DE69333235T2

DE69333235T2 - Magnetisches Aufzeichnungsmedium

Info

Publication number: DE69333235T2
Application number: DE69333235T
Authority: DE
Inventors: Hiroo Odawara-shi Inaba; Kiyomi Odawara-shi Ejiri; Kouichi Odawara-shi Masaki; Takeshi Odawara-shi Harasawa
Original assignee: Fuji Photo Film Co Ltd
Current assignee: Fujifilm Corp
Priority date: 1992-01-08
Filing date: 1993-01-07
Publication date: 2004-08-05
Anticipated expiration: 2013-01-08
Also published as: EP0552611A1; DE69328696T2; DE69328697T2; DE69328696D1; EP0552611B2; EP0927991B1; US5489466A; DE69330500D1; EP0552611B1; DE69330500T2; EP0962917B1; EP0962917A2; DE69314672T2; EP0797191A1; EP0797191B1; EP0962917A3; DE69328697D1; EP0798701A1; EP0797190A1; EP0927991A1

Description

ERFINDUNGSGEBIET
Die vorliegende Erfindung betrifft ein magnetisches Aufzeichnungsmedium, und insbesondere ein magnetisches Aufzeichnungsmedium, das eine magnetische Schicht mit einer Dicke von 1,0 μm oder weniger umfasst. Insbesondere betrifft die vorliegende Erfindung ein magnetisches Aufzeichnungsmedium vom Beschichtungstyp mit hoher Dichte.
HINTERGRUND DER ERFINDUNG
Magnetische Aufzeichnungsmedien finden als Tonband, Videoband, Computerband, Diskette usw. verbreitete Anwendung.
Von Jahr zu Jahr ist die Aufzeichnungsdichte von magnetischen Aufzeichnungsmedien immer höher und die Aufzeichnungswellenlänge immer kürzer geworden. Als Aufzeichnungssystem für solche magnetischen Aufzeichnungsmedien sind ein analoges System und ein digitales System untersucht worden. Um die Anforderungen an die hohe Dichte zu erfüllen, ist ein magnetisches Aufzeichnungsmedium vorgeschlagen worden, das einen dünnen Metallfilm als magnetische Schicht umfaßt. Ein sogenanntes magnetisches Aufzeichnungsmedium vom Beschichtungs-Typ, welches eine magnetische Schicht umfaßt, bei der ein ferromagnetisches Pulver in einem Bindemittel dispergiert auf einen Träger aufgetragen ist, weist Vorteile im Hinblick auf die praktische Zuverlässigkeit wie die Produktivität und Korrosionsbeständigkeit auf. Das magnetische Aufzeichnungsmedium vom Beschichtungs-Typ hat jedoch im Vergleich zu einem dünnen Metallfilm eine niedrige Packungsdichte des magnetischen Pulvers und weist somit schlechte elektromagnetische Kennwerte auf. Ein vielverwendetes magnetisches Aufzeichnungsmedium vom Beschichtungs-Typ umfaßt einen nichtmagnetischen Träger mit einer darauf aufgetragenen magnetischen Schicht, die ein ferromagnetisches Eisenoxidpulver, Co-modifiziertes ferromagnetisches Eisenoxidpulver, CrO₂-Pulver, ferromagnetisches Legierungspulver usw. in einem Bindemittel dispergiert enthält.
Um die elektromagnetischen Eigenschaften des magnetischen Aufzeichnungsmediums vom Beschichtungs-Typ zu erhöhen, sind verschiedene Maßnahmen, wie z. B. die Verbesserung der magnetischen Eigenschaften des ferromagnetischen Pulvers und das Glätten der Oberfläche der magnetischen Schicht vorgeschlagen worden. Durch diese Maßnahmen wird jedoch die Aufzeichnungsdichte nicht ausreichend erhöht.
Wie oben festgestellt wurde, wird die Aufzeichnungsdichte des magnetischen Aufzeichnungsmediums höher, während seine aufzeichenbare Wellenlänge kürzer wird. Deshalb wird aufgrund der Selbstentmagnetisierung bei der Aufzeichnung oder Wiedergabe die Ausgangsleistung (output) außerordentlich stark herabgesetzt, wenn die Dicke der magnetischen Schicht groß ist.
Um mit diesen Problemen fertigzuwerden, ist die Dicke der magnetischen Schicht verringert worden. Wenn jedoch die Dicke der magnetischen Schicht etwa 2 μm oder weniger beträgt, kann die Oberfläche der magnetischen Schicht leicht von dem nichtmagnetischen Träger beeinflußt werden, wodurch die elektromagnetischen Kennwerte beeinträchtigt werden oder sich die Ausgangsleistung verschlechtert. Die rauhe Oberfläche des nichtmagnetischen Trägers kann dadurch beseitigt werden, daß eine nichtmagnetische, dicke Grundierungsschicht auf dem Träger bereitgestellt wird, bevor die magneti sche Schicht aufgetragen wird, wie in JP-A-57-198536 beschrieben ist (der hier verwendete Ausdruck "JP-A" bedeutet eine "ungeprüfte veröffentlichte japanische Patentanmeldung"). Diese Lösung ist jedoch nachteilig wegen einem verschlechterten Kopfabrieb und geringerer Lebensdauer. Diese schlechteren Eigenschaften sind wahrscheinlich auf die Verwendung eines wärmehärtenden Harzes als Bindemittel in der unteren, nichtmagnetischen Schicht zurückzuführen, was zu einer gehärteten unteren Schicht führt, was wiederum ein magnetisches Aufzeichnungsmedium ergibt, das weniger biegsam ist. Durch den ungedämpften Kontakt der magnetischen Schicht mit dem Kopf und anderen Bauteilen wird die magnetische Schicht abgeschliffen. Diese Probleme können möglicherweise durch Verwendung eines nicht härtenden Harzes als Bindemittel in der unteren Schicht beseitigt werden. Dies ruft jedoch ein zusätzliches Problem hervor; wenn eine magnetische Schicht als obere Schicht aufgetragen wird, nachdem eine aufgetragene untere Schicht getrocknet ist, quillt die untere Schicht wegen eines organischen Lösungsmittels in der Beschichtungslösung für die obere Schicht. Dies wiederum führt zu Turbulenzen in der Beschichtungslösung für die obere Schicht, was die Oberflächeneigenschaften und somit die elektromagnetischen Kennwerte der magnetischen Schicht beeinträchtigt.
Die Verringerung der Dicke der magnetischen Schicht kann möglicherweise erreicht werden durch Verringern der aufgetragenen Menge der Beschichtungslösung oder durch Zugabe einer großen Menge eines Lösungsmittels zu der magnetischen Beschichtungslösung, um deren Konzentration zu verringern. Wenn die erstgenannte Vorgehensweise angewandt wird, um die aufgetragene Menge der Beschichtungslösung zu verringern, beginnt die aufgetragene Schicht zu trocknen, ohne sich ausreichend gleichmäßig zu verteilen, was zu Beschichtungsfehlern wie dem Auftreten von linienförmigen Mustern oder Markierungen führt und folglich die Ergiebigkeit erheblich verringert. Wenn die zuletztgenannte Vorgehensweise angewandt wird, um die Konzentration der magnetischen Beschichtungslösung zu verringern, hat die sich daraus ergebende aufgetragene Schicht zahlreiche Fehlstellen, was zu verschiedenen Problemen führt. Zum Beispiel kann keine ausreichende Packungsdichte des magnetischen Pulvers erhalten werden. Außerdem hat die aufgetragene Schicht eine unzureichende Festigkeit. Die Erfindung gemäß JP-A-62-154225 weist den großen Nachteil auf, daß die Ergiebigkeit des Produkts so gering ist.
Als Vorgehensweise zur Lösung dieser Probleme haben die Anmelder ein magnetisches Aufzeichnungsmedium vorgeschlagen, das eine ausgezeichnete Produktivität ohne Beschichtungsmängel aufweist und das eine verbesserte Wiedergabe-Ausgangsleistung, elektromagnetische Kennwerte (z. B. C/N) und Betriebslebensdauer aufweist, indem sie ein gleichzeitiges Mehrfachbeschichtungsverfahren einsetzen, das in JP-A-63-191315 und JP-A-63-187418 beschrieben ist, um eine obere magnetische Schicht, die ein ferromagnetisches Pulver umfaßt, auf eine untere, nichtmagnetische Schicht aufzutragen, während die nichtmagnetische Schicht feucht ist.
Die folgenden Probleme können jedoch selbst durch eine solche Vorgehensweise nicht gelöst werden.
In den letzten Jahren ist von magnetischen Aufzeichnungsmedien gefordert worden, daß sie eine beträchtlich hohe Glätte der Oberfläche erreichen, um den Verlust durch den Abstand zum Kopf zu verringern, damit die Anforderungen an eine hohe Aufzeichnungsdichte und hohe Ausgangsleistung erfüllt werden. Zu diesem Zweck wird auch von der unteren, nichtmagnetischen Schicht, die von außen nicht sichtbar ist, zusätzlich verlangt, daß sie eine möglichst hohe Dispergierbarkeit und eine hohe Oberflächenglätte aufweist, wenn das gleichzeitige Mehrfachbeschichtungsverfahren verwendet wird. Bei dem oben erwähnten gleichzeitigen Mehrfachbeschichtungsverfahren kann die Oberflächenglätte der magnetischen Schicht möglicherweise dadurch verbessert werden, daß fein verteilte Körner in der unteren, nichtmagnetischen Schicht verwendet werden, um ausreichende Oberflächeneigenschaften zu erzielen. Solche feinverteilten Körner können sich jedoch leicht zusammenlagern, wodurch sie die Oberflächeneigenschaften der unteren, nichtmagnetischen Schicht und folglich die magnetische Schicht beeinträchtigen. Diese Vorgehensweise ist auch insofern nachteilig, als selbst bei einer weiteren Verringerung der Dicke der magnetischen Schicht zur Verbesserung der elektromagnetischen Kennwerte die schlechte Dispergierbarkeit des Pulvers in der unteren, nichtmagnetischen Schicht die Kontrolle der Grenzfläche zwischen der magnetischen Schicht und der unteren nichtmagnetischen Schicht schwierig macht, indem sie die Grenzfläche verzerrt und folglich das Erhalten einer gleichmäßigen magnetischen Schicht, unmöglich macht. Mit anderen Worten ist der Beitrag der Dispergierbarkeit der unteren, nichtmagnetischen Schicht zu den Oberflächeneigenschaften der durch das gleichzeitige Mehrfachbeschichtungsverfahren erhaltenen magnetischen Schicht umso größer, je dünner die magnetische Schicht ist. Die herkömmlichen Methoden können keine geeigneten Lösungen bereitstellen.
Hinzu kommt, daß bei einer Zunahme der Oberfläche der fein verteilten Körner diese das in der magnetischen Schicht oder nichtmagnetischen Schicht enthaltene Gleitmittel adsorbieren oder absorbieren, wodurch sie die Menge des Gleitmittels in der Oberfläche der magnetischen Schicht merklich herabsetzen. Dies verschlimmert die Signalunbeständigkeit (jitter) und Standbildaussetzer, da der Reibungskoeffizient des magnetischen Aufzeichnungsmediums zunimmt.
Darüber hinaus umfaßt eine bekannte Vorgehensweise zur Verbesserung der Dispergierbarkeit eines nichtmagnetischen Pulvers die Oberflächenbehandlung des nichtmagnetischen Pulvers mit einem bekannten Behandlungsmittel, wie einem Polyol (z. B. Pentaerythrit, Trimethylolpropan), einer organischen Säure (z. B. einer aliphatischen Säure), einem Alkanolamin (z. B. Triethanolamin, Trimethylolamin) und einer Siliciumverbindung (z. B. Siliconharz, Alkylchlorsilan), wenn es sich bei dem nichtmagnetischen Pulver um TiO₂, Siliciumdioxid oder dergleichen handelt. Diese Oberflächenbehandlungen verbessern die Dispergierbarkeit des nichtmagnetischen Pulvers, ergeben aber keine Verbesserungen der Betriebslebensdauer des magnetischen Aufzeichnungsmediums. Darüber hinaus ergibt sich eine verringerte Filmfestigkeit, wenn ein Gleitmittel in großer Menge verwendet wird, um die Betriebslebensdauer des magnetischen Aufzeichnungsmediums zu verbessern.
Somit muß das nichtmagnetische Pulver, das indem magnetischen Aufzeichnungsmedium verwendet werden soll, eine verbesserte Dispergierbarkeit haben. Es sind jedoch keine geeigneten Mittel gefunden worden.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
Es ist deshalb eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein magnetisches Aufzeichnungsmedium mit ausgezeichneten elektromagnetischen Kennwerten bereitzustellen.
Es ist eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein magnetisches Aufzeichnungsmedium bereitzustellen, das eine ausgezeichnete Dispergierbarkeit der unteren, nichtmagnetischen Schicht, Oberflächenglätte der magnetischen Schicht, Betriebseigenschaften und Lagerstabilität aufweist.
Diese und andere Aufgaben der vorliegenden Erfindung werden aus der folgenden ausführlichen Beschreibung und den Beispielen ersichtlich.
Diese Aufgaben der vorliegenden Erfindung werden erzielt durch ein magnetisches Aufzeichnungsmedium, umfassend einen nichtmagnetischen Träger, auf den eine untere nichtmagnetische Schicht, umfassend ein anorganisches Pulver, dispergiert in einem Bindemittel, beschichtet ist und eine obere magnetische Schicht auf der unteren magnetischen Schicht durch Auftragen einer Dispersion von ferromagnetischem Pulver und einem Bindemittel, wobei die Trockendicke dieser oberen magnetischen Schicht im Bereich von 1,0 μm oder weniger ist und die untere nichtmagnetische Schicht ein anorganisches nichtmagnetisches Pulver umfasst, diese hat eine mit anorganischem Oxid beschichtete Oberflächenschicht.
Diese Ziele der vorliegenden Erfindung werden ebenfalls erreicht durch ein Verfahren zur Herstellung eines magnetischen Aufzeichnungsmediums, umfassend eine magnetische Schicht mit einer Trockendicke von 1,0 μm oder weniger, umfassend die Schritte:

(1) Einbringen eines anorganischen, nichtmagnetischen Pulvers in ein Oberflächenbehandlungsbad, um ein anorganisches Pulver zu erzeugen, das an seiner Oberfläche mit einem Metallhydroxid beschichtet ist;
(2) Zugeben einer organischen Verbindung und eines Bindemittels zu dem an der Oberfläche beschichteten anorganischen Pulver, wobei die organische Verbindung vor oder gleichzeitig mit der Zugabe des Bindemittels von dem an der Oberfläche beschichteten, anorganischen, nichtmagnetischen Pulver adsorbiert werden oder damit reagieren kann;
(3) Vermischen des an der Oberfläche beschichteten, anorganischen, nichtmagnetischen Pulvers und der organischen Verbindung und des Bindemittels als Beimischung;
(4) Zugabe einer aliphatischen Säure zum Herstellen einer Beschichtungslösung für eine untere nichtmagnetische Schicht;
(5) Auftragen der Beschichtungslösung für eine untere, nichtmagnetische Schicht auf einen nichtmagnetischen Träger, um eine untere, nichtmagnetische Schicht auf dem nichtmagnetischen Träger zu erzeugen;
(6) Dispergieren eines ferromagnetischen Pulvers in einem Bindemittel, um eine Beschichtungslösung für eine obere magnetische Schicht zu erzeugen;
(7) Auftragen der Beschichtungslösung für eine obere, magnetische Schicht auf die untere, nichtmagnetische Schicht, die feucht ist, um eine obere, magnetische Schicht auf der unteren nichtmagnetischen Schicht zu erzeugen; und dann
(8) Unterziehen des beschichteten Trägers einer Orientierung, Trocknung und Glätten, so dass die magnetische Schicht eine Trockendicke von 1,0 μm oder weniger aufweist.

AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
In der vorliegenden Erfindung ist die Dispergierbarkeit eines anorganischen Pulvers in der unteren nichtmagnetischen Schicht verbessert, um die Kontrolle über die Grenzfläche zwischen der unteren nichtmagnetischen Schicht und der oberen magnetischen Schicht zu erleichtern, wobei die Oberflächeneigenschaften der oberen magnetischen Schicht gewährleistet sowie die elektromagnetischen Kennwerte der oberen magneti schen Schicht verbessert werden. Die vorliegende Erfindung ist weiterhin dadurch gekennzeichnet, daß zum Zweck der Bereitstellung einer oberen magnetischen Schicht (nachfolgend einfach als "magnetische Schicht" oder "obere Schicht" bezeichnet) mit einer Trockendicke von 1 μm oder weniger (vorzugsweise 0,01 bis 0,8 μm und mehr bevorzugt 0,05 bis 0,6 μm) auf einer unteren, nichtmagnetischen Schicht (nachfolgend einfach als "nichtmagnetische Schicht" oder "untere Schicht" bezeichnet) ohne Beschichtungsmängel, die Beschichtungslösung für die untere Schicht ein anorganisches, nichtmagnetisches Pulver mit einer Oberflächenschicht, die mit einem anorganischen Oxid beschichtet ist, umfaßt, wobei die Zwischenschicht auf den nichtmagnetischen Träger aufgetragen wird und die obere Schicht dann auf die untere Schicht aufgetragen wird, vorzugsweise während die untere Schicht feucht ist. Mit anderen Worten stellt die vorliegende Erfindung ein magnetisches Aufzeichnungsmedium bereit, das eine extrem dünne magnetische Schicht umfaßt und Eigenschaften besitzt, die denen eines dünnen ferromagnetischen Metallfilms vergleichbar sind, und das ohne Beschichtungsmängel wie kleine Löcher und linienförmige Spuren massenweise hergestellt werden kann.
In der vorliegenden Erfindung sind die Einzelheiten des Mechanismus der Dispergierbarkeit des anorganischen Pulvers durch Beschichten mit einem anorganischen Oxid nicht bekannt. Wahrscheinlich liegt es daran, daß der in der Oberfläche des anorganischen Pulvers vorhandene Wassergehalt (Hydroxylgruppe) mit dem Lösungsmittel wechselwirkt, was eine günstige Auswirkung auf die Dispergierbarkeit des Pulvers hat. Die Erfinder haben herausgefunden, daß die Dispergierbarkeit eines solchen Pulvers durch eine geeignete Einstellung des darin enthaltenen Wassergehalts verbessert werden kann. Mit anderen Worten wird in der vorliegenden Erfindung der Wassergehalt dadurch eingestellt, daß der in der Oberfläche des anorganischen Pulvers vorhandene Wassergehalt mit einer anorganischen Verbindung umgesetzt wird, und somit eine oberflächenbehandelte Schicht aus einem anorganischen Oxid auf der Oberfläche des anorganischen Pulvers gebildet wird.
Der Wassergehalt des anorganischen, nichtmagnetischen Pulvers, das bei der Herstellung der Beschichtungslösung verwendet werden soll, wird vorzugsweise auf 0,05 bis 10 Gew.-%, insbesondere 0,1 bis 8 Gew.-% eingestellt.
In der vorliegenden Erfindung kann das anorganische Oxid oder seine Schicht aus einem oder mehreren Elementen bestehen, vorausgesetzt, daß es in Form eines Oxids vorliegt und normalerweise eine Struktur haben kann, die durch Polymerisation mittels H₂O erhalten wird. Der Zustand, in dem sie vorliegen, hängt jedoch von ihren Herstellungsverfahren ab. Z. B. liegt Al₂O₃ auf der Oberfläche von TiO₂ relativ gleichförmig vor. Andererseits liegt SiO₂ in Form von körnigen Massen vor.
Weiterhin kann je nach Verwendungszweck eine oberflächenbehandelte Schicht verwendet werden, die durch Mitfällung erhalten wird. Eine Struktur, die durch Behandeln der Oberfläche des Pulvers mit Aluminumoxid und dann mit Siliciumdioxid oder umgekehrt erhalten wird, kann ebenfalls verwendet werden. Die oberflächenbehandelte Schicht kann je nach Verwendungszweck porös sein, ist aber normalerweise bevorzugt homogen und dicht.
Zu weiteren Beispielen für ein solches anorganisches Oxid gehören ZrO₂, SnO₂, Sb₂O₃ und ZnO.
In der vorliegenden Erfindung kann das anorganische, nichtmagnetische Pulver vorzugsweise mit einem anorganischen Oxid, z. B. Al₂O₃ in einer Menge von im allgemeinen 1 bis 21 Gew.-%, vorzugsweise 2 bis 18 Gew.-%, SiO₂ in einer Menge von im allgemeinen 0,04 bis 20 Gew.-%, vorzugsweise 0,1 bis 18 Gew.-%, oder ZrO₂ in einer Menge von im allgemeinen 0,05 bis 15 Gew.-%, vorzugsweise 0,5 bis 10 Gew.-%, bezogen auf das Gesamtgewicht des anorganischen, nichtmagnetischen Pulvers, beschichtet sein.
Der Anteil von Al₂O₃ an diesen anorganischen Oxiden liegt vorzugsweise im Bereich von 50 Gew.-% oder mehr, mehr bevorzugt 55 bis 100 Gew.-%, bezogen auf das gesamte anorganische Oxid.
Als anorganisches Pulver, das an der Oberfläche behandelt werden soll, kann vorzugsweise ein Metalloxid, insbesondere Titandioxid (TiO₂), Bariumsulfat (BaSO₄), Zinkoxid (ZnO), α-Eisenoxid (α-Fe₂O₃), Getit, CeO₂, usw., verwendet werden.
Das anorganische, nichtmagnetische Pulver, das in der vorliegenden Erfindung verwendet werden soll, ist hauptsächlich aus Rutil-Titandioxid zusammengesetzt, das ein solches anorganisches Oxid vorzugsweise in einer Menge von 5 bis 30 Gew.-%, insbesondere 7 bis 20 Gew.-%, enthält. Der Anteil des Rutil-Titandioxids beträgt vorzugsweise 80 Gew.-%, bezogen auf das anorganische, nichtmagnetische Pulver.
Die Bildung einer oberflächenbehandelten Schicht auf einem anorganischen, nichtmagnetischen Pulver wird wie folgt ausgeführt. Im einzelnen wird ein anorganisches, nichtmagnetisches Pulvermaterial trockengemahlen, mit Wasser und einem Dispergiermittel naßgemahlen, und dann einer Trennung mittels einer Zentrifuge unterworfen, um fein verteilte Körner von groben Körnern abzutrennen. Die Aufschlämmung der fein verteilten Körner wird dann in ein Oberflächenbehandlungsbad überführt, wo die Körner an der Oberfläche mit einem Metallhydroxid beschichtet werden. Eine vorgegebene Menge einer wäßrigen Lösung eines Salzes von Al, Si, Ti, Zr, Sb, Sn, Zn, usw. wird dem System zugegeben. Dann wird eine Säure oder Base, welche das Material neutralisiert, dem System zugegeben, so daß die Oberfläche des anorganischen, nichtmagnetischen Pulvers mit dem sich dabei ergebenden wasserhaltigen Oxid beschichtet wird. Die als Nebenprodukte anfallenden wasserlöslichen Salze werden durch Dekantieren, Filtration und Waschen entfernt. Schließlich wird der pH-Wert der Aufschlämmung eingestellt. Die Aufschlämmung wird abfiltriert und dann mit reinem Wasser gewaschen. Der so gewaschene Filterkuchen wird dann mit einem Sprühtrockner oder Bandtrockner getrocknet. Das getrocknete Material wird schließlich mit einer Strahlmühle gemahlen, so daß man ein Produkt erhält. Alternativ dazu kann anstelle der Verwendung eines solchen wäßrigen Systems ein Dampf von AlCl₃ oder SiCl₄ durch das anorganische, nichtmagnetische Pulver hindurchgeleitet werden und dann kann Wasserdampf eingebracht werden, um eine Oberflächenbehandlung mit Al oder Si zu bewirken.
Bezüglich weiterer Oberflächenbehandlungsverfahren kann auf T. J. Wiseman et al., "Characterization of Powder Surfaces", 1976, Academic Press, verwiesen werden.
In der vorliegenden Erfindung kann die untere, nichtmagnetische Schicht ein unbehandeltes anorganisches Pulver umfassen, welches von dem oben erwähnten anorganischen nichtmagnetischen Pulververschieden ist, vorzugsweise umfaßt sie aber das an der Oberfläche beschichtete nichtmagnetische Pulver in einer Menge von im allgemei nen 51 bis 99,8 Gew.-%, vorzugsweise 60 bis 95 Gew.-%, bezogen auf das Gesamtgewicht aller anorganischen Pulver.
In der vorliegenden Erfindung können die Lösungsmittel, die für die untere, nichtmagnetische Schicht und die obere magnetische Schicht verwendet werden sollen, jeweils vorzugsweise eine Verbindung mit einem Löslichkeitsparameter von 8 bis 11 (insbesondere 8 bis 10) und einer Dielektrizitätskonstante von 15 oder mehr (insbesondere 15 bis 25) bei 20°C in einer Menge von 15 Gew.-% oder mehr (insbesondere 20 bis 100 Gew.-%) enthalten.
Mit anderen Worten ist bei dem Mehrfachbeschichtungsverfahren der vorliegenden Erfindung die Affinität zwischen der oberen magnetischen Schicht und der unteren, nichtmagnetischen Schicht wichtig. Im allgemeinen umfaßt die magnetische Schicht als Hauptbestandteil ein Lösungsmittel mit einer relativ hohen Polarität wie Cyclohexanon und Methylethylketon. Nach dem Mehrschichtenauftrag durchdringen das Lösungsmittel in der oberen Schicht und der unteren Schicht einander. Infolgedessen ergibt sich eine starke Aufrauhung der Oberfläche, wenn die Lösungsmittelzusammensetzung der oberen Schicht sich von derjenigen der unteren Schicht stark unterscheidet.
Die Lösungsmittel, die in der vorliegenden Erfindung verwendet werden sollen, umfassen eine einzelne Verbindung oder ein Gemisch aus einer Vielzahl von Verbindungen und bedeuten im allgemeinen organische Lösungsmittelverbindungen in der Beschichtungszusammensetzung. Entsprechend können sich in der vorliegenden Erfindung, wenn mehrere von Verbindungen verwendet werden, um ein Lösungsmittel mit einem Löslichkeitsparameter von 8 bis 11 zu ergeben, die in der oberen Schicht verwendeten Verbindungen von denjenigen in der unteren Schicht unterscheiden. In der Praxis ist es jedoch außerordentlich bevorzugt, daß in der oberen Schicht und der unteren Schicht gleichartige Verbindungen verwendet werden.
Die auszuwählende organische Lösungsmittelverbindung hat vorzugsweise eine Dielektrizitätskonstante von 15 oder mehr bei 20°C. Eine solche organische Lösungsmittelvebindung wird vorzugsweise in einer Menge von 15 Gew.-% oder mehr verwendet. Zu Beispielen für eine solche Verbindung gehört Methylethylketon.
Beispiele für eine Lösungsmittelzusammensetzung mit Gewichtsanteilen, wie sie in der vorliegenden Erfindung verwendet werden soll, umfassen Methylethylketon : Cyclohexanon : Toluol : Butylacetat = 10 : 5 : 5 : 4 (Löslichkeitsparameter: 9,2) für die obere Schicht und Methylethylketon : Cyclohexanon : Toluol : Butylacetat = 9 : 5 : 6 : 4 (Löslichkeitsparameter: 9,2) für die untere Schicht. Da die Lösungsmittel, die in der oberen Schicht und der unteren Schicht verwendet werden sollen, in der vorliegenden Erfindung vorzugsweise die gleichen sind, ist es weiterhin unausweichlich bevorzugt, daß gleichartige Bindemittelverbindungen in der oberen Schicht und der unteren Schicht verwendet werden.
Die Bindemittelzusammensetzung kann bekannte Bindemittel umfassen. Bevorzugte Beispiele für solche bekannten Bindemittel umfassen ein Gemisch aus Vinylchloridharz, Urethanharz und Polyisocyanat. Diese Bindemittel werden später ausführlich beschrieben.
Das in der unteren nichtmagnetischen Schicht und oberen magnetischen Schicht verwendete Bindemittel enthält vorzugsweise mindestens eine polare Gruppe, ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus -COOM, -OSO₃M, -SO₃M, -PO(OM₁)(OM₂), -OPO(OM₁)(OM₂) und -NR₄X (worin M, M₁ und M₂ jeweils Li, Na, K, H, -NR₄ oder NHR₃ bedeutet; R eine Alkylgruppe oder ein Wasserstoffatom bedeutet; und X ein Halogenatom bedeutet), um die Dispergierbarkeit des anorganischen Pulvers zu verbessern.
Um die Dispergierbarkeit des anorganischen Pulvers und des ferromagnetischen Pulvers sowie die Oberflächeneigenschaften der Schichten zu gewährleisten, ist es bevorzugt, daß das volumetrische Verhältnis des Bindemittels zu dem anorganischen Pulver in der unteren Schicht im Bereich von 2,0 bis 0,3 (insbesondere 0,4 bis 1,8) und das volumetrische Verhältnis des Bindemittels zu dem ferromagnetischen Pulver in der oberen Schicht im Bereich von 1,8 bis 0,5 (insbesondere 0,6 bis 1,5) liegt.
In dem magnetischen Aufzeichnungsmedium der vorliegenden Erfindung umfaßt die untere, nichtmagnetische Schicht vorzugsweise eine organische Verbindung, die von der Fettsäure verschieden ist und die von dem anorganischen, nichtmagnetischen Pulver adsorbiert werden oder damit reagieren kann. Mehr bevorzugt ist das in der unteren nichtmagnetischen Schicht enthaltene anorganische Pulver ein Metalloxid, und die organische Verbindung besteht aus mindestens einem Oberflächenbehandlungsmittel, ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus einer organischen Säure mit einem pKa-Wert von 3 oder weniger, einer Epoxygruppen enthaltenden Verbindung mit einem Molekulargewicht von 3.000 oder weniger, einem Silankupplungsmittel und einem Titanatkupplungsmittel.
Weiterhin enthält das magnetische Aufzeichnungsmedium der vorliegenden Erfindung vorzugsweise eine aliphatische Säure in einer Menge von 2,0 Gew.-% oder weniger bezogen auf das Gesamtgewicht der unteren, nichtmagnetischen Schicht und der oberen magnetischen Schicht, und die Extrahierbarkeit daraus mit n-Hexan liegt im Bereich von 50 Gew.-% oder mehr.
In der vorliegenden Erfindung wird die Dispergierbarkeit des anorganischen Pulvers in der unteren, nichtmagnetischen Schicht verbessert, um die Kontrolle über die Grenzfläche zwischen der unteren, nichtmagnetischen Schicht und der oberen magnetischen Schicht zu erleichtern, wobei die Oberflächeneigenschaften der oberen magnetischen Schicht gewährleistet werden sowie die Wechselwirkung des anorganischen Pulvers, das in der unteren, nichtmagnetischen Schicht enthalten ist, mit der Fettsäure geregelt wird, und folglich der Gehalt der Fettsäure in der unteren, nichtmagnetischen Schicht und der oberen magnetischen Schicht geregelt wird. Somit kann die Betriebslebensdauer der oberen magnetischen Schicht verbessert werden, während insbesondere die elektromagnetischen Kennwerte bei der Aufzeichnung mit kurzen Wellenlängen verbessert werden. Außerdem wird in der vorliegenden Erfindung eine Beschichtungslösung für die untere Schicht, die ein anorganisches Pulver umfaßt, das an seiner Oberfläche mit einem anorganischen Oxid behandelt ist, verwendet, und die obere Schicht wird auf die untere Schicht aufgetragen, während die untere Schicht feucht ist, um eine obere magnetische Schicht mit einer Trockendicke von 1 μm oder weniger auf einer unteren, nichtmagnetischen Schicht bereitzustellen, ohne Beschichtungsmängel hervorzurufen. Somit stellt die vorliegende Erfindung ein magnetisches Aufzeichnungsmedium bereit, das eine extrem dünne magnetische Schicht umfaßt und Eigenschaften aufweist, die denjenigen einer dünnen ferromagnetischen Metallschicht vergleichbar sind, welches ohne Beschichtungsmängel wie kleine Löcher und linienförmige Spuren massenweise hergestellt werden kann.
In der vorliegenden Erfindung umfaßt die untere, nichtmagnetische Schicht vorzugsweise eine aliphatische Säure und eine organische Verbindung, die von der aliphatischen Säure verschieden ist, welche von einem anorganischen Pulver, das an seiner Oberfläche mit einem anorganischen Oxid beschichtet ist, adsorbiert werden oder damit reagieren kann. Das in der unteren, nichtmagnetischen Schicht enthaltene anorganische Pulver wird von der organischen Verbindung adsorbiert oder reagiert mit ihr, so daß sie auf der Oberfläche des anorganischen Pulvers aufgetragen bleiben kann. Mit anderen Worten ist in der vorliegenden Erfindung der Anteil oder die Wahrscheinlichkeit der Adsorption der aliphatischen Säure durch das anorganische Pulver relativ verringert. Bei dieser Anordnung ist der Anteil der aliphatischen Säure, die frei von dem anorganischen Pulver in der unteren Schicht vorliegt, erhöht. Die aliphatische Säure tritt allmählich aus der Oberfläche der oberen magneti schen Schicht aus, wobei die Betriebseigenschaften des magnetischen Aufzeichnungsmediums verbessert werden. Weiterhin kann die absolute Menge der aliphatischen Säure, die in das magnetische Aufzeichnungsmedium eingearbeitet wird, stärker denn je verringert werden, da die Menge der freien aliphatischen Säure höher als je zuvor ist, wobei gegebenenfalls Probleme verhindert werden, die durch das Weichmachen des magnetischen Aufzeichnungsmediums hervorgerufen werden. Außerdem hat das anorganische Pulver, welches die organische Verbindung trägt, die Wirkung, daß die Dispergierbarkeit der unteren Schicht verbessert wird.
Die organische Verbindung unterliegt keinen besonderen Beschränkungen, vorausgesetzt, daß sie die oben erwähnten Funktionen erfüllt. Eine solche organische Verbindung ist vorzugsweise eine organische Verbindung, die eine funktionelle Gruppe enthält, welche mit einer in dem anorganischen Pulver enthaltenen funktionellen Gruppe, z. B. einer OH-Gruppe, reagiert unter Bildung einer chemischen Bindung mit dem anorganischen Pulver, über die sie fest mit dem anorganischen Pulver verbunden ist. Zu spezifischen Beispielen einer solchen organischen Verbindung gehören Oberflächenbehandlungsmittel wie eine organische Säure mit einem pKa von 3 oder weniger, eine Epoxygruppen enthaltende Verbindung mit einem Molekulargewicht von 3.000 oder weniger, ein Silan-Kupplungsmittel und ein Titanat-Kupplungsmittel. Diese organischen Verbindungen können einzeln oder in Kombination verwendet werden.
Das Verfahren zum Adsorbieren der organischen Verbindung an dem an seiner Oberfläche mit einem anorganischen Oxid beschichteten anorganischen Pulver oder zum Umsetzen der organischen Verbindung mit diesem Pulver unterliegt keinen speziellen Beschränkungen, vielmehr können jegliche Mittel eingesetzt werden. Zum Beispiel können die organische Verbindung und das anorganische Pulver vor der Herstellung der Beschichtungslösung vermischt werden, so daß die Oberfläche des anorganischen Pulvers die organische Verbindung adsorbieren oder mit ihr reagieren kann. Alternativ dazu kann, wenn das anorganische Pulver und das Bindemittel zum Zweck der Dispergierung bei der Herstellung der Beschichtungslösung geknetet werden, die organische Verbindung dem System zu jedem passenden Zeitpunkt zugegeben werden, so daß sie von dem anorganischen Pulver adsorbiert wird oder mit diesem reagiert.
In der vorliegenden Erfindung ist der Zeitpunkt vorgegeben, zu dem die organische Verbindung dem System während der Herstellung der Beschichtungslösung für die untere, nichtmagnetische Schicht zugegeben wird. Mit anderen Worten ist es wichtig, daß die organische Verbindung dem System vor oder gleichzeitig mit der Dispersion des Bindemittels und des an der Oberfläche mit einem anorganischen Oxid beschichteten anorganischen Pulvers als Gemisch zugegeben wird. Das heißt, die aliphatische Säure wird dem System nach der Dispersion des anorganischen Pulvers, der organischen Verbindung und des Bindemittels als Gemisch zugegeben.
Die Erfinder haben herausgefunden, daß, wenn eine aliphatische Säure dem System nach der Dispersion der organischen Verbindung, des anorganischen Pulvers und des Bindemittels als Gemisch zugegeben wird, um die Beschichtungslösung für die untere Schicht herzustellen, das organische Pulver von der organischen Verbindung adsorbiert und in dem Harz dispergiert wird, und somit die Adsorption der aliphatischen Säure an das anorganische Pulver verhindert wird. In der vorliegenden Erfindung tritt dieser Effekt deutlich hervor, wenn die ausgewählte organische Verbindung eine komplexe dreidimensionale Struktur im Vergleich zu der Struktur der aliphatischen Säure aufweist.
In der vorliegenden Erfindung sind die Gesamtmenge der aliphatischen Säure, die in die obere Schicht und die untere Schicht in dem magnetischen Aufzeichnungsmedium eingearbeitet werden soll, und die Menge der freien aliphatischen Säure, die nicht von dem an seiner Oberfläche mit einem anorganischen Oxid beschichteten anorganischen Pulver adsorbiert wurde und damit reagiert hat, vorzugsweise vorgegeben. Dies ist besonders der Fall im Hinblick auf das Merkmal einer aliphatischen Säure, daß sie leicht mit n-Hexan extrahiert werden kann, wenn sie frei vorliegt, aber kaum extrahiert werden kann, wenn sie an ein anorganisches Pulver adsorbiert ist. Mit anderen Worten ist die vorliegende Erfindung gekennzeichnet durch ein magnetisches Aufzeichnungsmedium umfassend eine aliphatische Säure in einer Menge von im allgemeinen 2,0 Gew.-% oder weniger, vorzugsweise 1,5 Gew.-% oder weniger, bezogen auf das Gesamtgewicht der oberen Schicht und der unteren Schicht, wobei die Menge der aliphatischen Säure, die mit n-Hexan extrahiert werden kann (das heißt die freie aliphatische Säure) auf im allgemeinen 50 Gew.-% oder mehr, vorzugsweise 60 Gew.-% oder mehr eingestellt wird. Wenn die Menge der freien aliphatischen Säure unter 50 Gew.-% fällt oder die absolute Menge der aliphatischen Säure 2,0 Gew.-% überschreitet, beschleunigt sie in nachteiliger Weise das Weichmachen des aus der oberen Schicht und unteren Schicht bestehenden Überzugs oder verschlechtert die Dispergierbarkeit, wodurch die Oberflächeneigenschaften, die Festigkeit des Überzugs und die Zufuhr der Fettsäure zur Oberfläche der oberen Schicht herabgesetzt werden und folglich die Betriebseigenschaften verschlechtert werden.
Die Menge der freien aliphatischen Säure ist dargestellt durch (100 × Menge der freien aliphatischen Säure in der oberen Schicht und der unteren Schicht/Gesamtmenge der aliphatischen Säure in der oberen Schicht und der unteren Schicht) und wird aus Messungen errechnet, die durch die folgenden quantitativen Bestimmungsverfahren erhalten werden.
(1) Messung der Gesamtmenge der aliphatischen Säure in der oberen Schicht und der unteren Schicht (Messung der aufgetragenen Menge):
Der aus der oberen Schicht und unteren Schicht bestehende Überzug wird von dem magnetischen Aufzeichnungsmedium durch eine Klinge oder dergleichen abgekratzt und dann gewogen. Pulver wie ferromagnetisches Pulver und anorganisches Pulver in dem Material werden dann mit 12 N Salzsäure behandelt. Das Material wird dann mit n-Hexan in einer Menge von 200 ml pro g Überzug extrahiert. Die sich daraus ergebende Ölphase wird dann von dem Material mit einem Scheidetrichter abgetrennt. Die Fettsäure in der Ölphase wird durch Gaschromatographie bestimmt.
(2) Messung der Menge an freier aliphatischer Säure in der oberen Schicht und der unteren Schicht:
Die obere Schicht und die untere Schicht werden von dem magnetischen Aufzeichnungsmedium durch eine Klinge oder dergleichen abgekratzt und dann gewogen. Das Material wird dann mit n-Hexan in einer Menge von 200 ml pro g Überzug extrahiert. Die aliphatische Säure in der sich daraus ergebenden Ölphase wird dann durch Gaschromatographie bestimmt.
Bedingungen der Gaschromatographie: Lösungsmittelschnitt (solvent cut), Säulentemperatur 150 bis 280°C, Geschwindigkeit des Temperaturanstiegs 8°C/min.
In der vorliegenden Erfindung unterliegen die Mittel zur Regelung der Menge der freien aliphatischen Säure keinen speziellen Beschränkungen. Alle Mittel können eingesetzt werden. Vorzugsweise wird, wie zuvor beschrieben wurde, die Menge der freien aliphatischen Säure durch Behandeln des anorganischen Pulvers mit einer organischen Verbindung, die von dem anorganischen Pulver adsorbiert werden oder damit reagieren kann, geregelt.
Die organische Verbindung, die in der vorliegenden Erfindung verwendet werden soll, wird nachfolgend weiter beschrieben.
Zu Beispielen für die organische Säure mit einem pKa von 3 oder weniger gehören α-Naphthylphosphorsäure, Phenylphosphorsäure, Diphenylphosphorsäure, p-Ethylbenzolphosphonsäure, Phenylphosphonsäure, Phenylphosphinsäure, Methansulfonsäure, Benzolsulfonsäure, p-Toluolsulfonsäure, Naphthalin-α-sulfonsäure und Naphthalin-β-sulfonsäure.
Zu Beispielen für die Epoxygruppen enthaltende Verbindung gehören diejenigen mit den folgenden Strukturformeln:
worin R₁, R₂ und R₃ jeweils eine aliphatische oder eine aromatische Gruppe wie -CH₂CH₂-, -CH₂-CH₂-CH₂-,
bedeuten; und X -SO₃M, -OSO₃M, -OPO(OM)₂, -PO(OM)₂ oder -COOM bedeutet (worin M ein Wasserstoffatom oder Alkalimetall bedeutet).
Zu spezifischen Beispielen für das Silan-Kupplungsmittel gehören Vinylethoxysilan, Vinyltris(β-methoxyethoxy)-silan, γ-Methacryloxypropyltrimethoxysilan, β-(3,4-Epoxycyclohexyl)ethylmethoxysilan, N-β(Aminoethyl)-γ-aminopropyltrimethoxysilan, γ-Aminopropylmethyldimethoxysilan, γ-Aminopropyltriethoxysilan, N-Phenyl-γ-aminopropyltrimethoxysilan, γ-Mercaptopropyltrimethoxysilan und γ-Chlorpropyltrimethoxysilan.
Zu spezifischen Beispielen für das Titan-Kupplungsmittel gehören Isopropyltriisostearoyltitanat, Isopropyltri(N-aminoethylaminoethyl)titanat, Tetraoctylbis(ditridecylphosphit)titanat, Tetra(2,2-diallyloxymethyltributyl)bis(tridecyl)phosphittitanat, bis(Dioctylpyrophosphat)oxytitanat, bis(Dioctylpyrophosphat)ethylentitanat, Isopropyltrioctanoyltitanat, Isopropyldimethacrylisostearoyltitanat, Isopropyltridecylbenzolsulfonyltitanat, Isopropylstearoyldiacryltitanat, Isopropyltri(dioctylphosphat)titanat, Isopropyltriamyltitanat und Tetraisopropylbis(dioctylphosphit)titanat.
Die zugegebene Menge einer solchen organischen Verbindung liegt vorzugsweise im Bereich von 0,3 bis 30 μMol/m², insbesondere 1 bis 10 μMol/m², bezogen auf die spezifische Oberfläche des anorganischen Pulvers, die nach dem BET-Verfahren bestimmt wird.
In der vorliegenden Erfindung ist es bevorzugt, daß die Grenzfläche zwischen der oberen Schicht und der unteren Schicht flach ist und die Dicke der oberen magnetischen Schicht so gleichmäßig wie möglich ist. Die vorliegende Erfindung trägt zu dieser Anordnung bei. Um diese Anforderungen weiterhin zu erfüllen, werden vorzugsweise weitere Regelungsfaktoren ausgewählt.
Spezifische Beispiele für Vorgehensweisen zur Einstellung der Regellosigkeit der Grenzfläche umfassen die folgenden beiden Vorgehensweisen:
Eine Vorgehensweise besteht darin, den magnetischen Überzug, der in der magnetischen Schicht enthalten sein soll, und die Dispersionen, die in der unteren, nichtmagnetischen Schicht enthalten sein sollen, so zu regeln, daß ihre Thixotropien sich einander annähern. Eine zweite Vorgehensweise besteht darin, die Größe und Form der Pulver anzugeben, die in der unteren, nichtmagnetischen Schicht und der magnetischen Schicht enthalten sind, so daß die obere Schicht und die untere Schicht dynamisch geregelt werden, so daß es keine Mischzonen dazwischen gibt.
Ein spezifisches Beispiel für die erste Vorgehensweise ist ein Verfahren, welches das Einstellen des Verhältnisses (A10⁴/A10) der Scherspannung bei einer Scherrate von 10⁴ s^–1 (A10⁴) zu der Scherspannung bei einer Scherrate von 10 s^–1 (A10) auf einen Wert von 3 bis 100, einschließlich dieser Werte, umfaßt.
Ein spezifisches Beispiel für die zweite Vorgehensweise ist ein Verfahren, welches das Verwenden eines nadelförmigen, nichtmagnetischen Pulvers oder schuppenförmigen, nichtmagnetischen Pulvers umfaßt, die in der unteren nichtmagnetischen Schicht enthalten sein sollen, so daß keine Mischzonen an der Grenzfläche zwischen der unteren nichtmagnetischen Schicht und der oberen magnetischen Schicht auftreten. Verglichen mit dem herkömmlichen körnigen, nichtmagnetischen Pulver kann ein geordnet auftretendes, nadelförmiges nichtmagnetisches Pulver einen festen Überzug bilden. Somit kann diese Anordnung so geregelt werden, daß es zu keiner Vermischung an der Grenzfläche kommt, selbst wenn das in der oberen magnetischen Schicht enthaltene ferromagnetische Pulver rotiert. Eine weitere Vorgehensweise zur Verringerung von Mischzonen ist die Verwendung eines schuppenförmigen, nichtmagnetischen Pulvers, das in der unteren nichtmagnetischen Schicht enthalten ist, das heißt, das Herbeiführen einer ziegelartigen Ausbreitung des nichtmagnetischen Pulvers. Auch bei dieser Anordnung erfolgt keine Vermischung an der Grenzfläche, selbst wenn das ferromagnetische Pulver in der oberen magnetischen Schicht rotiert.
Faktoren, die zu diesen Anordnungen beitragen, wobei die in der vorliegenden Erfindung mit eingeschlossen sind, umfassen (1) die Korngröße (z. B. die spezifische Oberfläche, der mittlere primäre Korndurchmesser), (2) die Struktur (z. B. Ölabsorption, Kornform), (3) Oberflächeneigenschaften des Pulvers (z. B. pH, Wärmeverlust), und (4) die Kornanziehung (z. B. γs), was das anorganische Pulver oder magnetische Pulver, das dispergiert werden soll betrifft, (1) das Molekulargewicht, und (2) die Art der funktionellen Gruppe, was das Bindemittel betrifft, und (1) die Art des Lösungsmittels (z. B. die Polarität), (2) die Löslichkeit des Lösungsmittels, und (3) die Formulierung des Lösungsmittels (z. B. den Wassergehalt), was das Lösungsmittel betrifft.
In dem magnetischen Aufzeichnungsmedium der vorliegenden Erfindung beträgt der Mittelwert Δd der Fluktuationen der Dicke an der Grenzfläche (d. h., der vertikalen Fluktuationen an der Grenzfäche) vorzugsweise die Hälfte oder weniger des Mittelwerts d der Trockendicke der magnetischen Schicht, und die Standardabweichung 3σ der Dicke der magnetischen Schicht beträgt im allgemeinen 0,6 μm oder weniger, und σ beträgt 0,2 μm oder weniger. Dies bedeutet, dass, wenn 3σ 0,6 μm oder weniger beträgt, 97% jedes Segments in den Bereich 0,6 μm oder weniger fallen. Weiterhin beträgt 3σ vorzugsweise nicht mehr als 6d/10.
Diese Werte d, Δd und σ können wie folgt bestimmt werden.
Das magnetische Aufzeichnungsmedium wird mittels eines Diamantschneiders in Längsrichtung zu einem Probestück mit einer Dicke von etwa 0,1 μm geschnitten. Das Probestück wird dann unter einem Transmissionselektronenmikroskop im allgemeinen bei einer Vergrößerung von 10.000 bis 100.000, vorzugsweise bei einer Vergrößerung von 20.000 bis 50.000 betrachtet und photographiert (Größe des Abzugs: A4 bis A5). Unter Beachtung des Formunterschieds zwischen dem ferromagnetischen Pulver und dem anorganischen Pulver in der oberen magnetischen Schicht und der unteren nichtmagnetischen Schicht wird die Grenzfläche visuell bewertet und mit einer schwarzen Linie markiert, und die Oberfläche der magnetischen Schicht wird ebenfalls mit einer schwarzen Linie auf der Photographie markiert.
Nun wird das Verfahren zum Bestimmen von Δd beschrieben. Der Abstand zwischen der Oberfläche der markierten oberen magnetischen Schicht und dem Gipfel oder Tal der Grenzfläche der unteren nichtmagnetischen Schicht wird als Δd definiert. Zur Bestimmung der Standardabweichung σ wird der Zwischenraum zwischen der so gebildeten schwarzen Linie und der von einem Bildprozessor IBAS2, der von Zeiss erhältlich ist, gebildeten Grenzlinie gemessen. Die Dicke d der magnetischen Schicht wird für 100 bis 300 Segmente über 21 cm gemessen.
Wenn man annimmt, daß die Dicke jedes Segments x_i ist, kann die Standardabweichung σ gemäß der folgenden Gleichung bestimmt werden.
(n = 100 bis 300)
Δd berücksichtigt nur die Verzerrung an der Grenzfläche. Die Standardabweichung σ der mittleren Dicke d bedeutet die Fluktuationen der Dicke der oberen magnetischen Schicht, wobei sowohl der Faktor der Oberflächenrauhigkeit der oberen magnetischen Schicht als auch die Verzerrung an der Grenzfläche eingeschlossen sind. Die Verzerrung an der Grenzfläche beträgt vorzugsweise 0,6 μm oder weniger, berechnet als 3σ.
Bei dieser Anordnung kann die Gleichmäßigkeit der Dicke der magnetischen Schicht gewährleistet werden, und die Oberflächenrauhigkeit Ra kann auf nicht mehr als λ/50 oder mehr eingestellt werden, d. h., λ/Ra kann auf 50 oder mehr, vorzugsweise 75 oder mehr, noch mehr bevorzugt 100 oder mehr, eingestellt werden. Ra gibt die mittlere Mittellinien-Rauhigkeit an, die durch ein Gerät zur Messung der Rauhigkeit mittels optischer Interferenz bestimmt wird.
Weiterhin steht d vorzugsweise in einer Beziehung mit der kürzesten aufzeichenbaren Wellenlänge λ, welche die Gleichung λ/4 ≤ d ≤ 3λ, vorzugsweise λ/4 ≤ d ≤ 2λ (d. h., 0,25 ≤ d ≤ 2) erfüllt. Die Oberflächenrauhigkeit Ra der magnetischen Schicht beträgt nicht mehr als λ/50.
Bei dieser Anordnung können die Fluktuationen der wiedergegebenen Ausgangsleistung und die Erzeugung von Rauschen bei der Amplitudenmodulation vermieden werden, so daß eine hohe wiedergegebene Ausgangsleistung und ein hohes C/N-Verhältnis erhalten werden kann.
In der vorliegenden Erfindung hängt die kürzeste aufzeichenbare Wellenlänge λ von der Art des magnetischen Aufzeichnungsmediums ab. Z. B. haben 8 mm Metallvideobänder eine kürzeste aufzeichenbare Wellenlänge von 0,7 μm, digitale Videobänder haben eine kürzeste aufzeichenbare Wellenlänge von 0,5 μm, und digitale Audiobänder haben eine kürzeste aufzeichenbare Wellenlänge von 0,67 μm.
Wie oben erwähnt wurde, kann die Dicke der magnetischen Schicht gemessen werden. Ein weiteres Verfahren kann verwendet werden. Zunächst werden die in der magnetischen Schichtprobe enthaltenen speziellen Elemente mit einer bekannten Dicke durch Fluoreszenzröntgenspektroskopie bestimmt. Aus diesen Messungen wird dann eine Eichkurve erstellt. Die Dicke einer unbekannten Probe kann dann aus der Intensität der Fluoreszenzröntgenstrahlung auf der Basis der Eichkurve bestimmt werden.
In der vorliegenden Erfindung steht der quadratische Mittelwert der Rauhigkeit R_rms der Oberfläche der magnetischen Schicht, bestimmt durch Rastertunnelmikroskopie (STM), vorzugsweise in einem Verhältnis zu dem Mittelwert d der Trockendicke der Magnetschicht, das 30 ≤ d/R_rms erfüllt.
Wenn die Dicke der magnetischen Schicht verringert wird, sollte der Selbstentmagnetisierungsverlust herabgesetzt werden, so daß sich eine Verstärkung der Ausgangsleistung ergibt. Da jedoch der komprimierbare Rand der magnetischen Schicht aufgrund der Abnahme der Dicke verringert wird, weist die. magnetische Schicht eine schlechtere Kalandrierbarkeit und folglich eine erhöhte Oberflächenrauhigkeit auf. Um zur Erhöhung der Ausgangsleistung den Selbstentmagnetisierungsverlust zu verringern, wird vorzugsweise ein Oberflächenrauhigkeitswert, bestimmt durch STM, verwendet, welcher die oben angegebene Beziehung erfüllt.
Der durch AFM bestimmte R_rms beträgt vorzugsweise 10 nm oder weniger. Bestimmt durch 3d-MIRAU liegt die optische Interferenz-Oberflächenrauhigkeit Ra vorzugsweise im Bereich von 1 bis 4 nm R_rms liegt vorzugsweise im Bereich von 1,3 bis 6 nm, und der P-V-Wert (Gipfel-Tal-Wert) liegt vorzugsweise im Bereich von 80 nm oder weniger.
Der Glanz der Oberfläche der magnetischen Schicht liegt vorzugsweise nach dem Kalandrieren im Bereich von 250 bis 400%.
Solche Oberflächeneigenschaften können dadurch erhalten werden, daß weiterhin mindestens eine der folgenden Anforderungen unter den Bedingungen der vorliegenden Erfindung erfüllt ist:

(1) Das in der unteren, nichtmagnetischen Schicht enthaltene nichtmagnetische Pulver umfaßt ein anorganisches Pulver mit einer Mohs-Härte von 3 oder mehr, das in der oberen magnetische Schicht enthaltene ferromagnetische Pulver ist ein nadelförmiges ferromagnetisches Pulver, und der mittlere Korndurchmesser des anorganischen Pulvers ist das 1/2 bis 4-fache der Kristallitgröße des nadelförmigen ferromagnetischen Pulvers;
(2) das in der unteren, nichtmagnetischen Schicht enthaltene nichtmagnetische Pulver umfaßt ein anorganisches Pulver mit einer Mohs-Härte von 3 oder mehr, das in der oberen magnetischen Schicht enthaltene ferromagnetische Pulver ist ein nadelförmiges ferromagnetisches Pulver, und der mittlere Korndurchmesser des anorganischen Pulvers beträgt 1/3 oder weniger der Länge in Richtung der Längsachse des nadelförmigen ferromagnetischen Pulvers; und
(3) das in der oberen magnetischen Schicht enthaltene ferromagnetische Pulver ist ein hexagonal-tafelförmiges ferromagnetisches Pulver mit einer Achse leichter Magnetisierung in der Richtung senkrecht zu der Kornebene, und das in der unteren, nicht magnetischen Schicht enthaltene, nichtmagnetische Pulver umfaßt ein anorganisches Pulver mit einem mittleren Korndurchmesser von nicht mehr als dem Korndurchmesser des in der oberen magnetischen Schicht enthaltenen ferromagnetischen Pulvers.

