DE69005495T2

DE69005495T2 - Ein magnetischer Aufzeichnungsträger.

Info

Publication number: DE69005495T2
Application number: DE90105605T
Authority: DE
Inventors: Setsuko Kawahara; Noboru Koyama; Yasushi Nakano; Masahiro Umemura
Original assignee: Konica Minolta Inc
Current assignee: Konica Minolta Inc
Priority date: 1989-03-28
Filing date: 1990-03-24
Publication date: 1994-04-21
Anticipated expiration: 2010-03-25
Also published as: KR900015075A; DE69005495T3; EP0389994B1; EP0389994A2; US5093192A; KR0155992B1; EP0389994A3; DE69005495D1; EP0389994B2

Description

Anwendungsgebiet der Erfindung

Die vorliegenden Erfindung betrifft ein magnetisches Aufzeichnungsmedium, und insbesondere ein magnetisches Aufzeichnungsmedium mit verbesserter elektromagnetischer Umwandlungseigenschaft und Laufbeständigkeit und das für eine hochdichte Aufzeichnung geeignet ist.

Hintergrund der Erfindung

Seit Kurzem gibt es auf dem Audio-Gebiet digitale Audio- Bandrekorder, während ein 8 mm breiter Bandstandard, schmaler als der übliche ½-Zoll-Standard, auf dem VTR-Gebiet erschienen ist, und dieser ist in wachsendem Maße populär geworden, so daß ein steigendes Bedürfnis nach Verbesserung von magnetischen Aufzeichnungsmedien mit höher-dichten Aufzeichnungen zu verzeichnen ist, d.h. es ist wesentlich, ein hochwirksames magnetisches Aufzeichnungsmedium mit ausgezeichneter elektromagnetischer Umwandlungseigenschaft und Laufbeständigkeit zu verwirklichen.
Um diesem Bedürfnis nachzukommen sind verschiedene Untersuchungen bisher vorgenommen worden: zum Beispiel ist es hinsichtlich des ferromagnetischen Pulvers bekannt, daß die Verwendung von einem solchen mit größerer spezifischer Oberfläche, gemessen nach dem BET-Verfahren, oder kleinerer Teilchengröße dazu führt, die elektromagnetische Umwandlungseigenschaft eines magnetischen Aufzeichnungsmediums zu verbessern. Allerdings besteht bei dem magnetischen Aufzeichnungsmedium mit einem ferromagnetischen Pulver mit großem BET-Wert der spezifischen Oberfläche das Problem, das es einem Randknittern und Ausfallerscheinungen unterliegt und sich hinsichtlich der Laufbeständigkeit verschlechtert.
Andererseits verbessert die Verwendung eines ferromagnetischen Pulvers mit einem kleinen BET-Wert die Laufbeständigkeit, läßt jedoch Raum für eine weitere Verbesserung der elektromagnetischen Umwandlungseigenschaften.
Es ist auch ein Versuch unternommen worden, eine Magnetschicht mit einer Konstruktion von zwei Schichten zusammenzustellen, von denen die obere Schicht ein ferromagnetisches Pulver mit einem kleineren Längenverhältnis enthält, und die untere Schicht ein ferromagnetisches Pulver mit einem größeren Längenverhältnis enthält, wie in der JP-A-98135/1982 beschrieben.
Zwar verbessert ein magnetisches Aufzeichnungsmedium mit einem solchen Aufbau, wie in dieser Veröffentlichung beschrieben, die elektromagnetische Umwandlungseigenschaft, ist jedoch für die Adhäsion der oberen Schicht unzureichend wegen des zu kleinen Längenverhältnisses des in der oberen Schicht enthaltenen ferromagnetischen Pulvers, wodurch es Ausfall und Dropout-Erscheinungen unterliegt. Dies führt zu einer signifikanten Verschlechterung der Laufbeständigkeit. Dieses Problem kann nicht einfach dadurch beseitigt werden, indem man versucht die Laufbeständigkeit durch eine relative Erhöhung des Längenverhältnisses des in der unteren Schicht enthaltenen ferromagnetischen Pulvers zu erhöhen.
Es kann nämlich nicht zum Erfolg führen, sowohl die elektromagnetische Umwandlungseigenschaft und die Laufbeständigkeit des magnetischen Aufzeichnungsmediums als auch zur gleichen Zeit die Merkmale des in der Magnetschicht enthaltenen ferromagnetischen Pulvers zu verbessern. Der gegenwärtige Zustand besteht darin, daß es für übliche magnetische Aufzeichnungsmedien bisher keine technische Ausführbarkeit gab hinsichtlich des Ausgleichs von sowohl elektromagnetischer Umwandlungseigenschaft als auch Laufbeständigkeit.

Zusammenfassung der Erfindung

Es ist ein Ziel der Erfindung, ein magnetisches Aufzeichnungsmedium bereitzustellen, das eine verbesserte elektromagnetische Umwandlungseigenschaft und Laufbeständigkeit hat und das für eine hoch-dichte Aufzeichnung geeignet ist.
Als Ergebnis kontinuierlicher Untersuchungen durch die Erfinder zur Lösung des obigen Problems wurde nunmehr gefunden, daß ein magnetisches Aufzeichnungsmedium, bestehend aus wenigstens zwei Magnetschichten, die spezielle ferromagnetische Pulver enthalten mit individuellen speziellen Längenverhältnissen, hinsichtlich der elektromagnetischen Umwandlungseigenschaft und der Laufbeständigkeit verbessert ist.
Das oben genannte Ziel der Erfindung wird erreicht mit einem magnetischen Aufzeichnungsmedium, bestehend aus einem Träger und wenigstens zwei Magnetschichten, die auf einer Seite des Träger vorgesehen sind, worin eine der Magnetschichten A Magnetpartikel mit einem Längenverhältnis von 2 bis weniger als 8 und die andere Magnetschicht B Magnetpartikel mit einem Längenverhältnis von 8 bis 12 enthält.

