DE69402216T2

DE69402216T2 - Magnetisches Aufzeichnungsmedium

Info

Publication number: DE69402216T2
Application number: DE69402216T
Authority: DE
Inventors: Shinji Saito; Nobuo Yamazaki
Original assignee: Fuji Photo Film Co Ltd
Current assignee: Fujifilm Corp
Priority date: 1993-01-13
Filing date: 1994-01-12
Publication date: 1997-07-31
Anticipated expiration: 2014-01-13
Also published as: JP3106271B2; US5597638A; EP0606904B1; EP0606904A1; DE69402216D1; JPH06215351A

Description

GEBIET DER ERFINDUNG

Die Erfindung betrifft ein magnetisches Aufzeichnungsmedium zum Aufzeichnen mit hoher Dichte, umfassend zwei oder mehrere magnetische Schichten oder nichtmagnetische Schichten, worin ein hexagonales magnetisches Ferritmaterial in der obersten Schicht enthalten ist.

HINTERGRUND DER ERFINDUNG

Als magnetisches Aufzeichnungsmedium, wie ein Videoband, Audioband und magnetische Disc, wurde bisher weit verbreitet ein solches verwendet, welches eine magnetische Schicht umfaßt, welche ferromagnetische Eisenoxidteilchen, ferromagnetische CO- modifizierte Eisenoxidteilchen, CrO&sub2;-Teilchen, ferromagnetische Legierungsteuchen oder ähnliche in einem Bindemittel, aufgezogen auf einen nichtmagnetischen Träger, enthält. Da jedoch ein magnetisches Material üblicherweise nadelförmig ist und longitudinal magnetisiert ist, ist damit ein Problem insofern verbunden, als es eine erhöhte Selbstdemagnetisierung zeigt und daher keinen genügenden Output für das kürzlich auftretende Erfordernis für die Aufzeichnung mit kurzen Wellenlängen schaffen kann. JP-A-58-6525 und JP-A-61-273735 (der Ausdruck "JP-A", wie hier verwendet, bedeutet eine "nicht geprüfte veröffentlichte japanische Patentanmeldung") schlägt ein magnetisches Aufzeichnungsmedium vor, umfassend ein magnetisches hexagonales Ferritmaterial mit einer magnetisierbaren Achse in Vertikalrichtung auf der Ebene. Da jedoch das magnetische hexagonale Ferritmaterial eine schwache Dispergierbarkeit zeigt, ergibt es, falls es so verwendet wird, wie es ist, eine rauhe Oberfläche und daher einen Raumverlust, wodurch es unmöglich wird, einen genügenden Output zu erhalten. Das magnetische hexagonale Ferritmaterial ist ebenso nachteilig insofern, als es eine geringe Sättigungsmagnetisierung zeigt und daher einen niedrigen Output im langen Wellenlängenbereich ergibt.
Es wurden früher viele Versuche durchgeführt, um Signale mit unterschiedlichen Aufzeichnungswellenlängen bei hohem Output durch Schaffung von zwei oder mehreren magnetischen Schichten herzustellen. Diese Versuche sind zu zahlreich, um erwähnt zu werden. Beispielsweise offenbart JP-B-37-2218 (der Ausdruck "JP-B", wie hier verwendet, bedeutet eine "geprüfte japanische Patentveröffentlichung") solch ein Versuch. In vielen dieser Versuche unterscheiden sich die Koerzitivkraft (Hc), Maximum- Flußdichte (Bm) und Korngröße des magnetischen Materials von der oberen Schicht zu der unteren Schicht zum Zweck der Schaffung eines hohen Outputs und hohem C/N. Beispiele für ein magnetisches Aufzeichnungsmedium, umfassend zwei oder mehrere magnetische Schichten, worin die obere Schicht ein hexagonales Ferrit umfaßt, sind in JP-A-60-223018 und JP-A-1-251427 offenbart. Da jedoch solch ein magnetisches Aufzeichnungsmedium eine rauhe Oberfläche aufgrund der Verwendung eines magnetischen Materials als untere Schicht besitzt und eine dicke untere Schicht umfaßt und eine breite Verteilung der Koerzitivkraft des magnetischen hexagonalen Ferritmaterials besitzt, kann es keine ausreichenden Charakteristika für ein Aufzeichnen mit hoher Dichte schaffen.
Andererseits wurde bei der jüngsten Tendenz für die Schaffung einer hohen Dichte, kombiniert mit dem Aufzeichnen bei kürzerer Wellenlänge, die Tatsache beachtet, daß, falls die Dicke der magnetischen Schicht groß ist, ein Problem auftritt insofern, als der Verlust an Selbstdemagnetisierung während dem Aufzeichnen und der Dicken-Verlust während der Reproduktion einen Output-Abfall verursacht, so daß die Dicke der magnetischen Schicht verringert wurde. Falls jedoch die magnetische Schicht auf etwa 2,5 µm oder weniger dünner gemacht wird, kann die Wirkung des nichtmagnetischen Trägers leicht auf der Oberfläche der magnetischen Schicht sich bemerkbar machen und ergibt eine Tendenz zur Verschlechterung der elektromagnetischen Konversionscharakteristika oder mehr Ausfälle (DO). Die Wirkung der Oberflächenrauhigkeit des Trägers kann beseitigt werden durch Schaffung einer dicken nichtmagnetischen Unterschicht auf der Oberfläche des Trägers vor dem Beschichten der magnetischen Schicht als obere Schicht, wie dies in JP-A-57-198536 offenbart ist. Jedoch ist dieser Versuch insofern nachteilig, als die Abriebsbeständigkeit des Kopfes oder Haltbarkeit nicht verbessert werden kann. Dies ist möglich, da die nichtmagnetische untere Schicht zuvor ein wärmehärtbares Harz als Bindemittel umfaßte. Das heißt, die untere Schicht härtet, so daß die magnetische Schicht in einem abgeschwächten Kontakt mit dem Kopf und anderen Teilen kommt. Weiterhin zeigt ein magnetisches Aufzeichnungsmedium mit solch einer unteren Schicht eine leicht abgeschwächte Flexibilität.
Um diese Nachteile zu beseitigen, kann die untere Schicht ein nicht härtendes Harz als Bindemittel umfassen, wie dies in JP- A-63-191315 beschrieben ist. Falls jedoch eine magnetische Schicht als obere Schicht nach dem Trocknen und Trocknen einer unteren Schicht aufgezogen wird, wie bei einem herkömmlichen Verfahren, schwillt die untere Schicht in einem organischen Lösungsmittel in der Beschichtungslösung in die obere Schicht und verursacht eine Turbulenz oder ähnliches in der Beschichtungslösung für die obere Schicht. Dies führt zu schlechten Oberflächeneigenschaften der magnetischen Schicht, wodurch verschlechterte elektromagnetische Konversionscharakteristika oder ähnliche Probleme verursacht werden. Weiterhin kann die Verminderung der Dicke der magnetischen Schicht vervollständigt werden durch Reduzieren der beschichteten Menge der Beschichtungslösung oder Zugeben einer großen Menge an Lösungsmittel zu der magnetischen Beschichtungslösung, um deren Konzentration zu vermindern. Bei dem ersteren Versuch ergibt die Verminderung der beschichteten Menge der Beschichtungslösung keine ausreichende Zeit zum Einstellen des Levels, bevor die so beschichtete magnetische Lösung zu trocknen beginnt. Dies führt zu Problemen, wie einem Beschichtungsdefekt, einer Musterbildung von Streifen oder Markierungen und vermindert die Ausbeute beträchtlich. Beim letzteren Versuch verursacht die Verminderung der Konzentration der magnetischen Beschichtungslösung viele Lücken in dem resultierenden beschichteten Film und macht es so unmöglich, ein ausreichend gepacktes magnetisches Material zu schaffen. Diese Lücken verursachen auch verschiedene Probleme, wie eine ungenügende Filmfestigkeit. Daher besitzt JP-A-62-154225 den großen Nachteil, daß es eine schlechte Ausbeute schafft.
Einer der Versuche zur Lösung dieser Probleme ist die Verwendung eines simultanen Vielschicht-Beschichtungsverfahrens, bei welchem eine nichtmagnetische Schicht als untere Schicht angeordnet ist, und nachfolgend eine magnetische Beschichtungslösung mit hoher Konzentration zu einer geringen Dicke aufgezogen wird, wie in JP-A-63-191315 und JP-A-63-187418 offenbart ist. Dieser Versuch schafft eine drastische Erhöhung in der Ausbeute, wodurch es möglich wird, ausgezeichnete elektromagnetische Konversionscharakteristika zu erhalten. Jedoch erfordert das magnetische Aufzeichnungsmedium jüngster Zeit eine Erzielung einer höheren Dichte.
JP-A-2-254623 ist auf die Schaltfeldverteilung (SFD) ausgerichtet. Diese Anmeldung offenbart ein magnetisches Aufzeichnungsmedium, umfassend eine Vielzahl magnetischer, auf einem nichtmagnetischen Träger angeordneten Schichten, dadurch gekennzeichnet, daß SFD der obersten magnetischen Schicht 0,4 bis 0,7 und SFD der von der obersten magnetischen Schicht verschiedenen magnetischen Schichten 0,2 bis 0,4 beträgt. Jedoch sind weder der 7-MHz-Output noch der 2-MHz-Output ausgezeichnet, falls SFD der obersten magnetischen Schicht groß ist.
Eine weitere Anmeldung, welche SFD fokussiert, ist JP-A-2- 24082. In dieser Anmeldung ist SFD der zweiten (oberen) magnetischen Schicht 0,6 oder weniger. Das Verhältnis der Restflußdichte (Br)/Koerzitivkraft (Hc) (Br/Hc) der zweiten (oberen) magnetischen Schicht beträgt 2 x 10&supmin;&sup6; H/m oder mehr. Weiterhin sind die durchschnittliche Oberflächenrauhigkeit an der Mittellinie und die Koerzitivkraft (Hc) definiert.
Darüber hinaus wurde jedoch festgestellt, daß, falls Br/Hc 2 x 10&supmin;&sup6; H/m oder mehr (MKSA-Einheit), oder 1,59 oder mehr in CGS- Einheit, beträgt, ein bemerkenswerter Abfall im 7-MHz-Output nachteilig gezeigt wird.

INHALT DER ERFINDUNG

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein magnetisches Aufzeichnungsmedium zu schaffen, welche ausgezeichnete elektromagnetische Konversionscharakteristika, insbesondere beim Aufzeichnen eines Signals mit kurzen Wellenlängen schafft.
Das vorgehend genannte Ziel der Erfindung wird aus der folgenden detaillierten Beschreibung und den Beispielen ersichtlich.
Um ein magnetisches Aufzeichnungsmedium zu erhalten, welches ausgezeichnete Konversionscharakteristika, insbesondere bei der Signalaufzeichnung mit kurzen Wellenlängen, zeigt, führten die Erfinder extensive Untersuchungen bezüglich der Schichtkonfiguration eines magnetischen Aufzeichnungsmediums, umfassend zwei oder mehrere magnetische Schichten oder nichtmagnetische Schichten, und bezüglich der physikalischen Eigenschaften der in dem magnetischen Aufzeichnungsmedium enthaltenen magnetischen Materialien oder magnetischen Schichten durch. Als Ergebnis wurde gefunden, daß der kurzwellige Output bemerkenswert verstärkt werden kann mit einer Schichtkonfiguration, worin die oberste Schicht ein magnetisches hexagonales Ferritmaterial umfaßt und eine Schaltfeldverteilung (SFD) von 0,3 oder weniger in Längsrichtung auf der Ebene und ein Verhältnis der magnetischen Restflußdichte (Br)/Koerzitivkraft (Hc) (Br/Hc) von weniger als 1,5 in CGS-Einheit besitzt. Die erste Ausführungsform der Schichtkonfiguration, welche die Wirkungen der Erfindung zeigt, ist ein magnetisches Aufzeichnungsmedium, umfassend eine auf einem nichtmagnetischen flexiblen Träger angeordnete nichtmagnetische Schicht und eine darauf angeordnete magnetische Schicht. Die zweite Ausführungsform ist ein magnetisches Aufzeichnungsmedium, umfassend eine auf einem nichtmagnetischen flexiblen Träger angeordnete erste magnetische Schicht und eine darauf angeordnete zweite magnetische Schicht. Die dritte Ausführungsform ist ein magnetisches Aufzeichnungsmedium, umfassend eine auf einem nichtmagnetischen flexiblen Träger angeordnete nichtmagnetische Schicht und eine erste und zweite darauf angeordnete magnetische Schicht, in dieser Reihenfolge.
Spezifisch werden dieses und andere Ziele der Erfindung erreicht mit einem magnetisches Aufzeichnungsmedium, umfassend eine auf einem nichtmagnetischen flexiblen Träger angeordnete nichtmagnetische Schicht mit in einem Bindemittel dispergierten nichtmagnetischen Teilchen und eine magnetische Aufzeichnungsschicht mit einem in einem Bindemittel dispergierten auf der nichtmagnetischen Schicht angeordnetem magnetischen Material, worin die magnetische Schicht ein hexagonales magnetisches Ferritmaterial umfaßt und eine Dicke von 1 µm oder weniger, eine durchschnittliche Oberflächenrauhigkeit der Mittellinie gemäß JIS-B-0601 (Abtrennung: 0,08 mm) von 0,006 µm oder weniger, eine Schaltfeldverteilung (SFD) von 0,3 oder weniger in Längsrichtung auf der Ebene und ein Verhältnis der magnetischen Restflußdichte (Br)/Koerzitivkraft (Hc) (Br/Hc) von weniger als 1,5 in CGS-Einheit besitzt.
Weiterhin werden dieses und andere Ziele der Erfindung erreicht mit einem magnetischen Aufzeichnungsmedium, umfassend eine auf einem nichtmagnetischen flexiblen Träger angeordnete erste magnetische Schicht, welche hauptsächlich in einem Bindemittel dispergierte ferromagnetische nadelförmige Teilchen enthält, und eine zweite auf der nichtmagnetischen Schicht angeordnete magnetische Schicht, welche ein in einem Bindemittel dispergiertes magnetisches Material enthält, worin die zweite magnetische Schicht ein magnetisches hexagonales Ferritmaterial umfaßt, die Gesamtdicke der magnetischen Schichten 2,5 µm oder weniger beträgt, die durchschnittliche Oberflächenrauhigkeit an der Mittellinie (Abtrennung: 0,08 mm) 0,006 um oder weniger ist, eine Schaltfeldverteilung (SFD) 0,3 oder weniger in der Längsrichtung auf der Ebene ist, und das Verhältnis der magnetischen Restflußdichte (Br)/Koerzitivkraft (Hc) (Br/Hc) weniger als 1,5 in CGS-Einheit beträgt.
Darüber hinaus werden dieses und andere Ziele der Erfindung erreicht mit einem magnetischen Aufzeichnungsmedium, umfassend eine auf einem nichtmagnetischen flexiblen Träger angeordnete nichtmagnetische Schicht, welche hauptsächlich in einem Bindemittel dispergierte nichtmagnetische Teilchen besitzt, und auf der nichtmagnetischen Schicht in dieser Reihenfolge angeordnete erste und zweite magnetische Schichten mit einem darin dispergierten magnetischen Material, worin die erste magnetische Schicht ferromagnetische nadelförmige Teilchen, die zweite magnetische Schicht magnetisches hexagonales Ferritmaterial umfaßt, die Gesamtdicke der magnetischen Schichten 2,5 µm oder weniger beträgt, und die zweite magnetische Schicht eine durchschnittliche Oberflächenrauhigkeit (Abtrennung: 0,08 mm) an der Mittellinie von 0,006 µm oder weniger besitzt, eine Schaltfeldverteilung (SFD) von 0,3 oder weniger in Längsrichtung auf der Ebene und ein Verhältnis von magnetischer Restflußdichte (Br)/Koerzitivkraft (Hc) (Br/Hc) von weniger als 1,5 in CGS- Einheiten besitzt.

