchgeführt, um das Teilchenherstellungssystem so gleichförmig wie möglich einzustellen und die hergestellten Teilchen einer Verteilungsverstärkungsbehandlung zu unterziehen, um eine genaue Teilchengrößenverteilung zu erhalten. Beispielsweise sind Verfahren, wie ein selektives Auflösen und Ultrafeinteilchen in einer Säurelösung, bekannt.
Die Koerzitivkraft (Hc) der hexagonalen Ferritteilchen beträgt vorzugsweise 161,6 bis 400 kA/m (von 2.020 bis 5.000 Oe), stärker bevorzugt 200 bis 320 kG/m (von 2.500 bis 4.000 Oe) und SFD ist vorzugsweise 0,3 bis 0,7.
Die Koerzitivkraft (Hc) kann durch die Teilchengröße (Plattendurchmesser und Plattendicke), die Arten und Mengen der Elemente, die enthalten sind, der Substitutionsseiten des Elements und der Teilchen-produzierenden Reaktionsbedingungen eingestellt werden.
Die Sättigungsmagnetisierung (σs) der hexagonalen Ferritteilchen beträgt 40 bis 8 A·m²/kg (emu/g). Die höhere Sättigungsmagnetisierung (σs) ist bevorzugt. Allerdings tendiert sie zu einer Abnahme mit einer Abnahme in der Teilchengröße. Um die Sättigungsmagnetisierung (σs) zu verbessern, war es gut bekannt, Spinellferrit mit Magnetoeisenferrit zu kombinieren oder die Art und die Menge des eingearbeiteten Elements auszuwählen. Es ist auch möglich, ein hexagonales Ferrit vom W-Typ zu verwenden. Es wird, wenn das magnetische Material dispergiert wird, die Behandlung der Oberfläche der magnetischen Materialteilchen mit einer Substanz durchgeführt, die zu einem Dispersionsmedium und einem Polymer geeignet ist. Sowohl organische als auch anorganische Verbindungen können als Oberflächenbehandlungsmittel verwendet werden. Beispiele der grundlegenden Verbindungen sind Oxide und Hydroxide von Si, Al und P; verschiedene zahlreiche Silankupplungsmittel und verschiedene Titankupplungsmittel. Die Zugabemenge des Oberflächenbehandlungsmittels liegt in einem Bereich von 0,1 bis 10 Gew.%, bezogen auf das Gewicht des magnetischen Materials. Der pH-Wert des magnetischen Materials ist auch für die Dispersion wichtig. Ein pH-Wert von etwa 4 bis etwa 12 ist gewöhnlich für das Dispersionsmedium und das Polymer ein Optimum. Von dem Gesichtspunkt der chemischen Stabilität und der Lagerungseigenschaft des Mediums kann ein pH-Wert von etwa 6 bis etwa 11 ausgewählt werden. Feuchtigkeit, die in dem magnetischen Material enthalten ist, beeinflusst auch die Dispersion. Es gibt einen optimalen Level für das Dispersionsmedium und das Polymer, und der Feuchtigkeitsgehalt von 0,01 bis 2,0% wird gewöhnlich ausgewählt.
Verfahren zum Herstellen des ferromagnetischen hexagonalen Ferritpulvers schließen ein: (1) ein Kristallisationsverglasungsverfahren, umfassend das Mischen von Bariumoxid, Eisenoxid und ein Metalloxid, die ein Ion mit einer glasbildenden Substanz, wie Boroxid, substituieren, in eine gewünschte Ferritzusammensetzung; schnelles Abkühlen der Mischung, um ein amorphes Material zu erhalten; Wiedererwärmen des amorphen Materials; und Waschen und Pulverisieren des Produkts, um ein Bariumferritkristallpulver zu erhalten; (2) ein Hydrothermalreaktionsverfahren, umfassend das Neutralisieren einer Bariumferritzusammensetzung-Metallsalzlösung mit einem Alkali; Entfernen des Nebenprodukts; Erwärmen der flüssigen Phase bei 100°C oder höher; Waschen, Trocknen und Pulverisieren des Produkts, um ein Bariumferritkristallpulver zu erhalten; und (3) ein Co-Präzipitationsverfahren, umfassend das Neutralisieren einer Bariumferritzusammensetzung-Metallsalzlösung mit einem Alkali; Entfernen des Nebenprodukts; Trocknen des Produkts bei 1.100°C oder weniger und Pulverisieren des Produkts, um ein Bariumferritkristallpulver zu erhalten. Irgendein Herstellungsverfahren kann in der Erfindung ausgewählt werden. Das ferromagnetische hexagonale Ferritpulver kann, falls notwendig, mit Al, Si, P oder einem Oxid davon oberflächenbehandelt werden. Die Menge kann 0,1 bis 10% pro Menge des ferromagnetischen Pulvers betragen und wenn die Oberflächenbehandlung durchgeführt wird, wird vorzugsweise ein Schmiermittel, wie eine Fettsäure, in einer Menge von 100 mg/m² oder weniger adsorbiert. Ein anorganisches Ion in Form von löslichem Na, Ca, Fe, Ni oder Sr kann in einigen Fällen in dem ferromagnetischen Pulver enthalten sein. Dieses sollte vorzugsweise im Wesentlichen nicht enthalten sein, aber in einem Level von 200 pm oder weniger werden die Eigenschaften kaum beeinflusst.
<Bindemittel>
Herkömmlich bekannte thermoplastische Harze, wärmehärtende Harze, reaktive Harze und Mischungen davon können als Bindemittel, die in der magnetischen Schicht des magnetischen Aufzeichnungsmediums der Erfindung verwendet werden, verwendet werden.
Die thermoplastischen Harze sind Polymere mit einer Glasübergangstemperatur von –100 bis 150°C, einem zahlengemittelten Molekulargewicht von 1.000 bis 200.000, vorzugsweise von 10.000 bis 100.000 und einem Polymerisationsgrad von etwa 50 bis etwa 1.000. Beispiele davon sind Polymere und Copolymere, die strukturelle Einheiten, wie Vinylchlorid, Vinylacetat, Vinylalkohol, Maleinsäure, Acrylsäure, Acrylsäureester, Vinylidenchlorid, Acrylnitril, Methacrylsäure, Methacrylsäureester, Styrol, Butadien, Ethylen, Vinylbutyral, Vinylacetal und Vinylether; Polyurethanharze; und verschiedene Kautschukharze enthalten.
Auch schließen Beispiele der hitzehärtbaren Harze und der reaktiven Harze Phenolharze, Epoxidharze, polyurethan-gehärtete Harze, Harnstoffharze, Melaminharze, Alkydharze, reaktive Acrylharze, Formaldehydharze, Silikonharze, Epoxypolyamidharze, Mischungen aus Polyesterharzen und Polyisocyanat, Präpolymeren, Mischungen aus Polyesterpolyolen und Polyisocyanaten und Mischungen aus Polyurethan und Polyisocyanaten ein. Diese Harze sind detailliert in Plastic Handbook, veröffentlicht von Asakura Shoten, beschrieben. Es ist auch möglich, ein bekanntes elektronstrahl-härtbares Harz in jeder Schicht zu verwenden. Beispiele davon und Verfahren zur Herstellung davon sind im Detail in JP-A-62-256219 beschrieben.
Die oben angegebenen Harze können unabhängig oder in Kombination davon verwendet werden. Bevorzugte Beispiele davon schließen eine Kombination von zumindest einem Element, ausgewählt aus einem Vinylchloridharz, einem Vinylchlorid-vinylacetatcopolymer, einem Vinylchlorid-vinylacetat-vinylalkoholcopolymer und einem Vinylchlorid-vinylacetat-maleinsäureanhydridcopolymer und einem Polyurethanharz und einer Kombination davon und einem Polyisocyanatharz ein.
Als Struktur der Polyurethanharze können solche bekannten verwendet werden, wie Polyesterpolyurethan, Polyetherpolyurethan, Polyetherpolyesterpolyurethan, Polycarbonatpolyurethan, Polyesterpolycarbonatpolyurethan und Polycaprolactonpolyurethan.