In den Anforderungen (1) bis (3) sind die Größe und Form des in der oberen magnetischen Schicht enthaltenen ferromagnetischen Pulvers und des in der unteren, nichtmagnetischen Schicht enthaltenen anorganischen Pulvers so definiert, daß sie die Oberflächeneigenschaften der unteren, nichtmagnetischen Schicht gewährleisten und das anorganische Pulver hat eine solche Größe, daß das ferromagnetische Pulver dynamisch stabilisiert und ordnungsgemäß angeordnet wird.
Die volumetrische Packungsdichte des anorganischen Pulvers in der unteren Schicht liegt vorzugsweise im Bereich von 20 bis 60%, mehr bevorzugt 25 bis 55%.
Das anorganische Pulver ist vorzugsweise in einem Gewichtsverhältnis von 60% oder mehr, bezogen auf das Gewicht des nichtmagnetischen Pulvers, enthalten. Solche anorganischen Pulver umfassen vorzugsweise Metalloxidpulver, Erdalkalimetallsalzpulver oder dergleichen. Es wird erwartet, daß das Einarbeiten von Ruß bekannte Effekte ergibt (z. B. die Verringerung des spezifischen elektrischen Oberflächenwiderstands). Es ist deshalb bevorzugt, Ruß in Kombination mit dem anorganischen Pulver zu verwenden. Da jedoch Ruß eine ziemlich schlechte Dispergierbarkeit aufweist, kann er keine ausreichenden elektromagnetischen Eigenschaften herbeiführen. Um eine ausgezeichnete Dispergierbarkeit zu erhalten, ist es erforderlich, daß das Metalloxid, Metall und Erdalkalimetallsalz in einem Gewichtsverhältnis von 60% oder mehr, bezogen auf das nichtmagnetische Pulver, ausgewählt werden. Wenn der Gehalt des anorganischen Pulvers unter 60 Gew.-%, bezogen auf das Gewicht des nichtmagnetischen Pulvers, fällt, und der Rußgehalt 40 Gew.-%, bezogen auf das nichtmagnetische Pulver, überschreitet, ist die Dispergierbarkeit des Systems nicht ausreichend, was es unmöglich macht, erwünschte elektromagnetische Eigenschaften zu erhalten.
Ferner kann, wenn die Dicke der magnetischen Schicht nicht mehr als das fünffache der Länge in Richtung der Längsachse des Korns beträgt, die Packungsdichte durch Kalandrieren beachtlich erhöht werden, was es möglich macht, ein magnetisches Aufzeichnungsmedium mit besseren elektromagnetischen Kennwerten zu erhalten.
Allgemeine Punkte, die in der vorliegenden Erfindung ausgewählt werden können, werden im folgenden beschrieben.
Zu Beispielen für das anorganische Pulver, welches in der vorliegenden Erfindung verwendet werden kann, gehören Metallpulver, Metalloxidpulver, Metallcarbonatpulver, Metallsulfatpulver, Metallnitridpulver, Metallcarbidpulver und Metallsulfidpulver. Zu spezifischen Beispielen für ein solches anorganisches Pulver gehören TiO₂ (Rutil, Anatas), TiO_x, Ceroxid, Zinnoxid, Wolframoxid, ZnO, ZrO₂, SiO₂, Cr₂O₃, α-Aluminiumoxid mit einem α-Umwandlungsgrad von 90% oder mehr, β-Aluminiumoxid, γ-Aluminiumoxid, α-Eisenoxid, Getit, Korund,Siliciumnitrid, Titancarbid, Magnesiumoxid, Bornitrid, Molybdändisulfid, Kupferoxid, MgCO₃, CaCO₃, BaCO₃, SrCO₃, BaSO₄, Siliciumcarbid und Titanoxid. Diese anorganischen Pulver können einzeln oder in Kombination verwendet werden. Die Kornform und Größe dieser anorganischen Pulver kann willkürlich ausgewählt werden. Wenn es gewünscht wird, können verschiedene Arten von anorganischen Pulvern in Kombination verwendet werden. Wenn eine einzige Art eines anorganischen Pulvers verwendet wird, kann die Verteilung der Korndurchmesser in geeigneter Weise ausgewählt werden.
Vorzugsweise hat ein anorganisches Pulver die folgenden Eigenschaften. Das anorganische Pulver hat vorzugsweise eine Schüttdichte von 0,05 bis 2 g/ml, vorzugsweise 0,2 bis 1,5 g/ml; einen Wassergehalt von 0,1 bis 5%, vorzugsweise 0,2 bis 3%; einen pH-Wert von 2 bis 11, vorzugsweise 4 bis 10; eine spezifische Oberfläche von 1 bis 100 m²/g, vorzugsweise 5 bis 70 m²/g, mehr bevorzugt 7 bis 50 m²/g; und eine Kristallitgröße von 0,01 bis 2 μm. Das anorganische Pulver hat einen mittleren Korndurchmesser von 0,1 μm oder weniger, vorzugsweise 0,08 μm oder weniger, wenn es gekörnt, wie z.B. kubisch ist. Wenn es nadelförmig ist, hat das anorganische Pulver eine Länge in Richtung der Längsachse von 0,05 bis 1,0 μm, vorzugsweise 0,06 bis 0,5 μm, und ein Längsachsen/Querachsen-Verhältnis (acicular ratio) von 3 bis 30, vorzugsweise 5 bis 15. Das anorganische Pulver weist vorzugsweise eine DBP-Öladsorption von 5 bis 100 ml/100 g, mehr bevorzugt 10 bis 80 ml/100 g, am meisten bevorzugt 20 bis 60 ml/100 g auf. Das anorganische Pulver weist vorzugsweise eine SA (Stearinsäure)-Adsorption von 1 bis 20 μMol/m², mehr bevorzugt 2 bis 15 μMol/m² auf. Das anorganische Pulver weist vorzugsweise einen Oberflächenrauhigkeitsfaktor von 0,8 bis 1,5, insbesondere 0,9 bis 1,4 auf. Das anorganische Pulver weist vorzugsweise eine Benetzungswärme durch Wasser von 200 erg/cm² bis 600 erg/cm² bei einer Temperatur von 25°C auf. Zusätzlich kann ein Lösungsmittel, dessen Benetzungswärme in diesen Bereich fällt, verwendet werden. Die Anzahl der Wassermoleküle, die auf der Oberfläche des anorganischen Pulvers bei einer Temperatur von 100 bis 400°C vorhanden sind, liegt vorzugsweise im Bereich von 1 bis 10 pro 100 Å. Das anorganische Pulver weist vorzugsweise einen pH-Wert von 3 bis 9 beim isoelektrischen Punkt in Wasser auf. Das anorganische Pulver weist vorzugsweise eine relative Dichte von 1 bis 12, insbesondere 3 bis 6, auf. Das anorganische Pulver weist vorzugsweise einen Glühverlust von 20% oder weniger auf.
Das oben erwähnte anorganische Pulver muß nicht notwendigerweise 100%ig rein sein, sondern kann mit weiteren Verbindungen wie Al-, Si-, Ti-, Zr-, Sn-, Sb- und Zn-Verbindungen behandelt werden, so daß ihre Oxide gebildet werden. In diesem Fall können, wenn die Reinheit 70% oder mehr beträgt, seine Wirkungen nicht verringert werden.
Zu spezifischen Beispielen für das anorganische Pulver, das in der vorliegenden Erfindung verwendet werden soll, gehören UA5600 und UA5605, hergestellt von Showa Denko K.K.; AKP-20, AKP-30, AKP-50, HIT-55, HIT-100 und ZA-G1, hergestellt von Sumitomo Chemical Co., Ltd.; G5, G7 und S-1, hergestellt von Nippon Chemical Industrial Co., Ltd.; TF-100, TF-120, TF-140 und R516, hergestellt von Toda Kogyo Co., Ltd.; TTO-51B, TTO-55A, TTO-55B, TTO-55C, TTO-55C, TTO-55S, TTO-55S, TTO-55D, FT-1000, FT-2000, FTL-100, FTL-200, M-1, S-1, SN-100, R-820, R-830, R-930, R-550, CR-50, CR-80, R-680 und TY-50, hergestellt von Ishihara Sangyo Kaisha Ltd.; ECT-52, STT-4D, STT-30D, STT-30 und STT-65C, hergestellt von Titan Kogyo K.K.; T-1, hergestellt von Mitsubishi Material Co., Ltd.; NS-O, NS-3Y und NS-8Y, hergestellt von Nippon Shokubai Kagaku Kogyo Co., Ltd.; MT-100S, MT-100T, MT-150W, MT-500B, MT-600B und MT-100E, hergestellt von Teika K.K.; FINEX-25, BF-1, BF-10, BF-20, BF-1L und BF-10P, hergestellt von Sakai Chemical Industry Co., Ltd.; DEFIC-Y und DEFIC-R, hergestellt von Dowa Mining Co.; Ltd.; und Y-LOP, hergestellt von Titan Kogyo K.K.; und sein kalziniertes Produkt.
Als nichtmagnetisches; anorganisches Pulver, das in der vorliegenden Erfindung verwendet werden soll, sind Titanoxide (insbesondere Titandioxid) besonders bevorzugt. Das Verfahren zur Herstellung von Titanoxiden wird weiter beschrieben. Verfahren zur Herstellung von Titanoxiden können grob in 2 Verfahren eingeteilt werden, d. h., das Schwefelsäureverfahren und das Chlorverfahren.
Bei dem Schwefelsäureverfahren wird Ilmenit-Erz in Schwefelsäure destilliert, um Ti, Fe, usw. daraus in Form eines Sulfats zu extrahieren. Eisensulfat wird dann durch Kristallisierung entfernt. Die zurückbleibende Titanyloxidlösung wird durch Filtration gereinigt und in der Wärme hydrolysiert, um wasserhaltiges Titanoxid zu fällen. Das wasserhaltige Titanoxid wird abfiltriert und dann gewaschen. Verunreinigungen werden dann aus dem Material. durch Waschen entfernt. Ein Korndurchmesser-Regler oder dergleichen wird dem Material zugegeben. Dann wird das Material bei einer Temperatur von 80 bis 1000°C kalziniert, um rohes Titanoxid herzustellen. Rutil- oder Anatas-Titanoxid kann durch die Art des Keimbildners, der während der Hydrolyse hinzugegeben wird, gewählt werden. Das rohe Titanoxid wird dann einem Mahlen, einer Granulierung, einer Oberflächenbehandlung usw. unterzogen, um das gewünschte nichtmagnetische, anorganische Pulver herzustellen.
Bei dem Chlorverfahren wird natürliches Rutilerz oder synthetisches Rutil verwendet. Das Erz wird bei erhöhter Temperatur in einer reduzierenden Atmosphäre chloriert, um Ti in TiCl₄ und Fein FeCl₂ umzuwandeln. Nach dem Abkühlen wird das sich dabei ergebende feste Eisenoxid von dem flüssigen TiCl₄ abgetrennt. Das so erhaltene rohe TiCl₄ wird dann rektifiziert. Dann wird ein Keimbildner dem Material zugesetzt. Das Material wird augenblicklich mit Sauerstoff bei einer Temperatur von 1000°C oder höher umge setzt, um rohes Titanoxid zu erhalten. Das rohe Titanoxid, das bei dem oxidativen Zersetzungsverfahren erzeugt wurde, wird dann in der gleichen Weise wie in dem Schwefelsäureverfahren weiter bearbeitet, um Pigmenteigenschaften zu erhalten.
Zu bevorzugten Beispielen für das anorganische Oxid, das auf die Oberfläche des anorganischen Pulvers aufgetragen wird, welches in der unteren nichtmagnetischen Schicht enthalten ist, gehören Al₂O₃, SiO₂, TiO₂, ZrO₂, SnO₂, Sb₂O₃ und ZnO. Von diesen anorganischen Oxiden sind Al₂O₃, SiO₂ und ZrO₂ besonders bevorzugt. Diese anorganischen Oxide können einzeln oder in Kombination verwendet werden. Weiterhin kann in Abhängigkeit von dem Verwendungszweck eine mitgefällte, oberflächenbehandelte Schicht verwendet werden. Alternativ dazu kann eine Struktur verwendet werden, die durch die Behandlung des anorganischen Pulvers mit Aluminiumoxid und dann die Behandlung der Oberflächenschicht davon mit Siliciumdioxid oder umgekehrt erhalten wird. Die oberflächenbehandelte Schicht kann je nach Verwendungszweck porös sein, ist aber im allgemeinen vorzugsweise homogen und dicht.
In der vorliegenden Erfindung kann die untere Schicht Ruß umfassen, um bekannte Wirkungen, z. B. die Verringerung des Rs (spezifischer elektrischer Oberflächenwiderstand) zu erhalten. Bei diesem Ruß kann es sich um Ofenruß für Kautschuk, thermi schen Ruß für Kautschuk, Farbruß, Acetylenruß, usw. handeln. Ein solcher Ruß hat vorzugsweise eine spezifische Oberfläche von 100 bis 500 m²/g, mehr bevorzugt 150 bis 400 m²/g, eine DBP-Öladsorption von 20 bis 400 ml/100 g, mehr bevorzugt 30 bis 200 ml/100 g, einen mittleren Korndurchmesser von 5 mμ bis 80 μ, mehr bevorzugt 10 μ bis 50 mμ, am meisten bevorzugt 10 mμ bis 40 mμ, einen pH-Wert von 2 bis 10, einen Wassergehalt von 0,1 bis 10% und eine Schüttdichte von 0,1 bis 1 g/ml.
Spezifische Beispiele für Ruß, der in der vorliegenden Erfindung verwendet werden kann, umfassen BLACKPEARLS 2000, 1300, 1000, 900, 800, 880, 700, VULCAN und XC-72, die von Cabot Co., Ltd. hergestellt werden: #3050,#3150, #3250, #3750, #3950, #2400B, #2300, #1000, #970, #950, #900, #850, #650, #40, Ma40 und MA-600, die von Mitsubishi Chemical Corporation hergestellt werden; CONDUCTEX SC, das von Columbia Carbon Co., Ltd. hergestellt wird; 8800, 8000, 7000, 5750, 5250, 3500, 2100, 2000, 1800, 1500, 1255 und 1250, die von RAVEN Co., Ltd. hergestellt werden; und Ketjen Black EC, das von Agzo Co., Ltd. hergestellt wird. Diese Rußsorten können vor der Verwendung mit einem Dispergiermittel oberflächenbehandelt, mit einem Harz gepfropft oder teilweise graphitisiert werden. Diese Rußsorten können vorab in einem Bindemittel dispergiert werden, bevor sie der nichtmagnetischen Beschichtungslösung zugegeben werden. Diese Rußsorten können einzeln oder in Kombination verwendet werden.
Bezüglich der Rußsorten, die in der vorliegenden Erfindung verwendet werden können, kann auf das "Handbook of Carbon Black", Carbon Black Kyokai verwiesen werden.
Beispiele für das nichtmagnetische, anorganische Pulver, das in der vorliegenden Erfindung verwendet werden soll, umfassen Acrylstyrolharzpulver, Benzoguanaminharzpulver, Melaminharzpulver und Phthalocyaninpigment. Speziell können Polyolefinharzpulver, Polyesterharzpulver, Polyamidharzpulver, Polyimidharzpulver und Poly(ethylenfluorid)harzpulver verwendet werden. Als Verfahren zur Herstellung dieser nichtmagnetischen, anorganischen Pulver kann man die in JP-A-62-18564 und JP-A-60-255827 beschriebenen Verfahren verwenden.
Ein solches nichtmagnetisches Pulver kann normalerweise in einem Gewichtsverhältnis von 0,1 bis 20 oder einem volumetrischen Verhältnis von 0,1 bis 10, bezogen auf das Bindemittel, verwendet werden.
In allgemeinen magnetischen Aufzeichnungsmedien wird eine Grundierungsschicht bereitgestellt. Diese Grundierungsschicht mit einer Dicke von 0,5 μm oder weniger ist so beschaffen, daß sie die Adhäsion zwischen dem Träger und der magnetischen Schicht vergrößert. Somit unterscheidet sich diese Grundierungsschicht von der unteren, nichtmagnetischen Schicht gemäß der vorliegenden Erfindung. Auch in der vorliegenden Erfindung wird die Grundierungsschicht vorzugsweise bereitgestellt, um die Adhäsion zwischen der unteren Schicht und dem Träger zu vergrößern.
Als ferromagnetisches Pulver, das in die magnetische Schicht der vorliegenden Erfindung eingearbeitet werden soll, kann ein bekanntes ferromagnetisches Pulver wie magnetisches Eisenoxidpulver FeOx (wobei x = 1,33 bis 1,5), Co-modifiziertes FeOx-Pulver (wobei x = 1,33 bis 1,5), ferromagnetisches Legierungspulver, umfassend Fe, Ni oder Co als Hauptkomponente (75% oder mehr), Bariumferritpulver und Strontiumferritpulver verwendet werden. Besonders bevorzugt unter diesen ferromagnetischen Pulvern ist ferromagnetisches Legierungspulver. Ein solches ferromagnetisches Pulver kann überdies andere als die vorgegebenen Atome enthalten, wie z. B. 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 und B. Ein solches ferromagnetisches Pulver kann vordem Dispergieren mit einem Dispergiermittel, Gleitmittel, oberflächenaktiven Mittel oder Antistatikmittel (wie später beschrieben) behandelt werden. Dies ist weiterhin beschrieben in JP-B-44-14090, JP-B-45-18372, JP-B-47-22062, JP-B-47-22513, JP-B-46-28466, JP-B-46-38755, JP-B-47-4286, JP-B-47-12422, JP-B-47-17284, JP-B-47-18509, JP-B-47-18573, JP-B-39-10307 und JP-B-48-39639 (der Ausdruck "JP-B", so wie er hier verwendet wird, bedeutet eine "geprüfte japanische Patentveröffentlichung"), und den US-Patenten 3,026,215, 3,031,341, 3,100,194, 3,242,005 und 3,389,014.
Von den oben erwähnten ferromagnetischen Pulvern kann das ferromagnetische Legierungspulver eine kleine Menge Hydroxid oder Oxid enthalten. Um ein solches ferromagnetisches Legierungspulver herzustellen, können bekannte Herstellungsverfahren verwendet werden. Zu diesen Verfahren gehört ein Verfahren, welches die Reduktion mit einem zusammengesetzten Salz einer organischen Säure (hauptsächlich Oxalat) und einem reduzierenden Gas wie Wasserstoff umfaßt, ein Verfahren, welches die Reduktion von Eisenoxid mit einem reduzierenden Gas wie Wasserstoff zum Erhalten von Fe oder Fe-Co-Körnern umfaßt, ein Verfahren, welches die Pyrolyse einer Metallcarbonylverbindung umfaßt, ein Verfahren, welches das Zugeben eines Reduktionsmittels wie Natriumborhydrid, Hypophosphit und Hydrazin zu einer wäßrigen Lösung eines ferromagnetischen Metalls zum Reduzieren des ferromagnetischen Metalls umfaßt, und ein Verfahren, welches das Verdampfen eines Metalls in einem inerten Gas unter vermindertem Druck zum Erhalten eines fein verteilten Pulvers umfaßt. Das so erhaltene ferromagnetische Legierungspulver kann einer bekannten allmählichen Oxidationsbehandlung unterzogen werden, wie einem Verfahren, welches das Eintauchen des ferromagnetischen Legierungspulvers in ein organisches Lösungsmittel und dann das Trocknen des Materials umfaßt, einem Verfahren, welches das Eintauchen des ferromagnetischen Legierungspulvers in ein organisches Lösungsmittel, in das ein sauerstoffhaltiges Gas eingeblasen wird, um einen Oxidfilm auf der Oberfläche des ferromagnetischen Legierungspulvers zu bilden, und dann das Trocknen des Materials umfaßt, und einem Verfahren, welches das Regeln des Partialdrucks von Sauerstoffgas und Inertgas anstelle der Verwendung eines organischen Lösungsmittels zum Bilden eines Oxidfilms auf der Oberfläche des ferromagnetischen Legierungspulvers umfaßt.
Das ferromagnetische Pulver, das in die obere magnetische Schicht der vorliegenden Erfindung eingearbeitet werden soll, weist eine spezifische Oberfläche von im allgemeinen 25 bis 80 m²/g, vorzugsweise 40 bis 70 m²/g, bestimmt durch das BET-Verfahren, auf. Wenn die spezifische Oberfläche weniger als 25 m²/g beträgt, weist das sich daraus ergebende magnetische Aufzeichnungsmedium ein hohes Rauschen auf. Im Gegensatz dazu können, wenn die spezifische Oberfläche 80 m²/g überschreitet, die gewünschten Oberflächeneigenschaften nicht leicht erhalten werden. Die Kristallitgröße des ferromagnetischen Pulvers, das in die obere magnetische Schicht der vorliegenden Erfindung eingearbeitet werden soll, liegt im Bereich von im allgemeinen 100 bis 450 Å, vorzugsweise 100 bis 350 Å. Das magnetische Eisenoxidpulver weist eine Sättigungsmagnetisierung (σs) von im allgemeinen 50 emu/g oder mehr, vorzugsweise 70 emu/g oder mehr, auf. Im Fall eines ferromagnetischen Metallpulvers liegt sie vorzugsweise im Bereich von 100 emu/g oder mehr, mehr bevorzugt von 110 emu/g bis 170 emu/g. Das fer romagnetische Pulver weist eine Koerzitivkraft von 1.100 Oe oder mehr, vorzugsweise 2.500 Oe oder mehr, noch mehr bevorzugt von 1.400 Oe bis 2.000 Oe auf. Das ferromagnetische Pulver weist vorzugsweise ein Längsachsen/Querachsen-Verhältnis von 18 oder weniger, mehr bevorzugt 12 oder weniger, auf.
Das ferromagnetische Pulver weist vorzugsweise einen r1500-Wert von 1,5 oder weniger, mehr bevorzugt 1,0 oder weniger, auf. Der r1500-Wert gibt den Prozentsatz der Magnetisierung an, die in einem magnetischen Aufzeichnungsmedium, welches bis zur Sättigung magnetisiert wurde, nicht umgepolt wird, wenn es sich in einem Magnetfeld von 1500 Oe in entgegengesetzter Richtung befindet.
Das ferromagnetische Pulver weist vorzugsweise einen Wassergehalt von 0,01 bis 2% auf. Der Wassergehalt des ferromagnetischen Pulvers wird vorzugsweise durch die Art des Bindemittels, das in Kombination damit verwendet wird, optimiert. Die Schüttdichte von γ-Eisenoxid liegt vorzugsweise im Bereich von 0,5 g/ml oder mehr, mehr bevorzugt 0,8 g/ml oder mehr. Bei Legierungspulver liegt sie vorzugsweise im Bereich von 0,2 bis 0,8 g/ml. Wenn sie 0,8 g/ml überschreitet, kann das ferromagnetische Pulver während derVerdichtung leicht oxidiert werden, was es schwierig macht, eine ausreichende Sättigungsmagnetisierung (σs) zu erhalten. Im Gegensatz dazu kann, wenn die Schüttdichte unter 0,2 ml/g liegt, die Dispergierbarkeit des ferromagnetischen Pulvers unzureichend sein.
Wenn FeOx (γ-Eisenoxid) verwendet wird, liegt das Verhältnis des zweiwertigen Eisens zu dem dreiwertigen Eisen vorzugsweise im Bereich von 0 bis 20%, mehr bevorzugt 5 bis 10%. Das Verhältnis von Cobaltatomen zu Eisenatomen liegt im Bereich von 0 bis 15%, vorzugsweise 2 bis 8%.
Der pH-Wert des ferromagnetischen Pulvers wird vorzugsweise durch die Art des verwendeten Bindemittels optimiert. Der pH-Wert des ferromagnetischen Pulvers liegt im Bereich von 4 bis 12, vorzugsweise 6 bis 10. Das ferromagnetische Pulver kann je nach Erfordernis einer Oberflächenbehandlung mit Al, Si, P oder einem Oxid davon unterzogen werden. Die Menge eines solchen Oberflächenbehandlungsmittels liegt im Bereich von 0,1 bis 10%. Die Adsorption eines Gleitmittels wie einer Fettsäure durch das auf diese Weise oberflächenbehandelte ferromagnetische Pulver liegt vorteilhafterweise im Bereich von 100 mg/m². Das ferromagnetische Pulver kann in einigen Fällen lösliche anorganische Ionen wie Na-, Ca-, Fe-, Ni- und Sr-Ionen enthalten. Wenn der Gehalt eines solchen anorganischen Ions 500 ppm oder weniger beträgt, gibt es keine nennenswerten Auswirkungen auf die Eigenschaften.
Das ferromagnetische Pulver, das in der vorliegenden Erfindung verwendet werden soll, hat vorzugsweise einen möglichst geringen Hohlraum, d. h., im allgemeinen 20 Vol.-% oder weniger, mehr bevorzugt 5 Vol.-% oder weniger. Die Form der ferromagnetischen Körner kann gewählt werden unter nadelförmigen, körnigen, ellipsoiden, tafelförmigen Formen, usw., um die oben erwähnten Anforderungen zu erfüllen. Um den SFD-Wert des ferromagnetischen Pulvers bei 0,6 oder weniger zu halten, muß die Hc-Verteilung in dem ferromagnetischen Pulver verringert werden. Zu diesem Zweck kann die Korngrößenverteifung von Getit verbessert werden. Weiterhin kann γ-Hämatit davon abgehalten werden, zu sintern. Für Cobalt-modifiziertes Eisenoxid kann die Beschichtungsrate des Cobalts niedriger denn je sein.
In der vorliegenden Erfindung wird das hexagonale tafelförmige ferromagnetische Pulver mit einer magnetisierbaren Achse in der Richtung senkrecht zur tafelförmigen Ebene beispielhaft durch ein hexagonales tafelförmiges Ferrit vertreten. Ersatzstoffe für ein solches hexagonales tafelförmiges Ferrit umfassen: Bariumferrit, substituiertes Strontiumferrit, substituiertes Bleiferrit, substituiertes Calciumferrit und mit Cobalt substituiertes Barium-, Strontium-, Blei- und Calciumferrit, hexagonales Cobaltpulver, usw. Zu spezifischen Beispielen für solche Zusammensetzungen gehören: Bariumferrit vom Magnetoplumbit-Typ, Strontiumferrit vom Magnetoplumbit-Typ, und Barium- und Strontiumferrite vom Magnetoplumbit-Typ, die teilweise eine Spinell-Phase umfassen. Besonders bevorzugt unter diesen Ferriten sind substituierte Barium- und Strontiumferrite. Weiterhin können Materialien, die durch Einarbeiten von Elementen wie Co-Ti, Co-Ti-Zr, Co-Ti-Zn, Ni-Ti-Zn und Ir-Zn in die oben erwähnten Ferrite des hexagonalen Systems erhalten werden, verwendet werden, um die Koerzitivkraft des ferromagnetischen Pulvers zu regeln.
Wenn Bariumferrit verwendet wird, gibt der Tafeldurchmesser die Breite der hexagonalen Tafel an, die unter einem Elektronenmikroskop bestimmt wurde. In der vorliegenden Erfindung liegt der Tafeldurchmesser des Ferrits des hexagonalen Systems vorzugsweise im Bereich von 0,001 bis 1 μm, und seine Tafeldicke liegt vorzugsweise im Bereich von 1/2 bis 1/20 des Tafeldurchmessers. Die spezifische Oberfläche (S_BET) des Korns liegt vorzugsweise im Bereich von 1 bis 60 m²/g, und seine relative Dichte liegt vorzugsweise im Bereich von 4 bis 6.
Das Bindemittelharz, das in die obere magnetische Schicht und die untere, nichtmagnetische Schicht in dem magnetischen Aufzeichnungsmedium der vorliegenden Erfindung eingearbeitet werden soll, umfaßt: bekannte thermoplastische Harze, wärmehärtbare Harze, Reaktionsharze oder Gemische davon. Zu den thermoplastischen Harzen gehören solche mit einer Glasübergangstemperatur von –100°C bis 150°C, einem zahlengemittelten Molekulargewicht von 1000 bis 200.000, vorzugsweise 10.000 bis 100.000, und einem Polymerisationsgrad von etwa 50 bis 1000. Zu Beispielen für solche thermoplastischen Harze gehören: Polymere oder Copolymere, die als konstituierende Einheiten Vinylchlorid, Vinylacetat, Vinylalkohol, Maleinsäure, Acrylsäure, Acrylsäureester, Vinylidenchlorid, Acrylnitril, Methacrylsäure, Methacrylsäureester, Styrol, Butadien, Ethylen, Vinylbutyral, Vinylacetal, Vinylether, usw. enthalten, Polyurethanharze und verschiedene Gummiharze. Beispiele für die oben erwähnten wärmehärtbaren Harze oder Reaktionsharze umfassen Phenolharz, Epoxyharz, härtbares Polyurethan-Harz, Harnstoffharz, Melaminharz, Alkydharz, Acryl-Reaktionsharz, Formaldehydharz, Siliconharz, Epoxy-Polyamid-Harz, ein Gemisch aus Polyesterharz und Isocyanat-Präpolymer, ein Gemisch aus Polyesterpolyol und Polyisocyanat, und ein Gemisch aus Polyurethan und Polyisocyanat.
Diese Harze sind weiter in "Plastic Handbook", Asakura Shoten, beschrieben.
Weiterhin können bekannte durch Elektronenstrahlen härtende Harze entweder in die obere Schicht oder die untere Schicht eingearbeitet werden. Beispiele für diese Harze und ihre Herstellungsverfahren sind weiterhin in JP-A-62-256219 beschrieben.
Diese Harze können einzeln oder in Kombination verwendet werden. Bevorzugte Beispiele für eine solche Kombination von Harzen umfassen eine Kombination von minde stens einem Bestandteil, ausgewählt aus Vinylchloridharz, Vinylchlorid-Vinylacetatharz, Vinylchlorid-Vinylacetat-Vinylalkoholharz. und Vinylchlorid-Vinylacetat-Maleinsäureanhydrid-Copolymer mit einem Polyurethanharz, und eine Kombination davon mit Polyisocyanat.
Zu Beispielen für die Struktur von Polyurethanharzen, die in der vorliegenden Erfindung verwendet werden können, gehören bekannte Strukturen wie Polyesterpolyurethan, Polyetherpolyurethan, Polyetherpolyesterpolyurethan, Polycarbonatpolyurethan, Polyesterpolycarbonatpolyurethan und Polycaprolactonpolyurethan.
Von all diesen Bindemitteln können solche, in denen mindestens eine polare Gruppe, ausgewählt aus -COOM, -SO₃M, -OSO₃M, -P=O(OM₁)(OM₂), -OP=(OM₁)(OM₂), -NR₄X (worin M, M₁ und M₂ jeweils ein Wasserstoffatom, Lithiumatom, Natriumatom, Kaliumatom, -NR₄ oder -NHR₃ bedeutet, R eine Alkylgruppe oder ein Wasserstoffatom bedeutet, und X ein Halogenatom bedeutet), OH, NR², N⁺R³ (worin R eine Kohlenwasserstoffgruppe ist), einer Epoxygruppe, SH und CN, durch Copolymerisation oder Additionsreaktion eingeführt wurden, wahlweise verwendet werden, um eine bessere Dispergierbarkeit und Beständigkeit zu erhalten. Die Menge einer solchen polaren Gruppe liegt im Bereich von im allgemeinen 1 × 10^–1 bis 1 × 10^–8 Mol/g, bevorzugt 1 × 10^–2 bis 1 × 10^–6 Mol/g.
Zu bevorzugten Beispielen für das Vinylchlorid-Copolymer gehören Epoxygruppen enthaltende Vinylchlorid-Copolymere. Spezifische Beispiele für solche Epoxygruppen enthaltenden Vinylchlorid-Copolymere umfassen: Ein Vinylchlorid-Copolymer enthaltend eine Vinylchlorid-Wiederholungseinheit, eine Epoxy enthaltende Wiederholungseinheit, und gegebenenfalls eine Wiederholungseinheit mit einer polaren Gruppe wie -SO₃M, -OSO₃M, -COOM und -PO(OM)₂ (worin M ein Wasserstoffatom oder ein Alkalimetall be deutet). Wenn es mit einer Epoxy enthaltenden Wiederholungseinheit kombiniert wird, ist ein Epoxy enthaltendes Vinylchlorid-Copolymer mit einer -SO₃Na enthaltenden Wiederholungseinheit bevorzugt.
Der Gehalt der eine polare Gruppe enthaltenden Wiederholungseinheit im Copolymer liegt normalerweise im Bereich von 0,01 bis 5,0 Mol%, vorzugsweise 0,5 bis 3,0 Mol%.
Der Gehalt der Epoxy enthaltenden Wiederholungseinheit in dem Copolymer liegt normalerweise im Bereich von 1,0 bis 30 Mol%, vorzugsweise 1 bis 20 Mol%. Das oben erwähnte Vinylchloridpolymer enthält eine Epoxy enthaltende Wiederholungseinheit in einer Menge von im allgemeinen 0,01 bis 0,5 Mol, vorzugsweise 0,01 bis 0,3 Mol pro Mol Vinylchlorid-Wiederholungseinheit.
Wenn entweder der Gehalt der Epoxy enthaltenden. Wiederholungseinheit geringer als 1 Mol% ist oder der Gehalt der Epoxy enthaltenden Wiederholungseinheit pro Mol der Vinylchlorid-Wiederholungseinheit weniger als 0,01 Mol beträgt, kann die Freisetzung von Chlorwasserstoffgas aus dem Vinylchloridcopolymer nicht wirksam verhindert werden. Im Gegensatz dazu kann, wenn entweder der Gehalt der Epoxy enthaltenden Wiederholungseinheit höher als 30 Mol% ist oder der Gehalt der Epoxy enthaltenden Wiederholungseinheit pro Mol Vinylchlorid-Wiederholungseinheit höher als 1 Mol ist, das sich daraus ergebende Viylchlorid-Copolymer eine verringerte Härte aufweisen, was möglicherweise die Betriebslebensdauer der daraus hergestellten magnetischen Schicht verringert.
Ferner kann, wenn der Gehalt der Wiederholungseinheit, die eine spezifische polare Gruppe enthält, unter 0,01 Mol% liegt, die Dispergierbarkeit des ferromagnetischen Pulvers unzureichend sein. Im Gegensatz dazu wird das Copolymer hygroskopisch und kann somit eine verschlechterte Witterungsbeständigkeit aufweisen, wenn er 5,0 Mol% überschreitet.
Ein solches Vinylchlorid-Copolymer hat normalerweise ein zahlengemitteltes Molekulargewicht von 15.000 bis 60.000.
Ein solches Vinylchlorid-Copolymer, das eine Epoxygruppe und eine spezifische polare Gruppe enthält, kann wie folgt hergestellt werden.
Wenn ein Vinylchlorid-Copolymer, das eine Epoxygruppe und eine -SO₃Na-Gruppe als polare Gruppe darin eingebaut umfaßt, hergestellt wird, werden Natrium-2-methacrylamid-2-methylpropansulfonat (ein Monomer, das eine reaktive Doppelbindung und eine polare Gruppe enthält, welches eine reaktive Doppelbindung und -SO₃Na als polare Gruppe enthält, und Diglycidylacrylat bei niedriger Temperatur vermischt und dann mit Vinylchlorid bei einer Temperatur von 100°C oder weniger unter Druck polymerisiert.