Detaillierte Beschreibung der Erfindung

Der nichtmagnetische Träger und die Magnetschichten, die das magnetische Aufzeichungsmedium der Erfindung bilden, werden nachfolgend detailliert beschrieben:

Nichtmagnetischer Träger

Zu Materialien, die als nichtmagnetischer Träger verwendbar sind, gehören Polyester wie Polyethylenterephthalat und Polyethylen-2,6-naphthalat; Polyolefine wie Polypropylen; Cellulosederivate wie Cellulosetriacetat und Cellulosediacetat; Kunststoffe wie Polycarbonat; Metalle wie Kupfer, Aluminium und Zink; Glasplatten; und verschiedene Keramiken einschließlich sogenannter neuer Keramiken wie Bornitrid und Silciumcarbid.
Der nichtmagnetische Träger kann ohne Einschränkungen eine beliebige der Formen annehmen, wie ein Band, eine Platte, eine Karte, eine Diskette und eine Trommel. Der Träger kann eine dem entsprechend ausgewählten Material angepaßte Form aufweisen.
Die Dicke des Trägers in Band- oder Plattenform beträgt normalerweise 3 bis 100 um, vorzugsweise 3 bis 50 um; und in Disketten- oder Kartenform hat sie normalerweise 30 bis 100 um. Im Falle einer Trommel kann der Träger in zylindrischer Form vorliegen; somit kann er eine beliebige Form aufweisen, die für ein verwendetes Aufzeichnungsgerät geeignet ist.
Auf der Seite des nichtmagnetischen Trägers ohne Magnetschichten (Rückseite) kann eine rückseitige Schicht zur Verbesserung der Lauffähigkeit, der antistatischen und Antiübertragungseigenschaften des magnetischen Aufzeichnungsmediums vorgesehen sein.
Auf der mit der Magnetschicht versehenen Seite des Trägers kann eine Zwischenschicht vorgesehen sein, wie eine Klebeschicht zur Verbesserung der Adhäsion zwischen der Magnetschicht und dem Träger.

Magnetschichten

Auf einer Seite des nichtmagnetischen Trägers sind zumindest die Magnetschicht A und die Magnetschicht B vorgesehen.