Mit all den Bindemitteln, die hierin zuvor veranschaulicht wurden, ist es bevorzugt, falls benötigt, wenigstens eine polare Gruppe, ausgewählt aus -COOH, -COO^–M⁺, -SO₃H, -SO₃ ^–M⁺, -OSO₃H, -OSO₃ ^–M⁺, -P=O(OH)₂ _, -P=(O^–M⁺)₂ _, -O-P=O(OH)₂, -O-P=(O^–M⁺)₂, -NR₂, -N⁺R₃, einer Epoxygruppe, -SH und -CN (worin M⁺ ein Alkalimetallion darstellt und R eine Kohlenwasserstoffgruppe darstellt) durch Copolymerisation- oder Additionsreaktion zum Zwecke des Erhalts einer herausragenden Dispergierungseigenschaft und Haltbarkeit einzuführen. Die Menge von solch einer polaren Gruppe beträgt 10^–1 bis 10^–8 mol/g, vorzugsweise 10^–2 bis 10^–6 mol/g. Es ist für das Polymer bevorzugt, dass es zumindest eine OH-Gruppe an jedem Molekülende von Polyurethan aufweist, somit eine Gesamtzahl von 2 oder mehr OH-Gruppen, zusätzlich zu den oben angegebenen polaren Gruppen. Die OH-Gruppe kann eine Vernetzung mit einem Härtemittel aus Polyisocyanat bilden, um eine dreidimensionale Netzwerkstruktur zu bilden, und somit, je höher die Anzahl der OH-Gruppen pro Molekül ist, umso stärker ist dies bevorzugt. Insbesondere sind die OH-Gruppen vorzugsweise an dem Ende des Moleküls positioniert, was dazu dient, die Reaktivität mit dem Härtemittel zu erhöhen. Das Polyurethan weist vorzugsweise drei oder mehr OH-Gruppen, besonders bevorzugt vier oder mehr OH-Gruppen an den molekularen Enden auf.
Im Falle der Verwendung des Polyurethanharzes in der vorliegenden Erfindung weist das Polyurethan eine Glasübergangstemperatur von gewöhnlich –50 bis 150°C, vorzugsweise 0°C bis 100°C, besonders bevorzugt 30 bis 100°C auf; und einen Ausbeutepunkt von 0,05 bis 10 Kg/mm² (von etwa 0,49 bis etwa 98 MPa). Das Polyurethan mit solchen physikalischen Eigenschaften kann einen Beschichtungsfilm mit guten mechanischen Eigenschaften bereitstellen.
Spezielle Beispiele von diesen Bindemitteln, die in der Erfindung verwendet werden, schließen, als Vinylchloridcopolymere VAGH, VYHH, VMCH, VAGF, VAGD, VROH, VYES, VYNC, VMCC, XYHL, XYSG, PKHH, PKHJ, PKHC und PKFE [Marke; hergestellt von Union Carbide Corporation]; MPR-TA, MPR-TA5, MPR-TAL, MPR-TSN, MPR-TMF, MPR-TS, MPR-TM und MPR-TAO [Marke; hergestellt von Nissin Kagaku Kogyo K. K.]; 1000W, DX80, DX81, DX82, DX83 und 100FD [Marke; hergestellt von Denki Kagaku Kogyo K. K.]; und MR-104, MR-105, MR110, MR100, MR555 und 400X-110A [Marke; hergestellt von Nippon Zeon Co., Ltd.] ein.
Beispiele des Polyurethanharzes schließen Nippollan N2301, N2302 und N2304 [Marke; hergestellt von Nippon Polyurethan Co., Ltd.]; Pandex T-5105, T-R3080, T-5201, Burnock D-400, D-210-80, Crisvon 6109 und 7209 [Marke; hergestellt von Dainippon Ink & Chemicals Incorporated]; Vylon UR8200, Ur8300, UR-8700, RV530 und RV280 [Marke; hergestellt von Toyobo Co., Ltd.]; Polycarbonatpolyurethan, Daipheramin 4020, 5020, 5100, 5300, 9020, 9022 und 7020 [Marke; hergestellt von Dainichiseika Color & Chemicals Mfg. Co., Ltd.]; MX5004 [Marke; hergestellt von Mitsubishi Chemical Corporation]; Sanprene SP-150 [Marke; hergestellt von Sanyo Chemical Industries, Ltd.]; und Saran F310 und F210 [Marke; hergestellt von Asahi Chemical Industry Col, Ltd.] ein.
Beispiele des Polyisocyanats, das in der Erfindung verwendet wird, schließen Isocyanate, wie Trilendiisocyanat, 4,4'-Diphenylmethandiisocyanat, Hexamethylendiisocyanat, Xylylendiisocyanat, Naphthylen-1,5-diisocyanat, o-Toluidindiisocyanat, Isophorondiisocyanat und Triphenylmethantriisocyanat; Addukte zwischen diesen Isocyanaten und Polyalkoholen; und Polyisocyanate, die durch Kondensation von Isocyanaten hergestellt werden, ein.
Kommerziell erhältliche Produkte der Isocyanate schließen Colonate L, Colonate HL, Colonate 2030, Colonate 2031, Millionate MR und Millionate MTL (hergestellt von Nippon Polyurethane Industry Co., Ltd.]; Takenate D-102, Takenate D-110, Takenate D-200 und Takenate D-202 [hergestellt von Takeda Chemical Industries, Ltd.]; und Desmodur L, Desmodur IL, Desmodur N und Desmodur HL [hergestellt von Sumitomo Bayer Urethane Co., Ltd.] ein. Diese können unabhängig voneinander oder als eine Kombination von zwei oder mehr davon unter Verwendung des Unterschieds bei der Härteaktivität in den betreffenden Schichten einschließlich der magnetischen Schicht verwendet werden.
Das Bindemittel wird in einer Menge von im Allgemeinen 5 bis 50 Gewichtsteilen, vorzugsweise 10 bis 30 Gewichtsteilen, pro 100 Gewichtsteile des ferromagnetischen Pulvers verwendet. Im Falle der Verwendung des Vinylchloridharzes als Bindemittel wird das Vinylchloridharz in einer Menge von im Allgemeinen 5 bis 30 Gewichtsteile pro 100 Gewichtsteile des ferromagnetischen Pulvers verwendet und im Falle der Verwendung des Polyurethanharzes wird das Polyurethan in einer Menge von im Allgemeinen 2 bis 20 Gewichtsteilen pro 100 Gewichtsteile des ferromagnetischen Pulvers verwendet. Es ist bevorzugt, das Polyisocyanat in einer Menge von 2 bis 20 Gewichtsteilen pro 100 Gewichtsteile des ferromagnetischen Pulvers in Kombination mit dem oben angegebenen Harz zu verwenden. Allerdings ist es in einem Fall, bei dem ein Kopf durch eine geringe Menge einer Dechlorierung korrodiert werden kann, möglich, nur Polyurethan oder nur Polyurethan und Isocyanat zu verwenden.
Das magnetische Aufzeichnungsmedium der Erfindung kann zwei oder mehr magnetische Schichten oder eine nicht-magnetische Schicht umfassen. In solch einem Fall kann die Menge des Bindemittels, die Menge des Vinylchloridharzes, des Polyurethanharzes, von Polyisocyanat und des anderen Harzes, die Molekulargewichte und die Menge der polaren Gruppe der betreffenden Harze, die die magnetische Schicht bilden, oder die physikalischen Eigenschaften der Harze natürlich mit entsprechenden Schichten verändert werden oder sollten sogar optimiert werden. Was dies betrifft, können bekannte Techniken, die sich auf Mehrschicht-Magnetschichten beziehen, angewendet werden. Beispielsweise ist es im Fall der Veränderung der Art des Bindemittels mit jeder Schicht wirksam, die Menge des Bindemittels in der magnetischen Schicht zum Zwecke der Verminderung von Kratzern auf der Oberfläche der magnetischen Schicht zu erhöhen. Auch, um die Kopfberührung der Schicht gegen einen Kopf zu verbessern, kann die Menge des Bindemittels in einer nicht-magnetischen Schicht, die im Nachhinein beschrieben wird, erhöht werden, um eine Weichheit zu verleihen.
<Ruß>
Die magnetische Schicht der Erfindung kann, falls benötigt, Ruß enthalten. Ruß fungiert als ein antistatisches Mittel für die magnetische Schicht, als Reibungskoeffizientverminderer, als Lichtabschirmer und als Filmfestigkeitsverbesserungsmittel. Diese Funktionen variieren mit Rußprodukten. Somit ist es in dem Fall, bei dem das magnetische Aufzeichnungsmedium der Erfindung eine Mehrschichtstruktur aufweist, natürlich möglich, die Art, Menge und Kombination des Rußes in den betreffenden Schichten einschließlich der magnetischen Schicht zu verändern und die zuvor erwähnten verschiedenen Eigenschaften, einschließlich der Teilchengröße, der Ölabsorption, der elektrischen Leitfähigkeit und des pH-Wertes in Abhängigkeit von dem Endzweck auszuwählen oder sollte sogar in jeder Schicht optimiert werden.
Beispiele des Rußes, der verwendet wird, schließen Ofenruß für Kautschuk, Thermalschwarz für Kautschuk, Ruß für Farbe und Acetylenschwarz ein. Der bevorzugte Ruß weist eine spezielle Oberflächenfläche von 5 bis 500 m²/g, eine DBP-Absorptionskapazität von 10 bis 400 ml/100 g, eine mittlere Teilchengröße von 5 nm bis 300 nm, einen pH-Wert von 2 bis 10, einen Wassergehalt von 0,1 bis 10% und eine Klopfdichte von 0,1 bis 1 g/cc ein.