Beispiele für das Monomer, das eine reaktive Doppelbindung und eine polare Gruppe enthält, welches zur Einarbeitung einer polaren Gruppe gemäß dem oben erwähnten Verfahren verwendet wird, umfassen 2-Methacrylamid-2-methylpropansulfonsäure, Vinylsulfonsäure, Natrium- oder Kaliumsalze davon, Ethylmethacrylsäure-2-sulfonat, Natrium- oder Kaliumsalze davon, (wasserfreie) Maleinsäure, Methacrylsäure und Methacrylsäure-2-phosphat-ester neben Natrium-2-(meth)acrylamid-2-methylpropansulfonat.
Beim Einarbeiten der Epoxygruppe kann das Monomer, das eine reaktive Doppelbindung und eine Epoxygruppe enthält, normalerweise Glycidylmethacrylat sein.
Neben dem oben erwähnten Herstellungsverfahren kann ein Verfahren verwendet werden, welches Vinylchlorid eine Polymerisationsreaktion mit Vinylalkohol oder dergleichen eingehen läßt, um ein Vinylchlorid-Copolymer herzustellen, das eine multifunktionelle -OH -Gruppe enthält, und dann das Copolymer eine Reaktion (Dehydrochlorierungsreaktion) mit einer Verbindung, die eine polare Gruppe und ein Chloratom enthält, wie sie nachstehend angegeben ist, eingehen läßt, um die polare Gruppe in das Copolymer einzuführen. ClCH₂CH₂SO₃M, ClCH₂CH₂OSO₃M, ClCH₂COOM, ClCH₂PO(OM)₂
Beim Einführen der Epoxygruppe unter Verwendung dieser Dehydrochlorierungsreaktion kann normalerweise Epichlorhydrin verwendet werden.
Das oben erwähnte Vinylchlorid-Copolymer kann weitere Monomere enthalten. Bei spiele für solche weiteren Monomere umfassen Vinylether (z. B. Methylvinylether, Isobutylvinylether, Laurylvinylether), α-Monoolefin (z. B. Ethylen, Propylen), Acrylsäureester (z. B. Methacrylatester, die eine funktionelle Gruppe enthalten, wie Methylmethacrylat und Hydroxyethylmethacrylat), ungesättigtes Nitril (z. B. Methacrylnitril), aromatisches Vinyl (z. B. Styrol, α-Methylstyrol) und Vinylester (z. B. Vinylacetat, Vinylpropionat).
Spezifische Beispiele für diese Bindemittel, die in der vorliegenden Erfindung verwendet werden sollen, umfassen VAGH, VYHH, VMCH, VAGF, VAGD, VROH, VYES, VYNC, VMCC, XYHL, XYSG, PKHH, PKHJ, PKHC und PKFE, hergestellt von Union Carbide Co., Ltd.; MPR-TA, MPR-TA5, MPR-TAL, MPR-TSN, MPR-TMF, MPR-TS, MPR-TM und MPR-TAO, hergestellt von Nisshin Chemical Industry Co., Ltd.; 1000W, DX80, DX81, DX82, DX83 und 100FD, hergestellt von Electro Chemical Industrial Co., Ltd.; MR105, MR110, MR100 und 400X110A, hergestellt von Nippon Zeon Co., Ltd.; Nippollan N2301, N2302 und N2304, hergestellt von Nippon Polyurethane Co., Ltd.; Pandex T-5105, T-R3080 und T-5201, Barnock D-400 und D-210-80 und Crisvon 6109 und 7209, hergestellt von Dainippon and Chemicals Inc.; Vylon UR8200, UR8300, UR8600, UR5500, UR4300, RV530 und RV280, hergestellt von Toyobo Co., Ltd.; Daipheramine 4020, 5020, 5100, 5300, 9020, 9022 und 7020, hergestellt von Dainichi Seika Co., Ltd.; MX5004, hergestellt von Mitsubishi Chemical Corporation; Sunprene SP-150, hergestellt von Sanyo Chemical Industries Co., Ltd.; und Salan F310 und F210, hergestellt von Asahi Chemical Industry Co., Ltd.
Der Gehalt des Bindemittelharzes in der oberen magnetischen Schicht der vorliegenden Erfindung liegt normalerweise im Bereich von 5 bis 50 Gew.-%, vorzugsweise 10 bis 35 Gew.-%, bezogen auf das Gewicht des ferromagnetischen Pulvers. Wenn ein Vinylchloridharz verwendet werden soll, liegt sein Gehalt vorzugsweise im Bereich von 5 bis 30 Gew.-%. Wenn ein Polyurethanharz verwendet werden soll, liegt sein Gehalt vorzugsweise im Bereich von 2 bis 20 Gew.-%. Wenn ein Polyisocyanat verwendet werden soll, liegt sein Gehalt vorzugsweise im Bereich von 2 bis 20 Gew.-%. Diese Bindemittelharze werden vorzugsweise in diesen Mengen in Kombination verwendet.
Der Gesamtgehalt des Bindemittelharzes in der unteren nichtmagnetischen Schicht der vorliegenden Erfindung liegt normalerweise im Bereich von 5 bis 50 Gew.-%, vorzugsweise 10 bis 35 Gew.-%, bezogen auf das Gewicht des nichtmagnetischen Pulvers. Wenn ein Vinylchloridharz verwendet werden soll, liegt sein Gehalt vorzugsweise im Bereich von 3 bis 30 Gew.-%. Wenn ein Polyurethanharz verwendet werden soll, liegt sein Gehalt vorzugsweise im Bereich von 3 bis 30 Gew.-%. Wenn ein Polyisocyanat verwendet werden soll, liegt sein Gehalt vorzugsweise im Bereich von 0 bis 20 Gew.-%. Diese Bindemittelharze werden vorzugsweise in diesen Mengen in Kombination verwendet.
In der vorliegenden Erfindung können, wenn ein Epoxy enthaltendes Harz mit einem Molekutargewicht von 30.000 oder mehr in einer Menge von 3 bis 30 Gew.-%, bezogen auf das Gewicht des nichtmagnetischen Pulvers, verwendet werden soll, andere Harze als das Epoxy enthaltende Harz in einer Menge von 3 bis 30 Gew.-%, bezogen auf das Gewicht des nichtmagnetischen Pulvers, verwendet werden. Wenn ein Polyurethanharz verwendet werden soll, können diese Harze in einer Menge von 3 bis 30 Gew.-%, bezogen auf das Gewicht des nichtmagnetischen Pulvers, verwendet werden. Wenn ein Polyisocyanat verwendet werden soll, können diese Harze in einer Menge von 0 bis 20 Gew.-%, bezogen auf das Gewicht des nichtmagnetischen Pulvers, verwendet werden. Die Epoxygruppe ist vorzugsweise in einer Menge von 4 × 10^–5 bis 16 × 10^–4 eq/g, bezogen auf das Gesamtgewicht des Bindemittels (einschließlich Härter) enthalten.
In der vorliegenden Erfindung liegen, wenn Polyurethan verwendet wird, seine Glasübergangstemperatur, Bruchausdehnung, Bruchspannung und Streckgrenze vorzugsweise im Bereich von –50°C bis 100°C, 100 bis 2.000%, 0,05 bis 10 kg/cm² bzw. 0,05 bis 10 kg/cm².
Das magnetische Aufzeichnungsmedium der vorliegenden Erfindung besteht im wesentlichen aus zwei Schichten, kann aber auch aus drei oder mehr Schichten bestehen. In einer Konfiguration mit drei oder mehr Schichten besteht die obere magnetische Schicht aus zwei oder mehr, d. h. einer Vielzahl von magnetischen Schichten. In diesem Fall kann das Konzept einer gewöhnlichen Konfiguration mit einer Vielzahl von magnetischen Schichten auf die Beziehung zwischen der obersten magnetischen Schicht und den unteren magnetischen Schichten angewendet werden. Zum Beispiel kann die oberste magnetische Schicht ein ferromagnetisches Pulver mit einer höheren Koerzitivkraft und einer kleineren mittleren Länge in Richtung der Längsachse und Kristallitgröße als in den unteren magnetischen Schichten umfassen. Alternativ dazu kann die untere nichtmagnetische Schicht aus einer Vielzahl von nichtmagnetischen Schichten bestehen. In jedem Fall besteht das magnetische Aufzeichnungsmedium ganz allgemein aus einer oberen magnetischen Schicht und einer unteren, nichtmagnetischen Schicht.
Dementsprechend versteht es sich von selbst, daß die Menge des Bindemittels, die Menge des Vinylchloridharzes, Polyurethanharzes, Polyisocyanats oder anderer Harze, die in dem Bindemittel enthalten sind, das Molekulargewicht der Harze, welche die magnetische Schicht aufbauen, die Menge der polaren Gruppe oder die physikalischen Eigenschaften der oben erwähnten Harze von der oberen magnetischen Schicht zu der unteren magnetischen Schicht je nach Erfordernis geändert werden können.
Zu Beispielen für Polyisocyanate, die in der vorliegenden Erfindung verwendet werden können, gehören Isocyanate wie Toluylendiisocyanat, 4,4'-Diphenylmethandiisocyanat, Hexamethylendiisocyanat, Xylylendiisocyanat, Naphthylen-1,5-diisocyanat, o-Toluidindiisocyanat, Isophorondiisocyanat und Triphenylmethantriisocyanat, Produkte der Reaktion dieser Isocyanate mit Polyalkoholen, und Polyisocyanate, die durch die Kondensation von Isocyanaten hergestellt werden. Beispiele für Handelsnamen dieser im Handel erhältlichen Isocyanate umfassen Coronate L, Coronate HL, Coronate 2030, Coronate 2031, Millionate MR und Millionate MTL, hergestellt von Nippon Polyurethane Co., Ltd.; Takenate D-102, Takenate D-110N, Takenate D-200 und Takenate D-202, hergestellt von Takeda Chemical Industries, Co., Ltd.; und Desmodur L, Desmodur IL, Desmodur N und Desmodur HL, hergestellt von Sumitomo Bayer Co., Ltd. Diese Isocyanate können einzeln verwendet werden. Alternativ dazu können. unter bestmöglicher Ausnutzung der Unterschiede ihrer Härtungsreaktivität zwei oder mehr dieser Isocyanate in Kombination sowohl in der oberen magnetischen Schicht als auch in der unteren nichtmagnetischen Schicht verwendet werden.
Der Ruß, der in die obere magnetische Schicht eingearbeitet werden soll, kann Ofenruß für Kautschuk, Thermalruß für Kautschuk, Ruß für Farbstoffe, Acetylenruß, usw. sein. Ein solcher Ruß hat vorzugsweise eine spezifische Oberfläche von 5 bis 500 m²/g, eine DBP-Öladsorption von 10 bis 400 ml/100 g, einen mittleren Korndurchmesser von 5 mμ bis 300 μ, einen pH-Wert von 2 bis 10, einen Wassergehalt von 0,1 bis 10%, und eine Schüttdichte von 0,1 bis 1 g/ml. Spezifische Beispiele für Ruß, der in der vorliegenden Erfindung verwendet werden soll, umfassen BLACKPEARLS 2000, 1300, 1000, 900, 800, 880, 700, VULCAN und XC-72, hergestellt von Cabot Co., Ltd.; #80, #60, #55, #50 und #35, hergestellt von Asahi Carbon Co., Ltd.; #2400, #2300, #900, #1000, #30, #40 und #10B, hergestellt von Mitsubishi Chemical Corporation; CONDUCTEX SC und RAVEN 150, 50, 40 und 15, hergestellt von Columbia Carbon Co., Ltd. Diese Rußsorten können vor der Verwendung mit einem Dispergiermittel oberflächenbehandelt, mit einem Harz gepfropft oder teilweise graphitisiert werden. Diese Rußsorten können vorab in einem Bindemittel dispergiert werden, bevor sie zu der nichtmagnetischen Beschichtungslösung zugegeben werden. Diese Rußsorten können einzeln oder in Kombination verwendet werden. Wenn Ruß verwendet wird, liegt sein Gehalt vorzugsweise im Bereich von 0,1 bis 30%, bezogen auf das Gewicht des ferromagnetischen Pulvers. Ruß dient dazu, die Aufladung der elektromagnetischen Schicht zu verhindern, den Reibungskoeffizient zu verringern, eine lichtabschirmende Wirkung bereitzustellen, die Filmfestigkeit zu erhöhen, usw. Diese Funktionen ändern sich mit der Art des verwendeten Rußes. Diese Rußsorten können sich in ihrer Art, in ihrem Gehalt und der Kombina tion von der unteren Schicht zu der oberen Schicht in Abhängigkeit von den vorher angegebenen Eigenschaften wie Korngröße, Öladsorption, elektrische Leitfähigkeit und pH-Wert unterscheiden. Im Hinblick auf Rußsorten, die in die obere Schicht der vorliegenden Erfindung eingearbeitet werden können, kann auf das "Handbook of Carbon Black", Carbon Black Kyokai, verwiesen werden.
Spezifische Beispiele für Schleifmittel, die in der oberen magnetischen Schicht der vorliegenden Erfindung verwendet werden sollen, umfassen α-Aluminiumoxid mit einer alpha-Umwandlung von 90% oder mehr, β-Aluminiumoxid, Siliciumcarbid, Chromoxid, Ceroxid, α-Eisenoxid, Korund, künstlicher Diamant, Siliciumnitrid, Siliciumcarbid, Titancarbid, Titanoxid, Siliciumdioxid und Bornitrid. Im allgemeinen werden bekannte Materialiert mit einer Mohs-Härte von 6 oder mehr einzeln oder in Kombination verwendet. Ein aus diesen Schleifmitteln hergestelltes Verbundmaterial (Schleifmittel, das an der Oberfläche mit einem weiteren Schleifmittel behandelt ist), kann verwendet werden. Diese Schleifmittel können andere Verbindungen oder Elemente als den Hauptbestandteil enthalten, aber weisen ähnliche Wirkungen auf, vorausgesetzt, daß der Gehalt des Hauptbestandteils nicht weniger als 90% beträgt. Die Korngröße dieser Schleifmittel liegt vorzugsweise im Bereich von 0,01 bis 2 μm. Falls es erforderlich ist, kann eine Vielzahl von Schleifmitteln mit unterschiedlichen Korngrößen in Kombination verwendet werden, oder es kann ein einzelnes Schleifmittel mit einer breiten Korndurchmesserverteilung verwendet werden, um ähnliche Wirkungen zu ergeben. Die Schüttdichte dieser Schleifmittel liegt vorzugsweise im Bereich von 0,3 bis 2 g/ml. Der Wassergehalt dieser Schleifmittel liegt vorzugsweise im Bereich von 0,1 bis 5%. Der pH-Wert dieser Schleifmittel liegt vorzugsweise im Bereich von 2 bis 11. Die spezifische Oberfläche dieser Schleifmittel liegt vorzugsweise im Bereich von 1 bis 30 m²/g. Die Schleifmittel, die in der vorlie genden Erfindung verwendet werden sollen, können in Form einer nadelförmigen, kugelförmigen oder würfelartigen Gestalt vorliegen. Die Schleifmittel, die in der vorliegenden Erfindung verwendet werden sollen, können vorzugsweise auf ihren Oberflächen zum Teil Kanten aufweisen, um eine hohe Schleifwirkung zu ergeben.
Spezifische Beispiele für Schleifmittel, die in der vorliegenden Erfindung verwendet werden sollen, umfassen AKP-20A, AKP-30, AKP-50 und HIT-50, hergestellt von Sumitomo Chemical Co., Ltd.; G5, G7 und S-1, hergestellt von Nippon Chemical Industrial Co., Ltd.; und TF-100, TF-140, 100ED und 140ED, hergestellt von Toda Kogyo Co., Ltd. Die Schleifmittel, die in der vorliegenden Erfindung verwendet werden sollen, können hinsichtlich ihrer Art, ihres Gehalts und ihrer Kombination je nach Verwendungszweck von der unteren Schicht zu der oberen Schicht abgewandelt werden. Diese Schleifmittel können in die magnetische Beschichtungslösung in Form einer Dispersion in einem Bindemittel eingearbeitet werden.
Die Zusatzstoffe, die in der vorliegenden Erfindung verwendet werden sollen, können solche sein, die eine Schmierwirkung, eine antistatische Wirkung, eine dispergierende Wirkung, eine weichmachende Wirkung usw. aufweisen. Z. B. können Molybdändisulfid, Wolframdisulfid, Graphit, Bornitrid, fluorierter Graphit, Siliconöl, Silicon mit einer polaren Gruppe, mit Fettsäure modifiziertes Silicon, fluorhaltiges Silicon, fluorhaltiger Alkohol, fluorhaltiger Ester, Polyolefin, Polyglycol, Alkylphosphatester und ein Alkalimetallsalz davon, Alkylsulfatester und ein Alkalimetallsalz davon, Polyphenylether, fluorhaltiger Alkylsulfatester und ein Alkalimetallsalz davon, Monofettsäureester, Difettsäureester oder Trifettsäureester einer einbasigen Fettsäure mit 10 bis 24 Kohlenstoffatomen (welche eine ungesättigte Bindung enthalten kann oder verzweigt sein kann) und ein Salz davon mit Metallen (z. B. Li, Na, K, Cu), ein einwertiger, zweiwertiger, dreiwertiger, vierwertiger, fünfwertiger und sechswertiger Alkohol mit 12 bis 22 Kohlenstoffatomen (welche eine ungesättigte Bindung enthalten können oder verzweigt sein können), ein Alkoxyalkohol mit 12 bis 22 Kohlenstoffatomen oder eine einbasische Fettsäure mit 10 bis 24 Kohlenstoffatomen (welche eine ungesättigte Bindung enthalten kann oder verzweigt sein kann) mit einem einwertigen, zweiwertigen, dreiwertigen, vierwertigen, fünfwertigen oder sechswertigen Alkohol mit 2 bis 12 Kohlenstoffatomen (welche eine ungesättigte Bindung enthalten oder verzweigt sein können), ein aliphatischer Ester eines Monoalkylethers eines Alkylenoxidpolymers, ein aliphatisches Amid mit 8 bis 22 Kohlenstoffato men, ein aliphatisches Amin mit 8 bis 22 Kohlenstoffatomen, usw., verwendet werden. Zu spezfischen Beispielen für solche Zusatzstoffe gehören Laurinsäure, Myristinsäure, Palmitinsäure, Stearinsäure, Behensäure, Butylstearat, Oleinsäure, Linolsäure, Linolensäure, Elaidinsäure, Octylstearat, Amylstearat, Isooctylstearat, Octylmyristat, Butoxyethylstearat Anhydrosorbitanmonostearat, Anhydrosorbitandistearat, Anhydrosorbitantristearat, Oleylalkohol und Laurylalkohol.
Weiterhin können nichtionische, oberflächenaktive Mittel wie Alkylenoxid, Glycerin, Glycidol und ein Alkylphenol-Ethylenoxid-Additionsprodukt, kationische oberflächenaktive Mittel wie cyclisches Amin, Esteramid, quaternäres Ammoniumsalz, ein Hydantoinderivat, eine heterocyclische Verbindung, Phosphonium und Sulfonium; anionische oberflächenaktive Mittel, die polare Gruppen enthalten, wie Carbonsäure, Sulfonsäure, Phosphorsäure, Estersulfat und Esterphosphat; amphoterische oberflächenaktive Mittel wie Aminosäure, Aminosulfonsäure, Schwefel- oder Phosphorsäureester von Aminoalkohol und Alkylbetain, usw., verwendet werden. Diese oberflächenaktiven. Mittel werden weiter in "Kaimen Kasseizai Binran (Handbuch der oberflächenaktiven Mittel)", Sangyo Tosho K.K., beschrieben. Diese Gleitmittel, antistatischen Mittel, usw., müssen nicht hundertprozentig rein sein, sondern können Verunreinigungen wie Isomere, nicht umgesetztes Material, Nebenprodukte, Zersetzungsprodukte und Oxide enthalten. Die Konzentration dieser Verunreinigungen liegt vorzugsweise im Bereich von 30% oder weniger, mehr bevorzugt 10% oder weniger.
Diese Gleitmittel und oberflächenaktiven Mittel, die in der vorliegenden Erfindung verwendet werden sollen, können hinsichtlich ihrer Art und ihres Gehalts von der unteren nichtmagnetischen Schicht zu der oberen magnetischen Schicht je nach Bedarf variiert werden. Z. B. können Fettsäuren bezüglich ihrer Schmelzpunkte von der unteren nichtmagnetischen Schicht zu der oberen magnetischen Schicht variiert werden, um ihr Austreten an die Oberfläche zu regeln. Ester können hinsichtlich ihrer Siedepunkte oder Polarität von. der unteren nichtmagnetischen Schicht zu der oberen magnetischen Schicht variiert werden, um ihr Austreten an die Oberfläche zu regeln. Der Gehalt der oberflächenaktiven Mittel kann so geregelt werden, daß die Beschichtungsstabilität verbessert wird. Der Gehalt eines oberflächenaktiven Mittels in der unteren nichtmagnetischen Schicht kann höher sein als der in der oberen magnetischen Schicht, um die Schmierwirkung zu verbessern. Die folgende Erfindung ist nicht auf diese Beispiele beschränkt.
Die Zusatzstoffe, die in der vorliegenden Erfindung verwendet werden sollen, können ganz oder teilweise dem System bei jedem Schritt während der Herstellung der magnetischen Beschichtungslösung zugegeben werden. Z. B. können diese Zusatzstoffe mit magnetischen Materialien vor dem Kneten vermischt werden. Weiterhin können diese Zusatzstoffe dem System während des Schritts des Knetens der magnetischen Materialien mit einem Bindemittel und einem Lösungsmittel zugegeben werden. Alternativ dazu können diese Zusatzstoffe dem System während oder nach dem Dispergierungsschritt oder unmittelbar vor dem Beschichtungsschritt zugegeben werden. Beispiele für die Handelsnamen dieser Gleitmittel, die in der vorliegenden Erfindung verwendet werden sollen, umfassen NAA-102, NAA-415, NAA-312, NAA-160, NAA-180, NAA-174, NAA-175, NAA-222, NAA-34, NAA-35, NAA-171, NAA-122, NAA-142, NAA-160, NAA-173K, gehärtete Rizinusöl-Fettsäure, NAA-42, NAA-44, Cation SA, Cation MA, Cation AB, Cation BB, Nymeen L-201, Nymeen L-202, Nymeen S-202, Nonion E-208, Nonion P-208, Nonion S-207, Nonion K-204, Nonion NS-202, Nonion NS-210, Nonion HS-206, Nonion L-2, Nonion S-2, Nonion S-4, Nonion O-2, Nonion LP-20R, Nonion PP-40R, Nonion SP-60R, Nonion OP-80R, Nonion OP-85R, Nonion LT-221, Nonion ST-221, Nonion OT-221, Monogly MB, Nonion DS-60, Anon BF, Anon LG, Butylstearat, Butyllaurat und Erucasäure, hergestellt von Nippon Oils and Fats Co., Ltd., Ölsäure, hergestellt von Kanto Chemical Co., Ltd., FAL-205 und FAL-123, hergestellt von Takemoto Yushi Co., Ltd.; Enujerubu LO, Enujerubu IPM und Sarisosyzer E4030, hergestellt von Shin Nihon Rika Co., Ltd.; TA-3, KF-96, KF-96L, KF-96H, KF-410, KF-420, KF-965, KF-54, KF-50, KF-56, KF-907, KF-851, X-22-819, X-22-822, KF-905, KF-700, KF-393, KF-857, KF-860, KF-865, X-22-980, KF-101, KF-102, KF-103, X-22-3710, X-22-3715, KF-910 und KF-3935, hergestellt von The Shin-Etsu Chemical Co., Ltd., Armide P, Armide C und Armoslip CP, hergestellt von Lion Armor Co., Ltd.; Duomine TDO, hergestellt von Lion Fat and Oil Co., Ltd.; BA-41G, hergestellt von The Nisshin Oil Mills Co., Ltd.; und Profan 2012E, Newpole PE61, Ionet MS-400, Ionet MO-200, Ionet DL-200, Ionet DS-300, Ionet DS-1000 und Ionet DO-200, hergestellt von Sanyo Chemical Co., Ltd.
Beispiele für organische Lösungsmittel, die in der vorliegenden Erfindung verwendet werden können, umfassen: Ketone, wie Aceton, Methylethylketon, Methylisobutylketon, Diisobutylketon, Cyclohexanon, Isophoron und Tetrahydrofuran; Alkohole, wie Methanol, Ethanol, Propanol, Butanol, Isobutylalkohol, Isopropylalkohol und Methylcyclohexanol; Ester wie Methylacetat, Butylacetat, Isobutylacetat, Isopropylacetat, Ethylbutyrat und Glycolacetat; Glycolether, wie Glycoldimethylether, Glycolmonoethylether und Dioxan; aromatische Kohlenwasserstoffe wie Benzol, Toluol, Xylol, Cresol und Chlorbenzol; chlorierte Kohlenwasserstoffe wie Methylenchlorid, Ethylenchlorid, Tetrachlorkohlenstoff, Chloroform, Ethylenchlorhydrin und Dichlorbenzol, N,N-Dimethylformamid, und Hexan. Diese organischen Lösungsmittel können in beliebigen Verhältnissen verwendet werden. Diese organischen Lösungsmittel sind nicht notwendigerweise 100%ig rein und können Verunreinigungen wie Isomere, nicht umgesetztes Material, Produkte von Nebenreaktionen, Zersetzungsprodukte, Oxide und einen Wassergehalt neben den Hauptbestandteilen enthalten. Der Gehalt dieser Verunreinigungen liegt vorzugsweise im Bereich von 30% oder weniger, mehr bevorzugt 10% oder weniger. Ein Lösungsmittel mit einer hohen Oberflächenspannung kann für die untere nichtmagnetische Schicht verwendet werden, um die Beschichtungsstabilität zu erhöhen. Speziell ist es wesentlich, daß das arithmetische Mittel der Lösungsmittelzusammensetzung für die obere Schicht nicht kleiner ist als das der Lösungsmittelzusammensetzung für die untere Schicht.
Falls erforderlich, kann die Art der organischen Lösungsmittel, die in der vorliegenden Erfindung verwendet werden sollen, in der oberen Schicht und der unteren Schicht gleich sein. Ein Lösungsmittel mit einer hohen Oberflächenspannung (z. B. Cyclohexanon, Dioxan) kann für die untere nichtmagnetische Schicht verwendet werden, um die Beschichtungsstabilität zu erhöhen. Speziell ist es wesentlich, daß das arithmetische Mittel der Lösungsmittelzusammensetzung für die obere Schicht nicht kleiner als das der Lösungsmittelzusammensetzung für die untere Schicht ist. Um die Dispergierbarkeit zu erhöhen, ist die Polarität des organischen Lösungsmittels vorzugsweise einigermaßen hoch. Die Lösungsmittel, die für die Beschichtungslösungen für die untere nichtmagnetische Schicht und die obere magnetische Schicht verwendet werden sollen, enthalten jeweils vorzugsweise ein Lösungsmittel mit einem Löslichkeitsparameter von 8 bis 11 und einer Dielektrizitätskonstante von 15 oder mehr bei 20°C in einer Menge von 15% oder mehr.
In dem Dickenaufbau des magnetischen Aufzeichnungsmediums der vorliegenden Erfindung liegt die Dicke des nichtmagnetischen Trägers im Bereich von im allgemeinen 1 bis 100 μm, vorzugsweise 4 bis 80 μm, die Dicke der unteren nichtmagnetischem Schicht liegt im Bereich von im allgemeinen 0,5 bis 10 μm, bevorzugt 1 bis 5 μm, und die Dicke der oberen magnetischen Schicht liegt im Bereich von im allgemeinen 0,05 bis 1,0 μm, bevorzugt 0,05 bis 0,6 μm, mehr bevorzugt 0,05 bis 0,3 μm. Die Summe der Dicken der oberen Schicht und der unteren Schicht liegt im Bereich des 1/100- bis 2fachen der Dicke des nichtmagnetischen Trägers. Eine Grundierungsschicht kann zwischen dem nichtmagnetischen Träger und der unteren Schicht angebracht werden, um die Adhäsion zwischen diesen zu erhöhen. Die Dicke der Grundierungsschicht liegt allgemein im Bereich von 0,01 bis 2 μm, vorzugsweise 0,05 bis 0,5 μm. Eine Rückseitenüberzugsschicht kann auf der anderen Seite des nichtmagnetischen Trägers angebracht werden. Die Dicke der Rückseitenüberzugsschicht liegt allgemein im Bereich von 0,1 bis 2 μm, vorzugsweise 0,3 bis 1,0 μm. Für diese Grundierungs- und Rückseitenüberzugsschichten kann man bekannte Materialien verwenden.
Bei dem nichtmagnetischen Träger, der in der vorliegenden Erfindung verwendet werden soll, kann es sich um jede bekannte Folie, wie Polyester, z. B. Polyethylenterephthalat und Polyethylennaphthalat, Polyolefin, Cellulosetriacetat, Polycarbonat, Polyamid, Polyimid, Polyamidimid, Polysulfon, Aramid und aromatisches Polyamid handeln. Diese Trägermaterialien) können vorab einer Coronaentladung, Plasmabehandlung, einer Behandlung zur Erzielung einer leichten Anhaftung, Wärmebehandlung, Staubentfernungsbehandlung usw. unterzogen werden. Um die Aufgaben der vorliegenden Erfindung zu lösen, ist es erforderlich, einen nichtmagnetischen Träger mit einer mittleren Mittellinien-Oberflächenrauhigkeit von 0,03 μm oder weniger, vorzugsweise 0,02 μm oder weniger, mehr bevorzugt 0,01 μm oder weniger, zu verwenden. Ein solcher nichtmagnetischer Träger hat vorzugsweise nicht nur eine kleine mittlere Oberflächenrauhigkeit an der Mittellinie sondern auch keine großen Ausstülpungen mit einer Abmessung von 1 μm oder mehr. Die Form der Oberflächenrauhigkeit kann zwanglos durch die Größe und Menge des Füllstoffes, der, soweit erforderlich, in den Träger eingearbeitet wird, geregelt werden. Zu Beispielen für den Füllstoff gehören Oxide und Carbonate von Ca, Si und Ti, und fein verteiltes Pulver aus organischem Material wie Acryl.
Der nichtmagnetische Träger, der in der vorliegenden Erfindung verwendet werden soll, weist vorzugsweise F-5-Werte (d. h., die Belastung bei einer 5%igen Dehnung) von 5 bis 50 kg/mm² in Bahnlaufrichtung und 3 bis 30 kg/mm² in Richtung der Bahnbreite auf. Im allgemeinen ist der F-5-Wert in der Bahnlängsrichtung (Bahnlaufrichtung) höher als der F-5-Wert in Richtung der Bahnbreite. Wenn jedoch die Querfestigkeit (Festigkeit in Richtung der Bahnbreite) des nichtmagnetischen Trägers hoch sein muß, ist die vorliegende Erfindung nicht auf diese Angabe beschränkt.
Der nichtmagnetische Träger weist vorzugsweise eine Wärmeschrumpfung in Längsrichtung (Bahnlaufrichtung) und Querrichtung (Richtung der Bahnbreite) von im allgemeinen 3% oder weniger, mehr bevorzugt 1,5% oder weniger bei 100°C während 30 Minuten und allgemein 1% oder weniger, mehrbevorzugt 0,5% oder weniger, bei 80°C während 30 Minuten auf. Die Bruchfestigkeit des Trägers liegt vorzugsweise im Bereichvon 5 bis 100 kg/mm² in beiden Richtungen. Der Elastitätsmodul des Trägers liegt vorzugsweise im Bereich von 100 bis 2000 kg/mm² in beiden Richtungen.
Das Verfahren zur Herstellung der magnetischen Beschichtungslösung für die magnetische Schicht in dem magnetischen Aufzeichnungsmedium der vorliegenden Erfindung umfaßt mindestens einen Knetschritt, einen Dispergierungsschritt und einen Mischschritt, welcher wahlweise vor oder nach diesen Schritten vorgesehen ist. Diese Schritte können jeweils aus zwei oder mehr Stufen bestehen. Die Rohmaterialien, die in der vorliegenden Erfindung verwendet werden sollen, z.B. ferromagnetische Pulver, Bindemittelharze, nichtmagnetische Pulver, Ruß, Schleifmittel, antistatische Mittel, Gleitmittel und Lösungsmittel, könnendem System zu Beginn oder während jedes Schritts zugegeben werden. Diese Rohmaterialien können dem System jeweils chargenweise in 2 oder mehr Stufen zugegeben werden. Z. B. kann Polyurethan chargenweise in dem Knetschritt, Dispergierungsschritt oder Mischschritt zur Einstellung der Viskosität nach der Dispergierung in das System eingebracht werden.
Um die Aufgaben der vorliegenden Erfindung zu lösen, kann natürlich eine bekannte Herstellungsmethode als ein solcher Schritt verwendet werden. Bei dem Knetschritt kann eine Vorrichtung mit einer starken Knetkraft, wie z. B. ein kontinuierlicher Kneter und ein Druckkneter verwendet werden, um den Br-Wert des magnetischen Aufzeichnungsmediums der vorliegenden Erfindung. zu erhöhen. Wenn ein kontinuierlicher.
Kneter oder Druckkneter verwendet wird, werden die magnetischen Pulver mit dem gesamten Bindemittel oder einem Teil davon (vorzugsweise 30 Gew.-% oder mehr des Gesamtgewichts aller Bindemittelharze) in einer Menge von 15 bis 500 Gewichtsteilen bezogen auf 100 Gewichtsteile der magnetischen Pulver geknetet. Diese Knetmethoden sind in JP-A-1-106388 und JP-A-64-79274 näher beschrieben. Bei der Herstellung der Beschichtungslösung der unteren nichtmagnetischen Schicht wird vorzugsweise ein Dispersionsmedium mit einer hohen relativen Dichte verwendet. Zirkoniumoxidperlen und Metallperlen sind hierfür geeignet.
In der vorliegenden Erfindung kann ein gleichzeitiges Mehrfachbeschichtungsverfahren, wie es in JP-A-62-212933 beschrieben ist, verwendet werden, um eine höhere Effizienz bei der Herstellung des magnetischen Aufzeichnungsmediums zu ergeben. Beispiele für die Vorrichtung und Verfahren zum Auftragen eines magnetischen Aufzeichnungsmediums mit einer Mehrschichtenstruktur gemäß der vorliegenden Erfindung umfassen die folgenden:

1. Ein Tiefdruckbeschichtungsverfahren, Walzenbeschichtungsverfahren, Rakelstreichverfahren, Extrusionsbeschichtungsverfahren oder dergleichen, was normalerweise für eine magnetische Beschichtung verwendet wird, wird eingesetzt, um eine untere Schicht bereitzustellen. Dann wird auf die untere Schicht eine obere Schicht mittels einer Extrusionsbeschichtungsvorrichtung vom Trägerdruck-Typ wie in JP-B-1-46186, JP-B-60-238179 und JP-B-2-265672 beschrieben, aufgetragen, während die untere Schicht feucht ist;
2. Eine obere Schicht und eine untere Schicht werden fast gleichzeitig mittels eines Beschichtungskopfs mit zwei Beschichtungsdurchgangsschlitzen, wie in JP-A-63-88080, JP-A-2-17921 und JP-A-2-265672 beschrieben, aufgetragen; und
3. Eine obere Schicht und eine untere Schicht werden fast gleichzeitig mittels einer Extrusionsbeschichtungsvorrichtung mit einer Unterstützungswalze wie in JP-A-2-174965 beschrieben aufgetragen.

Um das Zusammenlagern von ferromagnetischem Pulver zu verhindern, welches die elektromagnetischen Eigenschaften des magnetischen Aufzeichnungsmediums ver schlechtert, kann ein Verfahren verwendet werden, das in JP-A-62-95174 und JP-A-1-236968 beschrieben ist, um die Beschichtungslösung im Inneren des Beschichtungskopfes mit einer Scherkraft zu versehen. Was die Viskosität der Beschichtungslösung anbelangt, wird vorzugsweise der in der japanischen Patentanmeldung Nr. 1-312659 offenbarte Bereich eingehalten.
In der vorliegenden Erfindung erfolgt die Auftragung der unteren Schicht auf den nichtmagnetischen Träger vorzugsweise durch das sogenannte Naß-auf-Naß-Beschichtungsverfahren.
Beispiele für das Naß-auf-Naß-Beschichtungsverfahren zur Verwendung bei der Herstellung der oberen Schicht und der unteren Schicht umfassen das sogenannte sukzessive Beschichtungsverfahren, welches das Auftragen einer ersten Schicht und dann das so bald wie möglich erfolgende Auftragen einer zweiten Schicht auf die erste Schicht, während diese noch feucht ist, umfaßt, und das Beschichtungsverfahren, welches das Extrusionsbeschichten in einer Mehrschichtenstruktur zur gleichen Zeit umfaßt.
Dieses Naß-auf-Naß-Beschichtungsverfahren kann ein Beschichtungsverfahren für ein magnetisches Aufzeichnungsmedium sein, wie es in JP-A-61-139929 beschrieben ist.
Um ein magnetisches Aufzeichnungsmedium gemäß der vorliegenden Erfindung zu erhalten, muß eine starke Orientierung bzw. Ausrichtung bewirkt werden. Eine Magnetspule mit 1000 G (Gauss) oder mehr und ein Cobaltmagnet mit 2000 G oder mehr werden vorzugsweise in Kombination verwendet. Weiterhin wird vorzugsweise ein geeignetes Trocknungsverfahren vor dem Orientierungsschritt bereitgestellt, um die Orientierbarkeit nach dem Trocknen zu maximieren. Wenn die vorliegende Erfindung auf ein Diskettenmedium angewandt wird, ist ein Orientierungsverfahren für eine Zufallsorientierung erforderlich.
Als Kalanderwalzenwalze kann eine Walze verwendet werden, die aus einem wärmebeständigen Kunststoff wie Epoxy, Polyimid, Polyamid und Polyimidamid hergestellt ist. Nur Metallwalzen können in Kombination verwendet werden. Die Verarbeitungstemperatur liegt vorzugsweise im Bereich von 70°C oder höher, mehr bevorzugt 80°C oder hö her. Der lineare Druck liegt vorzugsweise im Bereich von 200 kg/cm, mehr bevorzugt 300 kg/cm. Die Kalandriergeschwindigkeit liegt im Bereich von 20 bis 700/min. Die Wirkungen der vorliegenden Erfindung können weitehin bei einer Temperatur von 80°C oder höher und einem linearen Druck von 300 kg/cm oder mehr erhalten werden.
Das magnetische Aufzeichnungsmedium der vorliegenden Erfindung weist vorzugsweise einen Reibungskoeffizient von 0,5 oder weniger, mehr bevorzugt 0,3 oder weniger, bezogen auf SUS420J auf der Seite der oberen Schicht und der anderen Seite auf. Die magnetische Schicht hat vorzugsweise einen spezifischen Oberflächeneigenwiderstand von 1 × 10⁴ bis 1 × 10¹¹ Ω/Fläche. In der Konfiguration, bei der die untere Schicht einzeln aufgetragen ist, liegt der spezifische Oberflächeneigenwiderstand vorzugsweise im Bereich von 1 × 10⁴ bis 1 × 10⁸ Ω/Fläche. Die Rückseitenschicht hat vorzugsweise einen spezifischen elektrischen Oberflächenwiderstand von 1 × 10³ bis 1 × 10⁹ Ω.
Die obere magnetische Schicht weist vorzugsweise eine Elastizität von 300 bis 2000 kg/mm² bei 0,5% Dehnung sowohl in der Bahnbeschichtungs-(Lauf-)richtung als auch der Quer-(Breiten-)richtung auf. Die Bruchfestigkeit der oberen magnetischen Schicht liegt vorzugsweise im Bereich von 2 bis 30 kg/cm². Die Elastizität des magnetischen Aufzeichnungsmediums liegt vorzugsweise im Bereich von 100 bis 1500 kg/mm² sowohl in der Bahnbeschichtungsrichtung als auch der Querrichtung. Die Restdehnung des magnetischen Aufzeichnungsmediums liegt vorzugsweise im Bereich von 0,5% oder weniger. Die Wärmeschrumpfung des magnetischen Aufzeichnungsmediums beträgt bei allen Temperaturen unterhalb von 100°C vorzugsweise 1% oder weniger, mehr bevorzugt 0,5% oder weniger, am meisten bevorzugt 0,1% oder weniger.
Die obere Schicht und die untere Schicht hat jeweils vorzugsweise Hohlräume von 30 Vol.-% oder weniger, mehr bevorzugt 20 Vol.-% oder weniger. Die Hohlräume sind vorzugsweise klein, um eine hohe Ausgangsleistung zu ergeben. In einigen Fällen werden je nach Verwendungszweck bestimmte Hohlräume bevorzugt bereitgestellt. Z. B. sind im Fall von magnetischen Aufzeichnungsmedien zur Datenaufzeichnung, deren wiederholte Verwendung besonders gefordert ist, die Hohlräume vorzugsweise groß, um eine ausgezeichnete Betriebslebensdauer zu ergeben. Für diese Werte können in Abhängigkeit von dem Verwendungszweck leicht geeignete Bereiche festgelegt werden.
Bei den magnetischen Kennwerten des magnetischen Aufzeichnungsmediums der vorliegenden Erfindung, die unter einem Magnetfeld von 5 kOe gemessen werden, liegt das Rechteckigkeitsverhältnis (squareness ratio) im Bereich von vorzugsweise 0,70 oder mehr, mehr bevorzugt 0,80 oder mehr, am meisten bevorzugt 0,90 oder mehr in der Bandlaufrichtung. Das Rechteckigkeitsverhältnis in den zwei Richtungen senkrecht zu der Bandlaufrichtung liegt vorzugsweise im Bereich von 80% oder weniger von dem in der Bandrichtung. Der SFD-Wert der magnetischen Schicht liegt vorzugsweise im Bereich von 0,6 oder weniger.
Das magnetische Aufzeichnungsmedium der vorliegenden Erfindung umfaßt eine untere Schicht und eine obere Schicht. Es kann daraus gefolgert werden, daß die physikalischen Eigenschaften des magnetischen Aufzeichnungsmediums von der unteren Schicht zu der oberen Schicht geändert werden können. Zum Beispiel kann die Elastizität der magnetischen Schicht erhöht werden, um die Betriebslebensdauer dieser zu verbessern, während die Elastizität der nichtmagnetischen Schicht geringer sein kann als die der magnetischen Schicht, um den Kontakt des magnetischen Aufzeichnungsmediums mit dem Kopf zu verbessern.
Das magnetische Aufzeichnungsmedium der vorliegenden Erfindung weist vorzugsweise physikalische Eigenschaften in den folgenden Bereichen auf.
Das magnetische Aufzeichnungsmedium der vorliegenden Erfindung weist einen Youngschen Elastizitätsmodul von allgemein 400 bis 5000 kg/mm², vorzugsweise 700 bis 4000 kg/mm², gemessen durch eine Zugprüfmaschine, auf. Die magnetische Schicht weist einen Youngschen Elastizitätsmodul von allgemein 400 bis 5000 kg/mm², vorzugsweise 700 bis 4000 kg/mm², eine Fließspannung von allgemein 3 bis 20 kg/mm², vorzugsweise 3 bis 15 kg/mm², und eine Fließdehnung unter Spannung von allgemein 0,2 bis 8%, vorzugsweise 0,4 bis 5%, auf.
Diese Eigenschaften hängen mit dem ferromagnetischen Pulver, Bindemittel, Ruß, anoranischen Pulver und Träger zusammen und beeinflussen so die Lebensdauer des magnetischen Aufzeichnungsmediums.
Die Biegesteifheit (Schlingensteifheit) des magnetischen Aufzeichnungsmediums der vorliegenden Erfindung. liegt vorzugsweise im Bereich von 40 bis 300 mg, wenn seine Gesamtdicke größer als 11,5 μm ist, 20 bis 90 mg, wenn seine Gesamtdicke im Bereich von 10,5 ± 1 μm ist, und 10 bis 70 mg, wenn seine Gesamtdicke kleiner als 9,5 μm ist.
Diese Eigenschaften hängen hauptsächlich mit dem Träger zusammen und sind somit wichtig für die Gewährleistung der Lebensdauer.
Die Häufigkeit von Rissen in dem magnetischen Aufzeichnungsmedium der vorliegenden Erfindung, gemessen bei 23°C und 70% relativer Feuchtigkeit, liegt vorzugsweise im Bereich von 20% oder weniger.
Das magnetische Aufzeichnungsmedium der voliegenden Erfindung weist vorzugsweise einen Cl/Fe-Spektrum-α-Wert von 0,3 bis 0,6 und einen N/Fe-Spektrum-β-Wert von 0,03 bis 0,12 auf der Oberfläche der magnetischen Schicht auf, bestimmt durch ein Röntgenphotoelektronenspektrometer.
Diese Eigenschaften hängen mit dem ferromagnetischen Pulver, anorganischen Pulver und Bindemittel zusammen und sind somit wichtig für die Gewährleistung der Lebensdauer.
Wenn das magnetische Aufzeichnungsmedium der vorliegenden Erfindung mit einem dynamischen Viscoelastometer gemessen wird, weist die magnetische Schicht vorzugsweise eine Glasübergangstemperatur Tg (maximaler Punkt des Verlustelastizitätsmoduls bei der dynamischen Viskoelastizität, gemessen bei 110 Hz) von 40 bis 120°C, einen Speichereiastizitätsmodul E' (50°C) von 0,8 × 10¹¹ bis 11 × 10¹¹ dyn/cm², und einen Verlustelastizitätsmodul E'' (50°C) von 0,5 × 10¹¹ bis 8 × 10¹¹ dyn/cm². Die magnetische Schicht weist vorzugsweise einen Verlustfaktor von 0,2 oder weniger auf. Wenn der Verlustfaktor zu groß ist, kann es leicht zu einem mangelnden Haftvermögen kommen. Diese Eigenschaften hängen mit dem Bindemittel, Ruß und Lösungsmittel zusammen und sind somit wichtige Eigenschaften, welche die Lebensdauer beeinflussen.
Die Adhäsionsfestigkeit zwischen dem nichtmagnetischen Träger und der magnetischen Schicht liegt vorzugsweise im Bereich von 10 g oder mehr, bestimmt unter einer 180°-Spannung durch ein 8 mm breites Band bei 23°C und 70% relativer Feuchtigkeit.
Die Oberfläche der oberen magnetischen Schicht weist vorzugsweise einen Kugelabrieb von 0,7 × 10^–7bis 5 × 10^–7 m³ bei 23°C und 70% relativer Feuchtigkeit auf. Dies gibt einen direkten Hinweis auf den Abrieb der Oberfläche der magnetischen Schicht und ist ein Maß für die Lebensdauer, die hauptsächlich mit dem ferromagnetischem Pulver verbunden ist.
Wenn fünf Abzüge einer Elektronenmikroskopaufnahme des magnetischen Aufzeichnungsmediums der vorliegenden Erfindung, die von einem Rasterelektronenmikroskop bei 50.000-facher Vergrößerung aufgenommen wurde, visuell überprüft werden, beträgt die Anzahl der Schleifkörner auf der Oberfläche der magnetischen Schicht vorzugsweise 0,1/μm² oder mehr. Die Anzahl der Schleifkörner an der Kantenoberfläche der oberen magnetischen Schicht in dem magnetischen Aufzeichnungsmedium der vorliegenden Erfindung beträgt vorzugsweise 5/100 μm² oder mehr. Diese Eigenschaften werden von den Schleifkörnern und dem Bindemittel in der magnetischen Schicht beeinflußt und sind somit Maße, welche die Lebensdauer beeinflussen.
Wenn das magnetische Aufzeichnungsmedium der vorliegenden Erfindung einer Gaschromatographie unterworfen wird, liegt die Menge der in dem magnetischen Aufzeichnungsmedium zurückgebliebenen Lösungsmittel vorzugsweise im Bereich von 50 mg/m² oder weniger.
Die Menge der in der oberen Schicht verbliebenen Lösungsmittel liegt vorzugsweise im Bereich von 50 mg/m² oder weniger, mehr bevorzugt 10 mg/m². Die Menge der in der oberen Schicht verbliebenen Lösungsmittel ist vorzugsweise geringer als die in der unteren Schicht.
Die Solfraktion, d. h., das Verhältnis des löslichen Feststoffgehalts, der aus dem magnetischen Aufzeichnungsmedium der vorliegenden Erfindung mit THF extrahiert wird, zum Gewicht der magnetischen Schicht, liegt vorzugsweise im Bereich von 15% oder weni ger. Sie wird durch das ferromagnetische Pulver und das Bindemittel beeinflußt und ist somit ein Maß für die Lebensdauer.
Die vorliegende Erfindung wird in den folgenden Beispielen näher beschrieben, aber die vorliegende Erfindung sollte nicht als auf diese Beispiele beschränkt verstanden werden.
BEISPIEL 1

Die Beschichtungslösungen für die obere magnetische Schicht und die untere nichtmagnetische Schicht wurden gemäß der folgenden Formulierung hergestellt. BEISPIEL 1-1 Beschichtungslösung für die untere nichtmagnetische Schicht

Anorganisches Pulver TiO₂ Mittlerer Korndurchmesser: 0,035 μm Kristallitsystem: Rutil TiO₂-Gehalt: 90 Gew.-% Oberflächenbehandelte Schicht auf dem anorganischen Pulver: Al₂O₃ (10 Gew.-%) Spezifische Oberfläche nach dem BET-Verfahren: 40 m²/g DBP-Öladsorption: 27–38 g/100 g pH: 7	80 Teile
Ruß Mittlerer Korndurchmesser: 16 mμ DBP-Öladsorption: 80 ml/100 g pH. 8,0 Spezifische Oberfläche nach dem BET-Verfahren: 250 m²/g Gehalt an flüchtigen Bestandteilen: 1,5%	20 Teile
Vinylchiorid-Vinylacetat-Vinylalkohol-Copolymer (86 : 13 : 1; enthält eine polare -N(CH₃)₃ ⁺Cl^–-Gruppe; Polymerisationsgrad: 400)	12 Teile
Polyesterpolyurethanharz (Neopentylglycol/Caprolactonpolyol/MDI = 0,9/2,6/1; enthält eine -SO₃Na-Gruppe in einer Menge von 1 × 10^–4 eq/g)	5 Teile
Butylstearat	1 Teil
Stearinsäure	1 Teil
Methylethylketon	100 Teile
Cyclohexanon	50 Teile
Toluol	50 Teile

Beschichtungslösung für die obere magnetische Schicht

Fein verteiltes ferromagnetisches Pulver (Zusammensetzung: Fe/Zn/Ni = 92/4/4) Hc: 1.600 Oe Spezifische Oberfläche nach dem BET-Verfahren: 60 m²/g Kristallitgröße: 195 Å Mittlere Länge in Richtung der Längsachse: 0,20 μm Längsachsen/Querachsen-Verhältnis: 10 Sättigungsmagnetisierung (σs): 130 emu/g Oberflächenbehandlungsmittel: Al₂O₃, SiO₂	100 Teile
Vinylchloridcopolymer (enthaltend eine -SO₃Na-Gruppe in einer Menge von 1 × 10^–4 eq/g; Polymerisationsgrad: 300)	12 Teile
Polyesterpolyurethanharz (Neopentyl/Caprolactonpolyol/MDI = 0,9/2,6/1; enthält eine -SO₃Na-Gruppe in einer Menge von 1 × 10^–4 eq/g)	3 Teile
α-Aluminiumoxid (mittlerer Korndurchmesser: 0,3 μm)	2 Teile
Ruß (mittlerer Korndurchmesser: 0,10 μm)	0,5 Teile
Butylstearat	1 Teil
Stearinsäure	2 Teile
Methylethylketon	90 Teile
Cyclohexanon	50 Teile
Toluol	60 Teile

Die jeweiligen Bestandteile für die zwei Beschichtungslösungen wurden mittels eines kontinuierlichen Kneters geknetet und dann mittels einer Sandmühle dispergiert. Zu den so erhaltenen Dispersionen wurde ein Polyisocyanat in einer Menge von 1 Teil für die Beschichtungslösung für die untere nichtmagnetische Schicht, 3 Teile für die Beschichtungslösung für die obere magnetische Schicht, und Butylacetat in einer Menge von 40 Teilen für jede Beschichtungslösung zugegeben. Die Materialien wurden jeweils durch einen Filter mit einem mittleren Porendurchmesser von 1 μm filtriert, um die Beschichtungslösungen für die untere nichtmagnetische Schicht und die obere magnetische Schicht herzustellen.
Die Beschichtungslösung für die untere nichtmagnetische Schicht und die Beschichtungslösung für die obere magnetische Schicht wurden bei einer gleichzeitigen Mehrfachbeschichtung eingesetzt. Im einzelnen wurde die Beschichtungslösung für die untere nichtmagnetische Schicht auf einen 7 μm dicken Polyethylenterephthalatträger mit einer mittleren Mittellinien-Oberflächenrauhigkeit von 0,01 μm bis zu einer Trockendicke von 2 μm aufgetragen und die Beschichtungslösung für die obere magnetische Schicht wurde unmittelbar darauf bis zu einer Trockendicke von 0,5 μm aufgetragen. Während die beiden Schichten feucht waren, wurde das Material unter einem Cobaltmagneten mit einer magnetischen Kraft von 3000 G und einer Magnetspule mit einer magnetischen Kraft von 1500 G orientiert. Nachdem es getrocknet worden war, wurde das Material dann mit einem 7-stufigen, nur aus Metallwalzen gefertigten Kalander, bei einer Temperatur von 90°C behandelt. Das Material wurde dann in 8 mm breite Streifen geschnitten, um ein 8 mm-Videoband von Beispiel 1-1 herzustellen.
Weiterhin wurden die Proben der Beispiele 1-2 bis 1-12 und der Vergleichsbeispiele 1-1 bis 1-3 in der gleichen Weise wie in Beispiel 1-1 hergestellt, mit der Ausnahme, daß die in den Tabellen 1-1 bis 1-2 angegebenen Faktoren geändert wurden. Die Eigenschaften dieser Proben wurden in ähnlicher Weise bewertet. Die Ergebnisse sind in den Tabellen 1-1 bis 1-2 angegeben.
Die mittlere Mittellinien-Oberflächenrauhigkeit (Ra) wurde bei einem Ausschlußwert von 0,25 mm mittels eines dreidimensionalen Oberflächenrauhigkeitmeßgeräts (hergestellt von Kosaka Kenkyusho) gemessen.
Elektromagnetische Eigenschaften

1. 7 MHz-Ausgangsleistung: Unter Verwendung eines 8 mm-Videorecorders (FUJIX8, hergestellt von Fuji Photo Film Co., Ltd.), wurde ein 7 MHz-Signal auf der Probe aufgezeichnet. Das aufgezeichnete 7 MHz-Signal wurde dann von der Probe wiedergegeben. Die Ausgangsleistung wurde mit einem Oszilloskop gemessen. Als Kontrolle wurde SAG P6-120 (ein 8 mm-Band, das von Fuji Photo Film Co., Ltd., hergestellt wird) verwendet.
2. C/N: Ein MHz-Signal wurde auf der Probe aufgezeichnet, wobei ein 8 mm-Videorecorder (FUJIX8, hergestellt von Fuji Photo Film Co., Ltd.) verwendet wurde. Wenn das aufgezeichnete 7 MHz-Signal von der Probe wiedergegeben wurde, wurde das bei 6 MHz erzeugte Rauschen durch ein Spektrumanalysegerät gemessen. Das Verhältnis des Rauschens zu dem wiedergegebenen Signal wurde bestimmt.