GENAUE BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG

In der Erfindung steht SFD für Schaltfeldverteilung (Switching Field Distribution), welche die Verteilung eines Schaltfeldes oder Hc in der magnetischen Schicht angibt. SFD wird repräsentiert durch den Wert, erhalten durch Dividieren der Halbwertsbreite der magnetischen Hysterese-Schleife der Differentialkurve mit einem magnetischen Feld von 5 kOe durch Hc ergibt.
In der Erfindung schafft die Verwendung eines magnetischen hexagonalen Ferritmaterials mit einem kleinen SFD-Wert eine bemerkenswerte Erhöhung im Output beim Aufzeichnen mit kurzen Wellenlängen. Dies ist ein Ergebnis kombinierter Wirkungen mit der Verminderung der Oberflächenrauhigkeit der magnetischen Schicht der Mittellinie. Mit anderen Worten, je kleiner SFD ist, umso schärfer ist das Schalten (switching) der Magnetisierung. Das Schalten der Magnetisierung wird schärfer, auch wenn die Oberflächenrauhigkeit der magnetischen Schicht vermindert wird. Dieser Effekt tritt als Synergismus beider Effekte auf, eher als eine Kombination beider Effekte. Selbst falls SFD klein genug ist, kann der Effekt nicht sorgfältig gezeigt werden, falls die Oberflächenrauhigkeit der magnetischen Schicht nicht ausreichend klein ist. SFD ändert sich mit der Hc-Verteilung in dem magnetischen Material und dem Orientierungsgrad in dem magnetischen Material. Diese Tendenz tritt insbesondere stark bei einem magnetischen hexagonalen Ferritmaterial, welches eine starke magnetische Anisotropie zeigt, zutage.
Die Verringerung der Oberfläche der magnetischen Schicht kann durch Verringerung der Oberflächenrauhigkeit des nichtmagnetischen Trägers erreicht werden. Es kann auch durch Änderung des Dispersionsgrades einer magnetischen Beschichtung oder durch Auswählen der Gegenwart oder Abwesenheit der Kalandrierung oder Anderung des Grads der Kalandrierung erreicht werden.
In der Erfindung, falls die magnetische Schicht eine Einzelschicht ist, muß das Verhältnis der magnetischen Restflußdichte (Br)/Koerzitivkraft (Hc) (Br/Hc) weniger als 1,5 sein. Dies ist der Fall, da die Verringerung von Br/Hc auf weniger als 1,5 eine bemerkenswerte Verringerung der Demagnetisierung schafft. Falls Br/Hc 1,5 übersteigt, wird die Selbstdemagnetisierung größer und erweitert die Schaltbreite der Magnetisierung. Ein größeres Br bedeutet eine größere Magnetisierbarkeit. Ein größeres Hc bedeutet eine niedrigere Demagnetisierbarkeit. Wenn daher Br/Hc weniger als 1,5 beträgt, wird das Schalten der Magnetisierung vorteilhaft scharf. Br/Hc beträgt vorzugsweise 0,5 bis 1,2.
Das in der obersten Schicht enthaltene magnetische hexagonale Ferritmaterial gemäß der Erfindung ist tafelförmig und besitzt eine magnetisierbare Achse in Vertikalrichtung auf der Ebene. Durch solch ein magnetisches Material auf der Oberflächenschicht können Signale mit kurzen Wellenlängen wirksam aufgezeichnet werden. Jedoch ist dieser Versuch nicht ausreichend, um gewünschte Eigenschaften zu schaffen. Wie erwähnt, falls SFD 0,3 oder weniger ist, die durchschnittliche Rauhigkeit an der Mittellinie 0,006 µm oder weniger ist, und die Gesamtdicke der magnetischen Schichten 2,5 µm oder weniger, vorzugsweise 1 µm oder weniger, ist, können bemerkenswerte Verbesserungen der Eigenschaften geschaffen werden. Der Grund für diese Verbesserung ist nicht offensichtlich, kann jedoch wie folgt, erklärt werden. Ein kleines SFD bedeutet, daß die Verteilung der Koerzitivkraft unter den magnetischen Körnern eng ist, und zu einer verminderten Selbstdemagnetisierung oder Aufzeichnungsdemagnetisierung und einer verminderten Magnetisierungsschaltbreite führt. Weiterhin unterdrückt die Verringerung der Oberflächenrauhigkeit auf 0,006 µm oder weniger die Wirkung der Ausdehnung des Magnetkopffeldes und führt zu einer verringerten Aufzeichnungsmagnetisierung und einer verringerten Magnetisierungsschaltbreite. Darüber hinaus führt die Verringerung der Gesamtdicke der magnetischen Schichten auf 2,5 µm oder weniger, vorzugsweise 1 µm oder weniger, zu einer verringerten Selbstdemagnetisierung, verursacht durch ein entgegengesetztes magnetisches Feld. Es kann daher vermutet werden, daß diese drei Effekte zusammen eine merkliche Verstärkung, insbesondere des Outputs, für kurze Wellenlängen schaffen. Es sollte angemerkt werden, daß, falls diese drei Erfordernisse nicht zur gleichen Zeit erfüllt werden, wünschenswerte Effekte nicht erhalten werden können. SFD beträgt vorzugsweise 0,2 oder weniger, insbesondere 0,1 oder weniger. Die durchschnittliche Oberflächenrauhigkeit an der Mittellinie beträgt vorzugsweise 0,002 µm oder weniger, bevorzugter 0,004 µm oder weniger.
Die Erfindung wird weiterhin unter Bezugnahme auf deren bevorzugte Ausführungsformen beschrieben. Wenn die Dicke der magnetischen Schicht, welche ein magnetisches hexagonales Ferritmaterial umfaßt, 0,005 µm bis 0,5 µm ist, können die Wirkungen der Erfindung stärker gezeigt werden.
Wenn das Rechteckigkeitsverhältnis (SQ) der zweiten magnetischen Schicht in der Längsrichtung auf der Ebene kleiner ist als dasjenige der ersten magnetischen Schicht in der Längsrichtung auf der Ebene, wird die vertikale magnetisierbare Komponente der zweiten magnetischen Schicht erhöht und verstärkt den Output bei kurzen Wellenlängen. Das Rechteckigkeitsverhältnis (SQ) der ersten und zweiten magnetischen Schichten in der Längsrichtung auf der Ebene liegen vorzugsweise in folgenden Bereichen:
0,7 ≤ Rechteckigkeitsverhältnis (SQ) der ersten magnetischen Schicht
und
0,9 ≥ Rechteckigkeitsverhältnis (SQ) der zweiten magnetischen Schicht.
Die maximale magnetische Sättigungsflußdichte (Bm) der ersten magnetischen Schicht ist vorzugsweise hoch, um den Output bei langen Wellenlängen zu verstärken. Andererseits, falls die gesättigte magnetische Maximum-Flußdichte (Bm) der zweiten magnetischen Schciht hoch ist, besitzt sie einen großen Effekt der Selbstdemagnetisierung, resultierend in einem verringerten Output bei kurzen Wellenlängen. Daher liegt die gesättigte magnetische Maximum-Flußdichte der ersten und zweiten magnetischen Schichten vorzugsweise in folgenden Bereichen:
1.500 G ≤ magnetische Maximumsättigungs-Flußdichte (Bm) der ersten magnetischen Schicht
und
2.500 G ≥ magnetische Maximumsättigungs-Flußdichte (Bm) der zweiten magnetischen Schicht.
Wenn die Koerzitivkraft (Hc) der ersten magnetischen Schicht niedrig ist, ist der Output für lange Wellenlängen verstärkt. Wenn die Koerzitivkraft (Hc) der zweiten magnetischen Schicht hoch ist, ist der Output für kurze Wellenlängen verstärkt. Die Koerzitivkraft dieser magnetischen Schichten muß optimal vorbestimmt werden in Abhängigkeit der Wellenlänge des aufgezeichneten Signals und liegt vorzugsweise in folgenden Bereichen:
500 Oe ≤ Koerzitivkraft (Hc) der ersten magnetischen Schicht ≤ 2.500 Oe
1.000 Oe ≥ Koerzitivkraft (Hc) der zweiten magnetischen Schicht ≤ 4.000 Oe.
Die erfindungsgemäße magnetische Schicht wird im folgenden weiter beschrieben.
Plättchenförmige hexagonale Ferrite können ebenso in der obersten magnetischen Schicht (zweite magnetische Schicht) verwendet werden. Diese Ferrite können substituiert sein. Geeignete plättchenförmige Ferrite schließen substituierte Ferrite, wie Bariumferrit, Strontriumferrit, Bleiferrit und Calciumferrit, Co-substituierte Ferrite und ähnliche und hexagonale Co-Teilchen ein. Neben den oben spezifizierten Atomen können die ferromagnetischen Teilchen andere Atome, wie 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, enthalten. Beispiele für geeignete plättchenförmige Ferrite schließen Bariumferrit und Strontriumferrit, beide vom Magnetoplumbit- Typ, und Bariumferrit und Strontriumferrit, beide vom Magnetoplumbit-Typ, enthaltend eine Spinellphase, ein. Bevorzugter sind Co-substituiertes Bariumferrit und Co-substituiertes Strontiumferrit. Um die Koerzitivkraft zu steuern, können Elemente, wie Co-Ti, Co-Ti-Zr, Co-Ti-Zn, Ni-Ti-Zn, Ir-Zn oder ähnliche, den hexagonalen Ferriten einverleibt werden.
Um SFD der obersten magnetischen Schicht gemäß der Erfindung auf 0,3 oder weniger zu vermindern, muß die Koerzitivkraftverteilung eng sein. Beispiele für Verfahren zum Steuern der Koerzitivkraft schließen ein Verfahren ein, umfassend das Steuern der Dicke der Spinellphase in dem hexagonalen Ferrit auf einen vorbestimmten Wert, ein Verfahren, umfassend das Steuern der Menge der Substituentenelemente in der Spinellphase auf einen vorgegebenen Wert, und ein Verfahren, umfassend das Vorbestimmen der Substitutionsstelle der Spinellphase.
Hexagonale Ferrite sind gewöhnlich hexagonale plättchenförmige Teilchen, und deren Teilchendurchmesser, welcher die Breite der hexagonalen Platte bedeutet, wird mit einem Elektronenmikroskop gemessen. In der Erfindung ist dieser Teilchendurchmesser vorzugsweise auf einen Wert im Bereich von 0,01 bis 0,2 µm, insbesondere 0,03 bis 0,1 µm, beschränkt. Die durchschnittliche Dicke (Plattendicke) der feinen Teilchen der hexagonalen Ferrite beträgt vorzugsweise etwa 0,001 bis 0,2 µm, insbesondere 0,003 bis 0,05 µm. Das Durchmesser/Dicke-Verhältnis (Verhältnis des Teilchendurchmessers zur Plattendicke) beträgt vorzugsweise 1 bis 10, insbesondere 3 bis 7. Vorzugsweise beträgt die spezifische Oberfläche der feinen Teilchen des hexagonalen Ferrits, gemessen mittels der BET-Methode (SBET), 25 bis 100 m²/g, vorzugsweise 40 bis 70 m²/g. Spezifische Oberflächen von weniger als 25 m²/g sind unerwünscht, aufgrund der erhöhten Rauschergebnisse, während spezifische Oberflächengrößen von mehr als 100 m²/g unerwünscht sind aufgrund dessen, daß gute Oberflächeneigenschaften dann schwierig zu erhalten sind. Die Koerzitivkraft der magnetischen Schichten beträgt vorzugsweise 1.000 bis 4.000 Oe (Oersted), noch bevorzugter 1.200 bis 3.000 Oe. Die Koerzitivkraft der magnetischen Schicht von weniger als 1.000 Oe ist unerwünscht, aufgrund dessen, daß der kurze Wellenlängen-Output herabgesetzt ist, während eine Koerzitivkraft der magnetischen Schicht von mehr als 4.000 Oe unerwünscht ist, weil das Aufzeichnen am Kopf schwierig ist. s (Sättigungsmagnetisierung) der magnetischen Eisenoxidteilchen beträgt 50 emu/g oder mehr, vorzugsweise 60 emu/g oder mehr. Die Tap-Dichte beträgt vorzugsweise 0,5 g/ml oder mehr, insbesondere 0,8 g/ml oder mehr.
Irgendwelche geeigneten ferromagnetischen Teilchen mit einem Aspektverhältnis von 2 bis 20 können als ferromagnetische Teilchen der ersten magnetischen Schicht in der Erfindung verwendet werden. Geeignete ferromagnetische Teilchen schließen γ-FeOx (x = 1,33 bis 1,5), Co-modifiziertes γ-FeOx (x 1,33 bis 1,5), feine Teilchen einer ferromagnetischen Legierung, enthaltend Fe, Ni oder Co als Hauptkomponente (75 Gew.-% oder mehr), Bariumferrit und Strontriumferrit ein. Bevorzugt sind feine ferromagnetische metallische Teilchen, enthaltend α-Fe als Hauptkomponente oder ein Kobalt-modifiziertes Eisenoxid. Das Aspektverhältnis der ferromagnetischen Teilchen beträgt vorzugsweise 4 bis 12. Neben den oben spezifizierten Atomen können die ferromagnetischen Teilchen andere Atome, wie 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, enthalten. Bevor die ferromagnetischen Teilchen dispergiert werden, können sie mit beispielsweise einem Dispergiermittel, Gleitmittel, oberflächenaktiven Mittel oder antistatischen Mittel, welche später beschrieben werden, behandelt werden. Geeignete Behandlungen sind z.B. in JP-B-44-14090, JP-B-45-18372, JP-B-47-22062, JP-B-47-22513, JP-B-46-28466, JP-E-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, JP-B-48-39639 und US-Patente 3 026 215, 3 031 341, 3 100 194, 3 242 005 und 3 389 014 offenbart
Die feinen ferromagnetischen Legierungsteilchen können eine geringe Menge an Hydroxid oder Oxid enthalten. Herkömmliche Verfahren können zur Herstellung der feinen ferromagnetischen Legierungsteilchen, welche für die Verwendung in der Erfindung geeignet sind, eingesetzt sind. Beispiele für geeignete Verfahren schließen ein: die Reduktion in einem organischen Säure- Doppelsalz (bestehend hauptsächlich aus einem Oxalat) und einem reduzierenden Gas, wie Wasserstoff; das Reduzieren von Eisenoxid mit einem reduzierenden Gas, wie Wasserstoff, um Fe oder Fe-Co-Teilchen oder ähnliche zu erhalten; das Pyrolysieren einer Metallcarbonylverbindung; die Reduktion durch Zugabe eines Reduktionsmittels, wie Natriumborhydrid, ein Hypophosphit oder Hydrazin, zu einer wäßrigen Lösung eines ferromagnetischen Metalls; das Verdampfen eines Metalls in einem inerten Gas mit niedrigem Druck, um feine Teilchen zu erhalten. Die ferromagnetischen Legierungsteilchen können, nachdem sie einer herkömmlichen graduellen Oxidationsbehandlung unterzogen waren, verwendet werden. Diese Behandlung kann unter Verwendung irgendeines der folgenden Verfahren durchgeführt werden: Eintauchen der Teilchen in ein organisches Lösungsmittel mit nachfolgendem Trocknen; Eintauchen der Teilchen in ein organisches Lösungsmittel und Zugeben eines Sauerstoff-enthaltenden Gases zur Bildung eines Oxidfilms auf den Oberflächen, mit nachfolgendem Trocknen; Bilden eines Oxidfilms auf den Oberflächen der ferromagnetischen Legierungsteilchen durch Steuern der Partialdrücke von Sauerstoffgas und Inertgas, ohne Verwendung eines organischen Lösungsmittels.
