DE69515960T2

DE69515960T2 - Methode zur Herstellung eines magnetischen Aufzeichnungsmediums

Info

Publication number: DE69515960T2
Application number: DE69515960T
Authority: DE
Inventors: Hisato Kato; Kaoru Kawasaki; Takahiro Mori; Akira Saitoh; Akihiko Seki; Kazuyuki Shimazaki
Original assignee: Konica Minolta Inc; TDK Corp
Current assignee: Konica Minolta Inc; TDK Corp
Priority date: 1994-11-04
Filing date: 1995-11-03
Publication date: 2000-08-17
Anticipated expiration: 2015-11-04
Also published as: KR100227761B1; EP0710953A1; JPH08138241A; US5576075A; EP0710953B1; DE69515960D1; KR960019117A

Description

Gebiet der Erfindung

Diese Erfindung betrifft ein Verfahren für die Herstellung eines sogenannten magnetischen Aufzeichnungsmediums vom Überzugtyp und genauer gesagt ein Verfahren für die Herstellung eines magnetischen Aufzeichnungsmediums, das ein Vorbehandeln eines magnetischen Überzugsmaterials durch Bestrahlung mit einer Ultraschallwelle aufweist, um dadurch das magnetische Überzugsmaterial mit einer ausgezeichneten Fähigkeit zum Dispergieren des darin enthaltenen Magnetpulvers und zum Erschweren einer Anhäufung des dispergierten Magnetpulvers auszustatten und dann das vorbehandelte Überzugsmaterial mittels eines Überziehens auf einem Substrat abzulagern.

Beschreibung des Standes der Technik

Wenn ein durch die Verwendung eines Magnetpulvers vorbereitetes herkömmliches magnetisches Überzugsmaterial mittels eines Überziehens auf einem Substrat abzulagern ist, hat es den Nachteil, daß es verglichen mit anderen Überzugsmaterialien leicht anfällig für eine Anhäufung ist, weil das magnetische Überzugsmaterial eine extrem hohe Festkörperkonzentration hat und magnetische Energie besitzt.
Zum Lösen dieses Problems sind bis heute folgende Verfahren vorgeschlagen worden: Verfahren, die eine Behandlung eines magnetischen Überzugsmaterials durch die Bestrahlung mit einer Ultraschallwelle und ein Zuführen des behandelten magnetischen Überzugsmaterials zu einem zu überziehenden Teil aufweisen (JP-Veröffentlichung Sho. 54-4,244, JP-Offenlegung Sho. 49-87,303, JP-Offenlegung Sho. 58-133,635, JP- Offenlegung Sho. 61-229,236, JP-Offenlegung Sho. 62-6,440, JP-Offenlegung Hei. 04-129,024 und JP-Offenlegung Hei. 05- 210,843), ein Verfahren, das ein Bestrahlen eines Überzugsmaterials mit einer Ultraschallwelle an praktisch derselben Position wie einem zu überziehenden Teil dank der Verwendung eines Extrusions-Überzugsvorrichtung mit einem Ultraschallwellen-Oszillationsteil, der in ihrer Überzugsdüse eingebaut ist, aufweist (JP-Offenlegung Hei. 04-108,561), und ein Verfahren, das ein Ausüben einer Ultraschalloszillation zu einem Überzugsmaterial nach dem Anlegen des Überzugsmaterials an ein Substrat und vor der Verfestigung des angelegten Überzugsmaterials aufweist (JP- Veröffentlichung Hei. 01-59,027). Die vorangehend genannte Anmeldung JP-A-5210843 offenbart alle Merkmale des Oberbegriffs des Anspruchs 1.
In den letzten Jahren hat der Trend von magnetischen Aufzeichnungsmedien in Richtung zu einer anwachsend hohen Aufzeichnungsdichte diese Medien dazu gedrängt, ein Magnetpulver zu verwenden, das einen anwachsend feinen Partikeldurchmesser und eine anwachsend hohe magnetische Energie besitzt. Wenn das Magnetpulver einer solchen Qualität sorgfältig in einem gegebenen magnetischen Überzugsmaterial dispergiert wird, neigt es dazu, sich wieder anzuhäufen, während das magnetische Überzugsmaterial auf die Zeit seines Anlegens auf ein gegebenes Substrat wartet. Somit hat das Magnetpulver den Nachteil, daß eine Schwierigkeit beim Erlangen vorgeschriebener Eigenschaften auftritt. Das zuvor angegebene Verfahren, das vorgibt, das Problem diese Art durch Zuführen eines mit einer Ultraschallwelle vorbehandelten magnetischen Überzugsmaterials zu einem Substrat zu lösen, hat kein sorgfältiges Studium in bezug auf die optimale Weise einer Verwendung einer Vorrichtung für eine Ultraschallbehandlung, die optimalen Bedingungen für eine Ultraschallbestrahlung und das optimale Intervall zwischen der Zeit, zu welcher das magnetische Überzugsmaterial mit der Ultraschallwelle bestrahlt wird, und der Zeit, zu welcher das vorbehandelte magnetische Überzugsmaterial an das Substrat angelegt wird, vorgenommen. Somit hat dieses magnetische Überzugsmaterial den Nachteil, daß es an einer Streuung der Qualität unter den Produkten leidet, die aus dem Prozeß einer tatsächlichen Herstellung hervorgehen, und daß ihnen das Auftreten des Effekts fehlt, wie er erwartet wird. Das Verfahren, das das Enthaltensein eines Ultraschallwellen-Oszillationsteils in der Überzugsdüse enthält, hat den Nachteil eines Erzeugens einer unerwünschten Oszillation zwischen der Überzugslösung und dem Gewebe, und als Ergebnis ein Induzieren solcher Überzugseffekte wie einer ungleichmäßigen Dicke des Überzugsmaterials in der Richtung des Überzugs, weil die Strahlung der Ultraschallwelle in unangemessen naher Nähe zum Substrat auftritt. Das Verfahren, das die Ausübung einer Ultraschall-Oszillation auf der Schicht des magnetischen Überzugsmaterials enthält, nachdem es auf einem Substrat aufgetragen ist, ist diesbezüglich nachteilig, daß ihm das Bewirken einer sorgfältigen Dispersion einer durch ein Härtungsmittel verursachten Anhäufung fehlt, das normalerweise in einem magnetischen Überzugsmaterial enthalten ist.
Diese Erfindung, die angesichts des wahren Zustands des oben angegebenen Standes der Technik kreiert ist, hat als eine Aufgabe das Vorsehen eines Verfahrens zum Herstellen eines magnetischen Aufzeichnungsmediums, das sich in bezug auf ein Rechteckigkeitsverhältnis, eine Oberflächenrauhigkeit, eine Ausgabe, elektromagnetische Wandlercharakteristiken, etc. durch Einstellen der optimalen Weise eines Verwendens einer Ultraschallbehandlungsvorrichtung, die Bedingungen für eine Ultraschallwellen-Bestrahlung, etc., auszeichnet, zum Herstellen eines magnetischen Überzugsmaterials, das mit einer ausgezeichneten Fähigkeit zum Dispergieren eines Magnetpulvers, insbesondere eines ferromagnetischen metallischen Pulvers mit feinem Partikeldurchmesser und hoher magnetischer Energie, und zum Erschweren einer Anhäufung des dispergierten Magnetpulvers ausgestattet ist, und zum Auftragen des hergestellten magnetischen Überzugsmaterials auf ein Substrat.

ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG

Die gegenwärtigen Erfinder führten in Hinsicht auf ein Lösen der oben angegebenen Aufgabe eine sorgfältige Studie in bezug auf die optimale Art einer Verwendung einer Vorrichtung für eine Ultraschallbehandlung, die optimalen Bedingungen für eine Ultraschallbestrahlung und das optimale Intervall zwischen der Zeit, zu der das magnetische Überzugsmaterial mit der Ultraschallwelle bestrahlt wird, und der Zeit, zu der das vorbehandelte magnetische Überzugsmaterial an das Substrat angelegt wird, durch. Als Ergebnis fanden sie ein Verfahren zur Vorbehandlung eines magnetischen Überzugsmaterials, durch welches ermöglicht wird, daß das magnetische Überzugsmaterial eine ideale Dispersion eines darin enthaltenen Magnetpulvers darin erreicht und daß eine Anhäufung des dispergierten Magnetpulvers erschwert wird. Insbesondere betrifft diese Erfindung ein Verfahren zum Herstellen eines magnetischen Aufzeichnungsmediums durch Führen eines magnetischen Überzugsmaterials mit einem Magnetpulver und einem Bindemittelharz durch eine Ultraschallbehandlungsvorrichtung und den Betriebsbedingungen einer Oszillationsfrequenz von 10 kHz bis 200 kHz und einer Amplitude der Ultraschallwelle von 10 bis 100 um, um dadurch eine Ultraschallwellenbehandlung des magnetischen Überzugsmaterials zu bewirken und das behandelte magnetische Überzugsmaterial entweder direkt oder durch eine Unterschicht aufzutragen, wobei die Ultraschallbehandlungsvorrichtung einen Ultraschallwellen-Behandlungstank aufweist, der zum Bewirken einer Ultraschallwellenbehandlung des magnetischen Überzugsmaterials unter Führen dieses Materials dort hindurch geeignet ist, ein Ultraschallwellen-Horn, das in den Ultraschallwellen-Behandlungstank eingefügt ist und mit einer Betriebsendfläche versehen ist, die eine Ultraschalloszillation auf das magnetische Überzugsmaterial ausüben kann, und einen Ultraschallwellen-Oszillator, der mit einer Seite eines basalen Teils des Ultraschallwellen-Horns verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, daß eine Betriebstiefe H, die durch den Abstand von der Betriebsendfläche des Ultraschallwellen-Horns zu einer Bodenwandfläche des Ultraschallwellen-Behandlungstanks gegenüberliegend zur Betriebsendfläche definiert ist, im Bereich von 2 bis 40 mm eingestellt wird, und das auf das Substrat aufzutragende magnetische Überzugsmaterial der Ultraschallwellenbehandlung durch die Verwendung der oben angegebenen Vorrichtung mit der Dauer der Bestrahlung der Ultraschallwelle in einem Bereich gehalten unterzogen wird, der durch die folgende Formel (I) dargestellt wird:
H/6,6 ≤ t ≤ ... 3H Formel (I)
wobei t für die Dauer in Sekunden der Bestrahlung der Ultraschallwelle steht und H für die Betriebstiefe in mm steht.
Bei einem bevorzugten Ausführungsbeispiel dieser Erfindung wird die Dauer der Bestrahlung der oben angegebenen Ultraschallwelle in einem Bereich eingestellt, der durch die folgende Formel (1-2) dargestellt wird.
H/6,6 ≤ t ≤ 2H ... Formel (1-2)
Bei einem bevorzugten Ausführungsbeispiel dieser Erfindung wird die oben angegebene Betriebstiefe H in einem Bereich von 2 bis 30 mm eingestellt.
Bei einem bevorzugten Ausführungsbeispiel dieser Erfindung wird ein inneres Volumen einer verfügbaren Dispersionskammer, die durch einen Bereich der Betriebsendfläche des Ultraschallwellen-Horns und die Betriebstiefe definiert ist, in einem Bereich von 0,6 bis 80 cm³ eingestellt.
Bei einem bevorzugten Ausführungsbeispiel dieser Erfindung wird das durch die oben angegebene Ultraschallwelle behandelte magnetische Überzugsmaterial direkt oder durch eine Unterschicht nach einer Wartezeit nach der Ultraschallbehandlung auf ein Substrat aufgetragen, wobei Tw in Minuten die folgende Formel (2) erfüllt.
0 < Tw ≤ 26,5 t/H + 44 ... Formel (2)
wobei t für die Zeit in Sekunden der Bestrahlung mit einer Ultraschallwelle steht und H für die Betriebstiefe in mm steht und einen numerischen Wert im Bereich von 2 bis 40 mm annimmt.
Bei einem bevorzugten Ausführungsbeispiel dieser Erfindung wird das Härtungsmittel in das magnetische Überzugsmaterial vor der Behandlung mit der Ultraschall-Oszillation eingebaut, und die Behandlung mit der Ultraschall-Oszillation wird innerhalb von fünf Stunden nach dem Einbau des Härtungsmittels ausgeführt.
Bei einem bevorzugten Ausführungsbeispiel dieser Erfindung ist das Verfahren zum Beschichten mittels einem Auftragen eines magnetischen Überzugsmaterials nach der Behandlung mit der Ultraschall-Oszillation auf das Substrat ein Extrusionsdüsen-Auftragverfahren, ein Umkehr- Walzenbeschichtungsverfahren oder ein Gravur- Walzenbeschichtungsverfahren.
Bei einem bevorzugten Ausführungsbeispiel dieser Erfindung ist das Magnetpulver, das im oben angegebenen magnetischen Überzugsmaterial enthalten sein soll, ein ferromagnetisches Metallpulver, das 5 bis 30 Gew.-% von Co basierend auf Fe enthält und einen Sättigungsbetrag einer Magnetisierung σs, von 125 emu/g und darüber und eine Durchschnittslänge der Hauptachse von 0,15 um und weniger hat.
Bei einem bevorzugten Ausführungsbeispiel dieser Erfindung ist die oben angegebene Unterschicht eine Magnetschicht mit einem ferromagnetischen Pulver und ein Bindemittelharz. Bei einem bevorzugten Ausführungsbeispiel dieser Erfindung ist die oben angegebene Unterschicht eine nichtmagnetische Schicht mit einem nichtferromagnetischen Pulver und einem Bindemittelharz.
Bei einem bevorzugten Ausführungsbeispiel dieser Erfindung ist die Unterschicht aus einem magnetischen Überzugsmaterial für die Bildung einer magnetischen Nivellier-Unterschicht mit einem ferromagnetischen Pulver und einem Bindemittelharz gebildet, und das magnetische Überzugsmaterial ist einer Ultraschallwellen-Behandlung unter Ultraschallwellen-Behandlungsbedingungen unterzogen worden, die in die oben angegebenen Bereiche fallen.
Bei einem bevorzugten Ausführungsbeispiel dieser Erfindung ist die oben angegebene Unterschicht aus einem Überzugsmaterial für die Bildung einer Unterschicht mit einem nichtferromagnetischen Pulver und einem Bindemittelharz ausgebildet und das Überzugsmaterial ist eine Ultraschallwellen-Behandlung unter Ultraschallwellen- Behandlungsbedingungen unterzogen worden, die in die oben angegebenen Bereiche fallen.
Bei einem bevorzugten Ausführungsbeispiel dieser Erfindung ist das oben angegebene nichtmagnetische Pulver Carbon Black oder α-Eisenoxid.
Gemäß dieser Erfindung kann deshalb, weil die optimale Weise eines Verwendens einer Ultraschallbehandlungsvorrichtung, der Bedingungen für eine Strahlung einer Ultraschallwelle, etc. eingestellt werden, wie es oben beschrieben ist, ein magnetisches Überzugsmaterial, das mit einer Fähigkeit zum Bewirken einer perfekten Dispersion eines darin enthaltenen magnetischen Pulvers und zum Erschweren einer Anhäufung des dispergierten magnetischen Pulvers ausgestattet ist, hergestellt werden, und als Ergebnis kann ein magnetisches Aufzeichnungsmedium erhalten werden, das sich in bezug auf ein Rechteckigkeitsverhältnis, eine Oberflächenrauhigkeit, eine Ausgabe, elektromagnetische Wandlereigenschaften, etc. auszeichnet.

KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN

Fig. 1 ist ein schematischer Querschnitt einer Ultraschallbehandlungsvorrichtung zur Verwendung bei dieser Erfindung;
Fig. 2 ist ein schematischer Querschnitt des wesentlichen Teils der
Ultraschallbehandlungsvorrichtung zur Verwendung bei dieser Erfindung;
Fig. 3 ist ein schematisches Verarbeitungsdiagramm, das eine Ultraschallwellenbehandlung zeigt, die mittels eines Führens des Materials unter einer Behandlung durch die Behandlungsvorrichtung bewirkt wird; und
Fig. 4 ist ein schematisches Verarbeitungsdiagramm, das eine Ultraschallwellenbehandlung zeigt, die mittels eines Zirkulierens des Materials unter einer Behandlung durch die Behandlungsvorrichtung bewirkt wird.

DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG

Nun wird nachfolgend das Verfahren dieser Erfindung für die Herstellung eines magnetischen Aufzeichnungsmediums detailliert beschrieben.
Zuerst wird eine bei dem Verfahren dieser Erfindung für die Herstellung eines magnetischen Aufzeichnungsmediums zu verwendende Ultraschallbehandlungsvorrichtung unter Bezugnahme auf Fig. 1 erklärt. Wie es in Fig. 1 gezeigt ist, ist eine Ultraschallbehandlungsvorrichtung 10 mit einem Ultraschallwellenbehandlungstank 20 versehen, der zum Durchführen einer Ultraschallwellenbehandlung an einem magnetischen Überzugsmaterial 3 unter Behandlung durch Veranlassen, daß das Material 3 dort hindurch läuft, geeignet ist, einem Ultraschallwellenhorn 30, das zum Ausüben einer Ultraschall-Oszillation auf das in den Ultraschallwellenbehandlungstank 20 eingefügte magnetische Überzugsmaterial 3 geeignet ist, und einem Ultraschallwellen- Oszillator 40, der mit der Seite des basalen Teils des Ultraschallwellenhorns 30 verbunden ist. Ein Ultraschallwellengenerator 43 ist mit dem Ultraschallwellen- Oszillator 40 verbunden. Allgemein ist ein Amplitudendetektor 41 an dem Ultraschallwellen-Oszillator 40 angebracht, wie er damit verbunden ist, und eine Amplitudenanzeige 42 ist mit dem Amplitudendetektor 41 verbunden. Es ist zugelassen, daß der Ultraschallwellenbehandlungstank 20 durch das Medium einer Pumpe 40 in Kommunikationsverbindung mit einem Vormischtank 2 steht.
Der wesentliche Teil der Ultraschallbehandlungsvorrichtung 10, und zwar insbesondere das Einstellen der Bedingungen für eine Strahlung einer Ultraschallwelle, ist in Fig. 2 detailliert gezeigt.
Wie es in Fig. 2 gezeigt ist, ist der Ultraschallwellenbehandlungstank 20 mit einem zylindrischen Innengehäuse 21 zum Definieren eines leeren Raums E1 versehen, um ein Fließen des magnetischen Überzugsmaterials zuzulassen, und einem Außengehäuse 27, das außerhalb des Innengehäuses 21 angeordnet ist und dazu geeignet ist, einen Leerraum E2 zu definieren, um ein Fließen eines Kühlmittels, wie beispielsweise von Kühlwasser, dort hindurch zuzulassen. Das Innengehäuse 21 ist in seinem unteren Teil mit einem Einlaß 22 für magnetisches Überzugsmaterial zum Einführen des magnetischen Überzugsmaterials 3 unter einer Behandlung dort hinein versehen, und in seinem oberen Teil mit einem Auslaß 23 für das magnetische Überzugsmaterial. Wegen diesem Aufbau wird zugelassen, daß das magnetische Überzugsmaterial 3 kontinuierlich durch das Innere des Innengebäudes 21 fließt [vom Pfeil (a) zum Pfeil (b)]. Obwohl das zylindrische Innengehäuse 21 keine bestimmte beschränkte Größe hat, hat es allgemein einen Durchmesser im ungefähren Bereich von 25 bis 60 mm. Das Außengehäuse 27 ist mit einem Einlaß 28 und einem Auslaß 29 für das Kühlmittel, wie beispielsweise Kühlwasser, zum Zwecke eines Zulassens einer Zirkulation des Kühlmittels dort hindurch versehen [vom Pfeil (c) zum Pfeil (d)]. Dieses Außengehäuse 27 kann weggelassen werden, wenn es nötig ist.
Das Ultraschallwellenhorn 30, das in den Ultraschallwellenbehandlungstank 20 eingefügt ist (insbesondere das Innengehäuse 21), ist mit einer Betriebsendfläche 31 (dem führenden Endteil des Horns) versehen, die zum Ausüben einer Ultraschall-Oszillation an dem magnetischen Überzugsmaterial geeignet ist. Die Betriebstiefe H, die durch den Abstand von der Betriebsendfläche 31 des Ultraschallwellenhorns 30 zu einer Bodenwandfläche (einer Bodenwandfläche des Innengehäuses 21) 23 des Ultraschallwellenbehandlungstanks 20 gegenüberliegend zur Betriebsendfläche 31 definiert ist, wird in einem Bereich von 2 bis 40 mm, und vorzugsweise von 2 bis 30 mm, eingestellt. Das Volumen einer verfügbaren Dispersionskammer V&sub0;, die durch den Bereich S der Betriebsendfläche 31 des Ultraschallwellenhorns 30 und die Betriebstiefe H definiert ist, ist, obwohl es mehr oder weniger mit dem Ausmaß des Ultraschallwellenbehandlungstanks 20 variabel ist, geeigneterweise im Bereich von 0,6 bis 80 cm³, und noch mehr geeignet im Bereich von 0,9 bis 60 cm³. Wenn die oben angegebene Betriebs- bzw. Bearbeitungstiefe H kleiner als 2 mm ist, werden solche Nachteile auftreten, wie eine extreme Erosion der Betriebsendfläche 31 des Ultraschallwellenhorns 30 oder der Bodenwandfläche 30 oder der Bodenwandfläche (der Bodenwandfläche des Innengehäuses 21) 23 des Ultraschallwellenbehandlungstanks gegenüberliegend zur Betriebsendfläche 31, und zwar aufgrund der Ultraschall- Oszillation, ein abruptes Ansteigen der Flüssigkeitstemperatur, ein extremes Anwachsen des Drucks innerhalb des Volumens der verfügbaren Dispersionskammer V&sub0; und eine exzessive Dispersion. Wenn die Bearbeitungstiefe H tiefer als 40 mm ist, werden solche Nachteile folgen, wie eine relativ längere Zeit einer Strahlung einer Ultraschallwelle und ein Mangel an Einheitlichkeit der Dispersion. Wenn das Volumen der verfügbaren Dispersionskammer V&sub0; ungebührlich klein ist, werden dieselben Nachteile entstehen, wie sie aufgetreten sind, wenn die Bearbeitungstiefe H ungebührlich klein ist. Wenn das Volumen der verfügbaren Dispersionskammer V&sub0; ungebührlich groß ist, werden dieselben Nachteile folgen, wie sie angetroffen werden, wenn die Bearbeitungstiefe H ungebührlich groß ist.
Der Ultraschallwellen-Oszillator 40 ist mit der Seite des basalen Teils des Ultraschallwellenhorns 30 verbunden, die mit der Bearbeitungsendfläche 31 von einer derartigen Art, wie sie oben beschrieben ist, versehen ist. Die Ultraschallwelle, die vom Ultraschallwellen-Oszillator 40 ausgesendet wird, wird durch das Ultraschallwellenhorn 30 übertragen bzw. gesendet und über die Bearbeitungsendfläche 31 zum magnetischen Überzugsmaterial geliefert. Obwohl das Ultraschallwellenhorn 30 keine besonders beschränkte Größe hat, hat es allgemein einen Durchmesser im ungefähren Bereich von 20 bis 50 mm.
Die Bedingungen, unter welchen die Ultraschallwellenbehandlung dieser Erfindung durch die Verwendung der Ultraschallbehandlungsvorrichtung 10 ausgeführt wird, die aufgebaut ist, wie es oben beschrieben ist, sind eine Oszillationsfrequenz von 10 kHz bis 200 kHz, eine Amplitude der Ultraschallwelle der Bearbeitungsendfläche 31 von 10 bis 100 um und eine derartige Bestrahlungszeit der Ultraschallwelle (welche hierin nachfolgend genauer definiert werden wird), daß sie in den Bereich fällt, der durch die folgende Formel (I) dargestellt wird:
H/6,6 ≤ t ≤ 3H ... Formel (I)
In der Formel (1) steht t für die Zeit (Sekunden) einer Strahlung einer Ultraschallwelle und steht H für die Bearbeitungstiefe (mm). Innerhalb des Bereichs dieser Formel (1) ist die Zeit t (Sekunden) einer Strahlung der Ultraschallwelle bevorzugterweise im Bereich von H/6,6 ≤ t ≤ 2H.
Wenn die Oszillationsfrequenz und die Amplitude, die oben angegeben sind, von den relevanten vorgeschriebenen Bereichen abweicht, wird kein magnetisches Überzugsmaterial, das eine ideale Dispersion eines Magnetpulvers zuläßt und nur mäßig an einer Anhäufung des dispergierten Magnetpulvers leidet, durch die Strahlung der Ultraschallwelle erhalten, die innerhalb einer Zeit durchgeführt wird, die die oben angegebene Formel (1) erfüllt. Selbst wenn die Oszillationsfrequenz und die Amplitude in die oben angegebenen relevanten vorgeschriebenen Bereiche fallen, wird kein magnetisches Überzugsmaterial, das eine ideale Dispersion eines Magnetpulvers darin zuläßt und nur mäßig an einer Anhäufung des dispergierten Magnetpulvers leidet, erhalten, wenn die Zeit t einer Strahlung der Ultraschallwelle kleiner als die untere Grenze des Bereichs ist, der durch die obige Formel (1) dargestellt ist, d. h. kleiner als (H/6,6) Sekunden. Wenn die Zeit t einer Strahlung der Ultraschallwelle die obere Grenze des Bereichs der oben angegebenen Formel (1) übersteigt, nämlich (3H) Sekunden, wird die zusätzliche Zeit die elektromagnetischen Wandlereigenschaften und die physikalischen Eigenschaften nachteilig beeinflussen. Weiterhin wird dieses Übersteigen unvermeidbar erfordern, daß eine Vielzahl solcher Vorrichtungen des oben angegebenen Aufbaus für die Behandlung verwendet werden, und immense zusätzliche Kosten für die Ausrüstung und eine ökonomische Einbusse mit sich bringen. Darüber hinaus haben die Effekte, die durch die Zusatzzeit bei der Dispersion des Magnetpulvers hervorgebracht werden, nicht den gleichen Umfang wie die auftretenden Folgekosten. Bei den Bedingungen für die Ultraschallwellenbehandlung dieser Erfindung ist der Druck geeigneterweise im Bereich von 0,01 bis 8 kgf/cm² (Meßdruck), und vorzugsweise im Bereich von 0,1 bis 4 kgf/cm² (Meßdruck). Der Druck existiert während der Strahlung der Ultraschallwelle, weil die sich gegenseitig anstoßenden Teile des Ultraschallwellenhorns 30 und des Innengehäuses 21 so eng aneinanderliegend bzw. verbunden sind, daß ein Auftreten eines Spalts ausgeschlossen ist, und das Innengehäuse 21 mit Ausnahme des Einlasses und des Auslasses für das magnetische Überzugsmaterial ein geschlossenes System bildet.
Die Definition der Zeit einer Strahlung der Ultraschallwelle bei dieser Erfindung wird unter Bezugnahme auf die in Fig. 3 gezeigte Durchlaufbehandlung und unter Bezugnahme auf die in Fig. 4 gezeigte Zirkulationsbehandlung beschrieben.
Fig. 3 stellt ein Gerät für die Behandlung durch einen Durchgang dar, der durch eine Reihenschaltung von drei Ultraschallbehandlungsvorrichtungen 10 des Aufbaus der Fig. 2 (10a, 10b und 10c) gebildet ist. Wie es in diesem Diagramm gezeigt ist, wird das magnetische Überzugsmaterial 3, das mit einem Durchflußvolumen Q (Liter/sek) aus dem Tank 2 herausgeführt wird, durch die erste, die zweite und die dritte Ultraschallbehandlungsvorrichtung 10a, 10b und 10c über eine Pumpe 4a und ein Filter 5a geführt und letztlich über eine Pumpe 4b und ein Filter 5b zu einem Überzugsabschnitt weitergeleitet. Voa, Vob und Voc (konstant in der Einheit von Liter) soll in diesem Fall für die jeweiligen Volumen verfügbarer Dispersionskammern der ersten, der zweiten und der dritten Ultraschallbehandlungsvorrichtungen 10a, 10b und 10c stehen, und die Gesamtzeit t der Strahlung der Ultraschallwelle wird dann durch die Formel t = Voa/Q + Vob/Q + Voc/Q ausgedrückt. Wenn die erste Ultraschallbehandlungsvorrichtung 10a allein für die Behandlung verwendet wird, dann wird diese Zeit natürlich durch die Formel t = Voa/Q ausgedrückt. Wenn die Zeit t der Strahlung der Ultraschallwelle, die Anzahl von zu verwendenden Ultraschallbehandlungsvorrichtungen und das Volumen verfügbarer Dispersionskammern fest sind, genügt es, nur das Durchflußvolumen Q des magnetischen Überzugsmaterials 3 einzustellen, um die Zeit t der Strahlung der Ultraschallwelle zu erhalten, wie es beabsichtigt ist. Im Fall dieser Behandlung durch ein Durchführen kann die Strahlung der Ultraschallwelle von den Ultraschallbehandlungsvorrichtungen kontinuierlich ausgeführt werden. Fig. 4 stellt ein Seriengerät für die Behandlung durch eine Zirkulation gemäß der Behandlung einer Zirkulation durch die Verwendung der in Fig. 2 gezeigten Ultraschallbehandlungsvorrichtung dar. Für ein Erleichtern eines Begreifens der Behandlung durch eine Zirkulation wird ausschließlich der Teil der Fig. 4, der durch einen Rahmen einer Linie von abwechselnd einem langen und zwei kurzen Strichen umgeben ist, berücksichtigt. Ein durch den Bodenteil eines Tanks 2a herausgezogenes magnetisches Überzugsmaterial 3a wird in der Richtung eines Pfeiles (I) und der Richtung eines Pfeils (II) durch ein Dreiwegeventil 7a verzweigt. Das magnetische Überzugsmaterial, das in der Richtung des Pfeils (I) verzweigt worden ist, wird über die Pumpe 4a zur Ultraschallbehandlungsvorrichtung 10a weitergeleitet, darin einer Ultraschallbehandlung unterzogen und zum Tank 2a zurückgebracht. Kurz gesagt wird dem magnetischen Überzugsmaterial eine Behandlung durch Zirkulation zugeteilt. Zwischenzeitlich wird das magnetische Überzugsmaterial, das in der Richtung des Pfeil (II) verzweigt worden ist, über eine Pumpe 4b, das Filter 5a und eine Dreiwegeventil 7b in der Richtung eines Pfeils (III) vorangebracht und zum Tank 2a zurückgebracht. Gleichzeitig wird das Dreiwegeventil 7b so manipuliert, daß verhindert wird, daß das magnetische Überzugsmaterial in der Richtung des Pfeils (IV) fließt. Kurz gesagt wird das magnetische Überzugsmaterial um den Tank 2a als Zentrum zirkuliert. In diesem Fall wird die Zeit t (sek.) der Strahlung der Ultraschallwelle durch die Formel t = Voa · T/V1 ausgedrückt, wobei V1 (Liter) für das Volumen des im voraus im Tank 2a gespeicherten magnetischen Überzugsmaterials steht, Voa für das Volumen einer verfügbaren Dispersionskammer (in der Einheit von Liter) der Ultraschallbehandlungsvorrichtung 10a steht und T für die Gesamtzeit (sek) einer Zirkulation des magnetischen Überzugsmaterials steht. Die diskutierte Operation wird etwas spezifischer nachfolgend durch Angeben numerischer Werte beschrieben. Es ist klar, daß dort, wo beispielsweise Voa auf 0,1 Liter und V1 auf 10 Liter eingestellt ist, die Gesamtzeit T der Zirkulation zum Zwecke eines Erhaltens von 1 sek für die Zeit t der Strahlung der Ultraschallwelle auf 100 sek eingestellt werden muß. Wie es aus diesem Beispiel einer Zirkulation abzuleiten ist, muß bei der Annahme, daß das Volumen Voa der verfügbaren Dispersionskammer der Ultraschallbehandlungsvorrichtung 10a fest ist, die gesamte Zeit T der Zirkulation zum Erhalten von 1 sek für die Zeit t einer Strahlung der Ultraschallwelle proportional zur Erhöhung des Volumens V1 (Liter) des im voraus im Tank 2a zu speichernden magnetischen Überzugsmaterials erhöht werden.
Das magnetische Überzugsmaterial, dem die Ultraschallbehandlung für eine vorgeschriebene Zeit zugeteilt wird, während es für eine vorgeschriebene Gesamtzeit T zirkuliert wird, wie es oben beschrieben ist, wird allgemein temporär im Tank 2a gespeichert. Während dieser temporären Speicherung wird das magnetische Überzugsmaterial nicht zirkuliert. Danach wird das magnetische Überzugsmaterial im Tank 2a ausschließlich in der Richtung des Pfeils (IV) durch die Manipulation des Dreiwegeventils 7b zugeführt und zur Speicherung im Tank 2b abgelegt. Dann wird das im Tank 2b gespeicherte magnetische Überzugsmaterial allgemein ausschließlich in der Richtung eines Pfeils (V1) durch die Manipulation eines Dreiwegeventils 7c weitergeleitet, über eine Pumpe 4d und das Filter 5b vorgerückt, in der Richtung eines Pfeils (VIII) durch die Manipulation eines Dreiwegeventils 7d weiter weitergeleitet und über eine Pumpe 4e und ein Filter 5c zum Überzugsabschnitt für die Herstellung eines magnetischen Aufzeichnungsmediums ausgegeben.