Die Daten in diesen Tabellen zeigen, daß die erfindungsgemäßen Proben, die mit einem anorganischen Oxid aus Al₂O₃, SiO₂, ZrO₂ oder dergieichen beschichtet sind, eine verbesserte Dispergierbarkeit, einen verringerten Ra-Wert und ausgezeichnete elektromagnetische Eigenschaften aufweisen. Die Vergleichsprobe 1-1, bei der sich kein anorganisches Oxid auf dem anorganischen Pulver befindet, weist eine schlechte Dispergierbarkeit, hohe Ra- und σ-Werte und schlechte elektromagnetische Eigenschaften auf. Die Vergleichsprobe 1-2, welche eine dicke Magnetschicht umfaßt, weist schlechte elektromagnetische Kennwerte auf. Die Vergleichsprobe 1-3, bei der ein sukzessives Mehrfachbeschichtungsverfahren eingesetzt wurde, konnte keine Proben ergeben.
BEISPIEL 2
Die Beschichtungslösungen für die obere magnetische Schicht und die untere, nichtmagnetische Schicht wurden gemäß der folgenden Formulierung hergestellt.
BEISPIEL 2-1

Beschichtungslösung für die untere nichtmagnetische Schicht: Die gleiche wie in Beispiel 1–1. Beschichtungslösung für die obere magnetische Schicht

Co-substituiertes Bariumferrit Spezifische Oberfläche nach dem BET-Verfahren: 35 m²/g Mittlerer Korndurchmesser: 0,06 Tafelachsen-Verhältnis: 5	100 Teile
Vinylchloridcopolymer (enthält eine -SO₃Na-Gruppe in einer Menge von 1 × 10^–5 eq/g; Polymerisationsgrad: 300)	9 Teile
Fein verteilte Schleifkörner (Cr₂O; mittlerer Korndurchmesser: 0,3 μm)	7 Teile
Toluol	30 Teile
Methylethylketon	30 Teile

Diese Bestandteile wurden mit einem Kneter etwa 1 Stunde lang geknetet. Die folgenden Bestandteile wurden dem Material zugegeben. Das Gemisch wurde dann mit einem Kneter etwa 2 Stunden lang dispergiert.

Polyesterpolyurethanharz (Neopentylglycol/Caprolactonpolyol/ MDI = 0,9/2,6/1; enthält eine -SO₃Na-Gruppe in einer Menge von 1 × 10^–4 eq/g; mittleres Molekulargewicht: 35.000)	5 Teile
Methylethylketon	200 Teile
Cyclohexanon	100 Teile
Toluol	100 Teile

Zudem Material wurden dann Ruß und grobkörnige Schleifmaterialien wie folgt zugegeben. Das Gemisch wurde dann mit einem Sandmahlwerk bei 2000 Upm etwa 2 Stunden lang dispergiert.

Ruß (mittlerer Korndurchmesser: 20–30 mμ; Ketjen Black EC (hergestellt von Lion Agzo Co., Ltd.))	5 Teile
Grobes Schleifmittel (α-Aluminiumoxid; AKP-12, hergestellt von Sumitomo Chemical Co., Ltd.; mittlerer Korndurchmesser: 0,5 μm)	2 Teile

Zu der so erhaltenen Dispersion wurden dann die folgenden Zusammensetzungen gegeben. Das Gemisch wurde dann mit einem Sandmahlwerk dispergiert, um eine Beschichtungslösung für die obere magnetische Schicht herzustellen.

Polyisocyanat (Coronate L, hergestellt von Nippon Polyurethane Co., Ltd.) 6 Teile

Tridecylstearat 6 Teile
Auf einen 75 μm dicken Polyethylenterephthalatträger wurde die oben erwähnte Beschichtungslösung für die untere nichtmagnetische Schicht bis zu einer Trockendicke von 2 μm aufgetragen. Die Beschichtungslösung für die magnetische Schicht wurde dann auf die untere nichtmagnetische Schicht bis zu einer Trockendicke von 0,5 μm aufgetragen, während die untere Schicht feucht war. Die andere Seite des Trägers wurde in ähnlicher Weise behandelt. Das Material wurde dann kalandriert, um ein magnetisches Aufzeichnungsmedium herzustellen. Das Material wurde dann ausgestanzt, um ein Stück mit einer Größe von 3,5 Zoll zu erhalten. Das Material wurde dann in eine 5-Zoll-Hülse mit einer darin befindlichen Auskleidung eingelegt. Vorgegebene mechanische Teile wurden dann dem Material hinzugefügt, um die 3,5-Zoll-Diskette des Beispiels 2-1 zu erhalten. Die Proben 2-2 bis 2-7 und die Vergleichsprobe 2-1 wurde in der gleichen Weise wie in Beispiel 2-1 hergestellt, mit der Ausnahme, daß die Faktoren wie in Tabelle 2 angegeben geändert wurden. Die Eigenschaften dieser Proben wurden dann bewertet. Die Ergebnisse sind in Tabelle 2 angegeben.
2F-Anfangs-Ausgangsleistung:
Berechnet bezogen auf die Ausgangsleistung der Probe 2-1, für die der Wert 100 festgesetzt wurde. Das verwendete Laufwerk ist PD211 (hergestellt von Toshiba Corpora tion).
Die Daten in Tabelle 2 zeigen, daß die erfindungsgemäßen Proben, bei denen die Oberfläche des anorganischen Pulvers mit einem anorganischen Oxid aus Al₂O₃, SiO₂, ZrO₂ oder dergleichen beschichtet ist, eine verbesserte Dispergierbarkeit, einen verringerten Ra-Wert und ausgezeichnete elektromagnetische Eigenschaften aufweisen. Die Vergleichsprobe 2-1, bei der sich kein anorganisches Oxid auf dem anorganischen Pulver befindet, weist eine schlechte Dispergierbarkeit, hohe Ra- und σ-Werte und schlechte elektromagnetische Kennwerte auf.
BEISPIEL 3
Der nichtmagnetische Träger war ein Polyethylenterephthalat (Dicke: 10 μm; F5-Wert: 20 kg/mm² in Maschinen-Richtung (MD-Richtung), 14 kg/mm² in Quer-Richtung (TD-Richtung): Youngscher Modul: 750 kg/mm² in Maschinen-Richtung, 470 kg/mm² in Quer-Richtung) oder Polyethylenterenaphthalat (Dicke: 7 μm; F5-Wert: 22 kg/mm² in Maschinen-Richtung, 18 kg/mm² in Quer-Richtung: Youngscher Modul: 750 kg/mm² in Maschinen-Richtung, 750 kg/mm² in Quer-Richtung). Die folgenden Zusammensetzungen wurden dann mit einem Dispersionsrührwerk 12 Stunden lang gerührt, um eine Grundierungslösung herzustellen.

Polyesterharz (enthällt eine -SO₃Na-Gruppe; Tg: 65°C; Na-Gehalt: 4.600 ppm) 100 Teile

Cyclohexanon 9900 Teile
Die so erhaltene Grundierungslösung wurde auf den nichtmagnetischen Träger mittels eines Stabrakelbeschichters bis zu einer Trockendicke von 0,1 μm aufgetragen.

Andererseits wurden eine Beschichtungslösung für die obere magnetische Schicht und eine Beschichtungslösung für die untere nichtmagnetische Schicht gemäß den folgenden Formulierungen hergestellt: Beschichtungslösung für die obere magnetische Schicht

Ferromagnetisches Pulver: Fe-Legierungspulver (Fe-Co-Ni) Zusammensetzung: Fe : Co : Ni = 92 : 6 : 2 Sinter-Inhibitor: Al₂O₃ Hc: 1600 Oe σs: 119 emu/g Länge in Richtung der Längsachse: 0,13 μm Längsachsen/Querachsen-Verhältnis: 7 Kristallitgröße: 172 Å Wassergehalt: 0,6 Gew.-%	100 Teile
Vinylchloridcopolymer (enthält -SO₃Na in einer Menge von 8 × 10^–5 eq/g; enthält -OH und Epoxygruppen; Tg: 71°C; Polymerisationsgrad: 300; Zahlenmittel des Molekulargewichts (Mn): 12.000; Gewichtsmittel des Molekulargewichts (Mw): 38.000)	13 Teile
Polyurethanharz (enthält -SO₃Na in einer Menge von 8 × 10^–5 eq/g und -OH-Gruppen in einer Menge von 8 × 10^–5 eq/g; Tg: 38°C; Mw: 50.000)	5 Teile
α-Aluminiumoxid (mittlerer Korndurchmesser: 0,15 μm; S_BET: 8,7 m²/g; pH: 8,2; Wassergehalt: 0,06 Gew.-%)	12 Teile
Cyclohexanon	150 Teile
Methylethylketon	150 Teile

Diese Bestandteile wurden mit einer Sandmühle 6 Stunden lang als Gemisch dispergiert. Zu der so erhaltenen Dispersion wurden 5 Teile Ölsäure, 7 Teile Stearinsäure und 15 Teile Butylstearat zugegeben, um eine Beschichtungslösung für die obere magnetische Schicht herzustellen. Beschichtungslösung für die untere nichtmagnetische Schicht

TiO₂ Mittlerer Korndurchmesser: 0,035 μm Kristallitsystem: Rutil TiO₂-Gehalt: 90% oder mehr Oberflächenschicht: Al₂O₃ (10 Gew.-%) S_BET: 35–45 m²/g Tatsächliche relative Dichte: 4,1 pH: 6,5–8,0	85 Teile
Ruß Mittlerer Korndurchmesser: 16 μm DBP-Öladsorption: 80 ml/100 g pH: 8,0 S_BET: 250 m²/g Färbevermögen: 143%	5 Teile
Vinylchloridcopolymer (enthält -SO₃Na in einer Menge von 8 × 10^–5 eq/g; enthält -OH und Epoxygruppen; Tg: 71°C; Polymerisationsgrad: 300; Zahlenmittel des Molekulargewichts (Mn): 12.000; Gewichtsmittel des Molekulargewichis (Mw): 38.000	13 Teile
Polyurethanharz 5 Teile (enthält -SO₃Na in einer Menge von 8 × 10^–5 eq/g und -OH-Gruppen in einer Menge von 8 × 10^–5 eq/g; Tg: 38°C; Mw: 50.000	5 Teile
Cyclohexan	100 Teile
Methylethylketon	100 Teile

Diese Bestandteile wurden mit einer Sandmühle 4 Stunden lang als Gemisch dispergiert. Zu der so erhaltenen Dispersion wurden 5 Teile Polyisocyanat (Coronate L), 5 Teile Ölsäure, 5 Teile Stearinsäure und 15 Teile Butylstearat zugegeben, um eine Beschichtungslösung für die untere nichtmagnetische Schicht herzustellen.
Die zwei Beschichtungslösungen wurden mit Hilfe zweier Abstreifmesser mit unterschiedlichen Abständen naß auf naß aufgetragen. Das Beschichtungsmaterial wurde unter einem Permanentmagneten von 3500 G und einer Magnetspule von 1600 G orientiert und dann getrocknet. Das Material wurde dann einem Superkalandrieren zwischen einem Paar von Metallwalzen bei einer Temperatur von 80°C unterzogen. In dem Beschichtungsmaterial betrugen die Dicken der magnetischen Schicht und der nichtmagnetischen Schicht 0,3 μm bzw. 3,0 μm.

Eine Beschichtungslösung wurde gemäß der folgenden Formulierung hergestellt: BC-Schicht

Ruß S_BET: 220 m²/g Mittlerer Korndurchmesser: 17 mμ DBP-Öladsorption: 75 ml/100 g Gehalt an flüchtigen Bestandteilen: 1,5% pH: 8,0 Schüttdichte: 15 Pfund/Fuß³	100 Teile
Nitrocellulose (RS1/1)	100 Teile
Polyesterpolyurethan (Nipplan, hergestellt von Nippon Polyurethane Co., Ltd.)	30 Teile
Dispergiermittel
Kupferoleat	10 Teile
Kupferphthalocyanin	10 Teile
Bariumsulfat (fällbar)	5 Teile
Methylethylketon	500 Teile
Toluol	500 Teile

Diese Zusammensetzungen wurden vorab geknetet und dann von einer Walzenmühle geknetet. Zu 100 Gewichtsteilen der Dispersion wurden die folgenden Zusammensetzungen gegeben:

Ruß S_BET: 200 m²/g Mittlerer Korndurchmesser: 200 mμ DBP-Öladsorption: 36 ml/100 g pH: 8,5 100 Teile

α-Al₂O₃ (mittlerer Korndurchmesser: 0,2 μm) 0,1 Teil
Das Gemisch wurde mit einem Sandmahlwerk dispergiert. Nach der Filtration wurden zu 100 Gewichtsteilen der Dispersion die folgenden Zusammensetzungen gegeben:

Methylethylketon 120 Teile

Polyisocyanat 5 Teile
Die so erhaltene Beschichtungslösung wurde auf die gegenüberliegende Seite des nichtmagnetischen Trägers mit Hilfe eines Stabrakelbeschichters bis zu einer Trockendicke von 0,5 μm aufgetragen. Das Beschichtungsmaterial wurde in 8 mm breite Strei fen geschnitten. So wurden Probe 1 (PET-Träger) und Probe 2 (PEN-Träger) in Form eines 8-mm-Videobands hergestellt.
An den so erhaltenen 8-mm-Videobändern wurden dann die folgenden Eigenschaften gemessen:
(1) TEM (Transmissions-Elektronenmikroskop)
Ein Ultradünnschnitt der magnetischen Schicht wurde unter einem Transmissions-Elektronenmikroskop betrachtet.
Von dem magnetischen Aufzeichnungsmedium wurde mit einem Diamantschneider eine Probe mit einer Dicke von etwa 0,1 μm geschnitten. Die Probe wurde unter dem Transmissions-Elektronenmikroskop betrachtet und photographiert. Auf der Photographie wurde die Grenzfläche zwischen der oberen Schicht und der unteren Schicht und die Oberfläche der magnetischen Schicht markiert und die Dicke der magnetischen Schicht wurde dann mit einem Bildprozessor IBAS II gemessen. Aus diesen Messungen wurden der Mittelwert d und die Standardabweichung σ bestimmt.
Der Mittelwert d der Dicke der magnetischen Schicht betrug 0,45 μm. Es wurde gefunden, daß der praktische Mittelwert d vorzugsweise im Bereich von 1 μm oder weniger, insbesondere 0,6 μm oder weniger, liegt. Die Standardabweichung σ der Fluktuationen der Dicke der magnetischen Schicht betrug 0,008 μm oder weniger. Es wurde gefunden, daß die praktische Standardabweichung σ vorzugsweise im Bereich von 0,02 μm oder weniger, insbesondere 0,01 μm oder weniger, liegt.
Das Magnetband wurde gestreckt, um die magnetische Schicht von dem Träger abzulösen. Die magnetische Schicht wurde dann mit einer Klinge von dem Träger abgeschält. Dann wurden 500 mg der derart abgeschälten magnetischen Schicht in 100 ml einer 1-N-NaOH-Lösung in Methanol refluxiert, um das Bindemittel zu hydrolysieren. Da das ferromagnetische Pulver eine große relative Dichte aufweist, sank es zu Boden. Die überstehende Lösung wurde dann entfernt.
Das ferromagnetische Pulver wurde dreimal durch Dekantieren mit Wasser gewaschen, und dann dreimal mit THF gewaschen. Das so erhaltene ferromagnetische Pulver wurde dann bei einer Temperatur von 50°C in einem Vakuumtrockner getrocknet. Das ferromagnetische Pulver wurde dann in Kollodium dispergiert. Das dispergierte ferromagnetische Pulver wurde dann unter einem Transmissions-Elektronenmikroskop betrachtet. Es wurde gefunden, daß die ferromagnetischen Körner eine Länge in Richtung der Längsachse von 0,13 μm und ein Längsachsen/Querachsen-Verhältnis von 10 aufwiesen. Es wurde gefunden, daß die praktische Länge in Richtung der Längsachse 0,4 μm oder weniger, vorzugsweise 0,3 μm oder weniger betragen muß, und das praktische Längsachsen/Querachsen-Verhältnis im Bereich von 2 bis 20, vorzugsweise 2 bis 15 liegen muß.
(2) AFM (Rasterkraftmikroskop)
Die Oberflächenrauhigkeit R_rms wurde bestimmt. Die Oberfläche der magnetischen Schicht wurde mit einem Nanoscopell, hergestellt von Digital Instrument Inc., in einem Bereich von 6 μm × 6 μm bei einem Tunnelstrom von 10 nA und einer Vorspannung von 400 mV abgetastet. Die Oberflächenrauhigkeit R_rms wurde in diesem Bereich bestimmt.
Das Ergebnis war, daß R_rms 6 nm betrug. Es wurde gefunden, daß der praktische R_rms-Wert 10 nm oder weniger, vorzugsweise 8 nm oder weniger, betragen muß.
(3) Oberflächenrauhigkeitsmeßgerät
Die Oberflächenrauhigkeit wurde mit 3d-MIRAU gemessen. Ra, R_rms und der Gipfel-Tal-Wert; (P-V-Wert) in einer Zone von etwa 250 mm × 250 mm wurden mit dem MIRAU-Verfahren bestimmt, wobei TOPO3D, hergestellt von WYKO, verwendet wurde. Eine Kugeloberflächenkorrektur und Zylinderkorrektur wurden bei einer Meßwellenlänge von etwa 650 nm durchgeführt. Dies ist ein berührungsfreies Oberflächenrauhigkeitsmeßgerät, welches mit Lichtinterferenz arbeitet. Der Ra-Wert betrug 2,7 nm. Es wurde gefunden, daß der praktische Ra-Wert vorzugsweise im Bereich von 1 bis 4 nm, mehr bevorzugt 2 bis 3,5 nm liegt. Der R_rms-Wert betrug 3,5 nm. Es wurde gefunden, daß der praktische R_rms-Wert vorzugsweise im Bereich von 1,3 bis 6 nm, mehr bevorzugt 1,5 bis 5 nm liegt. Der P-V-Wert betrug 20 bis 30 nm. Es wurde gefunden, daß der praktische P-V-Wert vorzugsweise im Bereich von 80 nm oder weniger, mehr bevorzugt 10 bis 60 nm, liegt.
(4) VSM (Magnetometer mit vibrierender Probe)
Die magnetischen Eigenschaften der magnetischen Schicht des Magnetbands wurden mit einem Magnetometer mit vibrierender Probe, das von Toei Kogyo K.K. hergestellt wird, bei einem Hm-Wert von 5 kOe gemessen.
Das Ergebnis war, daß Hc 1620 Oe, Hr (90°) 1800 Oe, Br/Bm 0,82 und SFD 0,583 betrug. Es wurde gefunden, daß der praktische Hc-Wert im Bereich von 1500 bis 2500 Oe, vorzugsweise 1600 bis 2000 Oe, liegen muß. Es wurde auch gefunden, daß der praktische Hr-Wert (90°) im Bereich von 1000 bis 2800 Oe, vorzugsweise 1200 bis 2500 Oe, liegen muß. Es wurde ferner gefunden, daß der praktische Br/Bm-Wert im Bereich von 0,75 oder mehr, vorzugsweise 0,8 oder mehr, liegen muß. Es wurde ferner gefunden, daß der praktische SFD-Wert im Bereich von 0,7 oder weniger, vorugsweise 0,6 oder weniger, liegen muß.
(5) Röntgenbeugung
Das in Test (1) aus der magnetischen Schicht extrahierte ferromagnetische Pulver wurde einer Röntgenbeugung unterworfen.
Das Magnetband wurde direkt einer Röntgenbeugung unterworfen. Aus dem Unter schied der Halbwertsbreite der Beugungslinie zwischen der (4,4,0)-Ebene und der (2,2,0)-Ebene wurde die Kristallitgröße bestimmt. Das Ergebnis war, daß die Kristallitgröße 180 Å betrug. Es wurde gefunden, daß die praktische Kristallitgröße vorzugsweise im Bereich von 400 Å oder weniger, insbesondere 100 bis 300 Å, liegt.
(6) Zugprobe
Der Youngsche Modul, die Fließspannung und die Fließdehnung unter Spannung des Magnetbands wurde mittels einer Zugprüfmaschine (Universalzugprüfmaschine STM-T-50B, hergestellt von Toyo Baldwin Co., Ltd.) mit einer Zuggeschwindigkeit von 10%/min in einer Atmosphäre von 23°C und 70% relativer Feuchtigkeit bestimmt.
Das Magnetband wies einen Youngschen Modul von 1200 kg/mm² bei einer Dehnung von 0,5%, eine Fließspannung von 6 bis 7 kg/mm² und eine Fließdehnung unter Span nung von 0,8% auf. Der praktische Youngsche Modul bei einer Dehnung von 0,5% liegt vorzugsweise im Bereich von 400 bis 2000 kg/mm², mehr bevorzugt 500 bis 1500 kg/mm². Es wurde auch gefunden, daß die praktische Fließspannung vorzugsweise im Bereich von 3 bis 20 kg/mm², insbesondere 4 bis 14 kg/mm², liegt. Es wurde weiterhin gefunden, daß die praktische Fließdehnung unter Spannung vorzugsweise im Bereich von 0,2 bis 8%, insbesondere 0,4 bis 5%, liegt.
(7) Biegungssteife, Schlingensteifheit
Eine Schlingenprobe wurde aus einer 8 mm breiten und 50 mm langen Probe hergestellt. An der Schlingenprobe wurde dann mit einem Schlingensteifheitsprüfgerät die Kraft (mg) gemessen, die erforderlich ist, um eine Deformation von 5 mm mit einer Deformationsgeschwindigkeit von etwa 3,5 mm/s zu erhalten.
Das Ergebnis war, daß das 8-mm p6-120-Band eine Dicke von 10,5 μm besaß und eine Steifheit von 40 bis 60 mg aufwies. Es wurde gefunden, daß die praktische Steifheit vorzugsweise im Bereich von 20 bis 90 mg, insbesondere 30 bis 70 mg, liegt, wenn die Dicke des Bandes 10,5 ± 1 μm beträgt. Es wurde auch gefunden, daß die praktische Steifheit vorzugsweise im Bereich von 40 bis 200 mg liegt, wenn die Dicke des Bandes 11,5 μm oder mehr beträgt. Es wurde ferner gefunden, daß die praktische Steifheit vor zugsweise im Bereich von 10 bis 70 mg liegt, wenn die Dicke des Bandes 9,5 μm oder weniger beträgt.
(8) Zugbruch
Die Häufigkeit einer Rißbildung wurde bei 23°C und 70% relativer Feuchtigkeit gemessen.
Eine 10 cm lange Bandprobe wurde unter dem Mikroskop bei 400facher Vergrößerung betrachtet, um die Häufigkeit von 5 oder mehr offenkundigen Rissen festzustellen, die auf der Oberfläche der magnetischen Schicht in Erscheinung treten, während sie von beiden Enden mit einer Zuggeschwindigkeit von 0,1 mm/s gezogen wurde.
Die Häufigkeit der Rißbildung betrug 4%. Es wurde gefunden, daß die praktische Häufigkeit der Rißbildung vorzugsweise im Bereich von 20% oder weniger, insbesondere 10% oder weniger, liegt.
(9) Wärmeschrumpfung
Die Wärmeschrumpfung des Magnetbandes wurde gemessen nachdem es bei einer Temperatur von 70°C 48 Stunden lang aufbewahrt worden war.
Die Probe wurde 48 Stunden lang in einem konstanten Temperaturbad mit 70°C aufbewahrt. Die Änderung der Länge vom Beginn bis nach der Aufbewahrung wurde durch die ursprüngliche Länge geteilt, um die Wärmeschrumpfung zu bestimmen.
Die Wärmeschrumpfung betrug 0,2%. Es wurde gefunden, daß die praktische Wärmeschrumpfung vorzugsweise im Bereich von 0,4% oder weniger, insbesondere 0,1 bis 0,3% liegt.
(10) ESCA
Es wurden der Cl/Fe-Spektrum-α-Wert und der N/Fe-Spektrum-β-Wert bestimmt.
Für die Messung von α und β wurde ein Röntgenphotoelektronenspektrometer (hergestellt von. PERKIN-ELMER Co., Ltd.) verwendet. Als Röntgenquelle wurde eine Mg-Anode verwendet. Die Messung wurde bei 300 W durchgeführt. Das in dem Videoband enthaltene Gleitmittel wurde mit n-Hexan abgespült. Das Videoband wurde dann in das Röntgenphotoelektronenspektrometer eingesetzt. Die Entfernung zwischen der Röntgenquelle und der Probe betrug 1 cm. Das Probensystem wurde bis zum Vakuum evakuiert. Nach 5 Minuten wurden das Cl-2P-Spektrum, N-1S-Spektrum und Fe-2P(3/2)-Spektrum integriert und 10 Minuten lang gemessen. Die Badenergie wurde auf 100 eV gehalten. Das integrierte Intensitätsverhältnis des Cl-2P-Spektrums zum Fe-2P(3/2)-Spektrum wurde berechnet, um α zu bestimmen.
Weiterhin wurde das integrierte Intensitätsverhältnis des N-1S-Spektrums zum Fe-2P(3/2)-Spektrum berechnet, um β zu bestimmen.
Das Ergebnis war, daß α 0,45 und β 0,07 betrug. Es wurde gefunden, daß der praktische α-Wert vorzugsweise im Bereich von 0,3 bis 0,6, insbesondere 0,4 bis 0,5 liegt. Es wurde auch gefunden, daß der praktische β-Wert vorzugsweise im Bereich von 0,03 bis 0,12, insbesondere 0,04 bis 0,1, liegt.
(11) Rheovibron
Die Viskoelastizität des Videobands wurde bei einer Frequenz von 110 Hz gemessen, wobei ein dynamisches Viskoelastometer (Rheovibron, hergestellt von Toyo Baldwin Co., Ltd.) verwendet wurde. Tg ist definiert als Peak-Temperatur von E''. Bei diesem Prüfverfahren wird eine Vibration an einem Ende an das Band angelegt, und die dem anderen Ende übertragene Vibration gemessen.
Tg betrug 73°C, E' (50°C) betrug 4 × 10¹⁰ dyn/cm², und E'' (50°C) betrug 1 × 10¹¹. Es wurde gefunden, daß der praktische Tg-Wert vorzugsweise im Bereich von 40 bis 120°C, insbesondere 50 bis 110°C, liegt. Es wurde auch gefunden, daß der praktische E'-Wert (50°C) vorzugsweise im Bereich von 0,8 × 10¹¹ bis 11 × 10¹¹ dyn/cm², insbesondere 1 × 10¹¹ bis 9 × 10¹¹ dyn/cm² liegt. Es wurde weiterhin gefunden, daß der praktische E''-Wert (50°C) vorzugsweise im Bereich von 0,5 × 10¹¹ bis 8 × 10¹¹ dyn/cm², insbesondere 0,7 × 10¹¹ bis 5 × 10¹¹ dyn/cm² liegt.
(12) Adhäsionsfestigkeit
Die Adhäsionsfestigkeit zwischen dem Träger und der magnetischen Schicht wurde durch eine 180°-Schälmethode bestimmt.
Eine 8 mm breite Probe, die von dem Videoband abgeschnitten worden war, wurde auf ein von 3 M Corporation hergestelltes Klebeband gegeben und dann die 180°-Ablösefestigkeit bei 23°C und 70% relativer Feuchtigkeit gemessen.
Das Ergebnis war 50 g. Es wurde gefunden, daß die praktische Adhäsionsfestigkeit vorzugsweise im Bereich von 10 g oder mehr, insbesondere 20 g oder mehr, liegt.
(13) Abrieb
Der Kugelabrieb der Oberfläche der magnetischen Schicht wurde bei 23°C und 70% relativer Feuchtigkeit bestimmt.
Die Probe wurde an beiden Enden mit einem Klebeband an einem Präparatenglas befestigt. Eine Stahlkugel mit 6,25 mm Durchmesser wurde auf der Probe gleiten gelassen, wobei eine Belastung von 50 g darauf angelegt wurde. Im einzelnen durchlief die Stahlkugel einmal eine Entfernung von 20 mm mit einer Geschwindigkeit von 20 mm/s. Die Stahlkugel wurde dann auf eine weitere Testoberfläche geleitet. Das gleiche Experiment wurde zwanzigmal wiederholt. Die so untersuchte Oberfläche wurde dann unter einem Mikroskop bei 40facher Vergrößerung betrachtet.
Ausgehend von einer kreisförmigen Oberfläche wurde ihr Durchmesser bestimmt. Aus dem Durchmesser wurde der Abrieb berechnet.
Das Ergebnis betrug 0,7 × 10^–5 bis 1,1 × 10^–5 m³. Es wurde gefunden, daß der praktische Abrieb vorzugsweise im Bereich von 0,1 × 10^–5 bis 5 × 10^–5 m³, insbesondere 0,4 × 10^–5 bis 2 × 10^–5 m³ liegt.
(14) SEM (Rasterelektronenmikroskop)
Die Oberflächenbeschaffenheit der magnetischen Schicht wurde unter einem Rasterelektronenmikroskop betrachtet.
Die magnetische Schicht wurde unter einem Elektronenmikroskop S-900, das von Hitachi Ltd. hergestellt wird, bei einer 5000fachen Vergrößerung photographiert. Es wurden fünf Abzüge der Photographie erhalten. Auf diesen Abzügen wurden die Schleifkörner auf der Oberfläche der magnetischen Schicht gemessen.
Das Ergebnis war, daß die Anzahl der Schleifkörner 0,2/μm² betrug. Es wurde gefunden, daß die praktische Anzahl der Schleifkörner vorzugsweise im Bereich von 0,1/μm² oder mehr, insbesondere 0,12/μm² bis 0,5/μm², liegt.
(15) GC (Gaschromatographie)
Die Menge der in dem Magnetband zurückbleibenden Lösungsmittel wurde durch Gaschromatographie bestimmt.
Unter Verwendung eines Gaschromatographen GC-14A, der von Shimadzu Seisakusho Ltd. hergestellt wird, wurde eine 20-cm²-Probe auf eine Temperatur von 120°C erwärmt, um die Menge der in dem magnetischen Aufzeichnungsmedium zurückbleibenden Lösungsmittel zu messen.
Die Menge der zurückbleibenden Lösungsmittel betrug 8 mg/m². Es wurde gefunden, daß die praktische Menge der zurückbleibenden Lösungsmittel vorzugsweise im Bereich von 50 mg/m² oder weniger, insbesondere 20 mg/m² oder weniger, liegt.
(16) Solfraktion
Das Verhältnis der aus der magnetischen Schicht in dem Magnetband mit THF extrahierten löslichen Anteile. zu dem Gewicht der magnetischen Schicht wurde bestimmt. Als Ergebnis betrug die Solfraktion 7%. Es wurde gefunden, daß die praktische Solfraktion vorzugsweise im Bereich von 15% oder weniger, insbesondere 10% oder weniger, liegt.
Das efindungsgemäße 8-mm-Videoband mit den oben erwähnten Eigenschaften wurde mit im Handel erhältlichen Videobändern verglichen. Die Ergebnisse sind in Tabelle 3 angegeben.
TABELLE 3
Diese Eigenschaften wurden gemäß den oben erwähnten Verfahren oder allgemeinen Verfahren bestimmt.
Die Kriterien waren wie folgt:
Jitter:
E ... weniger als 0,2 μs.
P ... 0,2 μs oder mehr.
Lagerstabilität:
E ... kein Rost auf der Oberfläche nach 2 Wochen langem Aufbewahren bei 60°C und 90%
P ... Rost auf der Oberfläche nach 2 Wochen langem Aufbewahren bei 60°C und 90%
Betriebslebensdauer: Eine 120 Minuten dauernde Wiedergabe wurde 100mal mit einer 8-mm-Kassette wiederholt
E ... kein Blockieren, das 5 Minuten oder länger andauerte.
P ... Blockieren nach 100 Wiederholungen