Magnetschicht A

Die Magnetschicht A ist eine Schicht, die ein ferromagnetisches Pulver dispergiert in dessen Bindemittel enthält.
Zu Beispielen des ferromagnetischen Pulvers gehören Co- adsorbiertes γ-Fe&sub2;O&sub3;-Pulver, Co-adsorbiertes γ-Fe&sub3;O&sub4;-Pulver, Co- adsorbiertes FeOx(4/3 < x < 3/2-Pulver, Fe-Al-Metallpulver, Fe-Ni-Metallpulver, Fe-Al-Ni-Metallpulver, Fe-Al-P-Metallpulver, Fe-Ni-Si-Al-Metallpulver, Fe-Ni-Si-Al-Mn-Metallpulver, Ni-Co-Metallpulver, Fe-Mn-Zn-Metallpulver, Fe-Ni-Zn-Metallpulver, Fe-Co-Ni-Cr-Metallpulver, Fe-Co-Ni-P-Metallpulver, Co-Ni- Metallpulver und Co-P-Metallpulver.
Bevorzugt unter diesen Pulvern ist das Co-adsorbierte γ-Fe&sub2;O&sub3;-Pulver.
Die Koerzitivkraft (Hc) eines beliebigen ferromagnetischen Pulvers, das zur Bildung der Magnetschicht bei der Erfindung geeignet ist, ist normalerweise in nicht kleiner als 550 Oersted und vorzugsweise nicht kleiner als 600 Oersted.
Bei der Erfindung ist das Längenverhältnis (Länge/Dicke) A¹ des in der Magnetschicht A enthaltenen ferromagnetischen Pulvers erforderlich im Bereich von 3 ≤ A¹ < 8 und vorzugsweise von 3,5 ≤ A¹ > 7.
Wenn das Längenverhältnis kleiner als 3 ist, treten Ausfallerscheinungen, Randknittern oder Dropout-Erscheinungen auf, die nur schwer eine Verbesserung der Laufbeständigkeit zulassen, während, wenn das Verhältnis 8 überschreitet, die Gefahr einer Verschlechterung der Laufbeständigkeit besteht und die elektromagnetische Umwandlungseigenschaft wenig verbessert werden kann.
Die Form der ferromagnetischen Partikel ist nicht besonders eingeschränkt, solange deren Längenverhältnis in den obigen Grenzen liegt; beispielsweise kann eine beliebige der Formen wie Nadeln, Kugeln und Rechtecke verwendet werden.
Das für die Erfindung verwendete Bindemittel kann ein übliches Bindemittel sein, ist jedoch vom Stand der Dispergierbarkeit der magnetischen Partikel und Füllstoffe vorzugsweise ein Harz, das durch die Einführung einer funktionellen Gruppe oder einer intramolekularen salzbildenden funktionellen Gruppe modifiziert ist, wie insbesondere ein modifiziertes Vinylchloridharz, ein modifiziertes Polyurethanharz oder ein modifiziertes Polyesterharz.
Die funktionelle Gruppe von den obigen Harzen schließt ein -SO&sub3;M, -OSO&sub2;M, -COOM und
worin M ein Wasserstoffatom, ein Lithiumatom oder ein Natriumatom ist; und M&sub1; und M&sub2; sind jeweils ein Wasserstoffatom, ein Lithiumatom, ein Kaliumatom, ein Natriumatom oder eine Alkylgruppe; mit der Maßgabe, daß M&sub1; und M&sub2; entweder gleich oder verschieden sind.
Diese funktionellen Gruppen können durch die Kondensation über die Dehydrochlorierungsreaktion des Harzes eingeführt werden, wie bei einem Vinylchloridharz, Polyesterharz und Polyurethanharz mit einer Verbindung, die in ihrem Molekül eine anionische funktionelle Gruppe und Chlor enthält, wie
Cl-CH&sub2;CH&sub2;SO&sub3;M, Cl-CH&sub2;CH&sub2;OSO&sub2;M,
Cl-CH&sub2;COOH,
worin M, M&sub1; und M&sub2; die vorher definierte Bedeutung haben.
Die bevorzugten unter den obigen auf diese Weise erhaltenen Harze sind jene Harze, die durch Einführung einer anionischen funktionellen Gruppe in ein Vinylchloridharz und ein Polyurethanharz bereitgestellt werden.
Beispiele des Vinylchloridharzes schließen ein Vinylchlod-Vinylacetat-Vinylalkohol-Copolymeres, Vinylchlorid-Vinylpropionat-Vinylalkohol-Copolymeres, Vinylchlorid-Vinylacetat- Vinylmaleat-Vinylalkohol-Copolymeres und Vinylchlorid-Vinylpropionat-Vinylmaleat-Vinylalkohol-Copolymeres.
Bei der Erfindung können zusätzlich zu den obigen Bindemittelmaterialien, falls erforderlich, übliches nicht-modifiziertes Vinylchloridharz, Polyurethanharz und Polyesterharz ebenfalls eingemischt verwendet werden, und weiterhin können ein Celluloseharz, Phenoxyharz und ein Harz, das auf spezielle Weise verwendbar ist, wie ein thermoplastisches Harz, ein thermohärtendes Harz, ein Harz vom Reaktionstyp und ein Elektronenstrahl-härtendes Harz in Kombination eingesetzt werden.
Zu Beispielen des thermoplastischen Harzes gehören Vinylchlorid-Vinylacetat-Copolymeres, Vinylchlorid-Vinylacetat- Vinylalkohol-Copolymeres, Vinylchlorid-Vinylidenchlorid-Copolymeres, Vinylchlorid-Acrylnitril-Copolymeres, Acrylat-Acrylnitril-Copolymeres, Acrylat-Vinylidenchlorid-Copolymeres, Methacrylat-Vinylidenchlorid-Copolymeres, Methacrylat-Ethylen- Copolymeres, Urethan-Elastomeres, Polyvinylfluorid, Vinylidenchlorid-Acrylnitril-Copolymeres, Acrylnitril-Butadien-Copolymeres, Polyamidharz, Polyvinylbutyral; Cellulosederivate wie Celluloseacetatbutylat, Cellulosediacetat, Cellulosetriacetat, Cellulosepropionat und Cellulosenitrat; Styren-Butadien-Copolymeres, Polyesterharz, Chlorvinylether-Acrylat-Copolymeres, Aminoharz und thermoplastisches Synthesekautschukharz. Diese Harze können alleine oder in Kombination verwendet werden. Zu Beispielen des thermohärtenden Harzes oder zu denen vom Reaktionstyp gehören Phenolharz, Epoxidharz, Polyurethan-härtendes Harz, Harnstoffharz, Melaminharz, Alkydharz, Siliconharz, Reaktivharz vom Acryltyp, ein Gemisch von hochmolekularem Polyesterharz und Isocyanat-Präpolymerem, ein Gemisch von Methacrylat-Copolymerem und Diisocyanat-Präpolymeren, ein Gemisch von Polyesterpolyol und Polyisocyanat, Harnstoff-Formaldehydharz, ein Gemisch von niedermolekularem Glycol/hochmolekularem Diol/Triphenylmethan-triisocyanat und Polyaminharz. Diese Harze können allein oder in Kombination verwendet werden.