Beispiele von kommerziell erhältlichen Produkten von Ruß, das in der magnetischen Schicht verwendet wird, schließen BLACKPEARLS 2000, 1300, 1000, 900, 905, 800, 880, 700, VULCAN XC-72 [Produkte von Cabot Co.]; #80, #60, #55, #50 und #35 [Produkte von Asahi Carbon Co., Ltd.], #10B, #30, #40, #650B, #850B, #900, #950, #970B, #1000, #2300, #2400B, #3050B, 3150B, 3250B, #3750B, #3950B MA-600 [Produkte von Mitsubishi Chemical Corporation]; CONDUCTEX SC, SC-U, RAVEN15, 40, 50, 150, 1250, 1255, 1500, 1800, 2000, 2100, 3500, 5250, 5750, 7000, 8000, 8800 und RAVEN-MT-P [Produkte von Colombian Carbon Co.]; KEETJENBLACK EC [Produkt von Akzo Co.] ein. Es ist auch möglich, auf beispielsweise Carbon Black Binran, herausgegeben von Carbon Black Association, Bezug zu nehmen.
Ruß kann mit einem Dispergiermittel oberflächenbehandelt werden oder kann mit einem Harz gepfropft werden oder die Rußoberfläche kann teilweise vor der Verwendung in Graphit überführt werden. Auch kann vor dessen Zugabe zu einer magnetischen Beschichtungszusammensetzung Ruß in einem Bindemittel dispergiert werden. Diese Rußprodukte können unabhängig oder in Kombination davon verwendet werden. Bei der Verwendung von Ruß wird er vorzugsweise in einer Menge von 0,1 bis 30 Gewichtsteilen pro 100 Gewichtsteile des ferromagnetischen Pulvers verwendet.
<Andere Zusatzstoffe>
Als Zusatzstoffe, die in der Erfindung zu der magnetischen Schicht zugegeben werden, können solche, die einen Schmiermitteleffekt, einen antistatischen Effekt, einen Dispergiereffekt oder einen Weichmachereffekt ausüben, verwendet werden.
Beispiele, die verwendet werden, schließen Molybdändisulfid, Wolframdisulfid, Graphit, Bornitrid, Graphitfluorid, Silikonöle, Silikone mit einer polaren Gruppe, fettsäuremodifizierte Silikone, fluorhaltige Silikone, fluorhaltige Alkohole, fluorhaltige Ester, Polyolefine, Polyglykole, Alkylphosphorsäureester und die Alkalimetallsalze davon, Alkylschwefelsäureester und die Alkalimetallsalze davon, Polyphenylether, Phenylphosphonsäure, α-Naphthylphosphorsäure, Phenylphosphorsäure, Diphenylphosphorsäure, Pentylbenzolphosphonsäure, Phenylphosphinsäure, Aminochinone, verschiedene Silankupplungsmittel, Titankupplungsmittel, fluorhaltige Alkylschwefelsäureester und die Alkalimetallsalze davon, monobasische Fettsäuren mit 10 bis 24 Kohlenstoffatomen (die eine ungesättigte Bindung enthalten können oder verzweigt sein können) und die Metallsalze davon (z. B. Li, Na, K und Cu), mono-, di-, tri-, tetra-, penta- oder hexawertige Alkohole mit 12 bis 22 Kohlenstoffatomen (die eine ungesättigte Bindung enthalten können oder verzweigt sein können), Alkoxyalkohole mit 12 bis 22 Kohlenstoffatomen (die eine ungesättigte Bindung enthalten können oder verzweigt sein können), Monofettsäureester, Difettsäureester oder Trifettsäureester zwischen einer monobasischen Fettsäure mit 10 bis 24 Kohlenstoffatomen (die eine ungesättigte Bindung enthalten können oder verzweigt sein können) und zumindest eines von mono-, di-, tri-, tetra-, penta- oder hexawertigen Alkoholen mit 12 bis 22 Kohlenstoffatomen (die eine ungesättigte Bindung enthalten können oder verzweigt sein können), Fettsäureester aus Monoalkylethern aus Alkylenoxidpolymerisationsprodukten, Fettsäureamide mit 8 bis 22 Kohlenstoffatomen und aliphatische Aminen mit 8 bis 22 Kohlenstoffatomen ein.
Die Fettsäuren in diesen speziellen Beispielen schließen Caprinsäure, Octansäure, Laurinsäure, Myristinsäure, Palmitinsäure, Stearinsäure, Behensäure, Ölsäure, Elaidinsäure, Linolsäure, Linolensäure und Isostearinsäure ein.
Beispiele der Ester schließen Butylstearat, Octylstearat, Amylstearat, Isooctylstearat, Butylmyristat, Octylmyristat, Butoxyethylstearat, Butoxydiethylstearat, 2-Ethylhexylstearat, 2-Octyldodecylpalmitat, 2-Hexyldodecylpalmitat, Isohexadecylstearat, Oleyloleat, Dodecylstearat, Tridecylstearat, Oleylerucat, Neopentylglykoldidecanoat und Ethylglykoldioleyl ein, und Beispiele von den Alkoholen schließen Oleylalkohol, Stearylalkohol und Laurylalkohol ein.
Als andere Zusatzstoffe können auch nicht-ionische Tenside, wie Tenside auf Alkylenoxidbasis, Tenside auf Glyzerinbasis, Tenside auf Glycidolbasis und Alkylphenol-ethylenoxidaddukte; kationische Tenside, wie zyklische Amine, Esteramide, quaternäre Ammoniumsalze, Hydantoinderivate, heterozyklische Verbindungen, Phosphonium und Sulfonium; anionische Tenside mit einer sauren Gruppe, wie Carbonsäure, Sulfonsäure, Phosphorsäure, Schwefelsäureestergruppe oder Phosphorsäureestergruppe; und amphotere Tenside, wie Aminosäuren, Aminosulfonsäuren, Schwefel- und Phosphorsäureester von Aminoalkoholen und Alkylbetainen verwendet werden. Diese Tenside sind im Detail in Kaimen Kasseizai Binran, veröffentlicht von Sangyo Tosho K. K., beschrieben.
Zu der magnetischen Schicht des magnetischen Aufzeichnungsmediums der Erfindung können als ein Dispergiermittel die zuvor genannten organischen Phosphorsäureverbindungen, wie Phenylphosphonsäure und Benzylphosphonsäure zugegeben werden.
Diese Zusatzstoffe müssen nicht notwendigerweise 100% rein sein und können Isomere, nicht-reagierte Verbindungen, Nebenreaktionsprodukte, Zersetzungsprodukte, Oxide und andere Verunreinigungen zusätzlich zu den Hauptkomponenten enthalten. Der Gehalt dieser Verunreinigungen beträgt vorzugsweise 30 Gew.% oder weniger, stärker bevorzugt 10 Gew.% oder weniger.
Diese Zusatzstoffe, die in der Erfindung verwendbar sind, weisen individuell verschiedene physikalische Wirkungen auf und die Art, die Menge und das Zugabeverhältnis der Zusatzstoffe, die einige synergistische Effekte ergeben, sollten derart bestimmt werden, um optimale Ergebnisse in Abhängigkeit von dem Endzweck zu erhalten.
Die Zusatzstoffe werden in einer Gesamtmenge von im Allgemeinen 0,1 Gew.% bis 50 Gew.%, vorzugsweise 2 Gew.% bis 25 Gew.% zugegeben. Zusätzlich, wie zuvor beschrieben worden ist, ist es bevorzugt, die Menge an freiem P in der beschichteten Schicht des magnetischen Aufzeichnungsmediums der Erfindung zu steuern.
Alle oder ein Teil dieser Zusatzstoffe, die in der Erfindung verwendbar sind, können bei irgendeiner Stufe der Herstellung der magnetischen Beschichtungszusammensetzung und der nicht-magnetischen Beschichtungszusammensetzung zugegeben werden. Beispielsweise gibt es den Fall des Mischens mit einem magnetischen Material vor dem Verknetungsschritt, den Fall der Zugabe bei dem Verknetungsschritt eines magnetischen Materials, eines Bindemittels und eines Lösemittels, den Fall der Zugabe in dem Dispergierschritt und den Fall der Zugabe direkt vor der Beschichtung. In einigen Fällen kann der beabsichtigte Zweck durch Beschichten ein Teil oder des Ganzen, der Zusatzstoffe danach oder gleichzeitig mit der Beschichtung der magnetischen Schicht in Abhängigkeit von dem Endzweck erreicht werden. Auch ist es bei einigen Zwecken möglich, ein Schmiermittel auf der Oberfläche der magnetischen Schicht nach dem Kalandrieren oder nach dem Vervollständigen des Längsschneidens zu beschichten.
[Träger]