Kratzer: Es erfolgte ein 10minütiger Betrieb im Standbildmodus
E ... es waren keine Kratzer sichtbar
P ... Kratzer waren sichtbar BEISPIEL 4 (Grundformulierung) Untere nichtmagnetische Schicht

Anorganisches Pulver TiO₂ Mittlerer Korndurchmesser 0,035 μm Kristallines System: Rutil TiO₂-Gehalt: 90 Gew.-% Oberflächenschicht auf anorganischem Pulver: Al₂O₃ (10 Gew.-%) Spezifische Oberfläche nach dem BET-Verfahren: 40 m²/g DBP-Öladsorption: 27–38 g/100 g pH: 7	80 Teile
Ruß Mittlerer Korndurchmesser: 16 mμ DBP-Öladsorption: 80 ml/100 g pH: 8,0 Spezifische Oberfläche nach dem BET-Verfahren: 250 m²/g Gehalt an flüchtigen Bestandteilen: 1,5%	20 Teile
Vinylchlorid-Copolymer (MR-110; enthält eine -SO₃Na-Gruppe in einer Menge von 5 × 10^–6 eq/g und eine Epoxygruppe in einer Menge von 3,5 Gew.-% bezogen auf die Monomereinheit; Polymerisationsgrad: 350)	12 Teile
Polyesterpolyurethanharz (Neopentylglycol/Caprolactonpolyol/MDI = 0,9/2,6/1; enthält eine -SO₃Na-Gruppe in einer Menge von 1 × 10^–4 eq/g)	5 Teile
Butylstearat	1 Teil
Stearinsäure	1 Teil
Methylethylketon	200 Teile

Obere magnetische Schicht (die in den folgenden Beispielen ebenfalls vorhanden ist)

Ferromagnetisches Legierungspulver (prozentuale Zusammensetzung: Fe : Ni : Co = 93 : 3 : 3) Hc: 1600 Oe Spezifische Oberfläche: 58 m²/g Kristallitgröße: 170 Å Korngröße (Länge in Richtung der Längsachse): 0,18 μm Längsachsen/Querachsen-Verhältnis: 8 Sättigungs-Magnetisierung σs: 125 emu/g	100 Teile
Vinylchlorid-Copolymer (MR-110; enthält eine -SO₃Na-Gruppe in einer Menge von 5 × 10^–6eq/g und eine Epoxygruppe in einer Menge von 3,5 Gew.-% bezogen auf die Monomereinheit; Polymerisationsgrad: 350)	12 Teile
Polyesterpolyurethanharz (Neopentylglycol/Caprolactonpolyol/MDI = 0,9/2,6/1; enthält eine -SO₃Na-Gruppe in einer Menge von 1 × 10^–4 eq/g)	3 Teile
α-Aluminiumoxid (mittlerer Korndurchmesser: 0,3 μm)	5 Teile
Ruß (mittlerer Korndurchmesser: 0,10 μm)	0,5 Teile
Butylstearat	1 Teil
Stearinsäure	2 Teile
Methylethylketon	200 Teile

Für die beiden Beschichtungslösungen wurden die jeweiligen Bestandteile mit Hilfe eines kontinuierlichen Kneters geknetet und dann mittels einer Sandmühle dispergiert. Zu den so erhaltenen Dispersionen wurde ein Polyisocyanat in einer Menge von einem Teil für die Beschichtungslösung für die untere nichtmagnetische Schicht und drei Teilen für die Beschichtungslösung für die obere magnetische Schicht und Butylacetat in einer Menge von 40 Teilen für jede Beschichtungslösung zugegeben. Die Materialien wurden jeweils durch einen Filter mit einem mittleren Porendurchmesser von 1 μm filtriert, um die Beschichtungslösungen für die untere nichtmagnetische Schicht und die obere magnetische Schicht herzustellen.
Die Beschichtungslösung für die untere nichtmagnetische Schicht und die Beschichtungslösung für die obere magnetische Schicht wurden durch eine gleichzeitige Mehrfachbeschichtung aufgetragen. Im einzelnen wurde die Beschichtungslösung für die untere nichtmagnetische Schicht auf einen 7 μm dicken Polyethylenterephthalatträger mit einer mittleren Mittellinienoberflächenrauhigkeit von 0,01 μm bis zu einer Trockendicke von 2 μm aufgetragen. Die Beschichtungslösung für die obere magnetische Schicht wurde unmittelbar darauf bis zu einer Trockendicke von 0,2 μm aufgetragen. Während die beiden Schichten feucht waren, wurde das Material unter einem Cobaltmagneten mit einer Magnetkraft von 3000 G und einer Magnetspule mit einer Magnetkraft von 1500 G orientiert. Nachdem es getrocknet war, wurde das Material mit einem siebenstufigen Kalander, der ausschließlich aus Metallwalzen bestand, bei einer Temperatur von 90°C behandelt. Das Material wurde dann zu 8 mm breiten Streifen geschnitten, um ein 8-mm-Videoband herzustellen:
BEISPIEL 4-1
Zu der Grundformulierung wurden 2,4 Teile Phenylphosphonsäure als Oberflächenbehandlungsmittel für ein anorganisches Pulver gemäß der vorliegenden Erfindung zusammen mit dem anorganischen Pulver und dem Bindemittel zugegeben. Diese Menge entspricht 3 μMol/m², bezogen auf die spezifische Oberfläche des verwendeten Pulvers.
BEISPIEL 4-2
Zu der Grundformulierung wurden 4,8 Teile einer epoxidhaltigen Verbindung, die durch die folgende Formel dargestellt ist, als Oberflächenbehandlungsmittel für ein anorgarisches Pulver gemäß der vorliegenden Erfindung zugegeben. Diese Menge entspricht 3 μMol/m², bezogen auf die spezifische Oberfläche des verwendeten Pulvers.
BEISPIEL 4-3
Zu der Grundformulierung wurden 30 Teile γ-Glycidoxypropyltrimethoxysilan (Silankupplungsmittel) als Oberflächenbehandlungsmittel für ein anorganisches Pulver gemäß der vorliegenden Erfindung zugegeben. Diese Menge entspricht 3 μMol/m², bezogen auf die spezifische Oberfläche des verwendeten Pulvers.
BEISPIEL 4-4
Das in der Grundformulierung enthaltene anorganische Pulver wurde ersetzt durch das folgende αFe₂O₃:

αFe₂O₃ Oberflächenschicht: Al₂O₃ (10 Gew.-%) Mittlerer Korndurchmesser: 0,03 μm Spezifische Oberfläche nach dem BET-Verfahren: 35 m²/g 80 Teile
Weiterhin wurden 2,1 Teile Phenylphosphonsäure dem System gemäß der vorliegenden Erfindung zugegeben. Diese Menge entspricht 3 μMol/m², bezogen auf die spezifische Oberfläche des verwendeten Pulvers.
BEISPIEL 4-5
Das in der Grundformulierung enthaltende anorganische Pulver wurde durch das folgende BaSO₄ ersetzt:

BaSO₄ Oberflächenschicht: Al₂O₃ (10 Gew.-%) Mittlerer Korndurchmesser: 0,04 μm Spezifische Oberfläche nach dem BET-Verfahren: 50 m²/g 80 Teile
Weiterhin wurden 3,0 Teile Phenylphosphonsäure dem System gemäß der vorliegenden Erfindung zugegeben. Diese Menge entspricht 3 μMol/m², bezogen auf die spezifische Oberfläche des verwendeten Pulvers.
BEISPIEL 4-6
Das in der Grundformulierung enthaltene anorganische Pulver wurde durch das folgende TiO₂ ersetzt:

TiO₂ Oberflächenschicht: Al₂O₃ (10 Gew.-%) Mittlerer Korndurchmesser: 0,08 μm Spezifische Oberfläche nach dem BET-Verfahren: 16 m²/g 80 Teile
Weiterhin wurden 5,5 Teile Phenylphosphonsäure dem System gemäß der vorliegenden Erfindung zugegeben. Diese Menge entspricht 3 μMol/m², bezogen auf die spezifische Oberfläche des verwendeten Pulvers.
BEISPIEL 4-7
Zu der Grundformulierung wurden 2,4 Teile Phenylphosphonsäure als Oberflächenbehandlungsmittel für das anorganische Pulver gemäß der vorliegenden Erfindung zugegeben. Diese Menge entspricht 3 μMol/m², bezogen auf die spezifische Oberfläche des verwendeten Pulvers. Die Dicke der oberen magnetischen Schicht betrug 0,8 μm.
BEISPIEL 4-8
Zu der Grundformulierung wurden 0,4 Teile Phenylphosphonsäure als Oberflächenbehandlungsmittel für das anorganische Pulver gemäß der vorliegenden Erfindung zugegeben. Diese Menge entspricht 3 μMol/m², bezogen auf die spezifische Oberfläche des verwendeten Pulvers.
BEISPIEL 4-9
Zu der Grundformulierung wurden 20 Teile Phenylphosphonsäure als Oberflächenbehandlungsmittel für das anorganische Pulver gemäß der vorliegenden Erfindung zugegeben. Diese Menge entspricht 3 μMol/m², bezogen auf die spezifische Oberfläche des verwendeten Pulvers.
VERGLEICHSBEISPIEL 4-1

Anstelle der Verwendung von TiO₂ in der unteren Schicht wurde die folgende Formulierung verwendet:

Ruß Mittlerer primärer Korndurchmesser: 16 mμ DBP-Öladsorption: 80 ml/100 g pH: 8,0 Spezifische Oberfläche nach dem BET-Verfahren: 250 m²/g Gehalt an flüchtigen Bestandteilen: 1,5%	50 Teile
Vinylchlorid-Copolymer (MR-110; enthält -SO₃Na-Gruppen in einer Menge von 5 × 10^–6 eq/g und eine Epoxygruppe in einer Menge von 6,5 Gew.-% bezogen auf die Monomereinheit; Polymerisationsgrad: 350)	18 Teile
Polyesterpolyurethanharz (Neopentylglycol/Caprolactonpolyol/MDI = 0,9/2,6/1; enthält -SO₃Na-Gruppen in einer Menge von 1 × 10^–4 eq/g)	7 Teile
Butylstearat	1 Teil
Stearinsäure	1 Teil
Methylethylketon	200 Teile

VERGLEICHSBEISPIEL 4-2
Es wurde die gleiche Formulierung wie in Beispiel 4-1 verwendet, aber das Beschichtungsverfahren war ein sukzessives Beschichtungsverfahren.
VERGLEICHSBEISPIEL 4-3
Das anorganische Pulver, das in der Grundformulierung enthalten ist, wurde durch das folgende TiO₂ ersetzt:

TiO₂ Oberflächenschicht: Al₂O₃ (10 Gew.-%) Mittlerer Korndurchmesser: 0,2 μm Spezifische Oberfläche nach dem BET-Verfahren: 9 m²/g 80 Teile
VERGLEICHSBEISPIEL 4-4
Die Grundformulierung wurde verwendet.
VERGLEICHSBEISPIEL 4-5
Die Grundformulierung wurde verwendet, aber das TiO₂ war zuvor mit einem Polyol wie z. B. Trimethylolpropan oberflächenbehandelt worden.
VERGLEICHSBEISPIEL 4-6
Zu der Grundformulierung wurden 2,4 Teile Laurinsäure als Dispergiermittel für das in der unteren Schicht enthaltene anorganische Pulver zugegeben: Diese Menge entspricht 3 μMol/m², bezogen auf die spezifische Oberfläche des verwendeten Pulvers.
VERGLEICHSBEISPIEL 4-7
Zu der Grundformulierung wurde 0,1 Teil Phenylphosphonsäure als Dispergiermittel für das in der unteren Schicht enthaltene anorganische Pulver zugegeben. Diese Menge entspricht 0,125 μMol/m², bezogen auf die spezifische Oberfläche des verwendeten Pulvers.
VERGLEICHSBEISPIEL 4-8
Zu der Grundformulierung wurden 32 Teile Phenylphosphonsäure als Dispergiermittel für das in der unteren Schicht enthaltene anorganische Pulver zugegeben. Diese Menge entspricht 40 μMol/m², bezogen auf die spezifische Oberfläche des verwendeten Pulvers.
VERGLEICHSBEISPIEL 4-9
Zu der Grundformulierung wurden 2,4 Teile Phenylphosphonsäure als Dispergiermittel für das in der unteren Schicht enthaltene anorganische Pulver zugegeben. Diese Menge entspricht 3 μMol/m², bezogen auf die spezifische Oberfläche des verwendeten Pulvers. Die Dicke der magnetischen Schicht betrug 1,5 μm.
VERGLEICHSBEISPIEL 4-10
Es wurde die gleiche Formulierung wie in Beispiel 1 verwendet, mit der Ausnahme, daß die eingetragene Menge der Fettsäure in der unteren Schicht 2,5 Teile betrug.
Die so erhaltenen Proben wurden dann im Hinblick auf die folgenden Eigenschaften bewertet. Die Ergebnisse sind in den Tabellen 4-1 und 4-2 angegeben.
(Bewertungsverfahren)
Mittlere Mittellinienoberflächenrauhigkeit:
Die mittlere Mittellinienoberflächenrauhigkeit wurde mittels eines dreidimensionalen Oberflächenrauhigkeitsmeßgeräts (hergestellt von Kosaka Kenkyujo) bei einem Ausschlußwert von 0,25 mm bestimmt.
C/N:
Ein 7-MHz-Signal wird auf die Probe aufgezeichnet, wobei ein 8-mm-Videogerät (FUJIXB, hergestellt von Fuji Photo Film Co., Ltd.) verwendet wird. Wenn das aufgezeichnete 7-MHz-Signal von der Probe wiedergegeben wurde, wird das bei 6 MHz erzeugte Rauschen durch einen Spektrumanalysator (hergestellt von Hitachi Ltd.) gemessen. Das Verhältnis des Rauschens zu dem wiedergegebenen Signal wird bestimmt.
Jitter:
Der Jitter-Wert der Proben wurde durch ein Jitter-Meßgerät bestimmt.
μ-Wert:
Die Probe wurde waagerecht über ein Führungselement in einer Belastungszelle in Kontakt mit einem Edelstahlstab (SUS420J: Staboberflächenrauhigkeit Ra: 0,06 bis 0,08 μm, bestimmt durch ein Kontaktrauhigkeitsmeßgerät bei einem Ausschlußwert von 0,25 μ) bei einer Spannung (T₁) von 20 g (Wicklungswinkel: 180°) bei 23°C und 70% relativer Feuchtigkeit gehalten. Unter diesen Bedingungen wurde die Spannung (T₂) gemessen, die erforderlich war, um die Probe waagerecht mit einer Geschwindigkeit von 14 mm/s fortbewegen zu lassen. Auf der Grundlage dieser Messungen wurde der Reibungskoeffizient (μ-Wert) gemäß der folgenden Gleichung berechnet: μ = (1/π)·In(T2/T1)
Diese Tabellen ergeben die folgenden Schlußfolgerungen:
BEISPIELE 4-1 bis 4-5:
Die Erhöhung der Dispergierbarkeit durch das Oberflächenbehandlungsmittel für das anorganische Pulver in der unteren Schicht ergibt eine verbesserte Glätte der Oberfläche sowie verbesserte elektromagnetische Eigenschaften wie C/N. Die starke Adsorption einer organischen Verbindung als Oberflächenbehandlungsmittel durch das anorganische Pulver in der unteren Schicht verhindert, daß eine Fettsäure als Gleitmittel (z. B. Stearinsäure) durch das anorganische Pulver adsorbiert wird, was zu einer wirksamen Verwendung der Fettsäure führt und somit den Jitter verringert und die Betriebseigenschaften verbessert.
BEISPIEL 4-6:
Verglichen mit Beispiel 4-1 war der mittlere Korndurchmesser des anorganischen Pulvers groß. Es ergab sich jedoch kein großer Anstieg der Oberflächenrauhigkeit und kein starker Abfall der elektromagnetischen Eigenschaften, selbst wenn der mittlere Korndurchmesser etwa 0,08 μm betrug.
BEISPIEL 4-7:
Verglichen mit Beispiel 4-1 war die Dicke der magnetischen Schicht groß. Es ergab sich jedoch nur ein geringer oder kein Abfall der elektromagnetischen Eigenschaften, selbst wenn die Dicke etwa 0,8 μm betrug.
BEISPIEL 4-8:
Die Menge des Oberflächenbehandlungsmittels war größer als die in Beispiel 4-1 verwendete. Die elektromagnetischen Eigenschaften wiesen einen gewissen Abfall aufgrund einer Verdichtung auf. Es konnten jedoch ausreichende Wirkungen erreicht werden.
BEISPIEL 4-9:
Da die Menge des Oberflächenbehandlungsmittels geringer als die in Beispiel 4-1 verwendete war, ergab sich eine Abnahme der Oberflächenrauhigkeit aufgrund der Verringerung der Dispergierbarkeit. Es konnten jedoch ausreichende Wirkungen erreicht werden.
VERGLEICHSBEISPIEL 4-1:
Da die Zwischenschicht kein anorganisches Pulver aufwies, besaß das magnetische Aufzeichnungsmedium eine geringe Flexibilität, was zu einem schlechten Kontakt mit dem Kopf führte. Außerdem wies die so aufgetragene untere Schicht verschlechterte Oberflächeneigenschaften auf, wodurch die Oberflächeneigenschaften der magnetischen Schicht verschlechtert wurden. Dies führte zur Verschlechterung der elektromagnetischen Eigenschaften.
Vergleichsbeispiel 4-2:
Das sukzessive Beschichtungsverfahren verursachte verschlechtete Oberflächeneigenschaften. Dies führte zur Verschlechterung der elektromagnetischen Eigenschaften.
VERGLEICHSBEISPIEL 4-3:
Da das anorganische Pulver in der unteren Schicht eine große Korngröße aufwies, war die Dispergierbarkeit ausgezeichnet. Es wurden jedoch schlechte Oberflächeneigenschaften erhalten.
VERGLEICHSBEISPIEL 4-4:
Da das anorganische Pulver in der unteren Schicht ein fein verteiltes Pulver war, lagerte es sich leicht zusammen, was schlechte Oberflächeneigenschaften und folglich verschlechterte elektromagnetische Eigenschaften ergab. Außerdem war die Schmierwirkung unzureichend, da das Gleitmittel leicht von dem Pulver adsorbiert werden konnte. Außerdem ist der Jitter verschlechtert.
VERGLEICHSBEISPIELE 4-5 bis 4-6:
Polyol oder Laurinsäure als Oberflächenbehandlungsmittel wurde durch die als Gleitmittel eingearbeitete Stearinsäure wechselseitig adsorbiert, was zu einem Abfall der Dispergierbarkeit und der Betriebseigenschaften führte.
VERGLEICHSBEISPIEL 4-7:
Da die Menge der Phenylphosphonsäure als Oberflächenbehandlungsmittel klein war, konnte eine ausreichende dispergierende Wirkung nicht erhalten werden, was geringe oder gar keine Verbesserung der Oberflächeneigenschaften und Betriebseigenschaften ergab.
VERGLEICHSBEISPIEL 4-8:
Da die Menge der Phenylphosphonsäure als Oberflächenbehandlungsmittel zu groß war, ergab sich eine gewisse Unregelmäßigkeit der Oberfläche der unteren Schicht.
VERGLEICHSBEISPIEL 4-9:
Da die Dicke der magnetischen Schicht groß war, wurden die elektromagnetischen Eigenschaften aufgrund des Dickenverlustes verschlechtert.
VERGLEICHSBEISPIEL 4-10:
Da die aufgetragene Menge der Fettsäure groß war, wurde der Film weichgemacht, was zu einem Anstieg des Reibungskoeffizienten und folglich einer Verschlechterung des Jitters führte.
BEISPIELS
Als nichtmagnetischer Träger wurde ein Polyethylenterephthalat (Dicke: 10 μm; F5-Wert: 20 kg/mm² in MD-Richtung, 14 kg/mm² in TD-Richtung; Youngscher Modul: 750 kg/mm² in MD-Richtung, 470 kg/mm² in TD-Richtung) oder Polyethylenterenaphthalat (Dicke: 7 μm; F5-Wert: 22 kg/mm² in MD-Richtung, 18 kg/mm² in TD-Richtung; Youngscher Modul: 750 kg/mm² in MD-Richtung, 750 kg/mm² in TD-Richtung) verwendet. Die folgenden Zusammensetzungen wurden dann mit einem Dispersionsrührer 12 Stunden lang gerührt, um eine Grundierungslösung herzustellen:

Polyesterharz (enthält eine -SO₃Na-Gruppe; Tg: 65°C; Na-Gehalt: 4600 ppm) 100 Teile

Cyclohexanon 9900 Teile
Die so erhaltene Grundierungslösung wurde auf dem nichtmagnetischen Träger mittels eines Stabrakelbeschichters bis zu einer Trockendichte von 0,1 μm aufgetragen.

Andererseits wurde eine Beschichtungslösung für die obere magnetische Schicht und eine Beschichtungslösung für die untere nichtmagnetische Schicht gemäß den folgenden Formulierungen hergestellt: Beschichtungslösung für die obere magnetische Schicht

Ferromagnetisches Pulver: Fe-Legierungspulver (Fe-Co-Ni) Zusammensetzung: Fe : Co : Ni = 92 : 6 : 2 Sinterinhibitor: Al₂O₃ Hc: 1600 Oe σs: 119 emu/g Länge in Richtung der Längsachse: 0,13 μm Längsachsen/Querachsen-Verhältnis: 7 Kristallitgröße: 172 Å Wassergehalt: 0,6 Gew.-%	100 Teile
Vinylchlorid-Copolymer (enthält -SO₃Na in einer Menge von 8 × 10^–5 eq/g; enthält -OH und Epoxygruppen; Tg: 71°C; Polymerisationsgrad 300; Zahlenmittel des Molekulargewichts (Mn): 12.000; Gewichtsmittel des Molekulargewichts (Mw): 38.000)	13 Teile
Polyurethanharz (enthält -SO₃Na in einer Menge von 8 × 10^–5 eq/g und -OH-Gruppen in einer Menge von 8 × 10^–5 eq/g. Tg: 38°C; Mw: 50.000)	5 Teile
α-Aluminiumoxid (mittlerer Korndurchmesser 0,15 μm; S_BET: 8,7 m²/g; pH: 8,2; Wassergehalt: 0,06 Gew.-%)	12 Teile
Cyclohexanon	150 Teile
Methylethylketon	150 Teile

Diese Bestandteile wurden als Gemisch mittels einer Sandmühle 6 Stunden lang dispergiert. Zu der so erhaltenen Dispersion wurden 5 Teile Polyisocyanat (Coronate L) und Ölsäure, 7 Teile Stearinsäure und 15 Teile Butylstearat zugegeben, um eine Beschichtungslösung für die obere magnetische Schicht herzustellen. Beschichtungslösung für die untere nichtmagnetische Schicht

TiO₂ Mittlerer Korndurchmesser: 0,035 μm Kristallines System: Rutil TiO₂-Gehalt: 90% oder mehr Oberflächenschicht: Al₂O₃ (10 Gew.-%) S_BET: 35–45 m²/g Tatsächliche relative Dichte: 4,1 pH: 6,5–8,0	85 Teile
Ruß Mittlerer Korndurchmesser: 16 mμ DBP-Öladsorption: 80 ml/100 g pH: 8,0 S_BET: 250 m²/g Färbevermögen: 143%	5 Teile
Vinylchloridcopolymer (enthält -SO₃Na in einer Menge von 8 × 10^–15 eq/g; enthält -OH und Epoxygruppen; Tg: 71°C; Polymerisationsgrad: 300; Zahlenmittel des Molekulargewichts (Mn): 12.000; Gewichtsmittel des Molekulargewichts (Mw): 38.000)	13 Teile
Polyurethanharz (enthält-SO₃Na in einer Menge von 8 × 10^–5 eq/g und -OH-Gruppen in einer Menge von 8 × 10^–5 eq/g; Tg: 38°C; Mw: 50.000)	5 Teile
Organische Verbindung (Phenylsulfonsäure)	2,4 Teile
Cyclohexan	100 Teile
Methylethylketon	100 Teile

Diese Bestandteile wurden als Gemisch mittels einer Sandmühle 4 Stunden lang dispergiert. Zu der so erhaltenen Dispersion wurden 5 Teile Polyisocyanat (Coronate L), 5 Teile Ölsäure; 5 Teile Stearinsäure und 15 Teile Butylstearat zugegeben, um eine Beschichtungslösung für die untere nichtmagnetische Schicht herzustellen.
Die beiden Beschichtungslösungen wurden naß auf naß mittels zweier Abstreifmesser mit verschiedenen Abständen aufgetragen. Das Überzugsmaterial wurde unter einem Permanentmagneten von 3500 G und einer Magnetspule von 1600 G orientiert und dann getrocknet. Das Material wurde dann zwischen einem Paar von Metallrollen bei einer Temperatur von 80°C superkalandriert. In dem Beschichtungsmaterial betrug die Dicke der magnetischen Schicht und der nichtmagnetischen Schicht 0,3 μm bzw. 3,0 μm.