Das im Tank 2b gespeicherte magnetische Überzugsmaterial wird gelegentlich in der Richtung eines Pfeils (V) durch die Manipulation des Dreiwegeventils 7c verzweigt. Dies ist so, weil es Zeiten gibt, zu welchen das magnetische Überzugsmaterial über die Pumpe 4c zur Ultraschallbehandlungsvorrichtung 2b weitergeleitet und darin optional einer Ultraschallbehandlung unterzogen wird. Es gibt auch Zeiten, zu welchen das magnetische Überzugsmaterial in der Richtung eines Pfeils (VII) durch die Manipulation des Dreiwegeventils 7d verzweigt und dann teilweise zum Tank 2b zurückgebracht wird.
Das magnetische Überzugsmaterial, das keiner Ultraschallbehandlung unterzogen worden ist, wird auf geeignete Weise mittels einer Auffüllung des Tanks 2a der Fig. 3 von oben zugeführt, obwohl es im Schaubild nicht gezeigt ist.
Das magnetische Überzugsmaterial, das der Ultraschallbehandlung unterzogen worden ist, wie es oben beschrieben ist, wird dem Überzugsteil zugeführt und durch Auftragen auf das Substrat abgelagert. In diesem Fall soll Tw (Minuten) für die Wartezeit stehen, die zwischen der Zeit, zu der das magnetische Überzugsmaterial eine Ultraschallbehandlung empfängt, und der Zeit, zu der es durch Ablagern auf dem Substrat abgeschieden wird, liegt, dann wird das magnetische Überzugsmaterial, das der Ultraschallbehandlung unterzogen worden ist, durch Ablagern auf dem Substrat innerhalb der Spanne der Wartezeit Tw (Minuten) abgeschieden werden müssen, welche Spanne die folgende Formel (2) erfüllt.
0 = Tw ≤ 26,5 t/H + 44 .... Formel (2)
(wobei t für die Zeit (Sekunden) einer Strahlung der Ultraschallwelle steht und H für die Bearbeitungstiefe (mm) steht, und gleichzeitig einen numerischen Wert im Bereich von 2 bis 40 mm annimmt).
Wenn die Wartezeit Tw (Minuten) die obere Grenze des oben angegebenen Bereichs übersteigt, wird sich das magnetische Überzugsmaterial in einem dispergierten Zustand anhäufen, und der vorgeschriebene Effekt der Ultraschallbehandlung wird nicht erhalten werden, wie es erwartet wird.
Es gibt Zeiten, zu welchen das Härtungsmittel in das magnetische Überzugsmaterial eingebaut ist, bevor die Ultraschallbehandlung an dem magnetischen Überzugsmaterial durchgeführt wird. In diesem Fall muß die Ultraschallbehandlung innerhalb von fünf Stunden ausgeführt werden, die dem Einbauen des Härtungsmittels in das magnetische Überzugsmaterial folgen. Wenn die Ultraschallbehandlung nach dem Verstreichen der vorgeschriebenen Zeit von fünf Stunden ausgeführt wird, wird dies diesbezüglich nachteilig sein, daß ein erneutes sorgfältiges Dispergieren der Klumpen bzw. Zusammenballungen von durch die Wirkung des Härtungsmittels angehäuften Magnetpulver oder ein Erzeugen des beabsichtigten vorgeschriebenen Effekts fehlschlägt.
Nun wird nachfolgend das beim Verfahren dieser Erfindung für die Herstellung eines magnetischen Aufzeichnungsmediums zu verwendende magnetische Überzugsmaterial beschrieben. Das magnetische Überzugsmaterial enthält ein ferromagnetisches Pulver, ein Bindemittelharz und ein Lösungsmittel als seine Hauptkomponenten.
Als konkrete Beispiele des für das magnetische Überzugsmaterial zu verwendende ferromagnetische Pulver können ferromagnetisches Eisenoxidpulver, ferromagnetisches Metallpulver, plättchenloses hexagonales Ferrit und Chromdioxid genannt werden.
Als konkrete Beispiele für das ferromagnetische Eisenoxid- Pulver können γ-Fe&sub2;O&sub3;, Fe&sub3;O&sub4;, eine flüssige Lösung aus γ-Fe&sub2;O&sub3; mit Fe&sub3;O&sub4;, mit einer Co-Verbindung überzogenes γ-Fe&sub2;O&sub3;, mit einer Co-Verbindung dotiertes γ-Fe&sub2;O&sub3;, mit einer Co-Verbindung überzogenes Fe&sub3;O&sub4;, mit einer Co-Verbindung dotiertes Fe&sub3;O&sub4;, eine flüssige Lösung aus mit einer Co-Verbindung überzogenem γ-Fe&sub2;O&sub3; mit mit einer Co-Verbindung überzogenem Fe&sub3;O&sub4; und eine flüssige Lösung aus mit einer Co-Verbindung dotiertem γ-Fe&sub2;O&sub3; mit mit einer Co-Verbindung dotiertem Fe&sub3;O&sub4; genannt werden. Der Ausdruck "Co-Verbindung", wie er hierin verwendet wird, bezieht sich auf solche Verbindungen, wie Kobaltoxid, Kobalthydroxid, Kobaltferrit und Kobaltionen- Adsorptionssubstanzen, die die magnetische Anisotropie von Kobalt zum Erhöhen der Koerzitivkraft verwenden. Beim Verwenden von Co-überzogenem oder -dotiertem γ-Fe&sub2;O&sub3; ist das Verhältnis von Eisen-(II)-Ionen zu Eisen-(III)-Ionen ungefähr im Bereich von 0 bis 20% und vorzugsweise im Bereich von 2 bis 10%.
Als konkrete Beispiele für das ferromagnetische Metallpulver können Fe, Ni, Co und Legierungen davon genannt werden. Wenn diejenigen Verbindungen, die als ihre Hauptkomponenten solche ferromagnetischen Metallelemente haben, wie α-Fe, Fe-Co, Fe- Ni, Fe-Co-Ni, Co und Co-Ni verwendet werden, enthalten sie geeigneterweise 70 Gew.-% und darüber, und vorzugsweise 75 Gew.-% und darüber eines Metalls (Fe, Co oder Ni) oder einer Legierung davon. Im Fall eines Magnetpulvers aus ferromagnetischem Metall, das Fe als Hauptkomponente hat und weiterhin wenigstens Co enthält, ist die Menge der Co-Atome geeigneterweise im Bereich von 5 bis 40 Gew.-%, und bevorzugterweise im Bereich von 6 bis 35 Gew.-%, und zwar basierend auf der Menge an Fe-Atomen. Vorteilhafterweise enthält ein ferromagnetisches Metallpulver, das Fe und/oder Co als Hauptkomponente hat, zusätzlich Seltene Erde-Elemente einschließlich Y. Optional kann ein ferromagnetisches Metallpulver, wie es oben angegeben ist, aus Partikeln sein, deren Oberfläche mit einer Oxidschicht überzogen ist, teilweise carbonisierte oder nitrierte Partikel oder Partikel, deren Oberfläche mit einer kohlenstoffhaltigen Schicht überzogen ist. Dieses ferromagnetische Metallpulver kann eine geringe Menge eines Hydroxids oder eines Oxids enthalten. Das bei dieser Erfindung zu verwendende ferromagnetische Metallpulver kann durch irgendeine der wohlbekannten Verfahren erhalten werden, wie beispielsweise ein Verfahren, das ein Reduzieren eines organischen Säuresalzes (hauptsächlich eines Oxalsäuresalzes) eines ferromagnetischen Metalls mit einem solchen Reduktionsgas wie Wasserstoff aufweist, ein Verfahren, das ein Reduzieren mit einem solchen Reduktionsgas wie Wasserstoff, von entweder hydriertem Eisenoxid oder durch Erhitzen von hydriertem Eisenoxid erhaltenem Eisenoxid aufweist, ein Verfahren, das ein thermisches Zerlegen einer metallischen Carbonylverbindung aufweist, ein Verfahren, das ein Reduzieren der wäßrigen Lösung einer ferromagnetischen Legierung durch die Verwendung eines solchen Reduktionsmittels wie Natriumborhydrid, ein Hypophosphid oder Hydrazin aufweist, und ein Verfahren, das ein Verdampfen eines Metalls in einem inerten Gas aufweist, das auf einem erniedrigen Druck gehalten wird, um es dadurch in ein feines Pulver umzuwandeln. Optional kann das so erhaltene ferromagnetische Metallpulver vor einer Verwendung irgendeinem der wohlbekannten Verfahren für eine graduelle Oxidation unterzogen werden, wie beispielsweise einem Verfahren, das ein Annässen des Pulvers in einem organischen Lösungsmittel und dann ein Trocknen des nassen Pulvers aufweist, einem Verfahren, das ein Annässen des Pulvers in einem organischen Lösungsmittel, ein Blasen eines Sauerstoff enthaltenden Gases in das Bad, um dadurch die Oberfläche von Partikeln des Pulvers mit einem Oxidfilm zu beschichten, und dann ein Trocknen des nassen Pulvers aufweist, und einem Verfahren, das ein Ausbilden einer Oxidschicht auf der Oberfläche von Partikeln des Pulvers durch Einstellen der Teildrücke eines Sauerstoffgases und eines inerten Gases ohne Verwenden eines organischen Lösungsmittels aufweist.
Das plättchenlose Hexagonalferrit ist ein ferromagnetisches Pulver, das aus hexagonalen Plättchen besteht, deren Achsen einer einfachen Magnetisierung rechtwinklig zu den relevanten Plättchen liegen. Als konkrete Beispiele für das plättchenlose Hexagonalferrit gibt es Ba-Ferrit, Sr-Ferrit, Pb-Ferrit, Ca-Ferrit, Ferrite, die durch ein Metallatom ersetzt sind, das eine Valenz besitzt, die gleich der Gesamtheit von Valenzen relevanter Fe-Atome ist, und ein Hexagonal-Co-Pulver. Genauer gesagt können ein Magneto- Plumbit-Typ-Ba-Ferrit und -Sr-Ferrit und ein solches Magneto- Plumbit-Typ-Ba-Ferrit und -Sr-Ferrit, die teilweise eine Spinelphase enthalten, genannt werden. Solche Ferrite, wie sie durch ein Metallatom ersetzt sind, das eine Valenz besitzt, die gleich der Gesamtheit von Valenzen relevanter Fe-Atome für den Zweck eines Steuerns der Koerzitivkraft von Ba-Ferrit oder Sr-Ferrit sind, erweisen sich als besonders vorteilhaft. Die Metallatome, die geeigneterweise für das Ersetzen verwendbar sind, das für ein Steuern der Koerzitivkraft beabsichtigt ist, enthalten beispielsweise Co- Ti, Co-Ti-Sn, Co-Ti-Zr, Cu-Zn, Cu-Ti-Zn, Ni-Ti-Zn, etc. Wenn das Ba-Ferrit versendet wird, bezieht sich der Ausdruck "Plättchendurchmesser" auf die Breite der einzelnen hexagonalen plattenförmigen Partikel des Pulvers, und sie wird mit der Hilfe eines Elektronenmikroskops gemessen. Der Plättchendurchmesser ist im ungefähren Bereich von 0,01 bis 0,1 um, und die Plattendicke ist normalerweise im ungefähren Bereich von 1/2 bis 1/20 des Durchmessers.
Das Magnetpulver kann ein ferromagnetisches CrO&sub2;-Pulver sein, das aus nadelförmigen Partikeln besteht.
Es ist zugelassen, daß alle ferromagnetischen Pulver, die oben angegeben sind, darin eine geringe Menge von irgendeinem von solchen Elementen wie Al, Si, Cr, Mn, Co, Ni, Zn, Cu, Zr, Ti, Bi, Ag, Pt, B, C, P, N, Y, S, 5c, V, Mo, Rh, Pd, Ag, Sn, Sb, Te, Ba, Ca, Ta, W, Re, Au, Hg, Pb, La, Sr und Seltene Erdenelemente enthalten. Das Enthaltensein von Al, Si, P, Y oder eines Seltenen Erdenelements oder eines Seltenen Erdenelements unter den anderen oben angegebenen Elementen bringt den Effekt eines Verbesserns einer Partikelgrößenverteilung und eines Verhinderns des Phänomens eines Sinterns hervor.
Diese ferromagnetischen Pulver können mit einer Schicht aus Al, Si, P oder einem Oxid davon beschichtet werden, oder ihnen kann eine Oberflächenbehandlung mit einem Kopplungsmittel, wie beispielsweise Si, Al oder Ti oder mit einem sich ändernden grenzflächenaktiven Stoff bzw. Tensid zugeführt werden.
Einige, wenn nicht alle, der ferromagnetischen Metallpulver enthalten ein solches wasserlösbares anorganisches Ion wie Na, K, Ca, Fe oder Ni. Der Gehalt vom anorganischen Ion ist geeigneterweise 500 ppm und darunter.
Diese ferromagnetischen Pulver können vor einer Dispersion mit einem Dispersionsmittel, einem Schmiermittel, einem grenzflächenaktiven Stoff, einem Antioxidierungsmittel, etc. behandelt werden, was hierin nachfolgend ausführlicher beschrieben wird.
Der Wassergehalt des ferromagnetischen Pulvers ist geeigneterweise im Bereich von 0,1 bis 2%. Vorzugsweise ist er in Abhängigkeit von der Art eines zu verwendenden Bindemittels optimiert.
Das ferromagnetische Pulver hat vorteilhafterweise seinen Ph- Wert im Bereich von 4 bis 12, vorzugsweise 6 bis 10, mittels seiner Kombination mit dem zu verwendenden Bindeharz optimiert.
Das ferromagnetische Pulver hat einen spezifischen Oberflächenbereich im Bereich von 25 bis 80 m²/g, vorzugsweise 40 bis 70 m²/g, wie es durch das BET-(Brunauer- Emmett-Teller)-Verfahren bestimmt wird. Wenn der spezifische Oberflächenbereich kleiner als 25 m²/g ist, wird das herzustellende magnetische Aufzeichnungsmedium an einem ungebührlich hohen Rauschen leiden. Wenn er 80 m²/g übersteigt, wird das magnetische Aufzeichnungsmedium nicht auf einfache Weise eine vollständig zufriedenstellende Oberflächeneigenschaft erreichen.
Das ferromagnetische Pulver ist allgemein in einer Menge im Bereich von 100 bis 2.000 Gew.-% enthalten, und zwar basierend auf 100 Gew.-% des Bindemittels. Der Gehalt des magnetischen Pulvers in der magnetischen Schicht ist im Bereich von 50 bis 95 Gew.-%, vorzugsweise 55 bis 90 Gew.-%, und zwar basierend auf der Gesamtmenge der magnetischen Schicht. Wenn der Gehalt des Magnetpulvers unangemessen groß ist, wird die Magnetschicht dazu neigen, sich Defekte zuzuziehen, wie beispielsweise eine unangemessen niedrige Haltbarkeit, weil die Menge an (Kunst-)Harz und anderen Additiven in der Magnetschicht proportional verringert wird. Wenn der Gehalt unangemessen gering ist, wird die Magnetschicht keine hohe Regenerationsausgabe erzeugen können.
Die oben anhand eines Beispiels aufgezählten ferromagnetischen Pulver können entweder einzeln oder in der Form einer Mischung von zwei oder mehreren Elementen verwendet werden.
Wenn ein ferromagnetisches Pulver aus ferromagnetischem Metall mit 5 bis 40 Gew.-% von Co basierend auf der Menge von Fe und mit einem Betrag einer Sättigungsmagnetisierung σs von 125 emu/g und darüber (insbesondere im Bereich von 125 bis 170 emu/g) und einer durchschnittlichen Länge der Hauptachse von 0,15 um und darunter (insbesondere im Bereich von 0,04 bis 0,15 um) unter anderen magnetischen Pulvern verwendet wird, wird der durch die vorliegende Erfindung beabsichtigte Effekt der Ultraschallbehandlung insbesondere im Hinblick auf Eigenschaften eines Aufzeichnungsmediums hervorragend manifestiert.
Die Bindemittelharze, die geeigneterweise im magnetischen Überzugsmaterial verwendet werden, enthalten beispielsweise thermoplastische Harze, Thermoeinstell- oder reaktive Harze und elektronenstrahlempfindliche modifizierte Harze. Diese Harze werden als optional kombiniert ausgewählt und verwendet, um an die Eigenschaften des Mediums und die Bedingungen des Herstellungsverfahrens angepaßt zu sein.
Das thermoplastische Harz hat eine Schmelztemperatur von 150ºC und darunter, ein durchschnittliches Molekulargewicht im ungefähren Bereich von 5.000 bis 200.000 und einen Polymerisationsgrad im ungefähren Bereich von 50 bis 2.000. Das Thermoeinstellharz, das reaktive Harz oder das elektronenstrahlempfindliche modifizierte Harz hat dasselbe durchschnittliche Molekulargewicht und denselben Polymerisationsgrad wie das thermoplastische Harz und unterzieht sich dann, wenn es nach den Schritten eines Überziehens bzw. Beschichtens bzw. Auftragens, eines Trocknens und eines Kalanderns bzw. Kalandrierens bzw. Glättens erhitzt und/oder mit einem Elektronenstrahl bestrahlt wird, einer solchen Reaktion, wie einem Kondensieren oder einer Hinzufügung und erreicht ein unendliches Molekulargewicht.
Unter anderen Kombinationen dieser Harze, werden solche Kombinationen aus Vinylchlorid-Typ-Copolymeren mit Polyurethanharz besonders vorteilhaft verwendet.
Vinylchlorid-Typ-Copolymere haben geeigneterweise einen Vinylchlorid-Gehalt im Bereich von 60 bis 95 Gew.-%, vorzugsweise 60 bis 90 Gew.-%, und einen durchschnittlichen Polymerisationsgrad im ungefähren Bereich von 100 bis 500.