Die in der ersten magnetischen Schicht in der Erfindung verwendeten ferromagnetischen Teilchen besitzen vorzugsweise eine spezifische Oberfläche, bestimmt mittels des BET-Verfahrens, von 25 bis 80 m²/g, vorzugsweise 40 bis 70 m²/g. Spezifische Oberflächen von weniger als 25 m²/g sind unerwünscht aufgrund der erhöhten Rauschergebnisse, während spezifische Oberflächen von mehr als 80 m²/g unerwünscht sind, da dann die guten Oberflächeneigenschaften schwierig zu erhalten sind. s (Sättigungsmagnetisierung) der magnetischen Eisenoxidteilchen beträgt 50 emu/g oder mehr, vorzugsweise 70 emu/g oder mehr, während o s der feinen ferromagnetischen Metallteilchen vorzugsweise 100 emu/g oder mehr, insbesondere 110 bis 170 emu/g, beträgt. Die Koerzitivkraft der magnetischen Schicht beträgt vorzugsweise 500 bis 2.500 Oe, insbesondere 800 bis 2.000 Oe. Die Tap-Dichte beträgt vorzugsweise 0,5 g/ml oder mehr, insbesondere 0,8 g/ml oder mehr. Falls ferromagnetische Legierungsteilchen in der magnetischen Schicht verwendet werden, beträgt deren Tap-Dichte vorzugsweise 0,2 bis 0,8 g/ml Tap-Dichten von mehr als 0,8 g/ml können in einer Beschleunigung der Oxidation der ferromagnetischen Teilchen während deren Verdichtung resultieren, so daß es schwierig ist, ein ausreichendes s zu erhalten. Falls die Tap-Dichte weniger als 0,2 g/ml beträgt, kann eine ungenügende Dispersion der ferromagnetischen Teilchen in der magnetischen Schicht resultieren. Falls γ-Eisenoxid in der magnetischen Schicht verwendet wird, beträgt der Prozentsatz an zweiwertigem Eisen zu dreiwertigem Eisen vorzugsweise 0 bis 20 Gew.-%, insbesondere 5 bis 10 Gew.-%. Weiterhin beträgt die Menge an Kobaltatomen 0 bis 15 Gew.-%, vorzugsweise 2 bis 8 Gew.-%, bezogen auf die Menge an Eisenatomen.
Ein weiterer bevorzugter Bereich der ferromagnetischen Teilchen, welche in der ersten und zweiten magnetischen Schicht der Erfindung vorhanden sind, ist folgender. Die Kristallitgröße der ferromagnetischen Teilchen in der erfindungsgemäßen magnetischen Schicht beträgt generell 50 bis 450 Å, vorzugsweise 100 bis 350 Å. Vorzugsweise besitzen die ferromagnetischen Teilchen einen r1500-Wert von 1,5 oder weniger, vorzugsweise 1,0 oder weniger, wobei r1500 die Prozentretention der Magnetisierung, welche nach der Sättigung der Magnetisierung des magnetischen Aufzeichnungsmediums und nachfolgender Anwendung eines magnetischen Felds von 1.500 Oe in der entgegengesetzten Richtung unumgewandelt bleibt. Vorzugsweise beträgt der Wassergehalt der ferromagnetischen Teilchen 0,01 bis 2 Gew.-%, jedoch ist es bevorzugt, den Wassergehalt der ferromagnetischen Teilchen gemäß der Art des Bindemittels zu optimieren. Vorzugsweise wird der pH der ferromagnetischen Teilchen gemäß dem Bindemittel, welches in Kombination damit verwendet werden soll, optimiert. Der pH beträgt im allgemeinen 4 bis 12, vorzugsweise 6 bis 104 Falls gewünscht, können die ferromagnetischen Teilchen oberflächenbehandelt werden mit Al, Si, P oder einem Oxid oder einer anderen Verbindung davon. Die Menge solch eines Behandlungsmittels beträgt vorzugsweise 0,1 bis 10 Gew.-%, bezogen auf das Gewicht der ferromagnetischen Teilchen. Diese Oberflächenbehandlung ist vorteilhaft insofern, als sie die Gleitmittel(z.B. eine Fettsäure)-Adsorption auf 100 mg/m² oder weniger vermindert. Die ferromagnetischen Teilchen können ein lösliches anorganisches Ion, wie Na, Ca, Fe, Ni oder Sr, enthalten. Dieses beeinflußt weitgehend nicht die Eigenschaften der ferromagnetischen Teilchen, falls der lösliche anorganische Ionengehalt bis zu 500 ppm beträgt. Ein niedriger Gehalt an Lücken ist in den in der Erfindung verwendeten ferromagnetischen Teilchen bevorzugt. Vorzugsweise beträgt der Gehalt an Lücken bis zu 20 Vol.-%, insbesondere bis zu 5 Vol.-%. Falls nadelförmige ferromagnetische Teilchen in der magnetischen Schicht verwendet werden, beträgt deren Aspektverhältnis vorzugsweise bis zu 12.
Irgendwelche geeigneten nichtmagnetischen Teilchen können in der nichtmagnetischen Schicht des erfindungsgemäßen magnetischen Aufzeichnungsmediums verwendet werden. Vorzugsweise sind die nichtmagnetischen Teilchen anorganische Verbindungen, z.B. Metalloxide, Metallcarbonate, Metallsulfate, Metallnitride, Metallcarbide und Metallsulfide. Beispiele solcher anorganischer Verbindungen schließen α-Alumina mit einem α- Aluminastrukturgehalt von wenigstens 90% β-Alumina, γ-Alumina, Siliciumcarbid, Chromoxid, Ceroxid, α-Oxid, Corund, Siliciumnitrid, Titancarbid, Titanoxid, Siliciumdioxid, Zinnoxid, Magnesiumoxid, Wolframoxid, Zirkoniumoxid, Boroxid, Zinkoxid, Calciumcarbonat, Calciumsulfat, Bariumsulfat und Molybdändisulfid ein. Eine anorganische Verbindung kann allein oder mehr als eine anorganische Verbindung können in Kombination verwendet werden. Bevorzugte anorganische Verbindungen schließen Titandioxid, Zinkoxid, α-Eisenoxid, Bariumsulfat ein, wobei Titandioxid mehr bevorzugt ist. Die durchschnittlichen Teilchengrößen der nichtmagnetischen Teilchen betragen vorzugsweise 0,005 bis 2 µm, insbesondere 0,01 bis 0,2 µm. Es ist jedoch möglich, eine Kombination von zwei oder mehreren Arten nichtmagnetischer Teilchen mit unterschiedlichen Teilchengrößen zu verwenden, falls erwünscht. Alternativ hierzu kann eine Art nichtmagnetischer Teilchen mit einer breiten Teilchendurchmesserverteilung verwendet werden. Die Tap-Dichte zeigt im allgemeinen 0,05 bis 2 g/ml, vorzugsweise 0,2 bis 1,5 g/ml. Der Wassergehalt beträgt im allgemeinen 0,1 bis 5 Gew.-%, vorzugsweise 0,2 bis 3 Gew.-%. Der pH beträgt im allgemeinen 2 bis 11, vorzugsweise 6 bis 93 Die spezifische Oberfläche beträgt im allgemeinen 1 bis 100 m²/g, vorzugsweise 5 bis 50 m²/g, insbesondere 7 bis 40 m²/g. Die Kristallitgröße beträgt vorzugsweise 0,01 bis 2 µm. Die Ölabsorption, gemessen mit DBP, beträgt in allgemeinen 5 bis 100 ml/100 g, vorzugsweise 10 bis 80 ml/100 g, insbesondere 20 bis 60 ml/100 g. Die spezifische Dichte beträgt im allgemeinen 1 bis 12, vorzugsweise von 3 bis 6. Die Teilchenform kann irgendeine geeignete Gestalt besitzen, wie nadelförmig, sphärisch, polyhedral und plättchenartige Gestalt. Der Glühverlust beträgt vorzugsweise 20 Gew.-% oder weniger.
Es ist bevorzugt, daß die anorganischen Teilchen für die Verwendung in der Erfindung eine Mohsche Härte von 4 oder höher besitzen. Der Rauhigkeitsfaktor der Oberflächen der nichtmagnetischen Teilchen beträgt vorzugsweise 0,8 bis 1,5, insbesondere 0,9 bis 1,2. Die Stearinsäureadsorption (SA) beträgt vorzugsweise 1 bis 20 µMol/m², insbesondere 2 bis 15 µMol/m² Es ist bevorzugt, daß die nichtmagnetischen Teilchen für die untere nichtmagnetische Schicht eine Benetzungswärme durch Wasser im Bereich von 200 bis 600 erg/cm² bei 25ºC besitzen. Ein Lösungsmittel, welches eine Benetzungswärme im obigen Bereich ergibt, kann verwendet werden. Die geeignete Zahl an auf den Oberflächen vorhandenen Wassermolekülen bei 100 bis 400ºC beträgt 1 bis 10 pro 100 Å². Der in Wasser am isoelektrischen Punkt gemessene pH beträgt vorzugsweise 3 bis 6. Vorzugsweise werden die nichtmagnetischen Teilchen oberflächenbehandelt mit Al&sub2;O&sub3;, SiO&sub2;, TiO&sub2;, ZrO&sub2;, SnO&sub2;, Sb&sub2;O&sub3; oder ZnO. Unter diesen sind Al&sub2;O&sub3;, SiO&sub2;, TiO&sub2; und ZrO&sub2; bevorzugt im Hinblick auf deren Dispergierbarkeit, wobei Al&sub2;O&sub3;, SiO&sub2; und ZrO&sub2; insbesondere bevorzugt sind. Die Vorhergehenden können in Kombination oder allein verwendet werden. Die nichtmagnetischen Teilchen können mit einer Oberflächenschicht, gebildet durch Co-Niederschlagen, falls erwünscht, behandelt werden. Die nichtmagnetischen Teilchen können auch mit einer Oberflächenschicht, welche eine Struktur besitzt, die durch erstes Behandeln der nichtmagnetischen Teil chen mit Alumina und anschließendem Behandeln der resultierenden Oberflächenschicht mit Kieselerde, gebildet wurde, behan delt werden. Die nichtmagnetischen Teilchen können zuerst mit Kieselerde und anschließend mit Alumina oberflächenbehandelt werden. Die Oberflächenbehandlungsschicht kann, falls erwünscht, porös sein, und auf jeden Fall ist eine homogene und dichte Oberflächenschicht bevorzugt.
Spezifische Beispiele für nichtmagnetische Teilchen, welche in der Erfindung verwendet werden können, schließen 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, R516, DPN-2508X und Modifizierung der Oberflächenbehandlung davon, und DBN- 2708X, hergestellt von Toda Kogyo Co., Ltd.; TTO-518, TTO-55A, TTO-55B, TTO-55C, 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-1005, MT-100T, MT-150W, MT-500B, NT-600B und MT-100F, 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 nichtmagnetische Teilchen, erhalten durch deren Kalzinieren, ein.
Besonders bevorzugte nichtmagnetische Teilchen sind Titandioxidteilchen. Daher wird ein geeignetes Verfahren für die Herstellung von Titandioxid im Detail beschrieben. Ein Schwefelsäureprozeß oder ein Chlorprozeß werden hauptsächlich zur Herstellung von Titandioxid verwendet. Beim Schwefelsäureprozeß wird Roherz von Ilmenit mit Schwefelsäure gebleicht, um Ti, Fe usw. als Sulfate zu extrahieren. Das Eisensulfat wird durch Kristallisation entfernt, und die verbleibende Titanylsulfatlösung wird mittels filtration gereinigt und anschließend unter Erwärmen hydrolysiert, um dabei wasserhaltiges Titanoxid auszufällen. Diese Ausfällung wird mittels Filtration abgetrennt und anschließend zur Entfernung von Verunreinigungen gewaschen. Die Kalzinierung der resultierenden Ausfällung bei 80 bis 1.000ºC, nach Zugabe eines Regulationsmittels für die Teilchengröße oder ähnliches, schafft rohes Titanoxid. Das Titanoxid liegt in Rutilform oder Anataseform gemäß dem während der Hydrolyse zugegebenen Keimbildungsmittel vor. Das rohe Titanoxid wird zerrieben, gesiebt und beispielsweise einer Oberflächenbehandlung unterzogen, um dadurch eine Titandioxidprodukt herzustellen. Beim Chlorprozeß wird natürlicher oder synthetischer Rutil als Roherz verwendet. Das Erz wird chloriert unter reduzierenden Hochtemperaturbedingungen, um das Ti zu TiCl&sub4; und das Fe zu FeCl&sub2; zu überführen, und das Eisenchlorid wird verfestigt durch Abkühlen und vom flüssigen TiCl&sub4; abgetrennt. Das erhaltene rohe TiCl&sub4; wird durch Rektifizierung gereinigt und ein Keimbildungsmittel wird zugegeben. Dieses rohe TiCl&sub4; wird sofort mit Sauerstoff bei einer Temperatur von 1.000ºC oder höher zum Erhalt von rohem Titanoxid umgesetzt. Die gleiche Finishing-Technik, wie im Schwefelsäureverfahren, wird zum Verleihen von pigmentierenden Eigenschaften auf das rohe Titanoxid, welches durch den obigen oxidativen Abbauschritt hergestellt wurde, angewandt.
Das Titanoxid kann wie folgt oberflächenbehandelt werden. Das Titanoxid wird trocken-zerrieben und Wasser und eine Dispergiermittel werden anschließend zugegeben. Die resultierende Aufschlämmung wird einem Naß-Zerkleinern unterzogen, mit einer nachfolgenden Zentrifugentrennung zur Abtrennung grober Teilchen. Die resultierende feine Teilchenaufschlämmung wird anschließend in ein Oberflächenbehandlungsbehälter übergeführt, worin eine Oberflächenbehandlung mit Metallhydroxid durchgeführt wird. Als erstes wird eine wäßrige Lösung einer vorbestimmten Menge irgendeines geeigneten Salzes, wie Al, Si, Ti, Zr, Sb, Sn oder Zn, zu der feinen Teilchenaufschlämmung zugegeben, und ein Säure- oder Alkalimaterial wird zur Neutralisierung der resultierenden Aufschlämmung zugegeben, um dabei ein wasserhaltiges Oxid zu bilden, und um die Oberflächen der Titanoxidteilchen mit dem Oxid zu bedecken. Wasserlösliche Salze, welche als Nebenprodukte gebildet werden, werden durch Dekantieren, Filtrieren und Waschen entfernt. Die feine Teilchenaufschlämmung wird einer abschließenden pH-Einstellung, einer Filtration und dem Waschen mit reinem Wasser unterzogen. Der resultierende Kuchen wird mit einem Sprühtrockner oder Handtrockner getrocknet. Abschließend werden die trockenen Teilchen mit einer Strahlmühle zermahlen, um Titanoxidteilchen herzustellen, welche für die Verwendung in der Erfindung geeignet sind. Eher als ein Naßbehandlungsverfahren kann eine Oberflächenbehandlung durchgeführt werden durch Durchleiten von AlCl&sub3; und SiCl&sub4;, den Dämpfen durch Titanoxidteilchen, und anschließendem Durchleiten von Wasserdampf durch die Titanoxidteilchen, um die Teilchenoberflächen mit Al und Si zu behandeln.