Als Träger, der in der Erfindung verwendet wird, ist ein flexibler Träger bevorzugt und nützliche Beispiele davon schließen bekannte Filme, wie Polyester, wie Polyethylenterephthalat (PET) und Polyethylennaphthalat (PEN); Polyolefine; Zellulosetriacetat; Polycarbonat; Polyamid; Polyimid; Polyamidimid; Polysulfon; und aromatische Polyamide, wie Aramid ein. Diese Träger können zuvor einer Corona-Entladungsbehandlung, einer Plasmabehandlung, einer Adhäsion-verleihenden Behandlung, einer thermischen Behandlung und einer Staubentfernungsbehandlung unterzogen werden. Um die Gegenstände der Erfindung zu erreichen, ist es bevorzugt, dass die Oberflächenrauhigkeit des Trägers gewöhnlich 0,03 μm oder weniger beträgt, vorzugsweise 0,02 μm oder weniger, stärker bevorzugt 0,01 μm oder weniger, bezogen auf den Center Line Average Wert der Oberflächenrauhigkeit. Neben eines geringen Center Line Average Wertes der Oberflächenrauhigkeit ist es bevorzugt, dass der Träger der Erfindung frei an groben Projektionen, die 1 μm oder mehr in der Höhe betragen, ist. Die Oberflächenrauhigkeitsdimensionen können beliebig durch Auswahl der Größe und Mengen der Füllstoffe, die zu dem Träger, falls notwendig, zugegeben werden, eingestellt werden. Beispiele solcher Füllstoffe schließen anorganische Feinpulver aus Oxiden oder Carbonaten aus Ca, Si und Ti und organische Feinpulver aus Acrylharzen ein.
Das magnetische Aufzeichnungsmedium der Erfindung schließt im breiten Sinn solche mit einer magnetischen Schicht auf einer Seite eines nicht-magnetischen Trägers ein. Das magnetische Aufzeichnungsmedium der Erfindung schließt solche ein, die andere Schichten als die magnetische Schicht aufweisen. Beispielsweise kann das magnetische Aufzeichnungsmedium eine Rückschicht aufweisen, die auf der gegenüberliegenden Seite der magnetischen Schicht bereitgestellt ist, eine nicht-magnetische Schicht, die ein nicht-magnetisches Pulver enthält, eine weiche magnetische Schicht, die ein Weichmagnetpulver enthält, eine zweite magnetische Schicht, eine Dämpfungsschicht, eine Überbeschichtungsschicht, eine Adhäsionsschicht und eine Schutzschicht. Diese Schichten können bei einer geeigneten Anordnung bereitgestellt werden, um wirksam ihre Funktionen auszuüben.
[Nicht-magnetische Schicht]
Eine bevorzugte Ausführungsform des magnetischen Aufzeichnungsmediums der Erfindung ist ein magnetisches Aufzeichnungsmedium mit einer nicht-magnetischen Schicht, das ein nicht-magnetisches anorganisches Pulver und ein Bindemittel zwischen dem nicht-magnetischen Träger und der magnetischen Schicht enthält.
[Nicht-magnetisches anorganisches Pulver]
Das nicht-magnetische anorganische Pulver kann aus anorganischen Verbindungen, wie Metalloxiden, Metallcarbonaten, Metallsulfaten, Metallnitriden, Metallcarbiden und Metallsulfiden und nicht-magnetischen Metallen ausgewählt werden.
Als anorganische Verbindungen können Titanoxid (TiO₂, TiO), α-Aluminiumoxid mit einem α-Umwandlungsverhältnis von 90 bis 100%, β-Aluminiumoxid, γ-Aluminiumoxid, α-Eisenoxid, Chromoxid, Zinkoxid, Zinnoxid, Wolframoxid, Vanadiumoxid, Siliziumcarbid, Ceroxid, Korund, Siliziumnitrid, Titancarbid, Siliziumdioxid, Magnesiumoxid, Zirkoniumoxid, Bornitrid, Calciumcarbonat, Calciumsulfat, Bariumsulfat, Molybdändisulfid, Goethit und Aluminiumhydroxid unabhängig von den Kombinationen davon verwendet werden. Titandioxid, Zinkoxid, Eisenoxid und Bariumsulfat sind besonders bevorzugt, wobei Titandioxid stärker bevorzugt ist. Beispiele der nicht-magnetischen Metalle schließen Cu, Ti, Zn und Al ein.
Die mittlere Teilchengröße des nicht-magnetischen anorganischen Pulvers beträgt vorzugsweise 0,005 bis 2 μm. Allerdings kann der gleiche Effekt durch Kombination, falls notwendig, von nicht-magnetischen Pulvern, die sich voneinander in der mittleren Teilchengröße unterscheiden oder im Fall der Verwendung eines einzelnen nicht-magnetischen Pulvers durch Aufweiten der Teilchengrößeverteilung erhalten werden. Insbesondere bevorzugt ist ein nicht-magnetisches Pulver mit einer mittleren Teilchengröße von 0,01 μm bis 0,2 μm. Der pH-Wert des nicht-magnetischen Pulvers beträgt besonders bevorzugt 6 bis 9. Die spezifische Oberfläche des nicht-magnetischen Pulvers beträgt vorzugsweise 1 bis 100 m²/g, stärker bevorzugt 5 bis 50 m²/g, noch stärker bevorzugt 7 bis 40 m²/g. Die Kristallitgröße des nicht-magnetischen Pulvers beträgt vorzugsweise 0,01 μm bis 2 μm. Die Ölabsorptionskapazität unter Verwendung von DBP ist vorzugsweise 5 bis 100 ml/100 g, stärker bevorzugt 10 bis 80 ml/100 g, noch stärker bevorzugt 20 bis 60 ml/100 g. Das spezifische Gewicht beträgt vorzugsweise 1 bis 12, stärker bevorzugt 3 bis 6. Die Form davon kann irgendeine von einer nadelförmigen Form, sphärischen Form, polyhedralen Form und Plattenform sein.
Als Bindemittel können Schmierstoffe, Dispergiermittel, Zusatzstoffe, Lösemittel, Dispergierverfahren und dergleichen, solche für die magnetische Schicht, angewendet werden. Insbesondere bezüglich der Menge und Art des Bindemittels, der Zusatzstoffe, der Menge und Art des Dispergiermittels, können solche vom Stand der Technik, die sich auf die magnetische Schicht beziehen, angewendet werden.
[Struktur von jeder Schicht]
Was die Dicke von jeder Schicht betrifft, beträgt die Dicke der magnetischen Schicht vorzugsweise 0,20 μ oder weniger, stärker bevorzugt 0,05 bis 0,2 μm; die Dicke der nicht-magnetischen Schicht beträgt vorzugsweise 0,1 bis 3 μm, stärker bevorzugt 0,5 bis 3 μm, noch stärker bevorzugt 0,8 bis 3 μm. Die Dicke der nicht-magnetischen Schicht ist vorzugsweise höher als die Dicke der magnetischen Schicht. Auch kann in dem Fall, bei dem eine weiche magnetische Schicht zwischen dem nicht-magnetischen Träger und der magnetischen Schicht bereitgestellt wird, die Dicke der weichen magnetischen Schicht im Bereich von vorzugsweise 0,8 bis 3 μm sein. Die Gesamtdicke des magnetischen Aufzeichnungsmediums der Erfindung beträgt vorzugsweise 8 μm oder weniger als ein Magnetband angesichts des Erreichens einer hohen Kapazität.
[Verfahren zur Herstellung eines magnetischen Aufzeichnungsmediums]
Das magnetische Aufzeichnungsmedium der Erfindung kann beispielsweise durch Auftragen jeweils einer Beschichtungszusammensetzung auf der Oberfläche auf einem laufenden nicht-magnetischen Träger derart hergestellt werden, dass die Dicke von jeder Schicht innerhalb den zuvor angegebenen Bereich nach dem Trocknen fällt. Es können eine Vielzahl von Beschichtungszusammensetzungen für die Bildung einer magnetischen Schicht und Beschichtungszusammensetzungen für die Bildung einer nicht-magnetischen Schicht nacheinander oder gleichzeitig mehrschichtartig aufgetragen werden.
Als eine Beschichtungsmaschine zum Auftragen der Beschichtungszusammensetzung zur Bildung der magnetischen Schicht kann eine Luftrakelbeschichtungsvorrichtung, eine Rakelbeschichtungsvorrichtung, eine Stabbeschichtung, eine Extrusionsbeschichtungsvorrichtung, eine Luftrakelbeschichtungsvorrichtung, eine Quetschbeschichtungsvorrichtung, eine Tauchbeschichtungsvorrichtung, eine gegenläufige Walzenbeschichtungsvorrichtung, eine Transferwalzenbeschichtungsvorrichtung, eine Gravurbeschichtungsvorrichtung, eine Schleifauftragsvorrichtung, eine Gussbeschichtungsvorrichtung, eine Sprühbeschichtungsvorrichtung und eine Rotationsbeschichtungsvorrichtung verwendet werden. Bezüglich dieser Beschichtungsvorrichtungen kann beispielsweise auf Saishin Coating Gijutsu, veröffentlicht von K. K. Sogo Gijutsu Center (31. Mai 1983) Bezug genommen werden.
Im Fall der Herstellung eines magnetischen Aufzeichnungsbandes mit zwei oder mehr Schichten auf einer Seite können beispielsweise die folgenden Verfahren verwendet werden.