Die Vinylchlorid-Typ-Harze, die auf die Beschreibung passen bzw. reagieren, enthalten beispielsweise Vinylchloridvinylacetat-vinylalkohol-Copolymer, Vinylchlorid hydroxyalkyl(meth)acrylat-Copolymer, Vinylchloridvinylacetat-maleiksäure-Copolymer, Vinylchlorid-vinylacetatvinylalkohol-maleiksäure-Copolymer, Vinylchlorid-vinylacetathydroxylalkyl(meth)acrylat-Copolymer, Vinylchloridvinylacetat-hydroxyalkyl(meth)acrylat-maleiksäure-Copoymer, Vinylchlorid-vinylacetat-vinylalkohol-glycidyl(meth)acrylat- Copolymer, Vinylchlorid-hydroxyalkyl(meth)acrylatglycidyl(meth)acrylat-Copolymer, Vinylchlorid-vinylacetatvinylalkohol-glycidyl(meth)acrylat-allylglycidylether- Copoymer und Vinylchlorid-vinylacetat-vinylalkoholallylglycidyldiether-Copolymer. Unter den oben angegebenen Copolymeren erweisen sich Copolymer aus Vinylchlorid mit solchen Monomeren, die eine Epoxy(glycidyl)-Gruppe enthalten, als besonders vorteilhaft. Geeigneterweise enthalten diese Vinylchlorid-Typ-Copolymere eine Schwefelsäure-Gruppe und/oder eine Schwefelgruppe als Polargruppe (hierin nachfolgend S-enthaltende Polargruppe genannt). Bei den S- enthaltenden Polargruppen (-SO&sub4;Y, -SO&sub3;Y), kann Y H oder ein Alkalimetall sein. Besonders bevorzugt sind diese Gruppen -SO&sub4;K und -SO&sub3;K, die K für Y haben. Die diskutierten Vinylchlorid-Typ-Copolymere können eine oder beide der S- enthaltenden Polargruppen enthalten. Wenn beide von ihnen enthalten sind, kann ihr Verhältnis beliebig sein.
Diese S-enthaltenden Polargruppen sind geeigneterweise in einer Menge im Bereich von 0,01 bis 10 Gew.-%, vorzugsweise 0,1 bis 5 Gew.-% als S-Atome im Molekül enthalten.
Als Polargruppen können eine -OPO&sub2;Y-Gruppe, eine -PO&sub3;Y- Gruppe, eine -COOY-Gruppe (wobei Y für H oder ein Alkalimetall steht), eine Aminogruppe (-NR&sub2;) oder -NR&sub3;Cl (wobei R für H, Methyl oder Ethyl steht), wie es eine Gelegenheit fordert, neben der S-enthaltenden Polargruppe enthalten sein.
Unter den oben angegebenen anderen Gruppen darf die Aminogruppe nicht in Kombination mit der zuvor angegebenen S- Gruppe verwendet werden, und kann auf eine variierende Art sein. Eine Diealkylamino-Gruppe (vorzugsweise mit einem Alkyl von einem bis zehn Carbonatomen) erweist sich als besonders geeignet.
Die Aminogruppe dieser Art wird allgemein mittels einer Amin- Modifikation erhalten. Insbesondere wird sie durch Dispergieren oder Auflösen eines Copolymers eines Vinylchlorids mit einem alkylcarboxylischen Vinylester in einem derartigen organischen Lösungsmittel wie einem Alkohol, durch Hinzufügen zur resultierenden Dispersion oder Lösung einer Aminverbindung (wie einem primären, einem sekundären oder einem tertiären Amin als aliphatisches Amin, eines alicyclischen Amins, eines Alkanol-Amins oder eines Alcoxyalkyl-Amins) und einer Epoxy-Gruppen enthaltenden Verbindung, die zum Erleichtern bzw. Ermöglichen einer Seifenbildung beabsichtigt ist, und durch Unterziehen der Reaktionspartner einer Seifenbildung erhalten. Die Aminogruppen enthaltende Vinyleinheit ist in einer Menge in dem Bereich von 0,05 bis 5 Gew.-% enthalten, und sie kann letztlich eine Ammoniumbasis enthalten.
Das Harzgerippe, das durch die S-enthaltende Polargruppe gebunden ist, ist ein Vinylchlorid-Typ-Harz. Es kann durch Polymerisieren von Vinylchlorid, einer Monomer enthaltenden Epoxy-Gruppe oder ein damit optional mit einem anderen Monomer copolymerisierbar in der Gegenwart eines solchen Radikalerzeugers wie einem Potassium-Persulfat oder einem Ammonium-Persulfat, das ein starkes S-enthaltenes Säureradikal besitzt, erhalten werden. Die Menge des radialerzeugenden Mittels, das zu verwenden ist, ist allgemein im Bereich von 0,3 bis 9,0 Gew.-%, vorzugsweise 1,0 bis 5,0 Gew.-%, und zwar basierend auf der Menge des Monomers. Da das gegenwärtige Polymerisationssystem meistens in Wasser lösbar ist, wird die Polymerisation auf geeignete Weise in der Form einer Emulsionspolymerisation, einer Suspensions-Polymerisation unter Verwendung eines solchen Alkohols wie Methanol als Polymerisationsmedium oder einer Lösungspolymerisation unter Verwendung eines Ketons als Lösungsmittel ausgeführt.
In diesem Fall kann ein ein Radikal erzeugendes Mittel, das allgemein bei der Polymerisation von Vinylchlorid verwendet wird, zusätzlich zum ein Radikal erzeugenden Mittel verwendet werden, das ein starkes S-enthaltendes Säureradikal besitzt.
Es ist auch zulässig, ein ein Radikal erzeugendes Mittel, das ein starkes S-enthaltendes Säureradikal besitzt, in Kombination mit einem solchen Reduktionsmittel wie Formaldehyd-natrium-sulfoxylat, Natriumsulfit oder Natriumthiosulfat zu verwenden.
Als konkrete Beispiel für das Epoxy-Gruppen enthaltende Monomer können Glycidyl-ether, ungesättigte Alkohole, wie beispielsweise (Meth)allyl-glycidyl-ether, Glycidyl-ester von (Meth)acryl-Säure, wie beispielsweise Glycidyl(meth)acrylat, Glycidyl-ester ungesättigter Säuren wie beispielsweise Glycidyl-p-vinyl-benzoat, Methylglycidyl-itaconat, Glycidylethyl-maleat, Glycidylvinyl-sulfonat und Glycidyl(meth)allyl-sulfonat, und Epoxyd-olefins, wie beispielsweise Butadien-monoxid, Vinylcyclohexen-monoxid und 2-Methyl-5,6-epoxyhexen angegeben werden. Allgemein wird dieses Monomer in einer solchen Menge verwendet, daß der Gehäuse der Epoxy-Gruppe im Copolymer 0,5 Gew.-% und darüber ist.
Als konkrete Beispiele des Monomers, das optional zusätzlich zu Vinylchlorid und einem Epoxygruppen enthaltenden Monomer verwendet wird, können Carboxy-vinyl-ester, wie beispielsweise Vinyl-acetat und Vinyl-propionat, Vinyl-ether, wie beispielsweise Methylvinyl-ether, Isobutylvinyl-ether und Cetylvinyl-ether, Vinyliden, wie beispielsweise Vinylidenchlorid und Vinyliden-fluorid, ungesättigte Carboxyal-ester wie beispielsweise Diethyl-maleat, Butylbenzyl-maleat, di-2- Hydroxyethyl-maleat, Dimethyl-itaconat, Methyl(meth)acrylat, Ethyl(meth)acrylat, Lauryl(meth)acrylat und 2-Hydroxypropyl(meth)acrylat, Olefin, wie beispielsweise Ethylen und Propylen und ungesättigte Nitrile, wie beispielsweise (Meth)acrylonitril angegeben werden.
Das Polyurethanharz, das in Kombination mit einem solchen Vinylchlorid-Typ-Harz, wie er oben angegeben ist, verwendet wird, hat den Vorteil, daß er sich insbesondere in bezug auf eine Abnutzungswiderstandsfähigkeit und eine Haftbarkeit an einem Substrat auszeichnet. Er enthält geeigneterweise eine Polargruppe oder eine Hydroxylgruppe in der Seitenkette davon. Ein Polyurethanharz, das eine Polargruppe besitzt, die Schwefel oder Phosphor enthält, erweist sich als besonders geeignet.
Das Polyurethanharz ist der allgemeine Ausdruck für diejenigen Harze, die durch die Reaktion von Hydroxygruppen enthaltenden Harzen, wie beispielsweise Polyester-polyolen und/oder Polyether-polyolen, mit einer Polyisocyanat- enthaltenden Verbindung erhalten werden. Das Harz resultiert aus der Polymerisation von solchen synthetischen Rohmaterialien, wie es hierin nachfolgend vollständiger beschrieben wird, bis eine durchschnittliche Polymer- Gewichtungszahl einen Pegel im ungefähren Bereich von 500 bis 200,000 erreicht. Der Q-Wert (Gewicht des durchschnittlichen Molekulargewichts (Mw)/Anzahl des durchschnittlichen Molekulargewichts (Mn)) des Harzes ist im ungefähren Bereich von 1,5 bis 4.
Das Polyurethanharz enthält geeigneterweise wenigstens zwei Arten von Polyurethanharz mit Glas-Übergangsstellen, Tg, die sich voneinander unterscheiden und dennoch in den Bereich von -20ºC ≤ Tg ≤ 80ºC fallen, in einer kombinierten Menge im Bereich von 10 bis 90 Gew.-% basierend auf der Menge des Bindemittelharzes. Die Verwendung der Vielzahl von Arten von Polyurethanharz hat den Vorteil eines Manifestierens einer Laufstabilität, einer Kalendrierungsausbildbarkeit und elektromagnetischer Eigenschaften in ausgeglichenen Größen.
Das Vinylchlorid-Typ-Copolymer und das Urethanharz, das eine S- und/P-enthaltende Polargruppe enthält, werden vorteilhafterweise mit einem gravimetrischen Verhältnis im Bereich von 10 : 90 bis 90 : 10 kombiniert verwendet.
Es ist zugelassen, daß die Harze zusätzlich irgendeines von verschiedenen bekannten Harzen in einer Menge von nicht mehr als 20 Gew.-% basierend auf der Gesamtmenge der Harze enthalten.
Bei den Rohmaterialien für das Urethanharz können als konkrete Beispiele des Hydroxylgruppen-enthaltenden Harzes Polyalkylen-glykole, wie beispielsweise Polyethylen-glykol, Polybutylen-glykol und Polypropylen-glykol, Alkylen-oxid- Adduktionen, wie beispielsweise Bis-Phenol 8, verschiedene Arten von Glycol und Polyester-polyole, die eine Hydroxyl- Gruppe an einem Ende der Molekularkette besitzen, genannt werden.
Als konkrete Beispiele für die Carboxyl-Säurekomponente des Polyester-polyols können aromatische Dicarboxyl-Säuren, wie beispielsweise Terephthal-Säure, Isophthal-Säure, Orthophthal-Säure und 1,5-Naphthal-Säure, aromatischen Oxicarboxyal-Säuren, wie beispielsweise p-Oxybenzoic-Säure und p-(Hydroxyethoxy)benzoic-Säure, aliphatische Dicarboxyl- Säuren, wie beispielsweise Succinic-Säure, Adipic-Säure, Azelaic-Säure, Sebacic-Säure und Dodecanedicarboxyl-Säure, ungesättigte Fettsäuren, wie beispielsweise fumarische Säure, maleische Säure, itaconische Säure, tetrahydrophthalische Säure und hexahydrophthalische Säure, alicyclische Dicarboxyl-Säuren und Tri- und Tetra-Carboxyl-Säuren, wie beispielsweise Trimellitic-Säure, Trimesic-Säure und Pyromellitic-Säure angegeben werden.
Als konkrete Beispiele der Glykol-Komponente des Polyesterpolyols können Ethylen-oxid-Adduktionen und Propylen-oxid- Adduktionen, wie beispielsweise Ethylen-glykol, Propylenglykol, 1,3-Propan-diol, 1,4-Butan-diol, 1,5-Pentan-diol, 1,6-Hexan-diol, Neopentyl-glykol, Diethylen-glykol, Dipropylen-glykol, 2,2,4-Trimethyl-1,3-pentan-diol, 1,4- Cyclohexan-dimethanol und bis-Phenol A, Ethylen-oxid und Propylen-oxid-Adduktionen von bis-Phenol-A-Hydrid, Polyethylen-glykol, Polypropylen-glykol und Polytetramethylen-glykol angegeben werden. Diese Glykolmoieties können in Kombination mit solchen Tri- und Tetra-Ols wie Trimethylol-ehan, Trimethylol-propan, Glyzerin und Penta-Erythritol verwendet werden.
Solche Lacton-Typ-Polyesterdiole, wie sie durch Aussetzen von solchen Lactonen, wie Caprolacton, einer Ringöffnungspolymerisation erhalten werden, können als weitere Beispiele des Polyester-polyols angegeben werden.
Als konkrete Beispiele des Polyisocyanats, das hierin verwendbar ist, können Diisocyanat-Verbindungen wie Tolylendiisocyanat, Phenylen-diisocyanat, Diphenyl-methandiisocyanat, Hexamethylen-diisocyanat, Tetramethylendiisocyanat, Naphthalen-diisocyanat, Isophoron-diisocyanat, Xylylen-diisocyanat, Diisocyanat-trimethyl-cyclohexan, Diisocyanat-cyclohexyl-methan, Dimethoxybiphenylendiisocyanat und Diisocyanat-diphenyl-ether und Triisocyanat- Verbindungen, wie beispielsweise Trimere aus 7 Mol-% und darunter von Tolylen-diisocyanat in allen Isocyanat-Gruppen und Trimere von Hexamethylen-diisocyanat angegeben werden.
Als konkrete Beispiel der Polargruppe, die in den oben angegebenen Harzen enthalten ist, können S-enthaltende Gruppen, wie beispielsweise -SO&sub3;M und -SO&sub4;M, P-enthaltende Polargruppen, wie beispielsweise = PO&sub3;M, = PO&sub2;M, = POM, - P = O(OM1) (OM2) und -OP = O(OM1) (OM&sub2;), -COOM, -NR&sub4;X (wobei M, M1 und M2 unabhängig für H, Li, Na, K, -NR&sub4; oder -NHR&sub3; steht, R für eine Alkyl-Gruppe oder H steht und X für ein Halogenatom steht), -OH, -NR&sub2;, -N&spplus;R&sub3; (wobei R für eine Hycrocarbon-Gruppe steht), eine Epoxy-Gruppe, -SH und -CN angegeben werden. Wenigstens eine Polargruppe, die aus der Gruppe ausgewählt ist, die aus den oben aufgezählten Polargruppen besteht, ist geeigneterweise im Harz mittels einer Copolymerisation oder einer Hinzufügungsreaktion eingebaut. Als der Substituent M wird Na auf besonders vorteilhafte Weise verwendet. Die Polargruppe ist geeigneterweise im Harz in einer Menge im Bereich von 0,01 bis 10 Gew.-%, vorzugsweise 0,02 bis 3 Gew.-% als Atome im Molekül enthalten. Diese Polargruppe kann in der Hauptkette oder in der Verzweigung des Grundstrukturharzes vorhanden sein.
Das diskutierte Urethanharz wird dadurch erhalten, daß veranlaßt wird, daß eine spezifische Polargruppen enthaltende Verbindung und/oder ein Rohmaterial, das ein Rohmaterial-Harz enthält, resultierend aus der Reaktion mit einer spezifischen Polargruppen-enthaltenden Verbindung, beim Vorhandensein oder Nichtvorhandensein eines Lösungsmittels gemäß dem bekannten Verfahren reagiert.
Als konkrete Beispiele des anderen thermoplastischen Harzes können (Meth)acryl-Harz, Polyester-Harze, Acrylonitrilbutadien-Typ-Copolymere, Polyamid-Harz, Polyvinyl-butyral, Nitro-cellulose, Styren-butadien-Typ-Copolymere, Polyvinyl- Alkohol-Harz, Acetat-Harz, Epoxy-Typ-Harze, Phenoxy-Typ- Harze, Polyether-Harz, Polycaprolacton und andere polyfunktionale Polyether, Polyamid-Harz, Polyimid-Harz, Phenol-Harz, Polybutadien-Elastomer, Chlorid-Gummi, Acryl- Gummi, Isopren-Gummi und Epoxy-modifizierte Gummi genannt werden.
Als konkrete Beispiele des Thermoeinstell-Harzes können Phenol-Harz, Epoxy-Harz, Polyurethan-Heilungstyp-Harz, Urea- Harz, Butyral-Harz, Formal-Harz, Melamin-Harz, Alkyd-Harz, Silikon-Harz, Acryl-Typ-Reaktions-Harz, Polyamid-Harz, Epoxy- Polyamid-Harz, gesättigte Polyester-Harze und Urea- Formaldehyd-Harz genannt werden.
Bei den oben angegebenen Copolymeren werden diejenigen, die eine Hydroxyl-Gruppe an einem Ende oder in einer Seitenkette besitzen, vorzugsweise als Reaktions-Typ-Harze verwendet, weil sie eine einfache Verwendung einer Querverbindung zu einem Isocyanat oder eine Modifikation durch eine Elektronenstrahl-Querverbindung zulassen. Die Copolymere können Acid-Polargruppen und Basis-Polargruppen wie -COOH, -SO&sub3;M, -OSO&sub3;M, -OPO&sub3;X, -PO&sub3;X, -PO&sub2;X, -N&spplus;R&sub3;Cl&supmin; und -NR&sub2; als Polargruppen an einem Ende oder in einer Seitenkette enthalten. Der Einbau dieser zusätzlichen Polargruppen hat den Vorteil eines Verbesserns der Dispersionsfähigkeit.
Diese Polargruppen können entweder einzeln oder in der Form einer Kombination von zwei oder mehreren Elementen verwendet werden.
Verschiedene Polyisocyanate können als Härtungsmittel zum Härten eines Bindemittelharzes verwendet werden. Ein durch Umwandeln wenigstens eines Elements erhaltenes Härtungsmittel, welches Element aus der Gruppe ausgewählt ist, die aus Tolylen-diisocyanat, Hexamethylen-diisocyanat und Methylen-diisocyanat besteht in Trimethylol-propan, das eine Vielzahl von Hydroxyl-Gruppen besitzt, oder in ein Isocyanurat-Typ-Härtungsmittel mit drei Molekülen einer darin gebundenen Diisocyanatverbindung wird vorteilhafterweise verwendet. Der Gehalt des Härtungsmittels ist geeigneterweise im Bereich von 1 bis 50 Gew.-% basierend auf 100 Gew.-% des Harzes. Dieses Härtungsmittel ist dreidimensional mit der Hydroxylgruppe gebunden, die im Bindemittelharz enthalten ist, um die Haltbarkeit der Überzugsschicht zu verbessern.
Die konkreten kommerziell erhältlichen Produkte enthalten beispielsweise Coronat L, HL und 3041, welche von Nippon Polyurethane K. K. 24A-100 vermarktet werden und TPI-100, das von Asahi Chemical Industry Co., Ltd. vermarktet wird und Desmodule L und N, die von BF Goodrich Corp. vermarktet werden.