Ruß S_BET: 220 m²/g Mittlerer Korndurchmesser: 17 mμ DBP-Öladsorption: 75 ml/100 g Gehalt an flüchtigen Bestandteilen: 1,5% pH: 8,0 Schüttdichte: 15 Pfund/Fuß³	100 Teile
Nitrocellulose (RS1/1)	100 Teile
Polyesterpolyurethan (Nippllan, hergestellt von Nippon Polyurethane Co., Ltd.)	30 Teile
Dispergiermittel
Kupferoleat	10 Teile
Kupferphthalocyanin	10 Teile
Bariumsulfat (ausfällbar)	5 Teile
Methylethylketon	500 Teile
Toluol	500 Teile

Diese Zusammensetzungen wurden vorab geknetet, und dann mittels einer Walzenmühle geknetet. Zu 100 Gewichtsteilen der Dispersion wurden die folgenden Zusammensetzungen zugegeben:

Ruß S_BET: 200 m²/g Mittlerer Korndurchmesser: 200 mμ DBP-Öladsorption: 36 ml/100 g pH: 8,5 100 Teile

α-Al₂O₃ (mittlerer Korndurchmesser: 0,2 μm) 0,1 Teil
Das Gemisch wurde mit einem Sandmahlwerk dispergiert. Nach der Filtration wurden zu 100 Gewichtsteilen der Dispersion die folgenden Zusammensetzungen zugegeben:

Methylethylketon 120 Teile

Polyisocyanat 5 Teile
Die so erhaltene Beschichtungslösung wurde auf die gegenüberliegende Seite des nichtmagnetischen Trägers mit einem Stabrakelbeschichter bis zu einer Trockendicke von 0,5 μm aufgetragen. Das beschichtete Material wurde in 8 mm breite Streifen geschnitten: So wurden Probe 1 (PET-Träger) und Probe 2 (PEN-Träger) in Form eines 8-mm-Videobands hergestellt.
An den so erhaltenen 8-mm-Videobändern wurden dann die folgenden Eigenschaften gemessen:
(1) TEM (Transmissions-Elektronenmikroskop)
Ein Ultradünnschnitt der magnetischen Schicht wurde unter einem Transmissions-Elektronenmikroskop betrachtet.
Von dem magnetischen Aufzeichnungsmedium wurde mit einem Diamantschneider eine Probe mit einer Dicke von etwa 0,1 μm geschnitten. Die Probe wurde unter dem Transmissionselektronenmikroskop betrachtet und photographiert. Auf der Photographie wurden die Grenzfläche zwischen der oberen Schicht und der unteren Schicht und die Oberfläche der magnetischen Schicht markiert und die Dicke der magnetischen Schicht wurde dann mit einem Bildprozessor IBAII gemessen. Aus diesen Messungen wurde der Mittelwert d und die Standardabweichung σ bestimmt.
Der Mittelwert d der Dicke der magnetischen Schicht betrug 0,45 μm. Es wurde gefunden, daß der praktische Mittelwert d vorzugsweise im Bereich von 1 μm oder weniger, insbesondere 0,6 μm oder weniger, liegt. Die Standardabweichung σ der Fluktuationen der Dicke der magnetischen Schicht betrug 0,008 μm oder weniger. Es wurde gefunden, daß die praktische Standardabweichung σ vorzugsweise im Bereich von 0,02 μm oder weniger, insbesondere 0,01 μm oder weniger, liegt.
Das Magnetband wurde gestreckt, um die magnetische Schicht von dem Träger abzulösen. Die magnetische Schicht wurde dann mit einer Klinge von dem Träger abgeschält. 500 mg der so abgeschälten magnetischen Schicht wurden in 100 ml einer 1N-NaOH-Lösung in Methanol refluxiert, um das Bindemittel zu hydrolysieren. Da das ferromagnetische Pulver eine große relative Dichte aufweist, sank es zu Boden. Die überstehende Lösung wurde dann entfernt.
Das ferromagnetische Pulver wurde dreimal durch Dekantieren mit Wasser gewaschen und dann dreimal mit THF gewaschen. Das erhaltene ferromagnetische Pulver wurde dann bei einer Temperatur von 50°C in einem Vakuumtrockner getrocknet. Das ferromagnetische Pulver wurde dann in Kollodium dispergiert. Das dispergierte ferromagnetische Pulver wurde dann unter dem Transmissions-Elektronenmikroskop betrachtet. Als Ergebnis wurde gefunden, daß die ferromagnetischen Körner eine Länge in Richtung der Längsachse von 0,13 μm und ein Nadelförmigkeits-Verhältnis von 10 aufwiesen. Es wurde gefunden, daß die praktische Länge in Richtung der Längsachse 0,4 μm oder weniger, vorzugsweise 0,3 μm oder weniger sein muß, und das praktische Nadelförmigkeits-Verhältnis im Bereich von 2 bis 20, vorzugsweise 2 bis 15, liegen muß.
(2) AFM (Rasterkraftmikroskop)
Die Oberflächenrauhigkeit R_rms wurde bestimmt. Die Oberfläche der magnetischen Schicht wurde mittels eines Nanoscopells, hergestellt von Digital Instrument Inc., innerhalb eines Bereichs von 6 μm × 6 μm bei einem Tunnelstrom von 10 nA und einer Vorspannung von 400 mV abgetastet. Die Oberflächenrauhigkeit R_rms wurde in diesem Bereich bestimmt.
Als Ergebnis betrug R_rms 6 nm. Es wurde gefunden, daß der praktische R_rms-Wert 10 nm oder weniger, vorzugsweise 8 nm oder weniger, betragen muß.
(3) Oberflächenrauhigkeitsmeßgerät
Die Oberflächenrauhigkeit wurde mittels 3d-MIRAU bestimmt. Ra, R_rms und der Gipfel-Tal-Wert in einem Bereich von etwa 250 mm × 250 mm wurden durch das MIRAU-Verfahren gemessen, wobei ein TOPO3D, hergestellt von WYKO Co., Ltd., verwendet wurde. Eine Kugeloberflächenkorrektur und Zylinderkorrektur wurden bei einer Meßwellenlänge von etwa 650 nm durchgeführt. Dies ist ein berührungsfreies Oberflächenrau higkeits-Meßgerät, welches mit Lichtinterferenz arbeitet. Der Ra-Wert betrug 2,7 nm. Es wurde gefunden, daß der praktische Ra-Wert vorzugsweise im Bereich von 1 bis 4 nm, mehr bevorzugt 2 bis 3,5 nm, liegt. Der R_rms-Wert betrug 3,5 nm. Es wurde gefunden, daß der praktische R_rms-Wert vorzugsweise im Bereich von 1,3 bis 6 nm, mehr bevor zugt 1,5 bis 5 nm, liegt. Der P-V-Wert betrug 20 bis 30 nm. Es wurde gefunden, daß der praktische P-V-Wert vorzugsweise im Bereich von 80 nm oder weniger, mehr bevorzugt 10 bis 60 nm, liegt.
(4) VSM (Magnetometer mit vibrierender Probe)
Die magnetischen Eigenschaften der magnetischen Schicht des Magnetbandes wurden mit einem Magnetometer mit vibrierender Probe, das von Toei Kogyo K.K. hergestellt wird, bei einem Hm-Wert von 5 kOe gemessen.
Das Ergebnis war, daß Hc 1620 Oe, Hr (90°) 1800 Oe, Br/Bm 0,82 und der SFD-Wert 0,583 betrug. Es wurde gefunden, daß der praktische Hc-Wert im Bereich von 1500 bis 2500 Oe, vorzugsweise 1600 bis 2000 Oe, liegen muß. Es wurde auch gefunden, daß der praktische Hr-Wert (90°) im Bereich von 1000 bis 2800 Oe, vorzugsweise 1200 bis 2500 Oe, liegen muß. Es wurde weiterhin gefunden, daß der praktische Br/Bm-Wert im Bereich von 0,75 oder mehr, vorzugsweise 0,8 oder mehr, liegen muß. Es wurde ferner gefunden, daß der praktische SFD-Wert im Bereich von 0,7 oder weniger, vorzugsweise 0,6 oder weniger, liegen muß.
(5) Röntgenbeugung
Das aus der magnetischen Schicht im Test (1) extrahierte ferromagnetische Pulver wurde einer Röntgenbeugung unterworfen.
Das Magnetband wurde direkt einer Röntgenbeugung unterworfen. Aus dem Unterschied der Halbwertsbreite der Beugungslinie zwischen der (4,4,0)-Ebene und der (2,2,0)-Ebene wurde die Kristallitgröße zu 180 Å bestimmt. Es wurde gefunden, daß die praktische Kristallitgröße vorzugsweise im Bereich von 400 Å oder weniger, insbesondere 100 bis 300 Å, liegt.
(6) Zugversuch
Der Youngsche Modul, die Fließspannung und Fließdehnung unter Spannung des Magnetbands wurde mit einer Zugprüfmaschine (Universalzugprüfmaschine STM-T-50B, hergestellt von Toyo Baidwin Co., Ltd.) bei einer Zuggeschwindigkeit von 10%/min in einer Atmosphäre von 23°C und 70% relativer Feuchtigkeit bestimmt.
Das Magnetband wies einen Youngschen Modul von 1200 kg/mm² bei einer Dehnung von 0,5%, eine Fließspannung von 6 bis 7 kg/mm² und eine Fließdehnung unter Spannung von 0,8% auf. Es wurde gefunden, daß der praktische Youngsche Modul bei einer Dehnung von 0,5% vorzugsweise im Bereich von 400 bis 2000 kg/mm², mehr bevorzugt 500 bis 1500 kg/mm², liegt. Es wurde auch gefunden, daß die praktische Fließspannung vorzugsweise im Bereich von 3 bis 20 kg/mm², insbesondere 4 bis 14 kg/mm², liegt. Es wurde weiterhin gefunden, daß die praktische Fließdehnung unter Spannung vorzugsweise im Bereich von 0,2 bis 8%, insbesondere 0,4 bis 5%, liegt.
(7) Biegungssteife, Schlingensteifheit
Eine Schlingenprobe wurde aus einer 8 mm breiten und 50 mm langen Probe hergestellt. An der Schlingenprobe wurde dann mit einem Schlingeristeifheitsprüfgerät die Kraft (mg) bestimmt, die erforderlich ist, um eine Deformation von 5 mm mit einer Deformationsgeschwindigkeit von etwa 3,5 mm/s zu ergeben.
Das Ergebnis war, daß das 8-mm-p6-120-Band eine Dicke von 10,5 μm aufwies und eine Steifheit von 40 bis 60 mg aufwies. Es wurde gefunden, daß die praktische Steifheit vorzugsweise im Bereich von 20 bis 90 mg, insbesondere 30 bis 70 mg liegt, wenn die Dicke des Bandes 10,5 ± 1 μm beträgt. Es wurde auch gefunden, daß die praktische Steifheit vorzugsweise im Bereich von 40 bis 200 mg liegt, wenn die Dicke des Bandes 11,5 μm oder mehr beträgt. Es wurde weiterhin gefunden, daß die praktische Steifheit vorzugsweise im Bereich von 10 bis 70 mg liegt, wenn die Dicke des Bandes 9,5 μm oder weniger beträgt.
(8) Zugbruch
Die Häufigkeit einer Rißbildung wurde bei 23°C und 70% relativer Feuchtigkeit gemessen.
Eine 10 cm lange Bandprobe wurde unter einem Mikroskop bei 400facher Vergrößerung betrachtet, um die Häufigkeit von 5 oder mehr offensichtlichen Rissen festzustellen, die auf der Oberfläche der magnetischen Schicht in Erscheinung treten, während sie von beiden Enden mit einer Zuggeschwindigkeit von 0,1 mm/s gezogen wurde.
Die Häufigkeit der Rißbildung betrug 4%. Es wurde gefunden, daß die praktische Häufigkeit der Rißbildung vorzugsweise im Bereich von 20% oder weniger, insbesondere 10% oder weniger, liegt.
(9) Wärmeschrumpfung
Die Wärmeschrumpfung des Magnetbandes wurde gemessen, nachdem es bei einer Temperatur von 70°C 48 Stunden lang aufbewahrt worden war.
Die Probe wurde in einem konstanten Temperaturbad mit 70°C 48 Stunden lang aufbewahrt. Die Änderung der Länge vom Beginn bis nach der Aufbewahrung wurde durch die ursprüngliche Länge geteilt, um die Wärmeschrumpfung zu bestimmen.
Die Wärmeschrumpfung betrug 0,2%. Es wurde gefunden, daß die praktische Wärmeschrumpfung vorzugsweise im Bereich von 0,4% oder weniger, insbesondere 0,1 bis 0,3% liegt.
(10) ESCA
Der Cl/Fe-Spektrum-α-Wert und der N/Fe-Spektrum-β-Wert wurden gemessen.
Für die Messung von α und β wurde ein Röntgenphotoelektronenspektrometer (hergestellt von PERKIN-ELMER Co., Ltd.) verwendet. Als Röntgenquelle wurde eine Mg-Anode verwendet. Die Messung wurde bei 300 W durchgeführt. Das in dem Videoband enthaltene Gleitmittel wurde mit n-Hexan fortgespült. Das Videoband wurde dann in das Röntgenphotoelektronenspektrometer eingesetzt. Die Entfernung zwischen der Röntgenquelle und der Probe betrug 1 cm. Das Probensystem wurde bis zum Vakuum evakuiert. Nach 5 min wurden das Cl-2P-Spektrum, das N-1S-Spektrum und das Fe- 2P(3/2)-Spektrum integriert und 10 min lang gemessen. Die Badenergie wurde auf 100-eV gehalten. Das integrierte Intensitätsverhältnis des Cl-2P-Spektrums zum Fe-2P(3/2)-Spektrum wurde berechnet, um α zu bestimmen.
Weiterhin wurde das integrierte Intensitätsverhältnis des N-1S-Spektrums zu dem Fe-2P(3/2)-Spektrum berechnet, um β zu bestimmen.
Das Ergebnis war, daß α 0,45 und β 0,07 betrug. Es wurde gefunden, daß der praktische α-Wert vorzugsweise im Bereich von 0,3 bis 0,6, insbesondere 0,4 bis 0,5 liegt. Es wurde auch gefunden, daß der praktische β-Wert vorzugsweise im Bereich von 0,03 bis 0,12, insbesondere 0,04 bis 0,1 liegt.
(11) Rheovibron
Unter Verwendung eines dynamischen Viskoetastometers (Rheovibron, hergestellt von Toyo Baldwin Co., Ltd.), wurde die Viskoelastizität des Videobands bei einer Frequenz von 110 Hz gemessen. Tg ist als Peak-Temperatur von E'' definiert. Bei diesem Testverfahren wird an das Band an einem Ende eine Vibration angelegt und die dem anderen Ende übertragene Vibration gemessen.
Das Ergebnis war, daß Tg 73°C, E' (50°) 4 × 10¹⁰ dyn/cm² und E'' (50°C) 1 × 10¹¹ betrug. Es wurde gefunden, daß der praktische Tg-Wert vorzugsweise im Bereich von 40 bis 120°C, insbesondere 50 bis 110°C, liegt. Es wurde auch gefunden, daß der praktische E'-Wert (50°C) vorzugsweise im Bereich von 0,8 × 10¹¹ bis 11 × 10¹¹ dyn/cm², insbesondere 1 × 10¹¹ bis 9 × 10¹¹ dyn/cm² liegt. Es wurde weiterhin gefunden, daß der praktische E'' (50°C) vorzugsweise im Bereich von 0,5 × 10¹¹ bis 8 × 10¹¹ dyn/cm², insbesondere 0,7 × 10¹¹ bis 5 × 10¹¹ dyn/cm² liegt.
(12) Adhäsionsfestigkeit
Die Adhäsionsfestigkeit zwischen dem Träger und der magnetischen Schicht wurde mittels einer 180°-Schälmethode gemessen.
Eine von dem Videoband geschnittene 8 mm breite Testprobe wurde auf ein ein 3 M Corporation hergestelltes Klebeband gegeben und darin die 180°-Ablösefestigkeit bei 23°C und 70% relativer Feuchtigkeit gemessen.
Das Ergebnis war 50 g. Es wurde gefunden, daß die praktische Adhäsionsfestigkeit vorzugsweise im Bereich von 10 g oder mehr, insbesondere 20 g oder mehr, liegt.
(13) Abrieb
Der Kugelabrieb der Oberfläche der magnetischen Schicht wurde bei 23°C und 70% relativer Feuchtigkeit bestimmt.
Die Probe wurde an ihren beiden Enden mit einem Klebeband an einem Präparatenglasbefestigt. Eine Stahlkugel mit 6,25 mm Durchmesser wurde auf der Probe gleiten gelassen, wobei eine Belastung von 50 g darauf angelegt wurde. Im einzelnen durchlief die Stahlkugel einmal eine Entfernung von 20 mm mit einer Geschwindigkeit von 20 mm/s. Die Stahlkugel wurde dann auf eine weitere Testoberfläche geleitet. Das gleiche Experiment wurde 20mal wiederholt. Die so untersuchte Oberfläche wurde dann unter einem Mikroskop bei 40facher Vergrößerung betrachtet. Unter der Annahme, daß die Oberfläche kreisförmig ist, wurde ihr Durchmesser bestimmt. Aus dem Durchmesser wurde der Abrieb berechnet.
Das Ergebnis war 0,7 × 10^–5 bis 1,1 × 10^–5 m³. Es wurde gefunden, daß der praktische Abrieb vorzugsweise im Bereich von 0,4 × 10^–5 bis 5 × 10^–5 m³, insbesondere 0,4 × 1,0^–5 bis 2 × 10^–5 m³ liegt.
(14) SEM (Rasterelektronenmikroskop)
Die Oberflächenbeschaffenheit der magnetischen Schicht wurde unter einem Rasterelektronenmikroskop betrachtet.
Die magnetische Schicht wurde unter einem Elektronenmikroskop S-900, das von Hitachi, Ltd. hergestellt wird, bei einer 5000-fachen Vergrößerung photographiert. Von der Photographie wurden 5 Abzüge erhalten. Auf diesen Abzügen wurden die Schleifkörner auf der Oberfläche der magnetischen Schicht gemessen.
Die Anzahl der Schleifkörner betrug 0,2/μm². Es wurde gefunden, daß die praktische Anzahl der Schleifkörner vorzugsweise im Bereich von 0,1/μm² oder mehr, insbesondere 0,12/μm² bis 0,5/μm², liegt.
(15) GC (Gaschromatographie)
Die Menge der in dem Magnetband zurückbleibenden Lösungsmittel wurde durch Gaschromatographie bestimmt.
Eine 20-cm²-Probe wurde auf eine Temperatur von 120°C erwärmt, um die Menge der in dem magnetischen Aufzeichnungsmedium zurückbleibenden Lösungsmittel zu messen, wobei ein Gaschromatograph GC-14A, der von Shirnadzu Seisakusho Ltd. hergestellt wird, verwendet wurde.
Die Menge der zurückbleibenden Lösungsmittel betrug 8 mg/m². Es wurde gefunden, daß die praktische Menge der zurückbleibenden Lösungsmittel vorzugsweise im Bereich von 50 mg/m² oder weniger, insbesondere 20 mg/m² oder weniger liegt.
(16) Solfraktion
Es wurde das Verhältnis der aus der magnetischen Schicht in dem Magnetband mit THF extrahierten löslichen Anteile zu dem Gewicht der magnetischen Schicht bestimmt. Das Ergebnis war, daß die Solfraktion 7% betrug. Es wurde gefunden, daß die praktische Solfraktion vorzugsweise im Bereich von 15% oder weniger, insbesondere 10% oder weniger, liegt.
Die so erhaltenen 8-mm-Videobänder wurden mit im Handel erhältlichen Videobändern verglichen. Die Ergebnisse sind in Tabelle 5 angegeben.
TABELLE 5
Diese Eigenschaften wurden gemäß den oben erwähnten Verfahren oder allgemeinen Verfahren bestimmt.
Die Kriterien sind wie folgt:
Jitter:
E ... weniger als 0,2 μs.
P ... 0,2 μs oder mehr.
Lagerstabilität:
E ... kein Rost auf der Oberfläche nach 2 Wochen langem Aufbewahren bei 60°C und
P ... Rost auf der Oberfläche nach 2 Wochen langem Aufbewahren bei 60°C und 90%
Betriebslebensdauer: Eine 120 Minuten dauernde Wiedergabe wurde 100mal mit einer 8-mm-Kassette wiederholt
E ... kein Blockieren, das 5 Minuten oder länger dauert.
P ... Blockieren nach 100 Wiederholungen
Kratzer: Es erfolgte ein 10minütiger Betrieb im Standbildmodus
E ... es waren keine Kratzer sichtbar
P ... Kratzer waren sichtbar
In der vorliegenden Erfindung kann die Menge eines Gleitmittels, das in ein magnetisches Aufzeichnungsmedium vom Beschichtungs-Typ eingearbeitet wird, welches eine magnetische Schicht mit einer Dicke von 1,0 μm oder weniger aufweist, angemessen geregeltwerden. Weiterhin können, da die Dispergierbarkeit des anorganischen Pulvers in der unteren nichtmagnetischen Schicht erhöht werden kann, die Oberflächeneigenschaften der magnetischen Schicht verbessert werden, wobei die Unregelmäßigkeit der Grenzfläche zwischen der oberen Schicht und der unteren Schicht geregelt werden Kann, um die Gleichmäßigkeit der magnetischen Schicht zu gewährleisten. Außerdem können maximale Wirkungen durch die Verwendung der niedrigsten erforderlichen Menge einer Fettsäure als Gleitmittel erhalten werden. Dementsprechend kann ein magnetisches Aufzeichnungsmedium bereitgestellt werden, welches Betriebseigenschaften mit verringertem Jitter gewährleisten kann, eine Verbesserung der Lebensdauer und Haltbarkeit des Beschichtungsfilms ergeben kann, und elektromagnetische Kennwerte aufweisen kann, die mit den Kennwerten von magnetischen Aufzeichnungsmedien vom Metalldünnfilm-Typ vergleichbar sind.
Wenngleich die Erfindung ausführlich und mit Bezugnahme auf spezifsche Ausführungsformen davon beschrieben wurde, ist für Fachleute ersichtlich, daß verschiedene Änderungen und Abwandlungen daran vorgenommen werden können, ohne vom Umfang der beigefügten Ansprüche abzuweichen.

Claims

Magnetisches Aufzeichnungsmedium, umfassend: (1) einen nicht-magnetischen Träger; (2) eine auf den Träger aufgetragene untere nicht-magnetische Schicht, die ein anorganisches, nicht-magnetisches Pulver umfasst, dispergiert in einem Binder; und (3) eine obere magnetische Schicht, die auf die untere nichtmagnetische Schicht aufgetragen ist, die ein ferromagnetisches Pulver, dispergiert in einem Binder, umfasst, wobei die obere magnetische Schicht eine durchschnittliche Trockendicke (d) von λ/4 bis 3λ, wobei λ die kürzeste aufzeichnungsfähige Wellenlänge ist, und eine Oberflächenrauheit (Ra) von nicht mehr als λ/50 aufweist, und die Dicke der oberen magnetischen Schicht hat eine Standardabweichung (σ) von 0,20 μm oder weniger.
Magnetisches Aufzeichnungsmedium gemäss Anspruch 1, wobei das anorganische Oxid, das auf die Oberfläche des anorganischen nicht-magnetischen Pulvers der unteren nicht-magnetischen Schicht zu beschichten ist, ausgewählt ist aus der Gruppe, bestehend aus Al₂O₃, SiO₂, TiO₂, ZrO₂, SnO₂, Sb₂O₃ und ZnO.
Magnetisches Aufzeichnungsmedium gemäss Anspruch 1, wobei das ferromagnetische Pulver der oberen magnetischen Schicht mindestens ein Pulver ist, ausgewählt aus der Gruppe, bestehend aus ferromagnetischem Legierungspulver, umfassend Fe, Ni oder Co als Hauptkomponenten, Bariumeisen(III)-Pulver und Strontiumeisen(III)-Pulver und weiterhin Al.
Magnetisches Aufzeichnungsmedium gemäss Anspruch 1, wobei das ferromagnetische Pulver in der oberen magnetischen Schicht ein ferromagnetisches Legierungspulver mit einer Länge der Längsachse von 0,3 μm oder weniger ist, und wobei das magnetische Band eine Koerzitivkraft (Hc) von 1.500 bis 2.500 Oe aufweist.
Magnetisches Aufzeichnungsmedium gemäss Anspruch 1, wobei das anorganische Pulver in der unteren nicht-magnetischen Schicht granulare Partikel mit einem durchschnittlichen Korndurchmesser von 0,08 μm oder kleiner und nadelförmige Partikel mit einer Länge der Längsachse von 0,05 bis 1,0 μm und einem Nadelverhältnis von 3 bis 30 aufweist.
Magnetisches Aufzeichnungsmedium gemäss Anspruch 1, wobei der in der unteren magnetischen Schicht und der oberen magnetischen Schicht verwendete Binder mindestens einen Binder, umfassend mindestens eine polare Gruppe, ausgewählt aus -OSO₃M und -SO₃M, worin M Li, Na, K, H, -NR₄ oder NHR₃ darstellt, wobei R Alkyl oder Wasserstoff ist, enthält.
Magnetisches Aufzeichnungsmedium gemäss Anspruch 6, wobei der Binder, enthaltend mindestens eine polare Gruppe, eine polare Gruppe aus -OSO₃M oder -SO₃M enthält, wobei M ein Wasserstoffatom oder Li, Na oder K darstellt.
Magnetisches Aufzeichnungsmedium gemäss Anspruch 1, wobei das anorganische Pulver in der unteren nicht-magnetischen Schicht mindestens ein Pulver ist, ausgewählt aus der Gruppe, bestehend aus TiO₂ (Rutil, Anatas), TiO_x, Ceroxid, Zinnoxid, Wolframoxid, ZnO, ZrO₂, SiO₂, Cr₂O₃, α-Aluminiumoxid mit einer α-Umwandlung von 90% oder mehr, β-Aluminiumoxid, γ-Aluminiumoxid, α-Eisenoxid, Goethit, Korund, Siliciumnitrid, Titancarbid, Magnesiumoxid, Bornitrid, Molybdändisulfid, Kupferoxid, MgCO₃, CaCO₃, BaCO₃, SrCO₃, BaSO₄ und Siliciumcarbid.
Magnetisches Aufzeichnungsmedium gemäss Anspruch 1, wobei die obere magnetische Schicht eine Koerzitivkraft Hr (90°C) im Bereich von 1.000 bis 2.800 Oe aufweist.
Magnetisches Aufzeichnungsmedium gemäss Anspruch 1, wobei das Medium nach Lagerung bei 70°C für 48 Stunden eine prozentuale thermische Schrumpfung von nicht mehr als 0,4% aufzeigt.
Magnetisches Aufzeichnungsmedium gemäss Anspruch 1, wobei das magnetische Aufzeichnungsmedium eine Elastizität von 400 bis 2.000 kg/mm² bei 0,5% Dehnung aufzeigt.
Magnetisches Aufzeichnungsmedium gemäss Anspruch 1, wobei der nichtmagnetische Träger ein Elastizitätsmodul von 100 bis 2.000 kg/mm² in sowohl der Laufrichtung als auch der Breitenrichtung aufweist.
Magnetisches Aufzeichnungsmedium gemäss Anspruch 1, wobei der nichtmagnetische Träger mindestens einer ist, ausgewählt aus der Gruppe, bestehend aus Polyestern, bestehend aus Polyethylenterephthalat und Polyethylennaphthalat, Polyolefinen, Cellulosetriacetat, Polycarbonat, Polyamid, Polyimid, Polyamidimid, Polysulfon, Aramid und aromatischem Polyamid.
Magnetisches Aufzeichnungsmedium gemäss Anspruch 1, wobei die obere magnetische Schicht auf die untere nicht-magnetische Schicht durch das sogenannte Feucht-auf-Feucht-Beschichtungsverfahren beschichtet ist.
Magnetisches Aufzeichnungsmedium gemäss Anspruch 1, wobei das magnetische Aufzeichnungsmedium ein Aufnahmeband, ein Videoband, ein Computerband und Disketten umfasst.
Magnetisches Aufzeichnungsmedium gemäss Anspruch 1, wobei die Oberfläche der oberen magnetischen Schicht eine quadratische Mittelwertrauheit (Rrms) von 10 nm oder weniger, gemessen mittels Atomkraftmikroskop (AMF)-Verfahren, aufweist.