Bezüglich der Verfahren für die Herstellung der nichtmagnetischen Teilchen wird auf Characterization of Powder Surfaces, veröffentlich durch Academic Press, Bezug genommen.
Ruß kann der unteren nichtnagnetischen Schicht zusätzlich zu den nichtmagnetischen Teilchen einverleibt werden, wobei der bekannte Effekt zur Verminderung von Rs (Oberflächenwiderstand) erzeugt werden kann. Der Ruß kann irgendein geeigneter Ruß sein, wie Ofenruß für Kautschuke, thermische Ruß für Kautschuke, Färberuß, Acetylenruß oder ähnliche. Die spezifische Oberflächengröße für Ruß beträgt im allgemeinen 100 bis 500 m²/g, vorzugsweise 150 bis 400 m²/g, und die DBP-Ölabsorption davon beträgt im allgemeinen 20 bis 400 ml/100 g, vorzugsweise 30 bis 200 ml/100 g. Der Teilchendurchmesser beträgt im allgemeinen 5 bis 80 mµ, vorzugsweise 10 bis 50 mµ, insbesondere 10 bis 40 mµ. Es ist bevorzugt, daß Ruß mit einem pH von 2 bis 10, einem Wassergehalt von 0,1 bis 10% und einer Tap-Dichte von 0,1 bis 1 g/ml verwendet wird. Spezifische Beispiele für in der Erfindung verwendbare Russe schließen BLACKPEARLS 2000, 1300, 1000, 900, 800, 880, 700 und VULCAN XC-72, hergestellt von Cabot Co., Ltd.; #3050B, #3150B, #3250B, #3750B, #3950B, #950, #650B, #970B, #850B und MA-600, hergestellt von Mitsubishi Kasei Corporation; CONDUCTEX SC, RAVEN 8800, 8000, 7000, 5750, 5250, 3500, 2100, 2000, 1800, 1500, 1255 und 1250, hergestellt von Columbian Carbon Co., Ltd.; und Ketjen Black EC, hergestellt von Akzo Corp. (Lion Akzo Co., Ltd.), ein.
Ruß kann mit einem Dispergiermittel oder anderem Mittel oberflächenbehandelt oder mit einem Harz gepfropft sein&sub5; Ruß, dessen Oberflächen teilweise graphitiert wurden, können ebenso in der Erfindung verwendet werden. Weiterhin kann der Ruß in einem Bindemittel dispergiert werden, bevor er zu einer Beschichtungsflüssigkeit für die Anwendung auf einen Träger zugegeben wird. Ruß kann in der unteren nichtmagnetischen Schicht in einer Menge von bis zu 50 Gew.-%, bezogen auf das Gewicht der anorganischen Teilchen in der unteren nichtmagnetischen Schicht, und bis zu 40 Gew.-%, bezogen auf das Gesamtgewicht der unteren nichtmagnetischen Schicht, vorhanden sein. Ruß kann allein oder in Kombination verwendet werden. Bezüglich des in der Erfindung verwendbaren Russes kann auf Carbon Black Binran (Carbon Black Handbook), herausgegeben von Carbon Black Association, Japan, beispielsweise Bezug genommen werden.
Organische Teilchen, welche geeignet sind für die Verwendung als nichtmagnetische Teilchen, welche in der Erfindung verwendet werden können, schließen Acrylstyrolharzteilchen, Benzoguanaminharzteilchen, Melaminharzteilchen, Phthalocyaninpigmente, Polyolefinharzteilchen, Polyesterharzteilchen, Polyamidharzteilchen, Polyimidharzteilchen und Poly(ethylenfluorid)harzteilchen ein. Für die Herstellung dieser organischen Teilchen können solche Techniken, wie sie in JP-A-62-18564 und JP-A-60-255827 beschrieben sind, verwendet werden. Es sollte angemerkt werden, daß, obwohl eine Unterschicht in den herkömmlichen magnetischen Aufzeichnungsmedien, wie eine Unterschicht mit einer Dicke von 0,5 µm oder weniger, zur Verbesserung der Adhäsion zwischen dem Träger und der magnetischen oder anderen Schicht vorhanden ist, diese unterschiedlich von der unteren nichtmagnetischen Schicht in der Erfindung ist. In der Erfindung kann eine herkömmliche Unterschicht angeordnet sein, um die Adhäsion zwischen der unteren nichtmagnetischen Schicht und dem Träger zu verbessern.
Herkömmliche Bindemittel, Gleitmittel, Dispergiermittel, Additive, Lösungsmittel und Dispergiertechniken, welche für magnetische Schichten bei herkömmlichen magnetischen Aufzeichnungsmedien verwendet werden, können in der unteren nichtmagnetischen Schicht der Erfindung verwendet werden. Herkömmliche Mengen und Arten an Bindemitteln und herkömmliche Mengen und Arten an Additiven und Dispergiermitteln können in der unteren magnetischen Schicht des erfindungsgemäßen magnetischen Aufzeichnungsmediums verwendet werden. Solch eine nichtmagnetische Zwischenschicht besitzt eine Dicke von 0,2 bis 5 µm, vorzugsweise 1 bis 3 µm.
Die nichtmagnetische Schicht gemäß der Erfindung umfaßt ein nichtmagnetisches Teilchen als Hauptkomponente. Soweit die Wirkungen der Erfindung gezeigt werden können, kann die nichtmagnetische Schicht gemäß der Erfindung eine geringe Menge eines magnetischen Materials enthalten. Die Menge solch eines magnetischen zu verwendenden Materials ist so gering wie 20 Gew.-%, bezogen auf das Gewicht der nichtmagnetischen Teilchen, Falls die Menge des magnetischen Materials 20 Gew.-% übersteigt, gehen die Wirkungen der Erfindung verloren.
Irgendein geeignetes Bindemittel kann in den erfindungsgemäßen nichtmagnetischen und magnetischen Schichten verwendet werden, wie ein herkömmliches thermoplastisches Harz, wärmehärtbares Harz, oder reaktives Harz oder eine Mischung davon. Das thermoplastische Harz besitzt vorzugsweise eine Glasübergangstemperatur von -100 bis 150 ºC, ein zahlendurchschnittliches Molekulargewicht von 1.000 bis 200.000, vorzugsweise 10.000 bis 100.000, und einen Polymerisationsgrad von etwa 50 bis etwa 1.000. Beispiele für geeignete thermoplastische Harze schließen ein: Polymere oder Copolymere, enthaltend eine Struktureinheit, abgeleitet von Vinylchlorid, Vinylacetat, Vinylalkohol, Malein säure, Acrylsäure, Acrylester, Vinylidenchlorid, Acrylnitril, Methacrylsäure, Methacrylester, Styrol, Butadienethylen, Vinylbutyral, Vinylacetal, einem Vinylether; Polyurethanharze; und verschiedene Harze vom Kautschuk-Typ. Beispiele für geeignete wärmehärtbare oder reaktive Harze schließen Phenolharze, Epoxyharze, wärmehärtbare Polyurethanharze, Harnstoffharze, Melaminharze, Alkydharze, reaktive Acrylharze, Formaldehydharze, Siliciumharze, Epoxypolyamidharze, Mischungen von einem Polyesterharz und einem Isocyanatprepolymer, Mischungen eines Polyesterpolyols und eines Polyisocyanats und Mischungen eines Polyurethans und eines Polyisocyanats ein.
Diese Harze sind im Detail in Plastic Handbook, veröffentlicht durch Asakura Shoten, Japan, beschrieben. Ein herkömmliches Elektronenstrahl-härtendes Harz kann als Bindemittel für die nichtmagnetische Schicht oder die magnetische Schicht verwendet werden. Beispiele für Harze und deren Herstellungsprozeß sind im Detail in JP-A-62-256219 beschrieben. Die oben erwähnten Harze können allein oder in Kombination verwendet werden. Bevorzugte Kombinationen für Harze für die Verwendung in der Erfindung schließen Kombinationen eines Polyurethanharzes mit einem oder mehreren der folgenden Vinylchloridharze, Vinylchlorid-Vinylacetat-Harze, Vinylchlorid-Vinylacetat-Vinylalkohol-Harze und Vinylchlorid-Vinylacetat-Maleinsäureanhydrid- Copolymere und Kombinationen der vorhergehenden mit einem Polyesterisocyanat ein.
Die Polyurethanharze, welche geeignet sind für die Verwendung als Bindmittel in Einklang mit der Erfindung, können irgendein geeignetes Polyurethan, wie Polyesterpolyurethan, Polyetherpolyurethan, Polyetherpolyesterpolyurethan, Polycarbonatpolyurethan, Polyesterpolycarbonatpolyurethan oder Polycaprolactonpolyurethan sein. Um die Dispergierbarkeit und Haltbarkeit solcher Harze zu verbessern, schließen sie vorzugsweise wenigstens eine polare Gruppe ein, ausgewählt aus -COOM, -SO&sub3;M, -OSO&sub3;M, -P=O(OM)&sub2;, -O-P=O(OM)&sub2; (worin M Wasserstoffatom oder eine Alkalimetallsalzgruppe bedeutet), -OH, -NR&sub2;, -N&spplus;R&sub3; (R bedeutet eine Wasserstoffgruppe), eine Epoxygruppe, -SH, -CN und ähnliche, ein. Die polare Gruppe oder Gruppen können dem Harz durch Copolymerisieren oder Additionsreaktion einverleibt werden.
Die Menge solch einer polaren Gruppe(en) beträgt im allgemeinen 10&supmin;¹ bis 10&supmin;&sup8; Mol/g, vorzugsweise 10&supmin;² bis 10&supmin;&sup6; Mol/g.
Beispiele für geeignete Bindemittel, welche in der Erfindung verwendet werden können, schließen 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 Denki Kagaku Kogyo K.K.; MR-105, MR110, MR100 und 400X-110A, hergestellt von Nippon Zeon Co., Ltd.; Nippollan N2301, N2302 und N2304, hergestellt von Nippon Polyurethane Co., Ltd.; Pandex T-5105, T- R3080, T-5201, Burnock D-400, D-210-80, Crisvon 6109 und 7209, hergestellt von Dainippon Ink & 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 Dainichiseika Colour & Chemicals Mfg. Co., Ltd.; MX5004, hergestellt von Mitsubishi Kasei Corporation; Sunprene SP-150, TIM-3003 und TIM-3005, hergestellt von Sanyo Chemical Industries, Co., Ltd.; und Salan F310 und F210, hergestellt von Asahi Chemical Industry Co., Ltd., ein.
Die Menge an in der nichtmagnetischen und magnetischen Schicht in der Erfindung vorhandenem Bindemittel beträgt 5 bis 50 Gew.- %, vorzugsweise 10 bis 30 Gew.-%, bezogen auf das Gewicht der ferromagnetischen Teilchen. Falls das Harz ein Vinylchloridharz ist, ist es vorzugsweise in einer Menge von 5 bis 30 Gew.-% in Kombination mit 3 bis 20 Gew.-% eines Polyurethanharzes und 2 bis 20 Gew.-% eines Polyisocyanats vorhanden.
Falls ein Polyurethan als Bindemittel in der magnetischen Schicht gemäß der Erfindung verwendet wird, besitzt das Bindemittel vorzugsweise eine Glasübergangstemperatur von -50 bis 100ºC, eine Verlängerung bei Bruch von 100 bis 2.000%, eine Spannung bei Bruch von 0,05 bis 10 kg/cm² und eine Streckgrenze von 0,05 bis 10 kg/cm².
Das erfindungsgemäße magnetische Aufzeichnungsmedium, welches oben beschrieben wurde, besitzt zwei oder mehrere Schichten. Falls erwünscht, können die nichtmagnetische Schicht, die untere magnetische Schicht, die obere magnetische Schicht und andere magnetische Schicht(en) unterschiedliche Mengen an Bindemittel aufeinander bezogen enthalten, und der Anteil an Vinylchloridharz, Polyurethanharz, Polyisocyanat oder einem anderen Harz in dem Bindemittel kann unter den verschiedenen Schichten variieren. Darüber hinaus können das Molekulargewicht, die Menge an polaren Gruppen, die oben erwähnten physikalischen Eigenschaften für das Harz usw. jedes Harzes, enthalten in jeder Schicht, variieren.
Herkömmliche Techniken zur Ausbildung vielschichtiger magnetischer Schichten können verwendet werden. Bezüglich der Änderung der Bindemittelmenge wurde gefunden, daß eine Erhöhung der Menge an Bindemittel in der oberen magnetischen Schicht die Vereinigung (Vermengung) der magnetischen Schichtoberfläche verringert, während das Erhöhen der Bindemittelmenge in einer von der oberen magnetischen Schicht verschiedenen magnetischen Schicht oder in der nichtmagnetischen Schicht die Biegsamkeit und die Kopfberührung verbessert.
Beispiele für Polyisocyanate, welche als Bindemittel in der Erfindung verwendet werden können, schließen Tolylendiisocyanat, 4,4'-Diphenylmethandiisocyanat, Hexamethylendiisocyanat, Xylylendiisocyanat, Naphthylen-1,5-diisocyanat, o-Toluidindiisocyanat, Isophorondiisocyanat, Triphenylmethantriisocyanat, Reaktionsprodukte der oben erwähnten Isocyanate mit Polyalkoholen, und durch Kondensation von Isocyanaten gebildete Polyisocyanate ein. Geeignete Isocyanate für die Verwendung in der Erfindung sind im Handel erhältlich unter den folgenden Handelsnamen: Coronate L, Coronate HL, Coronate 2030, Coronate 2301, 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, Ltd.; und Desmodure L, Desmodure IL, Desmodure N und Desmodure HL, hergestellt von Sumitomo Bayer Co., Ltd. Ein Polyisocyanat kann allein oder in Kombinationen aus zwei oder mehreren Polyisocyanaten in der magnetischen und nichtmagnetischen Schicht verwendet werden, um den Vorteil eines Unterschieds in der Härtungsreaktivität zwischen den Polyisocyanaten zu nutzen.
Ebenso wie in der nichtmagnetischen Schicht kann Ruß in der magnetischen Schicht in der Erfindung zum nachfolgend diskutierten Zweck verwendet werden. Der Ruß kann beispielsweise Ofenruß für Kautschuke, thermischer Ruß für Kautschuke, Färberuß, Acetylruß oder ähnliches sein. Vorzugsweise besitzt der in der magnetischen Schicht verwendete Ruß eine spezifische Oberfläche von 5 bis 500 m²/g, eine DBP-Absorption von 10 bis 400 ml/100 g, einen durchschnittlichen Teilchendurchmesser von 5 bis 300 µm, einen pH von 2 bis 10, einen Wassergehalt von 0,1 bis 10 Gew.-% und eine Tap-Dichte von 0,1 bis 1 g/ml. Beispiele für geeignete Russe, welche in der erfindungsgemäßen magnetischen Schicht verwendbar sind, schließen BLACKPEARLS 2000, 1300, 1000, 900, 800, 700 und VULCAN XC-72, hergestellt von Cabot Co., Ltd.; #80, #60, #55, #50 und #35, hergestellt von Asahi Carbon Co., Ltd.; #24008, #2300, #900, #1000, #30, #40 und#10, hergestellt von Mitsubishi Kasei Corporation; und CONDUCTEX SC, RAVEN 150, 50, 40 und 14, hergestellt von Columbian Carbon Co., Ltd., ein.