Allgemein wird das reaktive oder das Thermoeinstell-Harz durch Erhitzen des Harzes in einem Ofen bei einer Temperatur im Bereich von 50 bis 80ºC für eine Periode im Bereich von 6 bis 100 Stunden oder durch Führen des Harzes mit einer niedrigen Geschwindigkeit durch das Innere eines Ofens bei einer Temperatur im Bereich von 80 bis 120ºC gehärtet.
Das Copolymer kann vor einer Verwendung durch das wohlbekannte Verfahren modifiziert werden, um in dieses eine (Meth)acryl-Typ-Doppelverbindung einzubauen und eine Empfindlichkeit gegenüber den Elektronenstrahlen zu erreichen. Als Mittel zum Bewirken der Modifikation für die Zuteilung einer Elektronstrahlempfindlichkeit sind das Verfahren einer Urethan-Modifikation, welches aufweist, daß veranlaßt wird, daß das Copolymer mit einer Adduktion von Tolylen-diisocyanat (TDI) mit 2-Hydroxyethyl(meth)acrylat(2- HEMA) reagiert, das verbesserte Verfahren einer Urethan- Modifikation, das eine Verwendung eines Monomers enthält (wie beispielsweise 2-Isocyanat-ethyl(meth)acrylat), das wenigstens eine ethylenische ungesättigte Doppelverbindung und eine Isocyanat-Gruppe im Molekül enthält und keine Urethanverbindung im Molekül enthält und das Verfahren einer Ester-Modifikation, das aufweist, daß veranlaßt wird, daß ein Harz, das eine Hydroxylgruppe oder eine Carboxyl-Säuregruppe mit einer Verbindung reagiert, die eine (Meth)acryl-Gruppe und ein Carboxyl-anhydrid oder eine Dicarboxyl-Säure besitzt, im Stand der Technik wohlbekannt geworden. Unter anderen Verfahren hat das verbesserte Verfahren einer Urethan- Modifikation den besonderen Vorteil, daß es einen Zusatz zum Gehalt des Vinyl-chlorid-Typ-Harzes zuläßt, ohne eine Sprödigkeit zu entwickeln, und daß es eine Herstellung eines Überzugs zuläßt, der sich in bezug auf eine Dispersionseigenschaft und Oberflächeneigenschaften auszeichnet. Der Gehalt der Elektronenstrahl-Funktionsgruppen ist geeigneterweise im Bereich von 1 bis 40 Mol-%, vorzugsweise 10 bis 30 Mol-% in der Hydroxylgruppenkomponente vom Standpunkt der Stabilität im Herstellungsprozeß um der Elektronenstrahl-Ausheileigenschaft aus. Insbesondere im Fall eines Vinylchlorid-Typ-Copolymers, wenn die relevanten Monomere bei der Reaktion so verwendet werden, um ein Enthaltensein im hergestellten Copolymer von 1 bis 20, vorzugsweise 2 bis 10, Funktionsgruppen pro Molekül zu bewirken, zeichnet sich das folglich erhaltene Elektronenstrahl-geheilte Harz in bezug auf sowohl die Dispersionseigenschaft als auch eine Härtungseigenschaft aus.
Der Ausdruck "Acryltyp-Doppelverbindung", wie er hierin verwendet wird, bezieht sich auf eine (Meth)acryloyl-Gruppe, die der Rest von (Meth)acryl-Säure, (Meth)acryl-ester und (meth)acryl-Säureamide ist. Es wird zugelassen, daß das elektronenstrahlempfindliche Harz vor einer Verwendung darin 1 bis 50 Gew.-% des wohlbekannten polyfunktionalen Acrylats zum Zwecke einer Verbesserung des Verhältnisses einer Querverbindung enthält.
Als Strahlungsquelle für das Aushärten des Überzugsmaterials unter Verwendung des elektronenstrahlempfindlichen modifizierten Harzes als Bindemittel wird ein Elektronenstrahl und/oder ein Ultraviolettlicht vom Standpunkt eines Erleichterns der Steuerung der Menge der absorbierten Strahlung, der Einführung der Strahlung in die Produktionsverfahrensstraßen und der Abschirmung einer Operation im Verfahren gegenüber einer ionisierenden Strahlung vorteilhafterweise verwendet. Im Fall des Elektronenstrahls ist es vorteilhaft, einen Elektronenstrahlbeschleuniger mit einer Beschleunigungsspannung im Bereich von 100 bis 750 KV, vorzugsweise 150 bis 300 KV, anzunehmen, und diesen Elektronenstrahlbeschleuniger so zu betreiben, daß die zu absorbierende Strahlungsmenge im Bereich von etwa 20 bis 200 k-gray ist.
Im Fall der Elektronenstrahl-Querverbindung ist es wichtig, daß der Elektronenstrahl in einer Umgebung eines solchen inerten Gases wie N&sub2;, He oder CO&sub2; mit einem Sauerstoffgehalt von 1% und darunter gestrahlt wird. Diese Bedingung ist dafür da, zu verhindern, daß das in Folge der Strahlung erzeugte O&sub3; ein Radikal absondert.
Wenn das ultraviolette Licht verwendet wird, enthält das Bindemittel, das das Elektronenstrahl-Aushärtungsharz enthält, darin einen wohlbekannten Photopolymerisations- Sensibilisator. Es kann durch die Verwendung eines solchen Ultraviolettlicht-Rohrs wie eines Xenon-Entladerohrs oder eines Hydrogen-Entladerohrs effektiv gestrahlt werden.
Das Lösungsmittel, das im magnetischen Überzugsmaterial enthalten sein soll, hat keine besondere Beschränkung. Es wird geeigneterweise in bezug auf solche Faktoren ausgewählt, wie die Lösbarkeit und Kompatibilität des Bindemittelharzes und eine Trocknungseffizienz des Bindemittels. Als konkrete Beispiele des Lösungsmittels können Ketone wie beispielsweise Methylethyl-keton, Methylisobutyl-keton und Cyclohexanon, aromatische Hydrocarbone, wie beispielsweise Toluen und Xylen, Ester, wie beispielsweise Ethyl-acetat und Butylacetat, Alkohole wie beispielsweise Isopropanol und Butanol, Chlorin-Ersatz-Hydrocarbone, Dioxan, Tetrahydrofuran, Dimethyl-formamid und Hexan und andere ähnliche Diluente und Lösungsmittel angegeben werden. Diese Lösungsmittel können entweder einzeln oder in der Form einer Mischung von zwei oder mehreren Elementen verwendet werden.
Es ist nicht immer erforderlich, daß das organische Lösungsmittel eine entnommene Probemenge von 100% hat. Es kann solche Unreinheiten enthalten, wie Isomere, unveränderte Reaktanzen, Nebenprodukte, zerlegte Substanzen, Oxide und Schmutz. Der Gesamtgehalt dieser Unreinheiten muß 5 Gew.-% und darunter, vorzugsweise 3 Gew.-% und darunter sein. Wenn der Gehalt von Unreinheiten unangemessen groß ist, werden die überschüssigen Unreinheiten nachteilige Effekte auf das Dispersionsvermögen des Magnetpulvers, die Speicherfähigkeit des Überzugsmaterials, die Härtungseigenschaften der Magnetschicht und die Speichereigenschaften des Mediums ausüben.
Das Lösungsmittel wird geeigneterweise in einer Menge im Bereich von 10 bis 10000 Gew.-%, vorzugsweise 100 bis 5000 Gew.-%, basierend auf der Gesamtmenge des Bindemittels verwendet, so daß die Viskosität des erzeugten Überzugsmaterials, die bei der Stufe einer Anwendung auf ein Substrat durch die Verwendung eines Kornplattentyp- oder eines Doppelzylindertyp-Viskosemeßgeräts bei einem Schergefälle bzw. einem Geschwindigkeitsgefälle von 3000 sek&supmin;¹ in dem Bereich von 5 bis 100 cps fällt. Das Verhältnis der Menge des Lösungsmittels zur Gesamtmenge des Überzugsmaterials ist geeigneterweise im ungefähren Bereich von 5 bis 40 Gew.-%, vorzugsweise 10 bis 35 Gew.-% als Festkörperkonzentration (nichtflüchtige Substanzen). Die Art, das Mischungsverhältnis und die Menge dieses zu verwendenden Lösungsmittels sollte angesichts der Art, des spezifischen Oberflächenbereichs, der Partikelgröße, der Menge an Magnetisierung, des Volumenausmaßes oder des Gewichtsausmaßes zum Auffüllen des im Überzugsmaterial verwendeten Pigments und der Auflösungsstabilität des Überzugsmaterials bestimmt werden, so daß die Viskosität des Überzugsmaterials in den oben angegebenen Bereich fällt.
Das Hinzufügen des Lösungsmittels wird vorteilhafterweise schrittweise bei den Komponentenschritten des Herstellungsverfahrens des Überzugsmaterials ausgeführt. Sonst kann es sequentiell hinzugefügt werden, wie mit einem festen Durchflußvolumen in den Tank gerührt werden, oder es kann nach und nach mit dem Überzugsmaterial in dem Rohr gemischt werden, das zu der Stelle einer Anwendung auf ein Substrat führt. Wenn das Lösungsmittel zum Überzugsmaterial hinzugefügt wird oder wenn das Überzugsmaterial mit dem Lösungsmittel verdünnt wird, wird das Überzugsmaterial geeigneterweise eine Behandlung einer Filtrierung und/oder einer Dispersion unterzogen, wenn es zulässig ist. Diese Behandlung ist effektiv beim Stabilisieren des Überzugsmaterials und beim Zurückdrängen des Auftretens einer Anhäufung und von Fremdstoffen.
Das magnetische Überzugsmaterial enthält allgemein ein Schmier- bzw. Gleitmittel. Bei den verschiedenen bekannten Schmiermitteln wird eine Fettsäure und/oder ein fettes Ester besonders bevorzugt verwendet. Als konkrete Beispiele für die Fettsäure können monobasische Fettsäuren von 12 bis 24 Carbonatomen (die eine ungesättigte Verbindung oder eine Verzweigung enthalten können) genannt werden. Als konkrete Beispiele für das fette Ester können Monofettester, Di- Fettester und Tri-Fettester, die zum Reagieren von monobasischen Fettsäuren von 10 bis 24 Carbonatomen (die eine ungesättigte Verbindung oder eine Verzweigung enthalten können) mit entweder Alkoholen wie beispielsweise zyklischen oder Polysaccharid-reduzierten Alkoholen wie beispielsweise Sorbitan und Sorbitol), monovalenten, divalenten, trivalenten, tetravalenten, pentavalenten und hexavalenten Alkoholen mit 2 bis 22 Carbonatomen (die eine ungesättigte Verbindung oder Verzweigung enthalten können) ausgebildet sind, angegeben werden. Diese Schmiermittel können entweder einzeln oder in der Form einer Mischung von zwei oder mehreren Elementen verwendet werden.
Als konkrete Beispiele für die monobasische Fettsäure können eine laurische Säure, eine myristische Säure, eine stearische Säure, eine oleische Säure, eine linolische Säure, eine linolenische Säure, eine behenische Säure, eine erucische Säure und eine elaidische Säure angegeben werden. Als konkrete Beispiele für das Fettester können Butyl-myristat, Butyl-palmitat, Butyl-stearat, Neopentyl-glykol-dioleat, Sorbitan-monostearat, Sorbitan-distearat, Sorbitan- tristearat, Oleyl-oleat, Isocetyl-stearat, Isotridecyl- stearat, Octyl-stearat, Isooctyl-stearat, Amyl-stearat und Butoxyethyl-stearat angegeben werden.
Der Effekt einer solchen Fettsäure und/oder eines solchen Fettesters als Schmiermittel oder Dispersionsmittel wird dadurch manifestiert, daß man die Säure und/oder das Ester im magnetischen Überzugsmaterial in einer Gesamtmenge von 0,1 Gew.-% oder darüber basierend auf der Menge des feinen ferromagnetischen Pulvers eingebaut hat. Die Auffälligkeit dieses Effekts wächst proportional wie der Gesamtgehalt dieser Säure und/oder dieses Esters anwächst. Wenn dieser Gesamtgehalt mehr als 20 Gew.-% basierend auf der Menge des feinen ferromagnetischen Pulvers ist, wird das überschüssige Schmiermittel oder Dispersionsmittel innerhalb der Magnetschicht nicht schnell bleiben, sondern zur Oberfläche der Magnetschicht ausscheiden bzw. ausschwitzen, und zwar möglicherweise zu dem Ausmaß, daß nachteilige Effekte ausgeübt werden, wie ein Verschmutzen des Magnetkopfs und ein Absenken der Ausgabe des Aufzeichnungsmediums.
Der Gesamtgehalt der Fettsäure und/oder des Fettesters in der Magnetschicht ist daher geeigneterweise im Bereich von 0,1 bis 20 Gew.-%, vorzugsweise 1 bis 15 Gew.-%, basierend auf der Menge des feinen ferromagnetischen Pulvers.
Das Schmiermittel ist vorteilhafterweise in der Rückseitenüberzugsschicht, der Schicht unter einem Überzug, etc. zusätzlich zur Magnetschicht enthalten. Insbesondere dann, wenn die Magnetschicht dünn ist, ist das Enthaltensein des Schmiermittels in der Schicht unter einem Überzug effektiv beim Erhöhen der Haltbarkeit im Ruhezustand dieser Schicht.
Weiterhin kann das Schmiermittel dann, wenn das magnetische Aufzeichnungsmedium eine Rückseiten-Überzugsschicht hat, mehr in der Rückseiten-Überzugsschichtseite des Aufzeichnungsmediums eingebaut werden, mit der Hoffnung, die Gleitfähigkeit der Oberfläche der Magnetschicht aufgrund der Übertragung des Schmiermittels von der Rückseiten- Überzugsschicht zur Magnetschicht zu erhöhen.
Die Fettsäure und/oder das Fettester müssen nicht immer eine entnommene Probemenge von 100% haben, sondern können solche Unreinheiten wie Isomere, ungeänderte Reaktanzmittel, Nebenprodukte, zerlegte Substanzen und Oxide enthalten. Der Gesamtgehalt dieser Unreinheiten ist geeigneterweise 40% und darunter, vorzugsweise 20% und darunter.
Die Additive, die die Fettsäure und das Fettester enthalten, die hierin zu verwenden sind, können gänzlich oder teilweise zum Überzugsmaterial beim Prozeß bei irgendeinem der Komponentenschritte des Prozesses für die Herstellung des magnetischen Aufzeichnungsmediums hinzugefügt werden. Diese Hinzufügung wird beispielsweise dadurch implementiert, daß die Additive mit dem Pigmentpulver vor dem Schritt eines Mischens durch Kneten gemischt werden, während des Schritts eines Mischens durch Kneten des Pigmentpulvers und des Bindemittels mit der Hilfe eines Lösungsmittels hinzugefügt werden, beim Schritt einer Dispersion hinzugefügt werden, nach dem Schritt einer Dispersion hinzugefügt werden, direkt vor dem Schritt einer Anwendung auf ein Substrat hinzugefügt werden oder eine Lösung bei einer Dispersion von Additiven, die auf einer Magnetschicht aufgetragen sind, im voraus ausgebildet wird.
Das magnetische Überzugsmaterial enthält allgemein darin Additive, die einen Schmiermitteleffekt, einen Ozonschutzmitteleffekt, einen Dispersionseffekt, einen Plastifikationseffekt, etc. manifestieren können. Als konkrete Beispiele für die Additive können Silikonöle, Fluorinöl, Fluorin-Ersatz-Hydrocarbon-enthaltende Alkohole, Fettsäuren, Ester und Ether, Paraffine, Metall(Li, Na, K, Ca, Ba, Cu, Pb, etc.)-Salze von solchen monobasischen Fettsäuren, wie sie oben angegeben sind, Alkohole für die Herstellung solcher Fettester, wie sie oben angegeben sind, Alkoxy- Alkohole, Fettester von Polyethylen-oxid-Zusatz-Monoalkyl- Ether, aliphatische oder zyklische Amine, Fettsäuren-amide, quaternäre Ammoniumsalze, Polyolefine, Polyglykole, Polyphenyl-ether, Fluorin-enthaltende Alkyl-schwefel-ester und Alkalimetallsalze davon, Alkylen-oxid-Typ, Glycerin-Typ, Glycidol-Typ und Alkylphenol-ethylen-oxid-Zusatz-Typ, nichtionische grenzflächenaktive Stoffe, kationische grenzflächenaktive Stoffe, wie beispielsweise Phosphonium und Sulfonium und Alkalimetallsalze davon, anionische grenzflächenaktive Stoffe, die solche Säuregruppen wie eine Carboxylsäuregruppe, eine Schwefelsäuregruppe, eine Phosphorsäuregruppe, eine Schwefelestergruppe und einer Phosphorestergruppe und Alkalimetallsalze davon enthalten, und amphoterische grenzflächenaktive Stoffe, wie beispielsweise Aminosäuren, aminosulfonische Säuren, Schwefel- oder Phosphorester von Amino-Alkoholen und Alkylbetaine angegeben werden.
Diese grenzflächenaktiven Stoffe sind detailliert in "Surfactant Handbook" (veröffentlicht von Sangyo Tosho K. K.) beschrieben.
Die Menge eines solchen grenzflächenaktiven Stoffes, die in das magnetische Überzugsmaterial einzubauen ist, ist geeigneterweise 10 Gew.-% und darunter, vorzugsweise im Bereich von 0,01 bis 5 Gew.-%, basierend auf der Menge des Magnetpulvers. In der Abwesenheit des Magnetpulvers ist diese Menge geeigneterweise im Bereich von 0,005 bis 50 Gew.-%, basierend auf der Menge des Bindemittels.
Das magnetische Überzugsmaterial kann weiterhin eine anorganische Verbindung darin enthalten. Als konkrete Beispiele für das anorganische Pulver, das für diesen Zweck zu verwenden ist, können Metalle, Metalloxide, Metallcarbonate, Metallsulfate, Metallnitride, Metallcarbide und Metallsulfide jeweils in der Form eines Pulvers angegeben werden.