Zu Beispielen des Elektronenstrahlhärtungsharzes gehören ungesättigte Prä-Polymere vom Maleinsäureanhydrid-Typ, Urethan-Acryl-Typ, Epoxyacryl-Typ, Polyester-Acryl-Typ, Polyether- Acryl-Typ, Polyurethan-Acryl-Typ und Polyamidacryl-Typ; sowie multifunktionelle Monomere vom Ether-Acryl-Typ, Urethan-Acryl- Typ, Epoxyacryl-Typ, Phosphat-Acryl-Typ, Aryl-Typ und Kohlenwasserstoff-Typ. Diese Harze können allein oder in Kombination verwendet werden.
In der Erfindung können beliebige der obigen Harze allein als Bindemittel verwendet werden, und sie können auch in Kombination mit einem Härtungsmittel verwendet werden.
Zu geeigneten Beispielen des Härtungsmittels gehören bifunktionelle Isocyanate wie Tolylendiisocyanat, Diphenylmethandiisocyanat und Hexandiisocyanat; trifunktionelle Härtungsmittel wie Coronate L (Produkt Nippon Polyurethane Industry Co.) und Desmodur L (Produkt von Bayer Co.); übliche Härtungsmittel wie Urethan-Präpolymere, deren beide Terminale Isocyanatgruppen enthalten; und Polyisocyanatverbindungen, die als Härtungsmittel verwendbar sind. Diese Mittel können allein oder in Kombination eingesetzt werden.
Die verwendete Menge des Härtungsmittels beträgt normalerweise 5 bis 80 Gewichtsteile zum Gesamtgewicht der gesamten Bindemittel.
In der Magnetschicht A wird das Bindemittel einschließlich des obigen Härtungsmittels, falls ein solches verwendet wird, in einem Anteil von normalerweise 10 bis 50 Gewichtsteile und vorzugsweise 15 bis 30 Gewichtsteile pro 100 Gewichtsteile des ferromagnetischen Pulvers eingebracht. Wenn die Menge des Bindemittels zu groß ist, wird die eingebrachte Menge des ferromagnetischen Pulvers relativ verringert, was die Aufzeichnungsdichte des magnetischen Aufzeichnungsmediums reduzieren kann, während, wenn die Menge zu gering ist, die Festigkeit der Magnetschicht A verringert wird, was zu einem Abfall der Laufbeständigkeit oder einer Verschlechterung der Haftung Schicht-zu-Träger des Mediums führen kann.
Die Magnetschicht A kann weiterhin ein Gleitmittel, ein Schleifmittel und ein antistatisches Mittel enthalten.
Zu Beispielen des Gleitmittels gehören feste Gleitmittel wie Ruß, Graphit, Ruß-gepfropftes Copolymeres, Molybdändisulfid und Wolframdisulfid; Silikonöl, modifizierte Siliciumverbindungen, Fettsäureester und Fettsäuren mit 12 bis 22 Kohlenstoffatomen.
Die bevorzugtesten von diesen Verbindungen sind Ruß, modifizierte Siliciumverbindungen, Fettsäuren und Fettsäureester. Diese Gleitmittel können allein oder in Kombination verwendet werden.
Die Verwendungsmenge an Gleitmittel trägt normalerweise 0,05 bis 10 Gewichtsteile pro 100 Gewichtsteile des ferromagnetischen Pulvers.
Zu Beispielen des Schleifmittels gehören anorganische Pulver wie Aluminiumoxid, Titanoxid (TiO, TiO&sub2;), Siliciumoxid (SiO, SiO&sub2;), Siliciumnitrid, Chromoxid und Borcarbid; sowie organische Pulver wie Benzoguanaminharzpulver, Melaminharzpulver und Phathalocyaninverbindungspulver.
Die durchschnittliche Teilchengröße des Schleifmittels liegt normalerweise im Bereich von 0,1 bis 1,0 um.
Die einbezogene Menge an Schleifmittel trägt normalerweise 0,5 bis 20 Gewichtsteile pro 100 Gewichtsteile des ferromagnetischen Pulvers.
Zu Beispielen des antistatischen Mittels gehören leitfähige Pulver wie Ruß, Graphit, Zinnoxid-Antimonoxid-Verbindungen, Verbindungen vom Typ Zinnoxid-Titanoxid-Antimonoxid und Ruß-gepfropfte Polymere; natürliche oberflächenaktive Mittel wie Saponin; nicht-ionische oberflächenaktive Mittel wie solche Verbindungen vom Alkylenoxid-Typ, Glycerol-Typ und Glycidol-Typ; kationische oberflächenaktive Mittel wie höhere Alkylamine, quarternäre Pyridine und andere heterocyclische Verbindungen sowie Phosphonium- und Sulfoniumverbindungen; anionische oberflächenaktive Mittel wie Carbonsäure, Sulfonsäure, Phosphorsäure und solche, die Säuregruppen enthalten, wie eine Sulfonatgruppe und eine Phosphatgruppe; und amphotere oberflächenaktive Mittel wie Aminosäuren, Aminosulfonsäuren und Sulfate und Phosphate von Aminoalkoholen. Diese antistatischen Mittel können allein oder in Kombination eingesetzt werden.
Das antistatische Mittel kann in einer Menge von 0,5 bis 20 Gewichtsteilen pro 100 Gewichtsteile des ferromagnetischen Pulvers eingearbeitet werden.
Jedes der obigen Gleitmittel und antistatischen Mittel hat nicht nur eine Einzelwirkung: zum Beispiel gibt es Fälle, wo eine Verbindung nicht nur als Gleitmittel sondern auch als antistatisches Mittel wirkt.