(1) Eine Unterschicht wird zunächst mittels einer Beschichtungsvorrichtung, die herkömmlich zum Beschichten einer magnetischen Beschichtungszusammensetzung, wie eine Gravurbeschichtungsvorrichtung, eine Walzenbeschichtungsvorrichtung, eine Blattbeschichtungsvorrichtung oder eine Extrusionsbeschichtungsvorrichtung beschichtet und bevor die Unterschicht getrocknet ist, wird eine Oberschicht unter Verwendung einer Extrusionsbeschichtungsvorrichtung vom Trägerpresstyp, die beispielsweise in JP-B-1-46186 , JP-A-60-238179 und JP-A-2-265672 offenbart ist, beschichtet.
(2) Ein Verfahren zum Beschichten einer Unterschicht und einer Oberschicht nahezu gleichzeitig unter Verwendung eines Beschichtungskopfes mit zwei Schlitzen zum Durchleiten von Beschichtungsflüssigkeiten, wie es in JP-A-63-88080 , JP-A-2-17971 und JP-A-2-265672 offenbart ist.
(3) Ein Verfahren des Beschichtens einer Unterschicht und einer Oberschicht nahezu zur gleichen Zeit unter Verwendung einer Extrusionsbeschichtungsvorrichtung, die mit einer Stützwalze ausgerüstet ist, wie es in JP-A-2-174965 offenbart ist.