Genauer ausgedrückt enthalten solche anorganischen Verbindungen beispielsweise α-Aluminium, (3-Aluminium, γ- Aluminium, θ-Aluminium, σ-Aluminium, Di-Chrom-trioxid, α- Eisenoxid, γ-Eisenoxid, Goethit, SiO&sub2;, ZnO, TiO&sub2;, ZrO&sub2;, SnO&sub2;, Siliziumnitrid, Bornitrid, Siliziumcarbid, Titancarbid, Molybdän-carbid, Borcarbid, Wolframcarbid, Calziumcarbonat, Bariumcarbonat, Strontiumcarbonat, Magnesiumcarbonat, Bariumsulfat, Zinksulfid, Molybdän-disulfid, Wolfram-disulfid und von Menschen hergestellte Diamanten. Diese anorganischen Verbindungen können entweder einzeln oder in der Form einer Mischung aus zwei oder mehreren Elementen verwendet werden.
Die anorganische Verbindung wird geeigneterweise in einer Menge im Bereich von 0,1 bis 20 Gew.-% verwendet, basierend auf der Menge des Magnetpulvers.
Die oben aufgezählten anorganischen Verbindungen können geeignet kombiniert verwendet werden, um zu den Eigenschaften zu passen, die von der Magnetschicht erwartet werden.
Die Form, die Größe etc. der Partikel des anorganischen Pulvers kann willkürlich eingestellt werden. Die Partikel sind geeigneterweise in der Form von Globulen, Granulaten, oder kleinen Polyhedronen. Die Partikelseite des anorganischen Pulvers ist bevorzugt im Bereich von 0,01 bis 0,7 um. Diese Attribute können geeignet ausgewählt werden, wenn es nötig ist, um an die ausgeglichenen Größen der Haltbarkeit des Mediums, die Abnutzung des Aufzeichnungskopfes und die Ausgabe bei der kürzesten Aufzeichnungswellenlänge zu passen. Die oben angegebenen anorganischen Verbindungen können entweder einzeln oder in der Form einer Kombination von zwei oder mehreren Elementen verwendet werden. Die Partikelgrößenverteilung und andere ähnliche Faktoren können für die auszuwählenden anorganischen Komponenten unabhängig ausgewählt werden.
Es ist nicht immer erforderlich, daß die anorganische Verbindung eine Probemenge von 100% hat. Der Effekt der anorganischen Verbindung wird schließlich so lange nicht verschlechtert, wie die anorganische Verbindung eine Probemenge von 70% und darüber hat.
Es ist weiterhin nötig, daß die anorganische Verbindung wasserlösbare Ionen von Alkalimetallen, von Alkalin- Erdemetallen, Chlorin, Schwefelsäure und einer nitrischen Säure nur in einer geringen Menge enthält. Wenn diese Ionen darin in einer unangemessen großen Menge enthalten sind, wird die große Menge von Ionen nachteilige Effekte auf die Speichereigenschaften des hergestellten magnetischen Aufzeichnungsmediums ausüben.
Die anorganische Verbindung kann zu der Zeit hinzugefügt werden, zu welcher sie mit dem Magnetpulver durch Kneten vermischt oder in dieses dispergiert wird. Sonst kann sie im voraus im Bindemittel dispergiert werden und dann zu der Zeit hinzugefügt werden, zu der sie im magnetischen Überzugsmaterial dispergiert wird.
Das magnetische Überzugsmaterial kann weiterhin darin Carbon Black enthalten. Als konkrete Beispiele für das hierin zu verwendende Carbon Black können ein Ofen-Carbon Black, ein thermisches Carbon Black und ein Acetylen-Black angegeben werden. Die Partikelgröße und andere ähnliche Faktoren des Carbon Blacks können beliebig eingestellt werden. Um genau zu sein, können sei geeignet ausgewählt werden, um das Gleichgewicht von Größen der elektrischen Widerstandsfähigkeit, der Reibungseigenschaften und der Ausgabe bei der kürzesten Aufzeichnungswellenlänge (Oberflächenrauhigkeit) zu berücksichtigen. Die oben angegebenen Arten von Carbon Black können entweder einzeln oder in der Form einer Mischung aus zwei oder mehreren Elementen verwendet werden. Die oben angegebenen Faktoren können für die auszuwählenden Arten von Carbon Black unabhängig ausgewählt werden. Der durchschnittliche Partikeldurchmesser des Carbon Blacks ist geeigneterweise im Bereich von 10 bis 400 nm, vorzugsweise 20 bis 35 nm. Genauer gesagt im Bereich von 20 bis 40 nm, wenn die elektromagnetischen Wandlereigenschaften vorzugsweise berücksichtigt werden. Im Fall einer Berücksichtigung der Reibung kann der größtmögliche Partikeldurchmesser, der für die elektromagnetischen Wandlereigenschaften zulässig ist, im Bereich von 40 bis 350 nm ausgewählt werden. Bei der Auswahl von Carbon Black muß nicht nur die Partikelgröße sondern auch der BET-Wert und der DBP-Wert (der Dibutyl-phtharat- Adsorptionswert) berücksichtigt werden. Da die Partikelgröße, der BET-Wert und der DBP-Wert von Carbon Black so nahe aufeinander bezogen sind, daß es unmöglich gemacht wird, diese Faktoren mit unabhängigen und wechselseitig entfernten Größen einzustellen, müssen die drei Faktoren basierend auf den Eigenschaften empirisch ausgewählt werden, die für das Aufzeichnungsmedium erwartet werden, und den Dispersionseigenschaften und den Durchflußeigenschaften des Überzugsmaterials.
Das Carbon Black wird in einer Menge im Bereich von 10 bis 500 Gew.-% basierend auf der Menge des Bindemittels oder im Bereich von 0,1 bis 20 Gew.-% basierend auf der Menge des Magnetpulvers verwendet. Diese gravimetrischen Verhältnisse der Menge von Carbon Black müssen basierend auf den Eigenschaften, die für das Aufzeichnungsmedium erwartet werden, und den Dispersionseigenschaften und den Durchflußeigenschaften des Überzugsmaterials empirisch ausgewählt werden. Die Arten von Carbon Black werden geeignet kombiniert verwendet, um zu den Eigenschaften zu passen, die für die Magnetschicht, die Rückseiten-Überzugsschicht und die darunterliegende Überzugsschicht erwartet werden. Das Carbon Black kann zu der Zeit hinzugefügt werden, zu der es mit dem Magnetpulver durch Kneten gemischt oder in dieses dispergiert wird. Sonst kann es im voraus im Bindemittel dispergiert werden und dann zu der Zeit hinzugefügt werden, zu der im magnetischen Überzugsmaterial dispergiert wird.
Das Carbon Black kann einer Oberflächenbehandlung unter Verwendung eines Schmiermittels oder eines Dispersionsmittels unterzogen werden. Sonst kann es einen Teil der Oberfläche von seinem Partikel vor einer Verwendung graphitgeglüht haben. Zur Information über das Carbon Black, das bei dieser Erfindung verwendet werden kann, kann "Carbon Black Nenkan" konsultiert werden, das von der Carbon Black Society kompiliert ist.
Das magnetische Überzugsmaterial kann weiterhin darin ein nichtferromagnetisches organisches Pulver enthalten. Als konkrete Beispiele für das nichtferromagnetische organische Pulver, das hierin zu verwenden ist, kann Acryl-steren-Typ- Harzpulver, Benzoguanamin-Harzpulver, Melamin-Typ-Harzpulver, Phthalocyanin-Typ-Pigment, Azo-Typ-Pigment, Polyolefin-Typ- Harzpulver, Polyestertyp-Harzpulver, Polyamidtyp-Harzpulver, Polyimid-Typ-Harzpulver, Hydrocarbon-fluorid-Harzpulver und Divinyl-benzen-Typ-Harzpulver angegeben werden. Dieses nichtferromagnetische organische Pulver wird in einer Menge im Bereich von 0,1 bis 20 Gew.-% basierend auf der Menge des Bindemittels verwendet.
Das Substrat, auf welchem das magnetische Überzugsmaterial durch Auftragen abgelagert wird, kann irgendeiner der wohlbekannten Filme sein, wie beispielsweise Polyester wie Polylethylen-terephthalat (PET) und Polyethylen-naphthalat (PEN), Polyolefine, Polyamide, Polyimid, Polyamidimide, Polysulfone, Zellulose-triacetat und Polycarbonate. Unter anderen oben angegebenen wohlbekannten Filmen erweisen sich PET, PEN und aromatische Polyamide als besonders geeignet. Ein zusammengesetzter Film, der durch eine Mehrschichten- Koextrusion von zwei oder drei PET oder PEN-Verbindungen oder den aromatischen Polyamiden erhalten wird, ist vorteilhafter. Die Verwendung dieses Films läßt ein einfaches Erreichen der elektromagnetischen Wandlereigenschaften, der Haltbarkeit, der Abnutzungseigenschaften, der Filmstärke und der Produktivität bei ideal im Gleichgewicht stehenden Größen zu.
Das Substrat der oben beschriebenen Art enthält geeigneterweise darin als Füllmittel eine solche anorganische Verbindung wie Oxide oder Carbonate aus Al, Ca, Si und Ti oder eine solche organische Verbindung wie ein feines Acrylharztyp-Pulver. Durch die Menge und die Größe dieses Füllmittels kann die Oberflächeneigenschaft des Substrats frei gesteuert werden, und auch die elektromagnetischen Wandlereigenschaften, die Haltbarkeit und die Abnutzungseigenschaften können gesteuert werden.
Weiterhin kann das Substrat durch eine Coronaentladung, eine Plasmaentladung und/oder eine Polymerisation vorbehandelt werden, vorbehandelt zum Ermöglichen bzw. zum Erleichtern einer Anwendung eines Klebemittels oder zum Bewirken einer Entfernung von Staub, oder vorbehandelt mit Hitze und/oder einer gesteuerten Feuchtigkeit zur Linderung von Druck, beispielsweise.
Das zu verwendende Substrat muß auf richtige Weise eine Oberflächenrauhigkeit mit einem Mittenliniendurchschnitt (Ra) von 0,03 um und darunter, vorzugsweise 0,02 um und darunter und noch mehr bevorzugt von 0,01 um und darunter besitzen. Um ideal zu sein, besitzt dieses Substrat nicht nur eine solche geringe Oberflächenrauhigkeit des Mittenliniendurchschnitts, wie es oben angegeben ist, sondern vermeidet auch ein Besitzen von rauhen Vorsprüngen von 0,5 um und darüber.
Die sogenannten F-5-Werte des Substrats in der Richtung des Bandlaufs und der Richtung der Bandbreite sind geeigneterweise jeweils im Bereich von 5 bis 50 kg/mm². Obwohl der F-5-Wert in der Richtung der Bandlänge allgemein größer als derjenige in der Richtung der Bandbreite ist, gibt es Zeiten, zu welchen die Stärke in der Richtung der Breite höher als in dem Fall eines Bandes für einen digitalen Videobandrecorder (DVT) sein muß. Das Verhältnis einer thermischen Schrumpfung des Substrats in der Richtung des Bandlaufs und in der Richtung der Bandbreite bei 100ºC für 30 Minuten ist geeigneterweise 3% und darunter, vorzugsweise 1,5% und darunter und bei 80ºC für 30 Minuten 1% und darunter, vorzugsweise 0,5% und darunter.
Die Stärke bei einem Bruch des Substrats ist geeigneterweise im Bereich von 5 bis 100 kg/mm², und der Elastizitätsmodulus davon im Bereich von 100 bis 2000 kg/mm² in den beiden oben angegebenen Richtungen.
Für das Auftragen des magnetischen Überzugsmaterials auf das Substrat können ein Verfahren eines Extrusionsdüsenbeschichtung, ein Verfahren einer Umkehr- Walzenbeschichtung, ein Verfahren einer Gravur- Walzenbeschichtung, ein Verfahren einer Doktor- bzw. Abstreich- bzw. einer Appretierbeschichtung, ein Verfahren eines Schleifauftrags, eine Verfahren einer Rand- bzw. Kragenbeschichtung und ein Verfahren einer Gleit-Walzdicken- Beschichtung verwendet werden. Unter den oben angegebenen anderen Verfahren zeichnet sich das Verfahren einer Gravur- Walzenbeschichtung in bezug auf Produktivität aus, und hat das Verfahren einer Umkehr-Walzenbeschichtung den Vorteil, daß es für einen weiten Bereich von Überzugsmaterialien annehmbar ist. Das Verfahren einer Extrusionsdüsenbeschichtung hat einen Vorteil, der darin besteht, daß ein gleichzeitiges Mehrschichten-Beschichten zugelassen ist. Bei diesen drei besonders geeigneten Verfahren sticht das Verfahren einer Extrusionsdüsenbeschichtung angesichts eines Steuerns der Dicke einer angelegten Schicht auf einfache Weise hervor.
Das magnetische Überzugsmaterial, das auf dem Substrat durch ein solches Verfahren, wie es oben beschrieben ist, aufgetragen worden ist (um eine sogenannte Magnetschicht zu bilden), kann dann, wenn es nötig ist, einer Behandlung für die Ausrichtung eines Magnetfeldes, einer Trocknungsbehandlung oder einer Oberflächenglättungsbehandlung unterzogen werden. Dann wird das erhaltene Material beispielsweise in Streifen einer vorgeschriebenen Form geschnitten, um magnetische Aufzeichnungsmedien entstehen zu lassen. Bei der Bildung der Magnetschicht ist die Praxis gerade modern, dieser Magnetschicht einen laminierten Aufbau von zwei Schichten zu verleihen, d. h. einer oberen und einer unteren Schicht. In diesem Fall (1) kann die durch diese Erfindung beabsichtigte Ultraschallbehandlung nur an dem magnetischen Überzugsmaterial durchgeführt werden, das die obere Schicht bildet, (2) kann die durch diese Erfindung beabsichtigte Ultraschallbehandlung auf beide magnetischen Überzugsmaterialen angewendet werden, die die obere und die untere Schicht bilden, oder (3) kann die durch diese Erfindung beabsichtigte Ultraschallbehandlung nur in bezug auf das magnetische Überzugsmaterial ausgeführt werden, das die untere Schicht bildet.
Auch wenn eine darunterliegende Überzugsschicht, die Carbon Black oder einen anorganischen Typ oder einen organischen Typ eines nichtferromagnetischen Pulvers enthält, das einen so kleinen Partikeldurchmesser wie Carbon Black besitzt und eine schlechtere Auftragsstabilität zeigt (hierin nachfolgend gemeinsam "nichtmagnetisches Pulver" genannt) unterhalb der Magnetschicht ausgebildet wird, ist das Verfahren, das ein vorbereitendes Unterziehen des Überzugsmaterials für die darunterliegende Überzugsschicht der Ultraschallbehandlung, die durch diese Erfindung beabsichtigt ist, eine Maßnahme, die beim Verbessern der Stabilität des Überzugsmaterials effektiv ist.
Das Ofen-Carbon Black, das thermische Carbon Black und das Acetylen-Black, etc., die oben angegeben sind, sind für das Carbon Black nützlich, das in der darunterliegenden Überzugsschicht enthalten sein soll.
Für das nichtferromagnetische Pulver vom anorganischen Typ, das in der darunterliegenden Überzugsschicht enthalten sein soll, können die oben angegebenen anorganischen Pulver entweder einzeln oder in der Form einer Mischung von zwei oder mehreren Elementen verwendet werden.
Die Partikel des anorganischen nichtferromagnetischen Pulvers haben geeigneterweise eine Durchschnittsgröße, die allgemein im Bereich von 0,01 bis 0,7 um ist, wenn sie in der Form von Granulen, Globulen oder kleinen Polyhedronen sind. Wenn die Partikel in der Form von Nadeln sind, ist die Länge des Hauptdurchmessers im Bereich von 0,05 bis 1,0 um, vorzugsweise 0,05 bis 0,5 um, und das Acicularverhältnis im Bereich von 5 bis 20, vorzugsweise 5 bis 15. Wenn die Partikel in der Form von Platten sind, ist der Plattendurchmesser im Bereich von 0,05 bis 1,0 um, vorzugsweise 0,05 bis 0,5 um, und das plattenförmige Verhältnis (das Verhältnis des Plattendurchmessers zur Dicke) im Bereich von 5 bis 20, vorzugsweise 10 bis 20. Es ist nicht immer erforderlich, daß das anorganische nichtferromagnetische Pulver der oben beschriebenen Art eine Menge von 100% hat. Es kann dann, wenn es nötig ist, seine Oberfläche mit verschiedenen Verbindungen aus Al, Si, Ti, Zr, Sn, Sb, Zn und ähnlichem behandelt haben, um die Oxide davon auf der Oberfläche ausgebildet zu haben. Optional kann die Oberflächenbehandlung mit einer organischen Verbindung, wie beispielsweise Polyethylen-glykol bewirkt werden.
Das organische nichtferromagnetische Pulver kann geeigneterweise aus den oben angegebenen organischen Verbindungen ausgewählt werden.
Das in der darunterliegenden Überzugsschicht zu verwendende Bindemittel kann geeigneterweise aus den oben angegebenen Bindemitteln ausgewählt werden.
Nun wird nachfolgend diese Erfindung spezifischer unter Bezugnahme auf Arbeitsbeispiele der Erfindung beschrieben werden, die nachfolgend hierin angegeben sind.