Magnetschicht B

Die Magnetschicht B ist eine Schicht, die ein ferromagnetisches Pulver dispergiert in ihrem Bindemittel wie bei der Magnetschicht A enthält. Daher kann das ferromagnetische Pulver, das Bindemittel und andere Komponenten in der Magnetschicht B das gleiche sein wie die in der Magnetschicht A.
Es besteht allerdings die Maßgabe, daß sich die Magnetschicht B von der Magnetschicht A hinsichtlich des Längenverhältnisses der in der Schicht vorhandenen magnetischen Partikel unterscheidet.
In der Erfindung liegt das Längenverhältnis A² des ferromagnetischen Pulvers, das in der Magnetschicht B enthalten ist, im Bereich von 8 ≤ A² ≤ 12, und vorzugsweise 8,5 ≤ A² ≤ 11,5.
Wenn das Längenverhältnis kleiner als 8 ist, kann dies zu einem Abfall bei der Laufbeständigkeit führen, während, wenn das Verhältnis über 12 liegt, sich die elektromagnetische Umwandlungseigenschaft verschlechtern kann.
Das magnetische Aufzeichnungsmedium der Erfindung umfaßt wenigstens zwei Magnetschichten, die jeweils Magnetteilchen enthalten, die sich in ihrem Längenverhältnis unterscheiden. Eine Schicht ist die Magnetschicht A, die Magnetteilchen mit einem Längenverhältnis von nicht weniger als 3 bis weniger als 8 enthält, und die andere ist die Magnetschicht B, die Magnetteilchen mit einem Längenverhältnis von nicht weniger als 8 bis nicht mehr als 12 enthält. Im allgemeinen ist die Magnetschicht, in der die Partikel aus magnetischem Material mit einem kleinen Längenverhältnis enthalten sind, ausgezeichnet im Hinblick auf die elektromagnetischen Eigenschaften. Andererseits gibt es eine Tendenz zur Verringerung der Laufbeständigkeit der Magnetschicht. Im Gegensatz dazu hat die Magnetschicht, wenn das Längenverhältnis der Magnetteilchen groß ist, geringe elektromagnetische Eigenschaften und eine hohe Laufbeständigkeit. In der vorliegenden Erfindung wird das Ziel der Erfindung, ein magnetisches Aufzeichnungsmedium bereitzustellen mit sowohl ausgezeichneten elektromagnetischen Eigenschaften als auch ausgezeichneter Laufbeständigkeit, erreicht durch die Kombination von wenigstens zwei Magnetschichten, die jeweils Partikel mit speziellem Längenverhältnissen, die sich voneinander unterscheiden, enthalten.
Die Reihenfolge der Magnetschichten A und B, die auf dem Träger vorgesehen sind, ist nicht auf eine spezielle Reihenfolge eingeschränkt. Entweder kann die Magnetschicht A oder die Magnetschicht B an der entferntesten Stelle vom Träger positioniert sein, mit anderen Worten an der obersten Position. Zum Beispiel wird eine bevorzugte Magnetschichtanordnung im folgenden beschrieben:
(1) Die Magnetschicht A ist an der obersten Position angeordnet, und die Magnetschicht B ist am dichtesten zum Träger angeordnet bei allen Magnetschichten.
(2) Die Magnetschicht 13 ist an der obersten Position angeordnet, und die Magnetschicht A ist als nächste zur Magnetschicht B angeordnet.
Die spezifische Oberfläche der Magnetteilchen, der BET- Wert, hat einen Einfluß auf die elektromagnetischen Eigenschaften und auf die Laufbeständigkeit des magnetischen Aufzeichnungsmediums. In der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird bevorzugt, daß der BET-Wert der Partikel aus magnetischem Material, die in der äußersten (obersten) Magnetschicht und in anderen Magnetschichten enthalten sein können, 50 bis 70 m²/g bzw. 40 bis 50 m²/g beträgt. Insbesondere dann, wenn die Magnetschicht B, die Partikel aus magnetischem Material mit großem Längenverhältnis enthält, an der äußersten Position angeordnet ist, wie im Falle (2) beschrieben, wird bevorzugt, daß die magnetischen Partikel jeder Magnetschicht einen BET-Wert haben, der im Bereich liegt, wie er oben beschrieben wurde. Wenn das magnetische Aufzeichnungsmedium in einer solchen Weise zusammengesetzt ist, wie es oben beschrieben wurde, kann ein magnetisches Aufzeichnungsmedium erhalten werden, das eine weiterhin erhöhte Laufbeständigkeit und ausgezeichnetere elektromagnetische Merkmale hat, wie die Sättigungsmagnetisierung Bm und das Rechteckigkeitsverhältnis.
Die Dicke der Magnetschicht, die an der äußersten Position der Magnetschichten angeordnet ist, beträgt normalerweise nicht mehr als 2 um und vorzugsweise nicht mehr als 1,5 um. Wenn die Dicke 2 um überschreitet, weichen die daraus resultierenden Merkmale von denen ab, die für die Magnetschicht erwartet werden, die an einer näheren Position angeordnet ist, und sie können möglicherweise nicht mehr als gleich groß oder kleiner als die sein, die im Falle einer einzelnen Magnetschicht allein erreicht werden. Die Dicke der Magnetschicht die an einer näheren (unteren) Position angeordnet ist, beträgt normalerweise nicht mehr als 4 um und vorzugsweise nicht mehr als 3 um. Wenn die Dicke 4 um überschreitet, kann dies zu einer Verschlechterung des Kontaktes zwischen dem magnetischen Aufzeichnungsmedium und einem Magnetkopf führen, eventuell kann dies zu einem Abfall der Ausgangsleistung (Output) führen. Die Gesamtdicke des Aufzeichnungsmediums beträgt normalerweise nicht mehr als 6 um und vorzugsweise nicht mehr als 4 um.
Die spezifische Oberfläche, die durch den obigen BET-Wert repräsentiert wird, ist eine Oberfläche pro Gewichtseinheit, und ist ein physikalischer Wert, der sich von der durchschnittlichen Teilchengröße unterscheidet; zum Beispiel gibt es solche, die in ihrer durchschnittlichen Teilchengröße identisch sind, jedoch unterschiedlich hinsichtlich der spezifischen Oberfläche, d.h. eine mit einer großen spezifischen Oberfläche und eine andere mit einer kleinen spezifischen Oberfläche. Die spezifische Oberfläche wird gemessen mittels eines speziellen Meßverfahrens für die spezifische Oberfläche, das im allgemeinen als B.E.T.-Verfahren bezeichnet wird. Für Details zu diesem Verfahren kann Bezug genommen werden auf J. Ame. Chem. Soc. 60, 309 (1938).
Als nächstes wird das Verfahren zur Herstellung des magnetischen Aufzeichnungsmdeiums der Erfindung erläutert.
Das erfindungsgemäße magnetische Aufzeichnungsmedium kann hergestellt werden durch Auftragen auf den zuvor genannten Träger einer magnetischen Überzugsflüssigkeit für die Magnetschicht A und einer magnetischen Überzugsflüssigkeit die Magnetschicht B. Diese werden separat hergestellt durch Kneten/Dispergieren von die Magnetschicht A bildenden Komponenten bzw. die Magnetschicht B bildenden Komponenten in einem Lösungsmittel, wobei die Komponenten die zuvor genannten ferromagnetischen Pulver und Bindemittel enthalten.
Nützliche Beispiele für das Lösungsmittel, das für das Kneten/Dispergieren der die Magnetschicht A bildenden Komponenten und der die Magnetschicht B bildenden Komponenten eingesetzt wird, schließen ein Ketone wie Aceton, Methylethylketon (MEK), Methylisobutylketon (MIBK) und Cyclohexanon; Alkohole wie Methanol, Ethanol, Propanol und Butanol; Ester wie Methylacetat, Ethylacetat, Butylacetat, Ethyllactat, Propylacetat und Ethylenglycolmonoacetat; Ether wie Diethylenglycol-Dimethylether, 2-Ethoxyethanol, Tetrahydrofuran und Dioxan; aromatische Kohlenwasserstoffe wie Benzen, Toluen und Xylen; und halogenierte Kohlenwasserstoffe wie Methylenchlorid, Ethylenchlorid, Tetrachlorkohlenstoff, Chloroform, Ethylenchlorhydrin und Dichlorbenzen.
Für das Kneten/Dispergieren können beliebige verschiedene Typen von Knetern verwendet werden, wie eine Zweiwalzenmühle, Dreiwalzenmühle, Kugelmühle, Flintsteinkugelmühle, Seitenmühle, Sqegvari-Attritor, Hochgeschwindigkeits-Impellermühle, Hochgeschwindigkeits-Steinmühle, Hochgeschwindigkeits-Prallmühle, Dispergierkneter, Hochgeschwindigkeitsmischer, Homogenisator und Ultraschall-Dispergator.
Beim Kneten/Dispergieren des ferromagnetischen Pulvers kann ein Dispergiermittel verwendet werden.
Zu Beispielen des Dispergiermittels gehören Lecithin, ein Phosphat, eine Aminverbindung, ein Alkylsulfat, ein Fettsäureamid, ein höherer Alkohol, Polyethylenoxid, Sulfosuccinsäure, ein Sulfosuccinat, ein bekanntes oberflächenaktives Mittel und ein Salz davon und ein Dispergiermittel für anionische organische Gruppen (wie -COOH, -PO&sub3;H) enthaltende Copolymere. Diese Mittel können allein oder in Kombination eingesetzt werden.
Die Zugabemenge des Dispergiermittels beträgt normalerweise 1 bis 20 Gewichtsteile pro 100 Gewicht steile des ferromagnetischen Pulvers.
Die auf diese Weise hergestellten magnetischen Überzugs- bzw. Beschichtungsflüssigkeiten werden nach bekannten Verfahren auf den zuvor genannten nichtmagnetischen Träger aufgebracht.
Zu Beispielen von Beschichtungsverfahren gehören Tiefdruck-Beschichtung, Draht-Stab-Beschichtung, Walzenbeschichtung mit von unten wirkendem Rakel, Umkehrwalzenbeschichtung, Tauchbeschichtung, Walzenbeschichtung mit Bürste, Aufkalandrieren, Abquetschwalzenbeschichtung, Kiss-Coating-Verfahren und Walzenbeschichtung mit Sprühverteiler.
Die aufgetragenen Magnetschichten können erforderlichenfalls einer Magnetfeld-Orientierungsbehandlung vor dem Trocknen unterzogen werden, und anschließend einer Oberflächenglättungsbehandlung mittels einer Kalandrierwalze.
Das beschichtete Produkt wird anschließend in Stücke mit gewünschter Form geschlitzt oder geschnitten, wobei ein magnetisches Aufzeichnungsmedium erhalten werden kann.
Das magnetische Aufzeichnungsmedium kann, wenn es zu langen Rollen geschlitzt wird, als Magnetbänder wie Videobänder und Audiobänder verwendet werden; wenn es zu Stücken in Scheibenform geschnitten wird, kann es als Floppydiscs eingesetzt werden, und es kann auch in einer beliebigen anderen Form verwendet werden, wie in Kartenform und in Zylinderform sowie als übliche magnetische Aufzeichnungsmedien.