Die beschichtete magnetische Schicht wird nach dem Ausrichten des ferromagnetischen Pulvers, das in der magnetischen Schicht enthalten ist, in einem Magnetfeld getrocknet. Die Ausrichtungsbehandlung in einem Magnetfeld kann geeignet gemäß Verfahren, die dem Fachmann bekannt sind, durchgeführt werden.
Nach dem Trocknen wird die magnetische Schicht einer Oberflächenglättungsbehandlung unter Verwendung beispielsweise einer Super-Kalandrierwalze unterzogen. Die Oberflächenglättungsbehandlung dient zum Entfernen von Hohlräumen, die beim Entfernen des Lösemittels durch Trocknen erzeugt wurden, und zur Verbesserung des Verdichtungsverhältnisses des ferromagnetischen Pulvers in der magnetischen Schicht. Somit kann ein magnetisches Aufzeichnungsband mit hohen elektromagnetischen Umwandlungseigenschaften erhalten werden. Als Kalandrierverarbeitungswalzen werden Walzen aus wärmebeständigen Kunststoffen, wie Epoxy, Polyimid, Polyamid und Polyimid verwendet. Es ist auch möglich, mit Metallwalzen zu verarbeiten.
Das magnetische Aufzeichnungsmedium der Erfindung weist vorzugsweise eine Oberfläche mit einer guten Glätte auf. Um die Glätte zu verbessern, ist es wirksam, die magnetische Schicht, die durch Auswählen eines spezifischen Bindemittels gebildet worden ist, dem zuvor genannten Kalandrierverarbeiten zu unterziehen. Das Kalandrierverarbeiten wird mit einer Kalandrierwalzentemperatur von vorzugsweise 60 bis 100°C, stärker bevorzugt 70 bis 100°C, besonders bevorzugt 80 bis 100°C und unter einem Druck von vorzugsweise 98 bis 490 kN/m (von 100 bis 500 kg/cm), stärker bevorzugt 196 bis 441 kN/m (von 200 bis 450 kg/cm), besonders bevorzugt 294 bis 392 kN/m (von 300 bis 400 kg/cm) durchgeführt. Das so kalandrierte magnetische Aufzeichnungsmedium wird im Allgemeinen einer thermischen Behandlung unterzogen.
Das so erhaltene magnetische Aufzeichnungsmedium kann in die gewünschte Größe unter Verwendung einer Schneidvorrichtung geschnitten werden.
BEISPIELE
Die Erfindung wird detaillierter nachfolgend unter Bezugnahme auf die Beispiele und Vergleichsbeispiele beschrieben, die allerdings die Erfindung nicht einschränken. "Teile" in den Beispielen sind in Gewicht angegeben.
[Probe 1] bis [Probe 3]
[Herstellung einer Beschichtungslösung zur Bildung einer magnetischen Oberschicht und einer Beschichtungslösung zur Bildung einer magnetischen Unterschicht]
<Komponenten zur Bildung der magnetischen Oberschicht>