Der Ruß kann mit einem Dispergiermittel oder anderem Mittel oberflächenbehandelt oder mit einem Harz gepfropft sein. Ruß, dessen Oberflächen teilweise graphitiert wurden, kann ebenso verwendet werden. Bevor der Ruß zu einer magnetischen Beschichtungszusammensetzung zugegeben wird, kann er im voraus mit Bindemitteln dispergiert werden. Ruß kann allein oder in Kombination verwendet werden. Vorzugsweise ist der Ruß in der magnetischen Schicht in einer Menge von 0,1 bis 30 Gew.-%, bezogen auf das Gewicht der ferromagnetischen Teilchen vorhanden. Der Ruß in der magnetischen Schicht wirkt zur Verhinderung einer statischen Aufladung in der Schicht; zur Verminderung des Reibungskoeffizienten der Schicht; als Lichtfilter für die Schicht; und zur Verbesserung der Festigkeit der Schicht. Die Art des in der Erfindung verwendeten Russes wird die vorhergehenden Effekte und den Grad der vorhergehenden Effekte verhindem. Falls erwünscht, kann eine bestimmte Art, Menge oder Kombination von Ruß in einer oberen magnetischen Schicht und eine unterschiedliche Art, Menge oder Kombination von Ruß in einer unteren magnetischen Schicht im Hinblick auf die oben beschriebenen Eigenschaften und anderen Eigenschaften, einschließlich Teilchengröße, Ölabsorption, elektrische Leitfähigkeit und pH, verwendet werden. Bezüglich des in der magnetischen Schicht der Erfindung verwendbaren Russes kann Bezug genommen werden auf beispielweise Carbon Black Binran (Carbon Black Handbook), herausgegeben von Carbon Black Association.
Irgendein geeignetes Schleifmittel kann in der Erfindung verwendet werden. Vorzugsweise werden Materialien mit einer Mohschen Härte von wenigstens 6, entweder allein oder in Kombination, verwendet. Beispiele für geeignete Schleifmittel schließen α-Alumina mit einer α-Konversion von wenigstens 90%, β- Alumina, Siliciumcarbid, Chromoxid, Ceroxid, α-Eisenoxid, Corund, künstlichen Diamant, Siliciumnitrid, Siliciumcarbid, Titancarbid, Titanoxid, Siliciumdioxid und Bornitrid ein. Ein Verbund von zwei oder mehreren solcher Schleifmittel, wobei ein Schleifmittel durch Oberflächenbehandlung mit einem anderen Schleifmittel erhalten wurde, kann ebenso verwendet werden. Die Schleifmaterialien können andere Verbindungen oder Elemente enthalten, vorausgesetzt, daß der Schleifmittelgehalt wenigstens 90 Gew.-% beträgt. Vorzugsweise besitzt das Schleifmaterial Teilchengrößen von 0,01 bis 2 µm. Falls erwünscht, können Schleifmaterialien mit unterschiedlichen Teilchengrößen in Kombination verwendet werden, oder ein einzelnes Schleifmaterial mit einer breiten Teilchendurchmesserverteilung kann verwendet werden. Vorzugsweise besitzt das Schleifmaterial eine Tap- Dichte von 0,3 bis 2 g/ml, einen Wassergehalt von 0,1 bis 5 Gew.-%, einen pH von 2 bis 11 und eine spezifische Oberfläche (SBET) von 1 bis 30 m²/g.
Das Schleifmaterialien kann jede geeignete Teilchenform, wie nadelförmige, sphärische und würfelförmige Formen, besitzen. Eine Teilchenform mit einer scharfen Ecke als Teil ihrer Kontur ist bevorzugt, da Schleifmaterialien solch einer Form hohe Schleifeigenschaften besitzen. Beispiele für geeignete Schleifmaterialien, die in der Erfindung verwendet werden können, schließen AKP-20, AKP-30, AKP-50, HIT-50 und HIT-100, hergestellt von Sumitomo Chemical Co., Ltd.; G5, G7 und S-1, hergestellt von Nippon Chemical Industrial Co., Ltd.; und TF-100 und TF-140, hergestellt von Toda Kogyo Co., Ltd., ein. Falls gewünscht, kann eine besondere Art, Menge oder Kombination von Schleifmaterialien in der magnetischen Schicht (obere und untere Schichten) und eine unterschiedliche Art, Menge oder Kombination von Schleifmaterialien in der nichtmagnetischen Schicht verwendet werden. Das Schleifmaterial kann in einem Bindemittel vor Zugeben zu einer magnetischen Beschichtungsflüssigkeit dispergiert sein. Vorzugsweise beträgt die Zahl der Schleifmaterialteilchen, welche auf der magnetischen Schichtoberfläche und auf den magnetischen Schichtkanten in dem erfindungsgemäßen magnetischen Aufzeichnungsmedium vorhanden sind, 5 Schleifteilchen pro 100 µm² oder mehr.
Verschiedene Additive können in der Erfindung verwendet werden, wie Additive mit einem Gleitmitteleffekt, antistatischen Effekt, dispergierenden Effekt, Weichmachereffekt und ähnliche. Beispiele für geeignete Additive schließen Molybdändisulfid, Wolframdisulfid, Graphit, Bornitrid, Graphitfluorid, Siliconöl, Siliconöl mit einer polarengruppe, Fettsäure-modifizierte Silicone, fluorierte Silicone, fluorierte Alkohole, fluorierte Ester, Polyolefine, Polyglykole, Ester von Alkylphosphorsäuren und Alkalimetallsalzen davon, Ester von Alkylschwefelsäuresäuren und Alkalimetallsalze davon, Poly(phenylether), Ester von Fluoralkylschwefelsäuren und Alkalimetallsalze davon, einbasische Fettsäuren mit 10 bis 24 Kohlenstoffatomen (welche eine ungesättigte Bindung besitzen können oder verzweigt sein können) und Metall-(li, Na, K, Cu usw.)Salze davon, mono-, di-, tri-, tetra-, penta- und hexawertige Alkohole mit 12 bis 22 Kohlenstoffatomen (welche eine ungesättigte Bindung besitzen oder verzweigt sein können), Alkoxyalkohole mit 12 bis 22 Kohlenstoffatomen, Mono-, Di- oder Tri(fettsäure)ester, einschließlich einer monobasischen Fettsäure mit 10 bis 24 Kohlenstoffatomen (welche eine ungesättigte Bindung besitzen oder verzweigt sein kann) und ein mono-, di-, tri-, tetra-, penta- und hexawertiger Alkohol mit 2 bis 12 Kohlenstoffatomen (welcher eine ungesättigte Bindung besitzen oder verzweigt sein kann), Fettsäureester von Monoalkylethern von Alkylenoxidpolymeren, Fettsäureamide mit 8 bis 22 Kohlenstoffatomen und ahphatische Amine mit 8 bis 22 Kohlenstoffatomen.
Spezifische Beispiele dieser Verbindungen schließen Laurinsäure, Myristinsäure, Palmitinsäure, Stearinsäure, Behensäure und Butylstearat, Ölsäure, Linolinsäure, Linolensäure, Elaidinsäure, Octylstearat, Amylstearat, Isooctylstearat, Octylmyristat, Butoxyethylstearat, Anhydrosorbitanmonostearat, Anhydrosorbitandistearat, Anhydrosorbitantristearat, Oleylalkohol und Laurylalkohol ein. Zusätzlich können nichtionische oberflächenaktive Mittel, wie Alkylenoxide, Glycerine, Glycidole und Alkylphenolethylenoxid-Addukte; kationische oberflächenaktive Mittel, wie cyclische Amine, Esteramide, quaternäre Ammoniumsalze, Hydantomderivate, heterocyclische Verbindungen und Phosphonium- oder Sulfoniumverbindungen; anionische oberflächenaktive Mittel, enthaltend Säuregruppen, wie Carbonsäure, Sulfonsäure, Phosphorsäure, Sulfat- und Phosphatgruppen; und amphotere oberflächenaktive Mittel, wie Aminosäuren, Aminosulfonsäuren, Ester von Schwefel- oder Phosphorsäure mit Aminoalkoholen, und Alkylbetaine, verwendet werden.
Geeignete oberflächenaktive Mittel für die Verwendung in der Erfindung sind im Detail in Kaimen Kasseizai Binran (Surfactant Handbook) (veröffentlicht von Sangyo Tosho K.K., Japan) beschrieben. Die oben diskutierten Additive, einschließlich Gleitmittel und antistatischen Mittel, müssen nicht 100% rein sein und können Verunreinigungen, wie Isomere, nicht umgesetzte Rohmaterialien, Nebenprodukte, Zersetzungsprodukte, Oxidationsprodukte usw., enthalten. Vorzugsweise beträgt der Gehalt an Verunreinigungen bis zu 30 Gew.-%, insbesondere bis zu 10 Gew.- %.
Falls erwünscht, kann eine Art oder Menge eines Gleitmittels oder oberflächenaktiven Mittels in der magnetischen Schicht verwendet werden, und eine unterschiedliche Art oder Menge desselben kann in der nichtmagnetischen Schicht verwendet werden. Zum Beispiel kann eine Fettsäure mit einem bestimmten Schmelzpunkt in der nichtmagnetischen Schicht und eine unterschiedliche Fettsäure mit einem unterschiedlichen Schmelzpunkt in der magnetischen Schicht verwendet werden, um die Wanderung zur Oberfläche zu steuern. Auf ähnliche Weise kann ein Ester mit einem gewissen Siedepunkt oder Polarität in der nichtmagnetischen Schicht verwendet werden, und ein Ester mit einem unterschiedlichen Siedepunkt oder Polarität kann in der magnetischen Schicht zur Steuerung der Wanderung zur Oberfläche verwendet werden. Eine gewisse Menge an oberflächenaktivem Mittel kann in der nichtmagnetischen Schicht und eine unterschliedliche Menge an oberflächenaktivem Mittel kann in der magnetischen Schicht zur Verbesserung der Beschichtungsstabilität verwendet werden; so kann eine relativ größere Menge eines Gleitmittels in der nichtmagnetischen Schicht im Vergleich zur magnetischen Schicht zur Verbesserung des Gleitmitteleffekts verwendet werden. Es versteht sich, daß die Weise, wie Gleitmittel oder oberflächenaktive Mittel verwendet werden, nicht auf diese Beispiele beschränkt sind.
Ein Teil oder sämtliche in der Erfindung verwendeten Additive können in jedem Schritt des Herstellungsverfahrens der Beschichtungsflüssigkeit zugegeben werden. Zum Beispiel können solche Additive mit ferromagnetischen Teilchen vor den Verknetungsschritten zugegeben werden, können während dem Verkneten der ferromagnetischen Teilchen mit einem Bindemittel und einem Lösungsmittel zugegeben werden, können während den dispergierenden Schritten zugegeben werden, können nach der Dispersion zugegeben werden, oder können zu einer Beschichtungslösung direkt vor dem Beschichten zugegeben werden. Ein Teil oder sämtliche Additive, in Abhängigkeit des gewünschten Ergebnisses, können durch simultanes oder nacheinander erfolgendes Beschichten, nach Auftrag einer magnetischen Schicht, aufgezogen werden. Ein Gleitmittel kann auf die magnetische Schichtoberfläche nach dem Kalandrieren oder Aufschlitzen zugegeben werden.
Beispiele für geeignete Gleitmittelprodukte, welche in der Erfindung verwendet werden können, schließen ein: 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, Rizinusöl-behandelte 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 3-2, Nonion 3-4, 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, Monogun MB, Nonion DS-60, Anon BF, Anon LG, Butylstearat, Butyllaurat und Eurinsäure, hergestellt von Nippon Oil & Fats Co., Ltd.; Oleinsäure, hergestellt von Kanto Chemical Co., Ltd.; FAL-205 und FAL-123, hergestellt von Takemoto Yushi Co., Ltd.; Enujerub LO, Enujerub IPM und Sansosyzer E4043, 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-101, KF-102, KF-103, X-22-3710, X-22-3715, KF-910 und KF-3935, hergestellt von Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.; Armide P, Armide C und Armoslip CP, hergestellt von Lion Armer Co., Ltd.; Duomine TDO, hergestellt von Lion Fat and Oil Co., Ltd.; BA-41G, hergestellt von Nisshin Oil Milis 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 Industries, Ltd.
Beispiele für geeignete organische Lösungsmittel, die in der Erfindung verwendet werden können, schließen ein: 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, Ethyllactat und Glykollactat; Glykolether, wie Glykoldimethylether, Glykolmonoethylether und Dioxan; aromatische Kohlenstoffe, wie Benzol, Toluol, Xylol, Cresol und Chlorbenzol; chlorierte Kohlenwasserstoffe, wie Methylenchlorid, Ethylenchlorid, Tetrachlorkohlenstoff, Chloroform, Ethylenchlorhydrin und Dichlorbenzol; und andere Verbindungen, wie N,N-Dimethylformamid und Hexan. Diese Lösungsmittel können in jeder geeigneten Menge verwendet werden.
Organische Lösungsmittel, welche für die Verwendung in der Erfindung geeignet sind, müssen nicht 100% rein sein und können Verunreinigungen, wie Isomere, nicht umgesetzte Rohmaterialien, Nebenprodukte, Zersetzungsprodukte, Oxidationsprodukte, Wasser usw., enthalten. Vorzugsweise beträgt der Gehalt an Verunreinigungen bis zu 30 Gew.-%, insbesondere bis zu 10 Gew.-%. Vorzugsweise sind die organischen Lösungsmittel, welche für die magnetische Schicht in der Erfindung verwendet werden, die gleichen, wie die Lösungsmittel, welche für die nichtmagnetische Schicht verwendet werden. Unterschiedliche Lösungsmittelmengen können für die magnetische Schicht und die nichtmagnetische Schicht verwendet werden. Vorzugsweise werden Lösungsmittel mit höheren Oberflächenspannungen (z.B. Cyclohexanon und Dioxan) für die nichtmagnetische Schicht zur Verstärkung der Beschichtungsstabilität verwendet. Spezifisch sollte das arithmetische Mittel für die Oberflächenspannungen der oberen Schichtlösungsmtitel nicht höher sein, als dasjenige für die Oberflächenspannungen der unteren Schichtlösungsmittel. Lösungsmittel, welche zu einem gewissen Ausmaß polar sind, sind bevorzugt, um Dispergierbarkeit zu verbessern, und eine bevorzugte Lösungsmittelzusammensetzung ist eine solche, welche zu wenigstens 50% aus einem oder mehreren Lösungsmitteln mit einer Dielektrizitätskonstante von wenigstens 15 besitzt. Der bevorzugte Bereich der Löslichkeitsparameter beträgt 8 bis 11.