(Beispiel 1)

Ein ferromagnetisches Überzugsmaterial für die Bildung einer Magnetschicht wurde mit der folgenden Zusammensetzung einschließlich eines Magnetpulvers aus ferromagnetischem Metall [Fe/Co/Al/Y = 100/20/4,2/5,3 (gravimetrisches Verhältnis)] mit Hc = 2000 Oe, σs = 140 emu/g, einer Durchschnittslänge der Hauptachse von 0,08 um und einem Durchschnittsverhältnis der Achsen von 5 vorbereitet.

Zusammensetzung des magnetischen Überzugsmaterials zur Bildung einer Magnetschicht.

Magnetpulver aus ferromagnetischem Material ... 100 Gewichts-Teile
Vinylchlorid-Typ-Copolymer (erzeugt von Nippon Zeon K. K. und vermarktet unter dem Produktcode "MR-110") ... 8,3 Gewichts-Teile
Polyester-polyurethanharz (erzeugt von Toyo Boseki Co., Ltd.) und vermarktet unter dem Produktcode "UR-8300") ... 8,3 Gewichts-Teile
α-Aluminium (erzeugt von Sumitomo Chemical Co. Ltd. und vermarktet unter dem Produktcode "HIT60A") ... 8 Gewichts-Teile
stearische Säure ... 1 Gewichts-Teil
Butyl-stearat ... 1 Gewichts-Teil
Methylethyl-keton ... 111 Gewichts-Teile
Toluen ... 111 Gewichts-Teile
Cyclohexanon ... 74 Gewichts-Teile
Einem Teil unter dem Ganzen dieser Zusammensetzung wurde eine sorgfältige Mischbehandlung durch Kneten in einer Knetmaschine zugeteilt und dispergiert, gemischt und mittels einer Sand-Schleifmühle verdünnt. Das so erhaltene magnetische Überzugsmaterial und 3,3 Gewichts-Teile eines Härtungsmittels (hergestellt von Nippon Polyurethan Kogyo K. K. und unter der Handelsbezeichnung "Coronate L" vermarktet), die ihm hinzugefügt wurden, wurden gemischt, und der resultierenden Mischung wurde eine Ultraschallbehandlung unter den in Tabelle 1 gezeigten Bedingungen zugeteilt. Innerhalb von 30 Minuten nach der Beendigung der Ultraschallbehandlung wurde so viel des magnetischen Überzugsmaterials durch das Verfahren einer Extrusionsdüsenbeschichtung unter Verwendung einer Extrusionsdüse auf einem PET-Substrat mit 8 um aufgetragen, um eine Magnetschicht mit einer Dicke von 1,5 um (im Trockenzustand) zu erzeugen. Dann wurde der Magnetschicht eine Orientierungsbehandlung zugeteilt, sie wurde getrocknet und einer Kalendrier- bzw. Glättungsbehandlung unterzogen.
Zwischenzeitlich wurde die folgende Rückseiten- Überzugszusammensetzung auf die andere Seite des PET- Substrats (dessen Oberfläche nicht durch die Magnetschicht bedeckt ist) angewendet, und die resultierende Rückseiten- Überzugsschicht wurde einer Glättungsbehandlung und einer Thermoeinstellbehandlung unterzogen. Danach wurde das resultierende Material in Streifen mit einer Breite von 8 mm geschnitten, um Bänder eines magnetischen Aufzeichnungsmediums zu erzeugen.