Ferromagnetisches Metallpulver

Zusammensetzung: Fe/Co = 100/30 (Atomverhältnis)	100 Teile
Hc: 189,600 kA/m (2.400 Oe)
S_BET: 70 m²/g
Mittlere Hauptachsenlänge: 60 nm
Kristallitgröße: 13 nm (130 A)
Sättigungsmagnetisierungsmenge σs: 125 A·m²/kg (125 emu/g)
Oberflächenbehandelte Schicht: Al₂O₃, Y₂O₃
Vinylchloridcopolymer (hergestellt von Nippon Zeon; MR-110)	15 Teile
Gehalt an -SO3Na: 5 × 10–6 eq/g;
Polymerisationsausmaß: 350
Epoxygruppe (3,5 Gew.%, bezogen auf die Monomereinheit
Polyesterpolyurethanharz	5 Teile
UR-8200 (hergestellt von Toyobo)
α-Aluminiumoxid (mittlere Teilchengröße: 0,1 μm)	6 Teile
Ruß (mittlere Teilchengröße: 0,08 μm)	0,5 Teile
Stearinsäure	2 Teile
Methylethylketon	150 Teile
Cyclohexan	100 Teile

Nicht-magnetisches Pulver: αFe₂O₃ Hämatit	80 Teile
Mittlere Hauptachsenlänge: 0,15 μm
S_BET: 110 m²/g
pH-Wert: 9,3
Klopfdichte: 0,98
Oberflächenbehandelte Schicht: Al₂O₃, SiO₂
Ruß (Mitsubishi Carbon K. K.)	20 Teile
Mittlere primäre Teilchengröße: 16 nm
DBP-Ölabsorptionskapazität: 80 ml/100 g
pH-Wert: 8,0
S_BET: 250 m²/g
Flüchtige Bestandteile: 1,5%
Vinylchloridcopolymer (hergestellt von Nippon Zeon; MR-110)	12 Teile
Polyesterpolyurethanharz (hergestellt von Toyobo; UR-8200)	15 Teile
Stearinsäure	2 Teile
Methylethylketon	150 Teile
Cyclohexan	100 Teile
Toluol	50 Teile

Die Komponenten zur Bildung der Oberschicht oder der Unterschicht wurden in einer Knetvorrichtung geknetet, anschließend unter Verwendung einer Sandmühle dispergiert. 1,6 Teile sec-Butylstearat (sec-BS) wurden zu der entstandenen Dispersion zur Bildung der Oberschicht gegeben, wohingegen 5 Teile des oben beschriebenen Polyisocyanats (Coronate L; hergestellt von Nippon Polyurethane Co., Ltd.) zur Dispersion zur Bildung der Unterschicht zugegeben wurden. Ferner wurden zu jeder Dispersion 40 Teile einer Mischung aus Methylethylketon und Cyclohexanon gegeben und die entstandenen Mischungen wurden durch einen Filter mit einer mittleren Porengröße von 1 μm filtriert. Somit wurde eine Beschichtungslösung für die Bildung der Oberschicht und eine Beschichtungslösung für die Bildung der Unterschicht hergestellt.
[Herstellung einer Beschichtungslösung zur Bildung einer Rückschicht]

Fein verteiltes Ruß	100 Teile
Mittlere Teilchengröße: 20 nm
Grob verteiltes Ruß	100 Teile
Mittlere Teilchengröße: 270 nm
Nitrozelluloseharz	a Teile
Polyesterpolyurethanharz	b Teile
Dispergiermittel
Kupferoleat	10 Teile
Kupferphthalocyanin	10 Teile
Bariumsulfat (präzipitiert)	5 Teile
Methylethylketon	500 Teile
Toluol	500 Teile
α-Aluminiumoxid (mittlere Teilchengröße: 0,13 μm)	0,5 Teile

Die oben beschriebenen Komponenten wurden in einer kontinuierlichen Knetvorrichtung geknetet, mit anschließendem Dispergieren in einer Sandmühle für 2 Stunden. Zu der entstandenen Dispersion wurden 40 Teile Polyisocyanat [Coronate L; hergestellt von Nippon Polyurethane Co., Ltd.] und 1.000 Teile Methylethylketon zugegeben und die entstandene Mischung wurde durch einen Filter mit einer mittleren Porengröße von 1 μm filtriert, um eine Beschichtungslösung zur Bildung einer Rückschicht herzustellen. Zusätzlich sind Teile des Bindemittels des Nitrozelluloseharzes und des Polyesterpolyurethans in Tabelle 1 gezeigt.
<Herstellung des Magnetbandes und Verfahren zu dessen Herstellung>
Die so erhaltene Beschichtungslösung für die Oberschicht und die Beschichtungslösung für die Unterschicht wurden simultan mehrschichtartig auf einen Polyethylenterephthalat (PET)-hergestelltem nicht-magnetischem Träger (Dicke: 6 μm; Oberflächenaufquellung auf der Seite, auf der die magnetische Schicht beschichtet wird: 10%) derart beschichtet, dass die Trockendicke der Unterschicht 1,3 μm wurde und die Trockendichte der oberen magnetischen Schicht 0,2 μm wurde. Zusätzlich wurde die Oberflächenquellung gemäß dem Weißlichtinterferenzverfahren vom Scantyp unter Verwendung eines dreidimensionalen Oberflächenstrukturanalysators vom allgemeinen Zweck, New View 5022, hergestellt von ZYGO, mit einer Scanlänge von 5 μm gemessen. Die Messansicht betrug 350 μm × 260 μm. Die gemessene Oberfläche wurde einer Filterbehandlung von HPF: 50 μm und LPF:OFF unterzogen, um (Summe der Querschnittsflächen, die gebildet werden durch Schneiden bei einer Höhe von 5 nm) + (Summe der Querschnittsflächen, die gebildet wurden durch Gleiten bei einer Tiefe von 5 nm) zu bestimmen und der so bestimmte Wert wurde durch die Messansichtsfläche dividiert. Die Oberflächenquellung war ein Prozentsatz des so berechneten Wertes. Die Messung wurde bei 10 Punkten durchgeführt und der mittlere Wert wurde verwendet.
Anschließend, während sich die beiden Schichten noch in einem nassen Zustand befanden, wurden sie einer Ausrichtungsbehandlung unter Verwendung eines Kobaltmagnets mit einer magnetischen Flussdichte von 3.000 Gauss (300 mT) und einem Solenoid mit einer magnetischen Flussdichte von 1.500 Gauss (150 mT) unterzogen, gefolgt von einem Trocknen, um eine nicht-magnetische Schicht und eine magnetische Schicht zu bilden.
Anschließend wurde die Beschichtungslösung für die Rückschicht auf der anderen Seite des Trägers in einer Trockendichte von 0,5 μm, gefolgt von einem Trocknen, beschichtet. Somit wurde eine Walze aus einem magnetischen Aufzeichnungslaminat erhalten, die einen Träger umfasst, bereitgestellt auf der einen Seite die Unterschicht und die magnetische Schicht und auf der anderen Seite die Rückschicht.
Die so erhaltene magnetische Aufzeichnungslaminatwalze wurde durch eine siebenstufige Kalandriervorrichtung durchgeleitet, die durch Erwärmen von Metallwalzen und elastischen Walzen gebildet wurde, die einen Kern umfasst, der mit einem wärmehärtbaren Harz beschichtet ist, um ein Kalandrieren durchzuführen. Anschließend wurde die kalandrierbehandelte magnetische Aufzeichnungslaminatwalze in eine Breite von 1,27 cm (0,5 Inch) geschnitten, anschließend durch ein Solenoid mit einer magnetischen Flussdichte von 3.000 Gauss (300 mT) zur Entmagnetisierung durchgeleitet. Tabelle 1

a b Elastizitätsmodul der Rückschicht

Probe 1 30 100 6,8 GPa (693 kg/mm²)

Probe 2 60 70 12,3 GPa (1.254 kg/mm²)