Die Dicke jeder Schicht des magnetischen Aufzeichnungsmediums gemäß der Erfindung ist wie folgt. Die Dicke des nichtmagnetischen flexiblen Trägers beträgt im allgemeinen 1 bis 100 µm, vorzugsweise 4 bis 80 µm. Die Gesamtdicke der magnetischen Schicht und der nichtmagnetischen Schicht beträgt 1/100 bis das 2-fache der Dicke des nichtmagnetischen flexiblen Trägers. Eine Unterschicht kann zwischen dem nichtmagnetischen flexiblen Träger und der magnetischen Schicht zur Verbesserung der Adhäsion vorhanden sein. Die Dicke dieser Unterschicht beträgt im allgemeinen 0,01 bis 2 µm, vorzugsweise 0,02 bis 0,5 µm. Weiterhin kann eine Rückseitenschicht auf dem nichtmagnetischen Träger auf der der magnetischen gegenüberliegenden Seite angeordnet sein. Die Dicke dieser Rückseitenschicht beträgt im allgemeinen 0,1 bis 2 µm, vorzugsweise 0,3 bis 1,0 µm. Solch eine Unterschicht und eine Rückseitenschicht können herkömmliche sein.
Der nichtmagnetische flexible Träger für die Verwendung in der Erfindung kann irgendein geeigneter herkömmlicher Film sein. Beispiele für geeignetes Filmmaterial schließen ein: Polyester, wie Polyethylenterephthalat und Polyethylennaphthalat; Polyolefine; Cellulosetriacetat; Polycarbonate; Polyamide; Polyimide; Polyamidimide; Polysulfon; Aramide; und aromatische Polyamide. Wenn ein dünner Träger mit 10 µm oder weniger verwendet wird, ist ein Hochintensitätsträger, wie Polyethylennaphthalat und Polyamid, bevorzugt. Der Träger kann einer Korona-Entladungsbehandlung, Plasmabehandlung, Adhäsions-fördernde Behandlung, Hitzebehandlung und Staub-entfernende Behandlung unterzogen werden. Um das Ziel der Erfindung zu erreichen, ist es notwendig, einen nichtmagnetischen flexiblen Träger mit einer durchschnittlichen Oberflächenrauhigkeit an der Mittellinie gemäß JIS B 0601 (Abschneidwert: 0,25 mm) von 0,03 um oder weniger, vorzugsweise 0,02 µm oder weniger, insbesondere 0,01 µm oder weniger, zu verwenden.
Zusätzlich zu dem Erfordernis einer niedrigen mittleren Oberflächenrauhigkeit der Mittellinie ist der nichtmagnetische Träger vorzugsweise frei von Vorsprüngen, welche 1 µm oder mehr betragen. Die Oberflächenrauhigkeit des Trägers kann durch Anderung der Größe und Menge an Füllstoff, welcher dem Träger einverleibt wird, falls erforderlich und notwendig, gesteuert werden. Jeder geeignete Füllstoff kann in der Erfindung verwendet werden. Beispiele von bevorzugten Füllstoffen schließen Oxide oder Carbonate von Ca, Si und Ti und feine organische Pulver, wie Acrylpulver, ein. Vorzugsweise besitzt der nichtmagnetische Träger der Erfindung einen F-5(d.h. Belastung bei 5% Elongation)-Wert in der Laufrichtung des Bandes von 5 bis 50 kg/mm² und einen F-5-Wert in der Breitenrichtung des Bandes von 3 bis 30 kg/mm². Obwohl der F-5-Wert in Bandlaufrichtung im allgemeinen höher ist als der F-5-Wert in Breitenrichtung des Bandes, trifft dies nicht zu, wenn es erwünscht ist, daß die Festigkeit der Breitenrichtung verstärkt wird, Das thermische Schrumpfen des Trägers in der Bandlaufrichtung und in der Breitenrichtung des Bandes ist jeweils 3% oder weniger, vorzugsweise 1,5% oder weniger, bei 100ºC und 30 Minuten, und vorzugsweise 1% oder weniger, insbesondere 0,5% oder weniger, bei 80ºC und 30 Minuten. Die Bruchfestigkeit, sowohl Lauf(längs)- und Breitenrichtung, beträgt vorzugsweise 5 bis 100 kg/mm², und der Modul, sowohl in Lauf- und Breitenrichtung, beträgt vorzugsweise 100 bis 2.000 kg/mm².
Das Verfahren für die Herstellung einer magnetischen Beschichtungsflüssigkeit, welche für die Herstellung des erfindungsgemäßen magnetischen Aufzeichnungsmediums verwendet werden soll, schließt wenigstens einen Knetschritt und einen Dispergierschritt ein und kann weiterhin einen Mischschritt einschließen, der, falls notwendig, durchgeführt wird vor und nach den Knet- und Dispergierschritten. Jeder Schritt kann zwei oder mehrere Stufen einschließen, Jedes der Materialien für die Verwendung in der Erfindung, einschließlich der ferromagnetischen Teilchen, des Bindemittels, des Russes, des Schleifmaterials, des antistatischen Mittels, des Gleitmittels und des Lösungsmittels, kann in jedem Schritt entweder zu Beginn oder während des Schritts zugesetzt werden. Weiterhin können die individuellen Rohmaterialien in Portionen in zwei oder mehreren Schritten zugegeben werden. Zum Beispiel können Portionen von Polyurethan jeweils in dem Knetschritt, dem Dispergierschritt und dem Mischschritt zum Einstellen der Viskosität der resultierenden Dispersionen zugegeben werden.
Herkömmliche Herstellungstechniken können zur Herstellung des erfindungsgemäßen magnetischen Aufzeichnungsmediums verwendet werden. Jedoch erzeugt die Verwendung einer Knetvorrichtung mit hoher Knetleistung, wie inem kontinuierlichen Kneter oder einem Druckkneter, in dem Knetschritt ein erfindungsgemäßes magnetisches Aufzeichnungsmedium mit einer hohen magnetischen Restflußdichte (Br). Bei einem kontinuierlichen Kneter oder Druckkneter können ferromagnetische Teilchen mit sämtlichem oder einem Teil (vorzugsweise wenigstens 30 Gew.-%) des Bindemittels verknetet werden, wobei die Menge des Bindemittels 15 bis 500 Gew.-Teile pro 100 Gew.-Teile der ferromagnetischen Teilchen beträgt. Eine geeignete Knetbehandlung ist in JP-A-1-106338 und JP-A-64-79274 beschrieben. Die Verwendung eines Dispersionsmediums mit einer hohen spezifischen Dichte ist bevorzugt, wenn eine Beschichtungsflüssigkeit für die untere nichtmagnetische Schicht hergestellt wird. Ein bevorzugtes Dispersionsmedium sind Zirkonkügelchen.
Exemplarische Beschichtungsvorrichtungen und Verfahren zur Herstellung der erfindungsgemäßen magnetischen Vielschicht-Aufzeichnungsmedien sind wie folgt:
1. Eine untere Schicht kann zuerst mit einer Beschichtungsvorrichtung aufgetragen werden, welche üblich ist zum Auftragen von magnetischer Beschichtungsflüssigkeit, z.B. einer Gravur-Beschichtungsvorrichtung, einer Walz-Beschichtungsvorrichtung, einer Klingen-Beschichtungsvorrichtung oder einer Extrudier-Beschichtungsvorrichtung, und eine obere Schicht wird anschließend aufgetragen, während die untere Schicht sich in einem nassen Zustand befindet, mittels eines Träger-Druck-Extrudierbeschichters wie solche, die in JP-B-l-46186, JP-A-60-238179 und JP-A-2-265672 offenbart sind.
2. Eine obere Schicht und eine untere Schicht können im wesentlichen simultan unter Verwendung eines Einzelbeschichtungskopfes mit zwei Schlitzen für Beschichtungsflüssigkeiten, wie solche, die in JP-A-63-88080, JP-A-2-17971 und JP-A-2-265672 offenbart sind, aufgetragen werden.
3. Eine obere und eine untere Schicht können im wesentlichen simultan mit einem Extrudierbeschichter, welche mit einer Rückwalze ausgestattet ist, wie in JP-A-2-174965 offenbart, aufgetragen werden.
Vorzugsweise wird das Scheren auf eine Beschichtungsflüssigkeit für die magnetische Schicht angewandt, um zu verhindern, daß die elektromagnetischen Charakteristika und anderen Eigenschaften des magnetischen Aufzeichnungsmediums durch Aggregation der magnetischen Teilchen beeinflußt werden. Vorzugsweise wird das Scheren auf solch eine Beschichtungsflüssigkeit in einem Beschichtungskopf mittels eines Verfahrens, wie in JP-A-62- 95174 und JP-A-1-236968 offenbart, angewandt. Die Viskosität jeder Beschichtungsflüssigkeit sollte in dem in JP-A-3-8571 spezifizierten Bereich liegen.
Bevorzugter werden wenigstens zwei aus der nichtmagnetischen Schicht und der ersten und zweiten magnetischen Schichten durch ein Naß-auf-Naß-Beschichtungsprozeß, gemäß US-Patent 4 844 946, gebildet.
Um ein erfindungsgemäßes magnetisches Aufzeichnungsmedium, insbesondere mit SFD von 0,3 oder weniger, zu schaffen, ist eine starke Orientierung erforderlich. Ein Solenoid mit 1.000 G oder mehr und ein Kobaltmagnet mit 2.000 G oder mehr werden in Kombination mit dem gleichen einander gegenüberliegenden Pol verwendet. Weiterhin wird ein geeigneter Trocknungsschritt vorzugsweise vor der Orientierung so durchgeführt, daß die Orientierung des magnetischen Aufzeichnungsmediums seinen höchsen Wert erreichen kann. Falls jedoch die Erfindung auf ein Disc- Medium angewandt wird, ist solch ein Orientierungsprozeß notwendig, daß die Orientierung randomisiert ist. Weiterhin muß zur Änderung der Orientierungsrichtung der ersten und zweiten magnetischen Schichten die Orientierungsrichtung nicht notwendigerweise schichtweise auf der Ebene erfolgen, sondern kann vertikal oder quer (in Breitenrichtung) liegen. Die oberste Schicht, umfassend ein hexagonales Ferritmaterial, kann vertikal mit miteinander gegenüberliegenden unterschiedlichen Magnetpolen orientiert werden, um das Rechteckigkeitsverhältnis (SQ) in vertikaler Richtung auf der Ebene zu verstärken.
Kunststoffwalzen mit einer Wärmebeständigkeit werden vorzugsweise als Kalanderwalzen verwendet. Der Kunststoff kann Epoxy, Polyimid oder Polyamid oder Poly(imid-amid) sein. Metallwalzen können allein zum Kalandrieren verwendet werden. Die Temperatur beim Kalandrieren beträgt vorzugsweise 70ºC oder mehr, vorzugsweise 80ºC oder mehr. Der Liniendruck während dem Kalandrieren beträgt vorzugsweise 200 kg/cm oder mehr, insbesondere 300 kg/cm oder mehr.
Das erfindungsgemäße magnetische Aufzeichnungsmedium besitzt folgende Eigenschaften: die Reibungskoeffizienten der magnetischen Schichtoberflächen und der gegenüberliegenden Seitenoberflächen mit SUS420J sind vorzugsweise 0,5 oder weniger, insbesondere 0,3 oder weniger; deren Oberflächenwiderstand beträgt 10&sup4; bis 10¹² Ω/sq; der Modul bei 0,5% Elongation der magnetischen Schicht beträgt 100 bis 2.000 kg/mm² sowohl in Lauf- als auch in Breitenrichtung, die Bruchfestigkeit beträgt 1 bis 30 kg/cm²; der Modul des magnetischen Aufzeichnungsmediums beträgt 100 bis 1.500 kg/mm² sowohl in Lauf- als auch in Breitenrichtung; die verbleibende Elongation beträgt 0,5% oder weniger; und das thermische Schrumpfen bei jeder Temperatur von nicht höher als 100ºC beträgt vorzugsweise 1% oder weniger, bevorzugter 0,5% oder weniger, insbesondere 0,1% oder weniger.
Die Glasübergangstemperatur (die Temperatur, bei welcher der Verlustmodul in einer dynamischen Viskoelastizitätsmessung bei 110 Hz das Maximum erreicht) der magnetischen Schicht beträgt vorzugsweise 50 bis 120ºC, während diejenige der unteren nichtmagnetischen Schicht vorzugsweise 0 bis 100ºC beträgt. Der Verlustmodul des magnetischen Aufzeichnungsmediums liegt vorzugsweise im Bereich von 1 x 10&sup8; bis 8 x 10&sup9; Dyne/cm² und die Verlustziffer beträgt vorzugsweise 0,2 oder weniger. Zu große Verlustziffern sind aufgrund resultierender Verklebungsprobleme nachteilig.
Der verbleibende Lösungsmittelgehalt in der der magnetischen Schicht beträgt vorzugsweise 100 mg/m² oder weniger, bevorzugter 10 mg/m² oder weniger. Vorzugsweise ist der verbleibende Lösungsmittelgehalt in der zweiten magnetischen Schicht niedriger als in der ersten magnetischen Schicht.
Der Gehalt an Lücken in der nichtmagnetischen Schicht und der Gehalt an Lücken in der magnetischen Schicht beträgt vorzugsweise 30 Vol.-% oder weniger, bevorzugter 20 Vol.-% ode weniger. Obwohl ein niedriger Gehalt an Lücken zum Erhalt eines höheren Outputs wünschenswert ist, ist ein gewisser Grad des Gehalts an Lücken bevorzugt bei einigen Anwendungen des erfindungsgemäßen magnetischen Aufzeichnungsmediums. Zum Beispiel schließt ein magnetisches Aufzeichnungsmedium für die Datenaufzeichnung, welches wiederholten Laufoperationen unterworfen ist, vorzugsweise einen relativ hohen Gehalt an Lücken ein, um eine bessere Laufhaltbarkelt zu erreichen.
Die Oberflächenrauhigkeit an der Mittelllinie der magnetischen Schicht beträgt im allgemeinen 0,006 µm oder weniger. Es ist bevorzugt, daß RMS (durchschnittlicher root-mean-square)- Oberflächenrauhigkeit, RRMS, wie durch AFM(atom force microscope)-Prüfung bestimmt, vorzugweise 2 nm bis 15 nm ist.
Die nichtmagnetische Schicht und die magnetische Schicht können jeweils unterschiedliche physikalische Eigenschaften in Abhängigkeit von der Verwendung der Medium besitzen. Zum Beispiel kann die magnetische Schicht einen erhöhten Modul relativ zur nichtmagnetischen Schicht zur Verbesserung der Laufhaltbarkeit besitzen, und zur gleichen Zeit kann die nichtmagnetische Schicht einen niederen Modul relativ zur magnetischen Schicht besitzen, um den Kopfkontakt des magnetischen Aufzeichnungsmediums zu verbessern.
Die Erfindung wird unten im Detail unter Bezugnahme auf die folgenden Beispiele erläutert, jedoch ist die Erfindung nicht darauf beschränkt. In den Beispielen sind sämtliche Teile auf das Gewicht bezogen.