Beispiele

Die vorliegende Erfindung wird detailliert durch die folgenden Beispiele erläutert.

Beispiel 1

Magnetbandproben 1 bis 7 wurden hergestellt gemäß der folgenden Magnetanstrichvorschrift für eine obere Schicht und für eine untere Schicht, und deren Eigenschaften wurden gemessen. In der Vorschrift wurde das Magnetpulver für jede Probe geändert, wie in Tabelle 1 aufgeführt.
Das Längenverhältnis des Magnetpulvers, das in jeder Probe enthalten, ist in Tabelle 1 beschrieben.
Unter dem Begriff "Teil(e)" in den Beispielen sind jeweils Gewichtsteile zu verstehen.
Co-γ-Fe&sub2;O&sub3; 100 Teile
Sulfo-modifiziertes Vinylchlorid/Vinylacetat/Vinylalkohol-Copolymeres 13 Teile
Polyester-Polyurethanharz 7 Teile
a-Al&sub2;O&sub3; (durchschnittliche Teilchengröße 0,1 um) 6 Teile
Ruß 12 Teile
Myristinsäure 4 Teile
Stearinsäure 1 Teil
Butylstearat 1 Teil
Cyclohexanon 180 Teile
Methylethylketon 120 Teile
Toluen 120 Teile
Die Magnetanstriche nach der obigen Vorschrift wurden auf einen 14,5 um dicken Polyethylenterephthalat-Träger aufgebracht, um darauf zwei Schichten zu bilden, eine obere Schicht mit 1,5 um Dicke und eine untere Schicht mit 2,0 um Dicke, wobei die erfindungsgemäßen Videobandproben, Probe 1 bis Probe 3 und die Vergleichsproben, Probe 4 bis Probe 7 hergestellt wurden. Tabelle 1 Magnetteilchen Elektromagn. Eigensch. (dB) Probe Nr. Rechteck Verh. Dropout Ausfall Randknitt. Laufbeständigk. nach 200 Durchläufen untere Schicht obere Schicht Längenverh. BET (m²/g) kein Fehler durchgeh. Randknitt. Rüuckseitenfehler, teilw. Randknittern
Die Eigenschaften der erhaltenen Proben wurden bewertet. Die Ergebnisse sind in Tabelle 1 aufgeführt.
Aus Tabelle 1 ist ersichtlich, daß die Proben 1 bis 3 der Erfindung ausgezeichnete elektromagnetische Merkmale hatten (RF-Output, Lumineszenz S/N, Rechteckigkeitsverhältnis) und keine Laufschwierigkeiten sogar noch nach 200-maligem Durchlauftest im Vergleich mit den Vergleichsproben 4 bis 7.

Bewertungsverfahren für die Eigenschaften

Rechteckigkeitsverhältnis:

Die Proportion (Bm/Br) der restlichen magnetischen Flußdichte (Br) zur gesättigten magnetischen Flußdichte (Bm) jeder Probe wurde mit einem VSM unter der Bedingung eines Magnetfeldes von 10 KOe gemessen.

RF-Output (RF-OUT):

Der Reproduktions-Output einer jeden Probe für eine 100 % Weißsignale wurde gefunden im Vergleich mit denen des Referenzbandes zur erfindungsgemäßen Probe 3, das als 0 dB gesetzt wurde.

Chroma S/N (C-S/N):

Ein Geräuschmesser, hergestellt von Shibasuku Co. wurde eingesetzt, um die Differenz bei S/N in den Chroma-Signalen zwischen jeder Probe herauszufinden, und das Band der Erfindungsprobe 3 wurde als Referenz (0 dB) eingesetzt. Das verwendete Videodeck warf ein solches vom VHS-Typ, das Videodeck S-7000, hergestellt von Victor Company of Japan, Ltd.

Lumi S/N (L-S/N):

Der Geräuschmesser, hergestellt von Shibasuku Co. wurde verwendet, um die Differenz bei S/N in 100 % Weißsignalen zwischen jeder Probe herauszufinden, und das erfindungsgemäße Probeband 3 war der Bezug (0 dB). Das verwendete Videodeck war das gleiche wie im obigen Test.

Dropout:

Nach 400-maligem wiederholtem Lauf des Bandes unter den Bedingungen 40º C/80 % relative Luftfeuchtigkeit, wurde der Dropout des Bandes mittels eines VTR-Dropoutzählers, hergestellt von Shibasuku Co., gemessen.