Probe 3 100 30 20,5 GPa (2.090 kg(mm²)
[Probe 4]
Eine Probe wurde auf die gleiche Weise wie bei Probe 1 hergestellt, mit der Ausnahme, dass die mittlere Teilchengröße des groben Rußes in der Beschichtungslösung für die Rückschicht auf 95 nm geändert wurde.
[Probe 5]
Eine Probe wurde auf die gleiche Weise wie bei Probe 2 hergestellt, mit der Ausnahme, dass die mittlere Teilchengröße des groben Rußes in der Beschichtungslösung für die Rückschicht auf 95 nm geändert wurde.
[Probe 6]
Eine Probe wurde auf die gleiche Weise wie bei Probe 3 hergestellt, mit der Ausnahme, dass die mittlere Teilchengröße des groben Rußes in der Beschichtungslösung für die Rückschicht 95 nm betrug.
[Probe 7]
Eine Probe wurde auf die gleiche Weise wie bei Probe 4 hergestellt, mit der Ausnahme, dass die Menge des groben Rußes in der Beschichtungslösung für die Rückschicht 40 Teile betrug.
<Bewertungsverfahren>
[Verfahren zur Messung der Anzahl der Vertiefungen auf der Oberfläche der magnetischen Schicht]
Eine Messung wurde gemäß dem Weißlichtinterferenzverfahren vom Scantyp unter Verwendung eines dreidimensionalen Oberflächenstrukturanalysators, New View 5022, hergestellt von ZYGO, vom allgemeinen Zweck, mit einer Scanlänge von 5 μm durchgeführt. Die gemessene Oberfläche wurde einer Filterbehandlung von HPF: 1,65 μm und LPF: 50 μm unterzogen und die Anzahl der Vertiefungen mit einer Tiefe von 1/3 oder höher der Aufzeichnungsbitlänge, die in Tabelle 2 angegeben ist, und mit einer Querschnittsfläche von 1/2 oder höher der Wiedergabebitfläche, die in Tabelle 2 gezeigt ist, wurde bei 10 Punkten gemessen und der mittlere Wert wurde in Tabelle 2 angegeben.
[Messungen des Signalausfalls (DO)]
Messung von DO wurde unter Verwendung einer Trommeltestvorrichtung durchgeführt.
Ein Signal von 0,15 bis 0,10 μm in der Aufzeichnungswellenlänge wurde unter Verwendung eines 1,5-T MIG-Kopfes aufgezeichnet und mit einem MR-Kopf wiedergegeben, und die erhaltene Ausgabe wurde mittels eines Spektralanalysators bestimmt. Solche mit einem 50 Signalausfall wurden als DO gezählt und die gezählte Anzahl wurde in eine DO-Zahl pro m konvertiert. Proben von 5 DOs/m oder weniger wurden bezüglich DO als gut bezeichnet.

Die Spurbreite des MR-Kopfes war wie in Tabelle 2 gezeigt. Tabelle 2

	Probe Nr.	Länge des Aufzeichnungsbits (nm)	Spurbreite (μm)	Wiedergabebitfläche (μm²)	Anzahl der Vertiefungen auf der Oberfläche der magnetischen Schicht (Anzahl)	Anzahl von DO (Nummer/m)
Bsp. 1	1	150	7	1,05	16	4,3
Bsp. 2	2	150	7	1,05	19	4,8
Bsp. 3	4	150	7	1,05	3	0,5
Bsp. 4	5	150	7	1,05	9	2,2
Bsp. 5	4	100	5	0,50	11	3,2
Bsp. 6	6	100	5	0,50	17	4,9
Vergl. bsp. 1	3	150	7	1,05	26	6,8
Vergl. bsp. 2	7	150	7	1,05	21	5,4
Vergl. bsp. 3	1	100	5	0,50	39	10,6
Vergl. bsp. 4	2	100	5	0,50	45	11,7

Wie es aus Tabelle 2 ersichtlich ist, kann ein Signalausfall auf ein extrem geringes Level durch Steuern der Tiefe und der Anzahl der Vertiefungen, die auf der Oberfläche der magnetischen Schicht vorliegen, und Steuern der Querschnittsfläche der Vertiefungen vermindert werden. Die Erfindung kann ein magnetisches Aufzeichnungsmedium bereitstellen, welches einen Kopfabstandsverlust vermindern kann und welches eine verminderte Anzahl an Signalausfällen bildet und eine verminderte Fehlerrate zeigt.

Claims

Magnetisches Aufzeichnungs- und Wiedergabeverfahren zum Aufzeichnen/Wiedergeben von Information unter Verwendung eines magnetischen Aufzeichungsmediums umfassend einen nicht-magnetischen Träger, wenigstens eine magnetische Schicht auf einer Seite des Trägers und eine Rückschicht auf der anderen Seite des Trägers, wobei die magnetische Schicht ein Bindemittel und ein in dem Bindemittel dispergiertes ferromagnetisches Pulver enthält, wobei das magnetische Aufzeichnungsmedium auf einer Oberfläche der magnetischen Schicht 20/(260 × 350 μm²) oder weniger Vertiefungen mit einer Tiefe von 1/3 oder mehr einer Aufzeichnungsbitlänge und einer Querschnittsfläche von 1/2 oder mehr einer Wiedergabebitfläche aufweist, und wobei der Elastizitätsmodul der Rückschicht im Bereich von 4,9 bis 14,7 GPa liegt.
Magnetisches Aufzeichnungs- und Wiedergabeverfahren gemäß Anspruch 1, wobei ein MR-Kopf als Wiedergabemittel für Information verwendet wird.
Magnetisches Aufzeichnungsmedium umfassend einen nicht-magnetischen Träger, wenigstens eine magnetische Schicht auf einer Seite des Trägers und eine Rückschicht auf der anderen Seite des Trägers, wobei die magnetische Schicht ein Bindemittel und ein in dem Bindemittel dispergiertes ferromagnetisches Pulver enthält, wobei das magnetische Aufzeichnungsmedium auf einer Oberfläche der magnetischen Schicht 20/(260 × 350 μm²) oder weniger Vertiefungen mit einer Tiefe von 1/3 oder mehr einer Aufzeichnungsbitlänge und einer Querschnittsfläche von 1/2 oder mehr einer Wiedergabebitfläche aufweist, und wobei der Elastizitätsmodul der Rückschicht im Bereich von 4,9 bis 14,7 GPa liegt.
Magnetisches Aufzeichnungsmedium gemäß Anspruch 3, wobei die magnetische Schicht eine Dicke von 0,20 μm oder weniger aufweist.
Magnetisches Aufzeichnungsmedium gemäß Anspruch 3, wobei das magnetische Aufzeichnungsmedium eine Gesamtdicke von 8 μm oder weniger aufweist.
Magnetisches Aufzeichnungs- und Wiedergabeverfahren gemäß Anspruch 1 oder magnetisches Aufzeichnungsmedium gemäß Anspruch 3, wobei das magnetische Aufzeichnungsmedium auf einer Oberfläche der magnetischen Schicht 15/(260 × 350 μm²) oder weniger Vertiefungen mit einer Tiefe von 1/3 oder mehr einer Aufzeichnungsbitlänge und einer Querschnittsfläche von 1/2 oder mehr einer Wiedergabebitfläche aufweist.
Magnetisches Aufzeichnungsmedium gemäß Anspruch 3, wobei das magnetische Aufzeichnungsmedium ferner eine nicht-magnetische Schicht zwischen dem nicht-magnetischen Träger und der magnetischen Schicht umfaßt.