BEISPIELE

(1) Beschichtungslösung X für die nichtmagnetische Schicht:

Nichtmagnetische Teilchen TiO&sub2; 80 Teile
Kristallsystem Rutil
Durchschnittlicher primärere Teilchendurchmesser 0,035 µm
Spezifische BET-Oberfläche 40 m²/g
pH 7
TiO&sub2;-Gehalt 90% oder höher
DBP-Absorption 27-38 ml/100 g
Oberflächen-Behandlungsmittel Al&sub2;O&sub3;
Ruß
Durchschnittlicher primärer Teilchendurchmesser 16 mµ
DBP-Absorption 80 ml/100 g
pH 8,0
Spezifische BET-Oberfläche 250 m²/g
Gehalt an Flüchtigem 1,5 Gew.-%
Vinylchlorid-Copolymer 12 Teile
Enthaltend 1x10&supmin;&sup4; äq/g der -SO&sub3;-Na-Gruppe
Polymerisationsgrad 300
Polyesterpolyurethanharz 5 Teile
Neopentylglykol/Caprolactonpolyol/MDI = 0,9/2,6/1, enthaltend 1x10&supmin;&sup4; äq/g von -SO&sub3;Na-Gruppe
Butylstearat 1 Teil
Stearinsäure 1 Teil
Methylethylketon 100 Teile
Cyclohexanon 50 Teile
Toluol 50 Teile

(2) Beschichtungslösung Y für die erste magnetische Schicht:

Feine ferromagnetische Metallteilchen 100 Teile
Zusammensetzung Fe/Zn/Ni = 92/4/4
Hc 1.600 Oe
Spezifische BET-Oberfläche 54 m²/g
Kristallitgröße 195 Å
Oberflächen-Behandlungsmittel Al&sub2;O&sub3;, SiO&sub2; Durchschnittliche Teilchen größe (Länge der Hauptachse) 0,18 µm
Aspektverhältnis 10
s 130 emu/g
Vinylchlorid-Copolymer 12 Teile enthaltend 1x 10&supmin;&sup4; äq/g von -SO&sub3;Na-Gruppe
Polymerisationsgrad 300
Polyesterurethanharz 3 Teile
Neopentylglykol/Caprolactonpolyol/MDI = 0,9/2,6/1
Enthaltend 1x10&supmin;&sup4; äq/g von -SO&sub3;Na-Gruppe
α-Alumina (durchschnittliche Teilchengröße 0,3 µm) 2 Teile
Ruß (durchschnittliche Teilchen größe 0,10 µm) 0,5 Teile
Butylstearat 1 Teil
Stearinsäure 5 Teile
Methylethylketon 90 Teile
Cyclohexanon 30 Teile
Toluol 60 Teile

Beschichtungslösung Z für die zweite magnetische Schicht:

Hexagonales Bariumferrit 100 Teile
Hc 1.800 Oe
Spezifische BET-Oberfläche 45 m²/g
Durchschnittliche Teilchen größe (Plattenlänge) 0,05 µm
Durchschnittliche Plattendicke 0,01 µm
s 60 emu/g
Oberflächen-Behandlungsmittel Al&sub2;O&sub3;, SiO&sub2;
Vinylchlorid-Copolymer 12 Teile
Enthaltend 1x10&supmin;&sup4; äq/g von -SO&sub3;Na-Gruppe
Polymerisationsgrad 300
Polyesterpolyurethanharz 3 Teile
Neopentylglykol/Caprolactonpolyol/MDI = 0,9/2,6/1
Enthaltend 1x10&supmin;&sup4; äq/g von -SO&sub3;Na-Gruppe
α-Alumina (durchschnittliche Teilchengröße 0,3 µm) 2 Teile
Ruß (durchschnittliche Teilchen größe 0,015 µm) 5 Teile
Butylstearat 1 Teil
Stearinsäure 2 Teile
Methylethylketon 90 Teile
Cyclohexanon 30 Teile
Toluol 60 Teile
Bezüglich jeder der obigen drei Beschichtungsflüssigkeiten wurden die Bestandteile mit einem kontinuierlichen Kneter geknetet und anschließend mit einer Sandmühle dispergiert. Ein Polyisocyanat wurde zu jeder der resultierenden Dispersionen in einer Menge von 1 Teil für die nichtmagnetische Beschichtungslösung und einer Menge von 3 Teilen für jede der Beschichtungslösung für die zweite magnetische Schicht und erste magnetische Schicht zugegeben. 40 Teile einer Methylethylketon/Cyclohexanon-Lösungsmittelmischung (Mischungsverhältnis 50/50) wurden zu jeder Dispersion zugegeben. Die resultierende Dispersionen wurden mit einem Filter mit einem durchschnittlichen Porendurchmesser von 1 µm filtriert, um dadurch Beschichtungsflüssigkeiten für die Ausbildung der nichtmagnetischen Beschichtungslösung X, und der oberen magnetischen Beschichtungslösungen Y und Z herzustellen.
Die Bewertungsverfahren für die folgenden Experimente sind wie folgt.

Bewertungsverfahren

a) SFD, Hc, Bm

Diese magnetischen Eigenschaften wurden bei Hm von 5 kOe mittels eines vibrierenden Probenmagnetometers (erhältlich von Toei Kogyo Co., Ltd.) gemessen.
Die magnetischen Eigenschaften der verschiedenen magnetischen Schichten können durch jedes der folgenden Verfahren bestimmt werden:
(1) Die verschiedenen magnetischen Schichten werden individuell mit einer Dicke von 3 µm beschichtet und anschließend jeweils bezüglich der magnetischen Eigenschaften gemessen.
(2) Die zweite magnetische Schicht wird mit einem Schleifband entfernt und die Hysterese der ersten magnetischen Schicht wird anschließend gemessen. Demgemäß können die magnetischen Eigenschaften der zweiten magnetischen Schicht durch den Unterschied in der Hystereseschleife zwischen den gesamten Schichten und der zweiten magnetischen Schicht bestimmt werden.
Die Dicke der verschiedenen Schichten wurden mittels einer elektronenmikroskopischen Aufnahme eines Abschnitts des magnetischen Aufzeichnungsmediums bestimmt.

b) Oberflächenrauhigkeit an der Mittellinie

Die durchschnittliche Oberflächenrauhigkeit an der Mittellinie wurde gemessen bei einem Abschneidwert von 0,08 mm mittels eines dreidimensionalen Oberflächenrauhigkeitsmeßgeräts (erhältlich von Kosaka Laboratory Co., Ltd.).

c) Durchmesser und Dicke des tafelförmigen magnetischen Korns

Die Probe wurde unter einem Transmissionselektronenmikroskops photographiert. Die kurze Achsenlänge und lange Achsenlänge des magnetischen Materials wurde direkt aus der Aufnahme bestimmt. Alternativ hierzu wurden die Werte durch Abtasten (tracing) der Aufnahme mittels eines Bildanalysators vom Typ IBASSI, erhältlich von Karl Zeiss Corp., bestimmt. Der durchschnittliche Korndurchmesser wurde durch Verwendung der beiden Verfahren in geeigneter Kombination bestimmt.

d) Elektromagnetische Konversionscharakteristika

Ein 7 MHz-Signal wurde auf ein Videoband mit einem 8 mm- Videodeck FUJIX 8, erhältlich von Fuji Photo Film Co., Ltd., aufgezeichnet. Das so aufgezeichnete Signal wurde anschließend von Videoband wiedergegeben. Die 7 MHz- und 2 MHz-Signal-Ausgangsleistungen wurden mit einem Oszilloskop gemessen. Als Referenz wurde ein 8 mm-Band SAGP6-120, erhältlich von Fuji Photo Film Co., Ltd., verwendet.

BEISPIEL 1

Die nichtmagnetische Beschichtungslösung X wurde auf einen 7 µm dicken Polyethylenterephthalatträger mit einer Oberflächenrauhigkeit an der Mittellinie von 0,004 µm zu einer Trockendicke von 2,5 µm aufgetragen. Diesem Beschichtungsverfahren folgte direkt das simultane Beschichten der magnetischen Beschichtungslösung Y zu einer Trockendicke von 0,3 µm. Während beide Schichten naß waren, wurde das beschichtete Material mit einem Kobalt-Magneten mit einer Magnetkraft von 3.000 G und einem Solenoid mit einer Magnetkraft von 1.500 G orientiert. Das so orientierte beschichtete Material wurde anschließend getrocknet. Das beschichtete Material wurde anschließend kalandriert bei einer Temperatur von 90ºC mittels eines 7-Stufen-Kalanders, der mit einer metallischen Walze aufgebaut war. Das beschichtete Material wurde anschließend in 8 mm breite Streifen zur Herstellung eines 8 mm-Videobands geschlitzt. Die erhaltene Probe war A-3 in Tabelle 1.
Proben A-1, A-2 und A-4 wurden anschließend auf die gleiche Weise wie A-3 hergestellt, mit der Ausnahme, daß das der magnetischen Beschichtungslösung Z einzuverleibende hexagonale Bariumferrit ersetzt wurde durch ein hexagonales Ferrit, dessen Koerzitivkraftverteilung enger gemacht wurde durch Änderung der Dickenverteilung der Spinellphase, der Art und Menge der Substituentenelemente und der Substituentenstelle in den magnetischen Körnern
Probe A-5 wurde anschließend auf gleiche Weise wie A-3 hergestellt, mit der Ausnahme, daß ein Kobalt-Magnet mit 5.000 G verwendet wurde. Probe A-6 wurde anschließend auf gleiche Weise wie A-3 hergestellt, mit der Ausnahme, daß ein Kobalt-Magnet mit 14000 G verwendet wurde.
Proben A-7 und A-8 wurden anschließend auf gleiche Weise wie A- 3 hergestellt, mit der Ausnahme, daß die Koerzitivkraft des hexagonalen Bariumferrits geändert wurde.
Proben A-9 und A-10 wurden anschließend auf gleiche Weise wie A-3 hergestellt, mit der Ausnahme, daß s des hexagonalen Bariumferrits auf 65 emu/g und 55 emu/g geändert wurde.
Proben A-11 und A-12 wurden anschließend auf gleiche Weise wie A-3 hergestellt, mit der Ausnahme, daß die Dicke der oberen magnetischen Schichten 0,1 µm bzw. 1,0 µm betrug.
Proben A-13 und A-14 wurden anschließend auf gleiche Weise wie A-3 hergestellt, mit der Ausnahme, daß die Oberflächenrauhigkeit an der Mittellinie der Träger 0,002 µm bzw. 0,006 µm betrug.

VERGLEICHSBEISPIEL 1

Probe B-1 wurde auf gleiche Weise wie A-3 hergestellt, mit der Ausnahme, daß Hc der magnetischen Schicht 500 Oe betrug.
Probe B-2 wurde auf gleiche Weise wie A-3 hergestellt, mit der Ausnahme, daß nur die magnetische Beschichtungslösung Z mit einer Dicke von 3,0 µm aufgetragen wurde, und die nichtmagnetische Beschichtungslösung X nicht aufgetragen wurde.
Probe B-3 wurde auf gleiche Weise wie A-3 hergestellt, mit der Ausnahme, daß ein herkömmliches hexagonales Ferrit mit einer breiten Koerzitivkraftverteilung verwendet wurde.
Probe B-4 wurde auf gleiche Weise wie A-3 hergestellt, mit der Ausnahme, daß ein Träger mit einer Oberflächenrauhigkeit an der Mittellinie von 0,01 µm verwendet wurde. TABELLE 1
Tabelle 1 zeigt, daß die Proben A-1 bis A-14 gemäß der Erfindung eine merklich verbesserte 7-MHz-Ausgangsleistung zeigten. Andererseits konnten die Proben B-1 bis B-4, welchen wenigstens eines der Aufbauelemente fehlt, keine ausreichende Verbesserung der 7-MHz-Ausgangsleistung schaffen.