Ausfall (Shedding):

Nach 400-fachem wiederholtem Durchlauf des Bandes unter den Bedingungen 40º C/80 % relative Luftfeuchtigkeit wurde die Verschlechterung durch Ausfall am Band gemessen und in die folgenden vier Kategorien eingeordnet:
A: keine Verschmutzung
B: nahezu keine Verschmutzung
C: Verschmutzung tritt auf
D: beträchtliche Verschmutzung.

Randknittern:

Nach 400-fachem wiederholtem Durchlauf des Bandes unter den Bedingungen 40º C/80 % relative Luftfeuchtigkeit wurde das Vorhandensein von Randknittern untersucht und in die folgenden vier Kategorien eingeordnet:
A: kein Randknittern
B: Ränder wellig
C: teilweises Randknittern
D: überall Randknittern.

Laufbeständigkeit des Videobandes:

Der Zustand beider Seiten jeder Bandprobe wurde visuell eingeschätzt nach 200-maligem Durchlauftest bei 40º C/80 % relativer Luftfeuchtigkeit unter Verwendung eines kommerziell erhältlichen VHS-Videokasettendecks.

Beispiel 2

Die Probe 11 der Erfindung wurde wie folgt hergestellt: Jede der unteren Magnetschichtkomponenten und der oberen Schichtkomponenten der folgenden Zusammensetzungen wurde ausreichend geknetet um über eine Kugelmühle dispergiert zu werden, und es wurden fünf Teile einer Polyisocyanatverbindung dazugegeben, um dadurch die magnetischen Überzugsflüssigkeiten herzustellen.

Untere Magnetschichtzusammensetzung

Co-adsorbiertes γ-Fe&sub2;O&sub3; ferromagnetisches Pulver (BET-Wert40m²/g, Längenverhältnis 3) 100 Teile
a-Al&sub2;O&sub3; (durchschnittliche Teilchengröße 0,2 um) 5 Teile
Ruß (durchschnittliche Teilchengröße 40 um) 3 Teile
Polyvinylchlorid-Copolymeres MR 110, das Kaliumsulfonat enthält (Produkt von Japanese Geon Co.) 13 Teile
Polyester-Polyurethan, Esthane 5701 (Produkt von Goodrich Co.) 1 Teil
Myristinsäure 1 Teil
Stearinsäure 1 Teil
Butylstearat 2 Teile
Cyclohexanon 100 Teile
Methylethylketon 100 Teile
Toluen 100 Teile

Obere Magnetschichtzusammensetzung

Co-adsorbiertes γ-Fe&sub2;O&sub3; ferromagnetisches Pulver (BET-Wert 50 m²/g, Längenverhältnis 8) 100 Teile
andere Komponenten: die Arten und Mengen davon sind die gleichen wie die bei der unteren Magnetschichtzusammensetzung.
Die erhaltene Beschichtungszusammensetzung für die untere Magnetschicht wurde auf einen 13 um dicken nichtmagnetischen Polyethylenterephthalat-Träger aufgebracht, und anschließend wurde auf diese Schicht, bevor sie getrocknet war, die Beschichtungsflüssigkeit für die obere Magnetschicht aufgetragen. Die aufgetragenen Schichten wurden durch Magnetfeldorientierung behandelt, getrocknet und anschließend einer Superkalanderbehandlung unterzogen, wobei eine Magnetschicht erhalten wurde, die aus der unteren und der oberen Magnetschicht gebildet wurde. Die Trockendicke der unteren Magnetschicht betrug 2,5 um und die der oberen Magnetschicht 1,0 um.
Die BET-Werte und die Längenverhältnisse des ferromagnetischen Pulvers in der unteren und der oberen Magnetschicht sind in Tabelle 2 aufgeführt.
Danach würde eine Rückseiten-Beschichtungsflüssigkeit hergestellt durch Dispergieren der folgenden Rückseiten-Beschichtungszusammensetzung für fünf Stunden über eine Kugelmühle, und diese Beschichtungsflüssigkeit wurde so aufgetragen, daß sich eine rückseitige Schicht mit einer Trockendicke von 0,5 pm auf der Rückseite des Trägers mit den obigen Magnetschichten befand, wodurch eine unverdichtete Folienbahn zur Herstellung von Magnetbändern produziert wurde.
Ruß 50 Teile
Nitrocellulose 20 Teile
Polyurethanharz 20 Teile
Methylethylketon 200 Teile
Toluen 200 Teile
Die erhaltene unverdichtete Folienbahn wurde in Magnetbandrollen zur Verwendung als Videobänder geschlitzt. Das Videoband wurde in gleicher Weise wie im Beispiel 1 bewertet. Die Ergebnisse sind in Tabelle 2 aufgeführt.
Die Proben 12 bis 15 der Erfindung und die Vergleichsproben 16 bis 18 wurden hergestellt.
Es wurden Magnetschichten in gleicher Weise wie im Beispiel 11 gebildet, mit Ausnahme dessen, daß das ferromagnetische Pulver, das in der ersten Magnetschichtzusammensetzung enthalten ist und die zweite Magnetschichtzusammensetzung in Beispiel 11 ersetzt wurde durch die ferromagnetischen Pulver, die in Tabelle 2 aufgeführt sind.
Anschließend wurden Videobandproben hergestellt in gleicher Weise wie im Beispiel 11, und der Reproduktions-Output eines jeden Bandes wurde gemessen. Die Ergebnisse sind in Tabelle 2 aufgeführt. Tabelle 2 Magnetteilchen Elektromagn. Eigensch. (db) Probe Nr. Rechteck Verh. Dropout Ausfall Randknitt. Laufbeständigkeit nach 200 Durchläufen untere Schicht obere Schicht Längenverh. BET (m²/g) kein Fehler durchgeh. Randknittern Randknitt. im Führungsteil
Wie aus Tabelle 2 ersichtlich, haben die erfindungsgemäßen Proben des magnetischen Aufzeichnungsmediums ausgezeichnetere S/N-Verhältnisse, verbesserte elektromagnetische Umwandlungseigenschaften, unterliegen weniger einem Dropout, Ausfall und Randknittern, und sie sind verbessert hinsichtlich der Laufbeständigkeit gegenüber den Proben in den Vergleichsbeispielen.