BEISPIEL 2

Proben A-15 bis A-28 wurde auf gleiche Weise wie in Beispiel 1 hergestellt, mit der Ausnahme, daß die magnetische Beschichtungslösung Y zu einer Trockendicke von 0,5 µm aufgezogen wurde anstelle der nichtmagnetischen Beschichtungslösung X. Die Trokkendicke der so aufgeschichteten magnetischen Beschichtungslösung Z ist in Tabelle 2 angegeben. Die Probe A-29 wurde auf gleiche Weise anschließend wie A-17 hergestellt, mit der Ausnahme, daß das Nadelverhältnis des in der magnetischen Beschichtungslösung Y enthaltenen ferromagnetischen Metallteilchens auf 12 geändert wurde, um die Orientierung des Produkts zu verstärken.
Probe A-30 wurde auf gleiche Weise wie A-17 hergestellt, mit der Ausnahme, daß die der magnetischen Beschichtungslösung Y einzuverleibende ferromagnetischen Metallteilchen ersetzt wurden durch Kobalt-modifiziertes Eisenoxid mit Hc von 800 Oe, einer spezifischen Oberfläche von 45 m²/g, bestimmt durch das BET-Verfahren, einer Kristallitgröße von 200 Å, einer Korngröße (Größe der langen Achse) von 0,19 µm, einem Nadelverhältnis von 7 und s von 80 emu/g, welches mit Al&sub2;O&sub3; und SiO&sub2; oberflächenbehandelt war.

VERGLEICHSBEISPIEL 2

Probe B-5 wurde auf gleiche Weise wie A-17 hergestellt, mit der Ausnahme, daß die zweite magnetische Schicht 500 Oe besaß.
Probe B-6 wurde auf gleiche Weise wie A-17 hergestellt, mit der Ausnahme, daß nur die magnetische Beschichtungslösung Y mit einer Dicke von 3,5 µm aufgezogen wurde und die nichtmagnetische Beschichtungslösung Z nicht aufgezogen wurde.
Probe B-7 wurde auf gleiche Weise wie A-17 hergestellt, mit der Ausnahme, daß die magnetische Beschichtungslösung Y mit einer Trockendicke von 2,5 µm aufgezogen wurde.
Proben B-8 und B-9 wurden auf gleiche Weise wie im Vergleichsbeispiel 1 hergestellt, mit der Ausnahme, daß die magnetische Beschichtungslösung Y mit einer Trockendicke von 0,5 µm anstelle der nichtmagnetischen Beschichtungslösung X aufgezogen wurde. Die Dicke der so aufgezogenen magnetischen Beschichtungslösung Z ist in Tabelle 2 angegeben. TABELLE 2
Tabelle 2 zeigt, daß Proben A-15 bis A-30 gemäß der Erfindung eine bemerkenswerte Verbesserung im 7-MHz-Output und eine Verbesserung im 2-MHz-Output zur gleichen Zeit schaffen. Andererseits können die Proben B-5 bis B-9, bei welchen wenigstens eine der Aufbauelemente gemäß der Erfindung fehlt, keine genügende Verbesserung im 7-MHz-Output ebenso wie im 2-MHz-Output schaffen.

BEISPIEL 3

Beispiele A-31 bis A-46 wurden auf gleiche Weise wie in Beispiel 2 hergestellt, mit der Ausnahme, daß die nichtmagnetische Beschichtungslösung X zwischen der magnetischen Beschichtungslösung Y und dem Träger mit einer Trockendicke von 2,5 µm durch ein simultanes Multschicht-Beschichtungsverfahren aufgezogen wurde. Die Trockendicke der magnetischen Beschichtungsverbindung Z ist in Tabelle 3 angegeben.

VERGLEICHSBEISPIEL 3

Probe B-10 wurde auf gleiche Weise hergestellt wie im Vergleichsbeispiel 2, mit der Ausnahme, daß als Beschichtungslösung für die erste magnetische Schicht die gleiche Beschichtungsverbindung wie in A-17 verwendet wurde, und als Beschichtungslösung für die zweite magnetische Schicht die gleiche Beschichtungslösung wie für B-5 verwendet wurde.
Proben B-11 und B-12 wurden auf gleiche Weise wie B-8 und B-9 in Vergleichsbeispiel 2 hergestellt, mit der Ausnahme, daß die nichtmagnetische Beschichtungslösung X zwischen der magnetischen Beschichtungslösung Y und dem Träger mit einer Trockendicke von 2,5 µm mittels des simultanen Vielschicht-Beschichtungsverfahrens aufgezogen wurde. Die Trockendicke der magnetischen Beschichtungslösung Z ist in Tabelle 3 angegeben. TABELLE 3
Tabelle 3 zeigt, daß die Proben A-31 bis A-46 gemäß der Erfindung eine bemerkenswerte Verbesserung im 7-MHz-Output und eine Verbesserung im 2-MHz-Output zur gleichen Zeit schaffen. Andererseits können die Proben B-10 bis B-12, welchen wenigstens eine der Aufbauelemente der Erfindung fehlt, keine genügende Verbesserung im 7-MHz-Output ebenso wie im 2-MHz-Output schaffen.
Daher zeigt Beispiel 1, daß das erfindungsgemäße magnetische Aufzeichnungsmedium einen hohen Output im Kurzwellenbereich zeigt. Weiterhin zeigt Beispiel 2, daß das erfindungsgemäße magnetische Aufzeichnungsmedium einen hohen Output bei kurzen Wellenlängen ebenso wie beim Aufzeichnen mit langen Wellenlängen zeigt. Es ist auch ersichtlich, daß das magnetische Aufzeichnungsmedium gemäß Beispiel 3 die ausgezeichnetsten Eigenschaften in der Erfindung zeigt.
Wie oben erwähnt, schafft die Erfindung ein magnetisches Aufzeichnungsmedium, umfassend eine nichtmagnetische Schicht mit hauptsächlich anorganischen nichtmagnetischen Teilchen, die in einem Bindemittel dispergiert sind, angeordnet auf einem nichtmagnetischen flexiblen Träger, und eine magnetische Schicht, welche ferromagnetische Teilchen, dispergiert in einem Bindemittel, besitzt, dadurch gekennzeichnet, daß die magnetische Schicht ein magnetisches hexagonales Ferritmaterial umfaßt und eine Dicke von 1 µm oder weniger, oder 2,5 µm oder weniger, insgesamt besitzt, falls eine Vielzahl von magnetischen Schichten vorhanden ist, eine durchschnittliche Rauhigkeit von 0,006 µm oder weniger an der Mittellinie, ein SFD von 0,3 oder weniger in Längsrichtung auf der Ebene und Br/Hc von weniger als 1,5 besitzt, wobei das Aufzeichnen mit kurzen Wellenlängen bemerkenswert verbessert werden kann bezüglich der elektromagnetischen Konversionscharakteristika, insbesondere des 7- MHz-Output.

Claims

1. Magnetisches Aufzeichnungsmedium, umfassend eine auf einem nichtmagnetischen flexiblen Träger angeordnete nichtmagnetische Schicht mit in einem Bindemittel dispergierten nichtmagnetischen Teilchen und eine auf der nichtmagnetischen Schicht angeordnete Aufzeichungsschicht mit einem in einem Bindemittel dispergierten magnetischen Material, worin die magnetische Schicht ein hexagonales magnetisches Ferritmaterial umfaßt und eine Dicke von 1 µm oder weniger, eine durchschnittliche Oberflächenrauhigkeit der Mittellinie (Abtrennung: 0,08 mm) von 0,006 µm oder weniger, eine Schaltfeldverteilung von 0,3 oder weniger in Längsrichtung auf der Ebene und ein Verhältnis der magnetischen Restflußdichte zur Koerzitivkraft von weniger als 1,5 besitzt.

2. Magnetisches Aufzeichnungsmedium, umfassend eine auf einem nichtmagnetischen flexiblen Träger angeordnete erste magnetische Schicht mit hauptsächlich in einem Bindemittel dispergierten ferromagnetischen nadelförmigen Teilchen und eine auf der magnetischen Schicht angeordnete zweite magnetische Schicht mit in einem Bindemittel dispergierten magnetischen Material, worin die zweite magnetische Schicht ein magnetisches hexagonales Ferritmaterial umfaßt, und die gesamte Dicke der magnetischen Schichten 2,5 µm oder weniger ist und die zweite magnetische Schicht eine durchschnittliche Oberflächenrauhigkeit der Mittellinie (Abtrennung: 0,08 mm) von 0,006 µm oder weniger, eine Schaltfeldverteilung von 0,3 oder weniger in der Längsrichtung auf der Ebene und ein Verhältnis von magnetischer Restflußdichte zur Koerzitivkraft von weniger als 1,5 besitzt.

3. Magnetisches Aufzeichnungsmedium, umfassend eine auf einem nichtmagnetischen flexiblen Träger angeordnete nichtmagnetische Schicht mit hauptsächlich in einem Bindemittel dispergierten nichtmagnetischen Teilchen, und auf der nichtmagnetischen Schicht in dieser Reihenfolge angeordnete erste und zweite magnetische Schichten mit einem darin dispergierten magnetischen Material, worin die erste magnetische Schicht ferromagnetische nadelförmige Teilchen umfaßt, die zweite magnetische Schicht ein hexagonales magnetisches Ferritmaterial umfaßt, die gesamte Dicke der magnetischen Schichten 2,5 µm oder weniger beträgt und die zweite magnetische Schicht eine Oberflächenrauhigkeit an der Mittellinie (Abtrennung: 0,08 mm) von 0,006 µm oder weniger, eine Schaltfeldverteilung von 0,3 oder weniger in der Längsrichtung auf der Ebene und ein Verhältnis von magnetischer Restflußdichte zur Koerzitivkraft von weniger als 1,5 besitzt.

4. Magnetisches Aufzeichnungsmedium nach Anspruch 1, worin die Dicke der ein hexagonales Ferrit umfassenden magnetischen Schicht 0,005 µm bis 0,5 µm beträgt.

5. Magnetisches Aufzeichnungsmedium nach Anspruch 2, worin das Rechteckigkeitsverhältnis der ein magnetisches hexagonales Ferritmaterial umfassenden zweiten magnetischen Schicht in der Längsrichtung auf der Ebene niedriger ist, als das der ersten magnetischen Schicht in der Längsrichtung auf der Ebene und das Rechteckigkeitsverhältnis der ersten und zweiten magnetischen Schichten in folgenden Bereichen liegt:

0,7 ≤ Rechteckigkeitsverhältnis der ersten magnetischen Schicht

und

0,9 ≥ Rechteckigkeitsverhältnis der zweiten magnetischen Schicht.

6. Magnetisches Aufzeichnungsmedium nach Anspruch 2, worin die magnetische Maximumsättigungsflußdichte der beiden magnetischen Schichten der Längsrichtung auf der Ebene niedriger ist als diejenige der ersten magnetischen Schicht in der Längsrichtung auf der Ebene und die magnetische Maximumsättigungsflußdichte der ersten und zweiten magnetischen Schichten in folgenden Bereichen liegt:

1.500 G ≤ magnetische Maximumsättigungsflußdichte der ersten magnetischen Schicht

und

2.500 G ≥ magnetische Maximumsättigungsflußdichte der zweiten magnetischen Schicht.

7. Magnetisches Aufzeichnungsmedium nach Anspruch 2, worin die Koerzitivkraft der zweiten magnetischen Schicht, welche ein hexagonales magnetisches Ferritmaterial umfaßt, in der Längsrichtung auf der Ebene kleiner ist als diejenige der ersten magnetischen Schicht in der Längsrichtung auf der Ebene und das Rechteckigkeitsverhältnis der ersten und zweiten magnetischen Schicht in folgendem Bereich liegt:

500 Oe ≤ Koerzitivkraft der ersten magnetischen Schicht ≤ 2.500 Oe

und

1.000 Oe ≤ Koerzitivkraft der zweiten magnetischen Schicht ≤ 4.000 Oe.

8. Magnetisches Aufzeichnungsmedium nach Anspruch 2, worin die Dicke der ein hexagonales Ferrit umfassenden magnetischen Schicht 0,005 bis 0,5 µm beträgt.

9. Magnetisches Aufzeichnungsmedium nach Anspruch 2, worin das in der ersten magnetischen Schicht enthaltene magnetische Material ein feines ferromagnetisches metallisches Teilchen, enthaltend Eisen als Hauptkomponente, oder ein Kobalt-modifiziertes Eisenoxid ist.

10. Magnetisches Aufzeichnungsmedium nach Anspruch 2, worin wenigstens zwei aus der nicht-magnetischen Schicht und der ersten und zweiten magnetischen Schicht durch einen Naß- auf-Naß-Beschichtungsprozeß gebildet sind.

11. Magnetisches Aufzeichnungsmedium nach Anspruch 3, worin das Rechteckigkeitsverhältnis der zweiten magnetischen Schicht, umfassend ein hexagonales magnetisches Ferritmaterial, in der Längsrichtung auf der Ebene niedriger ist als dasjenige der ersten magnetischen Schicht in der Längsrichtung auf der Ebene, und das Rechteckigkeitsverhältnis der ersten und zweiten magnetischen Schichten in folgenden Bereichen liegt:

0,7 ≤ Rechteckigkeitsverhältnis der ersten magnetischen Schicht

und

0,9 ≥ Rechteckigkeitsverhältnis der zweiten magnetischen Schicht.

12. Magnetisches Aufzeichnungsmedium nach Anspruch 3, worin die magnetische Maximumsättigungsflußdichte der zweiten magnetischen Schicht in der Längsrichtung auf der Ebene niedriger ist als diejenige der ersten magnetischen Schicht in der Längsrichtung auf der Ebene und die magnetische Maximumsättigungsflußdichte der ersten und zweiten magnetischen Schichten im folgenden Bereich liegt:

und

13. Magnetisches Aufzeichnungsmedium nach Anspruch 3, worin die Koerzitivkraft der zweiten magnetischen Schicht in der Längsrichtung auf der Ebene höher ist als diejenige der ersten magnetischen Schicht in der Längsrichtung auf der Ebene und die Koerzitivkraft der ersten und zweiten magnetischen Schichten in folgendem Bereich liegt:

500 Oe ≤ Koerzitivkraft der ersten magnetischen Schicht ≤ 2.500 Oe

und

1.000 Oe ≤ Koerzitivkraft der zweiten magnetischen Schicht ≤ 4.000 Oe.

14. Magnetisches Aufzeichnungsmedium nach Anspruch 3, worin die Dicke der ein hexagonales Ferrit umfassenden magnetischen Schicht 0,005 µm bis 0,5 µm beträgt.

15. Magntisches Aufzeichnungsmedium nach Anspruch 3, worin das in der ersten magnetischen Schicht enthaltene magnetische Material aus feinen metallischen ferromagnetischen Teilchen, enthaltend Eisen als Hauptkomponente, oder ein Kobalt-modifiziertes Eisenoxid besteht.

16. Magnetisches Aufzeichnungsmedium nach Anspruch 3, worin die in der nichtmagnetischen Schicht enthaltenen nichtmagnetischen Teilchen wenigstens eines von Titandioxid, Bariumsulfat, Zinkoxid und α-Eisenoxid enthalten.

17. Magnetisches Aufzeichnungsmedium nach Anspruch 3, worin wenigstens zwei aus der nichtmagnetischen Schicht und der ersten und zweiten magnetischen Schichten durch einen Naß- auf-Naß-Beschichtungsprozeß gebildet sind.