Beispiel 3

Drei Arten von Magnetanstrichen wurden hergestellt, die jeweils magnetische Teilchen enthielten, die sich im Längenverhältnis voneinander unterschieden. Die Magnetanstriche wurden hergestellt nach der Vorschrift gemäß Beispiel 2, mit Ausnahme dessen, daß das Polyesterpolyurethan ersetzt wurde durch ein Polyesterpolyurethan modifiziert mit Sulfonsäure. Die Magnetanstriche wurden in Schichten auf einen Träger aufgetragen, der dem in Beispiel 2 verwendeten entsprach, um die Probe 21 herzustellen, die drei Magnetschichten hatte in der Reihenfolge untere Schicht, mittlere Schicht und obere Schicht vom Träger aus. Die Längenverhältnisse der Magnetpartikel, die jeweils in den Schichten enthalten sind, sind in Tabelle 3 aufgeführt. Die Trockendicke der unteren, mittleren und oberen Schichten betrugen 2,5, 0,7 bzw. 0,3 um. Die Probe wurde mit einer Rückseite versehen in gleicher Weise wie im Beispiel 2 beschrieben, und sie wurde zu Magnetbandrollen zur Verwendung als Videobänder geschlitzt.
Weiterhin wurden die Proben 22 bis 35 hergestellt identisch zur Probe 21, mit Ausnahme dessen, daß die in der Magnetschicht verwendeten magnetischen Partikel so verändert wurden, daß die Längenverhältnisse und die BET-Werte der magnetischen Partikel in jeder Schicht gemäß Tabelle 3 waren. Unter diesen Beispielen waren die Proben 33 bis 36 der Vergleich, von der jede von diesen alle drei Magnetschichten enthielt mit Magnetpartikeln mit Längenverhältnissen von mehr als 8.
Die Proben wurden in gleicher Weise wie im Beispiel 2 bewertet. Weiterhin wurde der Chroma-Output (C-OUT) der Proben bei 500 kHc bestimmt nach der gleichen Verfahrensweise wie der RF-Output. Die auf diese Weise erhaltenen Testergebnisse sind in Tabelle 3 aufgeführt.
Wie aus Tabelle 3 ersichtlich, sind die Proben der Erfindung denen der Vergleichsbeispiele sowohl hinsichtlich der elektromagnetischen Eigenschaften als auch der Laufbeständigkeit überlegen. Tabelle 3 untere Schicht Magnetteilchen mittlere Schicht obere Schicht Probe Nr. Rechteckigkeitsverhältnis Längenverh. BET (m²/g) Fortsetzung Tabelle 3 Elektromagnetishe Eigenschaften (dB) Laufbeständigkeit Probe Nr. Dropout Ausfall Randknitt. nach Durchläufen Fehler auf Rückseite

Claims

1. Magnetisches Aufzeichnungsmedium, umfassend einen Träger und wenigstens zwei Magnetschichten, die auf einer Seite des Trägers angeordnet sind, wobei eine der Magnetschichten A magnetische Teilchen enthält mit einem Seitenverhältnis (Länge/Dicke) von 3 bis weniger als 8, und die andere Magnetschicht B magnetische Teilchen enthält, die ein Seitenverhältnis von 8 bis 12 haben.

2. Medium nach Anspruch 1, worin die Magnetschicht A unter den Magnetschichten am weitesten zur Position des Trägers angeordnet ist.

3. Medium nach Anspruch 2, worin die Magnetschicht B unter den Magnetschichten am fernsten zur Position des Trägers angeordnet ist.

4. Medium nach Anspruch 2, worin der Magnetträger A ein modifiziertes Polymeres enthält, das eine funktionelle Gruppe hat, die aus der Gruppe ausgewählt ist, die aus einer -SO&sub3;M-Gruppe, einer -OSO&sub2;M-Gruppe, einer -COOM-Gruppe und einer

Gruppe besteht, worin M ein Wasserstoffatom, ein Lithiumatom oder ein Natriumatom ist, M¹ und M² sind jeweils ein Wasserstoffatom, ein Lithiumatom, ein Kaliumatom, ein Natriumatom oder eine Alkylgruppe.

5. Medium nach Anspruch 4, worin das modifizierte Polymere ein modifiziertes Polyvinylchlorid ist, das die funktionelle Gruppe trägt.

6. Medium nach Anspruch 4, worin das modifizierte Polymere ein modifiziertes Polyurethan ist, das die funktionelle Gruppe trägt.

7. Medium nach Anspruch 4, worin die Magnetschicht B das modifizierte Polymere enthält.

8. Medium nach Anspruch 1, worin die Magnetschicht B unter den Magnetschichten an der Position am fernsten zur Position des Trägers angeordnet ist.

9. Medium nach Anspruch 8, worin die Magnetschicht B so angeordnet ist, daß sie benachbart zur Magnetschicht B ist.

10. Medium nach Anspruch 8, worin die Magnetteilchen, die in der Magnetschicht B enthalten sind, einen BET-Wert der spezifischen Oberfläche von 50 m²/g bis 70 m²/g haben, und die Magnetteilchen, die in der Magnetschicht A enthalten sind, einen BET-Wert der spezifischen Oberfläche von 40 m²/g bis 50 m²/g haben.

11. Medium nach Anspruch 8, worin die Magnetschicht B ein modifiziertes Polymeres enthält, das eine funktionelle Gruppe hat, die aus der Gruppe ausgewählt ist, die aus einer -SO&sub3;M- Gruppe, einer -OSO&sub2;M-Gruppe, einer -COOM-Gruppe und einer

12. Medium nach Anspruch 11, worin das modifizierte Polymere ein modifiziertes Polyvinylchlorid ist, das die funktionelle Gruppe trägt.

13. Medium nach Anspruch 11, worin das modifizierte Polymere ein modifiziertes Polyurethan ist, das die funktionelle Gruppe trägt.

14. Medium nach Anspruch 11, worin die Magnetschicht A das modifizierte Polymere enthält.