Zusammensetzung zur Bildung einer Rückseiten-Überzugsschicht

Carbon Black-I mit einer durchschnittlichen Partikelgröße von 21 nm und einem PET-Wert von 220 m²/g (hergestellt von Columbian Carbon K. K. und unter dem Handelsnamen "Conductex SC Ultra" vermarktet) ... 80 Gewichts-Teile
Carbon Black-II mit einer durchschnittlichen Partikelgröße von 350 nm und einem BET-Wert von 8 m²/g (hergestellt von Columbian Carbon K. K. und unter dem Handelsnamen "Sevcarb MT" vermarktet) ... 1 Gewichts-Teil
α-Eisenoxid mit einer durchschnittlichen Partikelgröße von 0,1 um (hergestellt von Toda Kogyo K. K. und unter dem Produktcode "100ED" vermarktet) ... 1 Gewichts-Teil
Vinylchlorid-vinylacetat-vinylalkohol-Copolymer mit einem durchschnittlichen Polymerisationsausmaß von 420 (hergestellt von Nisshin Kagaku Kogyo K. K. und unter dem Produktcode "MPR-TA" vermarktet) ... 40 Gewichts-Teile
Vinylchlorid-vinylacetat-vinylalkohol-Copolymer, das 390 ppm von Stickstoffatomen enthält und das ein durchschnittliches Polymerisationsausmaß von 340 hat (hergestellt von Nisshin Kagaku Kogyo K. K. und unter dem Produktcode ("MRR-ANO (L)" vermarktet) ... 25 Gewichts-Teile
Polyester-polyurethan-Harz, das -SO&sub3;Na enthält und das eine Durchschnitts-Molekulargewichtszahl von 40000 hat (hergestellt von Toyo Boseki Co., Ltd. und unter dem Produktcode "TS9555" vermarktet) ... 35 Gewichts-Teile
Methylethyl-keton ... 700 Gewichts-Teile
Toluen ... 400 Gewichts-Teile
Cyclohexanon ... 300 Gewichts-Teile
Eine bei der Ultraschallbehandlung des magnetischen Überzugsmaterials verwendete Ultraschallbehandlungsvorrichtung wurde aufgebaut, wie es in Fig. 1 gezeigt ist, mit dem Bearbeitungsbereich (d. h. einer Bearbeitungsendfläche eines Ultraschallhorns zum Ausüben einer Ultraschall-Oszillation auf das magnetische Überzugsmaterial, fixiert bei 10,18 cm², und der Bearbeitungstiefe H variiert im Bereich von 1 bis 48 mm. Eine oder drei solche Vorrichtungen wurden in einer Reihenschaltung angeordnet, wie es in Fig. 3 gezeigt ist, und das Durchflußvolumen des magnetischen Überzugsmaterials wurde so eingestellt, um eine angegebene Zeit einer Ultraschallstrahlung zu erhalten. Wo beispielsweise die Bearbeitungstiefe H 3 mm war und die Zeit der Ultraschallbestrahlung T 0,5 Sekunden war, wurde eine Ultraschallbehandlungsvorrichtung verwendet, und die Ultraschallbehandlung wurde bei einem Durchflußvolumen (des magnetischen Überzugsmaterials) von 22 Liter/Stünde durchgeführt. Die Ultraschallwelle wurde unter den Bedingungen einer Frequenzoszillation von 20 kHZ, einer Amplitude von 25 um und einem Druck (Meßdruck) von 1,5 kgf/cm² bestrahlt.
Proben wurden durch Verändern der Zeit der Ultraschallbestrahlung vorbereitet, wie es in Tabelle 1 gezeigt ist. Sie wurden in bezug auf die magnetische Eigenschaft, die elektromagnetische Wandlereigenschaft und die Bandoberflächeneigenschaftgetestet, wie es unten gezeigt ist.

Oberflächenrauhigkeit des Mittenliniendurchschnitts, Ra

Diese Eigenschaft wurde durch die Verwendung einer Oberflächenrauhigkeits-Testvorrichtung (hergestellt von Rank- Taylor-Hobson Corp. und unter dem Handelsnamen "Talystep" vermarktet) bei Vergrößerungen von 50.000 und einer Meßwellenlänge λ von 3,3 bis 167 um gemäß JIS (japanischer Industriestandard) B 0601 (1982) getestet. Die Probenlänge war 0,5 mm (die Anzahl von Werten n = 5) und die Einheit wurde auf nm reduziert.

Rechteckigkeitsverhältnis ΔSQ

Das Rechteckigkeitsverhältnis Br/Bm wurde durch Messen des Magnetismus einer Probe mittels eines Instruments (hergestellt von Toei Kogyo K. K. und unter dem Produktcode "Vibrating Sample Magnetometer (VSM)" vermarktet) unter Anlegung eines Magnetfeldes von 795,8 kA/m (10 KOe) bestimmt. Die erhaltenen Ergebnisse verschiedener Proben wurden mit einer Probe (Steuerung) mit 0 für die Zeit t der Ultraschallbestrahlung als Standard relativ bemaßt. Das Zeichen Δ steht für ein Inkrement.

Elektromagnetische Wandlereigenschaft

Diese Eigenschaft wurde durch Messen der Abspielausgabe eines Aufzeichnungssignals einer Wellenlänge von 7,6 MHz mittels eines Hi-8-Decks (hergestellt von Sony Corporation und unter dem Produktcode "EV-5900" vermarktet) bestimmt. Die erhaltenen Ergebnisse verschiedener Proben wurden mit einer Probe (Steuerung) mit 0 für die Zeit t einer Ultraschallbestrahlung als Standard relativ bemaßt.

Überschreibeigenschaft, O/W

Diese Eigenschaft wurde zuerst durch Aufzeichnen mit einer Aufzeichnungswellenlänge von 1,0 um bestimmt, und einem Überschreiben mit einer Aufzeichnungswellenlänge von 0,5 um bei derselben Aufzeichnungsposition mittels eines Hi-8-Decks (hergestellt von Sony Corporation und unter dem Produktcode "EV-S900" vermarktet), durch Messen der Abspielausgabe der Komponente der Aufzeichnungswellenlänge von 1,0 um bei der Position eines Überschreibens und durch Darstellen des Verhältnisses eines Löschens der Aufzeichnungswellenlänge von 1,0 um durch die Einheit von dB. Die Größe eines optimalen Aufzeichnungsstroms bei der Aufzeichnungswellenlänge von 0,5 um wurde als der Aufzeichnungsstrom verwendet.

Ausmaß einer Erhöhung einer Reibungsstabilität

Diese Eigenschaft wurde bestimmt durch Vorbereiten einer Probe, die mit einem Winkel von 90º um einen Stift von SUS 304 mit einem Durchmesser von 2,0 mm und einer Rauhigkeit von 0,25 (fertiggestellt mit einer Oberflächenrauhigkeit Rmax - 0,2 um) gewickelt wurde und durch 100-maliges Reiben der Probe über eine Strecke von 50 mm unter einer Belastung von 30 g bei einer Geschwindigkeit von 18,8 mm/s. Der Unterschied zwischen dem Reibungskoeffizienten während dem 100-ten Durchlauf und demjenigen während des ersten Durchlaufs wurde als das Ausmaß einer Erhöhung einer Reibungsstabilität berichtet.

Stabilität bei einer Bewegung bei 40ºC und 80% RH

Eine T-60-Probe (60 Minuten-Bandprobe) wurde einem Aufzeichnen über die Gesamtlänge unterzogen und über die Gesamtlänge für 49 Durchläufe abgespielt und zwar mittels eines Hi8-Decks (hergestellt von Sony Corporation und unter dem Produktcode "EVS55" vermarktet), und zwar in einer Umgebung, die auf 40ºC und 80% RH gehalten wurde. Die erhaltenen Ausgaben wurden dann auf einem Diagramm aufgezeichnet, und die Probe wurde visuell untersucht, um Änderungen in bezug auf die Ausgabe und den Zustand einer Versetzung des Aufzeichnungskopfs zu bestimmen. Die Ergebnisse wurden auf der folgenden Skala eingestuft bzw. gewährt.
O ... Keine Versetzung und keine Abnahme der Ausgabe
Δ ... Eine Abnahme der Ausgabe, gefunden bei nicht mehr als fünf Stellen innerhalb von 60 Sekunden und -3 dB und keine Wiederholbarkeit beobachtet
X ... Versetzung beobachtet
Die Ergebnisse sind in nachfolgender Tabelle 1 gezeigt. TABELLE 1 TABELLE 1 (Fortsetzung) TABELLE 1 (Fortsetzung)
In Tabelle 1 steht das Zeichen "O" für eine Erfüllung der Bedingung der Formel (1) und das Zeichen "X" für eine Nichterfüllung der Bedingung der Formel (1)
... Die Skala bzw. das Ausmaß der Gesamtbewertung in Tabelle 1:
... Exzellent in bezug auf alle Eigenschaften
O ... Exzellent in bezug auf alle Eigenschaften im Format, das keine O/W-Eigenschaft aushalten muß
X 1... Praktisch unsicher, und zwar aufgrund eines Nachteils bei elektromagnetischen Manteleigenschaften
X 2... Praktisch unsicher, und zwar aufgrund eines Nachteils bei Eigenschaften einer Bewegung und geringfügiger O/W Eigenschaften
X 3... Praktisch unsicher, und zwar aufgrund einer Verteilung in bezug auf Daten von Eigenschaften
Es wird aus den in Tabelle 1 gezeigten Ergebnissen bemerkt, daß die Oberflächenrauhigkeit des Mittelliniendurchschnitts Ra, das Rechteckigkeitsverhältnis ΔSQ und die Ausgabe merklich verbessert wurden, wenn die Bearbeitungstiefe H im Bereich von 2 bis 40 mm war und die Zeit der Ultraschallbestrahlung t im Bereich war, der durch die Formel (1) dargestellt ist. Solche ungünstigen Ergebnisse, wie ein Anstieg des Reibwiderstandes und ein Absinken der Haltbarkeit wurden beobachtet, wenn die Zeit der Ultraschallbestrahlung t die obere Grenze des Bereichs der Formel (1) überstieg. Im Fall der Aufzeichnungsform, die eine Überschreibeigenschaft O/W erfordert, war die Zeit der Ultraschallbestrahlung innerhalb von 2H geeignet.

(Beispiel 2)

Verschiedene Proben wurden nach dem Verfahren des Beispiels 1 vorbereitet und getestet, während dasselbe magnetische Überzugsmaterial verwendet wurde und sie einer Ultraschallbestrahlung durch ein Verfahren einer Zirkulation unterzogen wurden, wie es in Fig. 4 gezeigt ist, anstelle des Verfahrens eines Durchlaufens. Während der Ultraschallbestrahlung wurde das magnetische Überzugsmaterial für eine Zirkulation in einer Menge von 20 Litern verwendet, und zwar mit dem Durchflußvolumen fixiert auf 3 Liter/min. Die Spezifikationen der hierbei verwendeten Ultraschallbestrahlungsvorrichtung waren gleich denjenigen der beim Beispiel 1 verwendeten Vorrichtung, außer daß die Bearbeitungstiefe H auf 3 mm fixiert war.
Die Ergebnisse sind in nachfolgender Tabelle 2 gezeigt. TABELLE 2
In obiger Tabelle 2 steht das Zeichen "O" für eine Erfüllung der Bedingungen der Formel (1) und das Zeichen "x" für ein Nichterfüllen der Bedingungen der Formel (1).
Es wird auf den in Tabelle 2 gezeigten Ergebnissen bemerkt, daß die Ultraschallbestrahlung ohne Bezugnahme auf eine Unterscheidung zwischen dem Verfahren eines Durchlaufens und dem Verfahren einer Zirkulation dieselben Effekte solange erzeugte, wie die für die magnetischen Überzugsmaterialien verbrauchte wesentliche Zeit der Ultraschallbestrahlung fest war.

(Beispiel 3)

Es wurde ein Test zum Untersuchen der Wartezeit Tw ausgeführt, die zwischen der Zeit, zu der ein gegebenes magnetisches Überzugsmaterial mit der Ultraschallwelle bestrahlt wurde, und der Zeit, zu der das Überzugsmaterial auf ein Substrat aufgetragen wurde, liegt.
Insbesondere wurde das beim Beispiel 1 verwendete magnetische Überzugsmaterial unter den Bedingungen behandelt, die in unten gezeigter Tabelle 3 gezeigt sind, auf ein Substrat angewendet und auf dieselbe Weise wie beim Beispiel 1 getestet. Die Ultraschallbehandlung wurde durch das Durchlaufverfahren ausgeführt, das in Fig. 3 gezeigt ist. Die Wartezeit Tw, die dem Anwenden des Überzugsmaterials auf das Substrat vorangeht, wurde durch Variieren der verfügbaren Volumen der Zuführleitung eingestellt, die zum Überzugsabschnitt und zum Filtern geführt wird. Für ein Untersuchen des Effekts der Zeitgabe für das Mischen des Herstellungsmittels wurden Proben in Testläufen unter Verwendung von 30 Minuten und 120 Minuten für die Wartezeit Tw vorbereitet, und zum Bewirken des Einbaus des Härtungsmittels (hergestellt von Nippon Polyurethan Kogyo K. K. und unter dem Handelsnamen "Coronate L" vermarktet) vor und nach der Ultraschallbestrahlung. Im Fall eines Mischens des Härtungsmittels nach der Bestrahlung wurde das magnetische Überzugsmaterial, das der Bestrahlung unterzogen worden war, in einen Rührtank eingeführt, darin mit dem Härtungsmittel gemischt, dann gerührt und zum Überzugsabschnitt zugeführt, um die angegebene Wartezeit Tw zu verbrauchen.
Die Ergebnisse sind in nachfolgender Tabelle 3 gezeigt. TABELLE 3 TABELLE 3 (Fortsetzung)
In obiger Tabelle 3 stellt das Zeichen " " eine Probe dar, in die der Bestrahlung durch eine Ultraschallwelle folgend ein Härtungsmittel eingebaut wurde.
In Tabelle 3 steht das Zeichen "O" für eine Erfüllung der Bedingungen der Formel (2) und das Zeichen "X" für eine Nichterfüllung der Bedingungen der Formel (2).
Es wird aus den in Tabelle 3 gezeigten Ergebnissen bemerkt, daß, gleichgültig, ob der Einbau des Härtungsmittels vor oder nach der Ultraschallbestrahlung durchgeführt wurde, die zu erreichenden Effekte so lang erhalten wurden, wie die Wartezeiten Tw (Minuten), die dem Anwenden des Überzugsmaterials auf das Substrat vorangeht, die folgende Formel (2) erfüllte.
0 < Tw ≤ 26,5 t/H + 44 ... Formel (2)

(Beispiel 4)

Im Fall eines Einbauens des Härtungsmittels in das magnetische Überzugsmaterial vor einem Unterziehen des magnetischen Überzugsmaterials einer Ultraschallbehandlung wurde ein Test für ein Untersuchen der Zeit Tc ausgeführt, die zwischen der Zeit liegt, zu der das Härtungsmittel eingebaut wurde, und der Zeit, zu der das magnetische Überzugsmaterial der Ultraschallbestrahlung unterzogen wurde. Um genau zu sein, wurde dasselbe magnetische Überzugsmaterial, wie es beim Beispiel 1 verwendet wird, und 3,3 Gewichts-Teile eines Härtungsmittels (hergestellt von Nippon Polyurethan Kogyo K. K. und unter dem Handelsnamen "Coronate L" vermarktet), das dem Material hinzugefügt wurde, gerührt und gemischt. Dann wurden verschiedene Proben aus der resultierenden Mischung vorbereitet und nach dem Verfahren des Beispiels 1 getestet, während die Ultraschallbestrahlung unter den in nachfolgender Tabelle 4 gezeigten Bedingungen ausgeführt wurde. Die Bearbeitungstiefe H wurde auf 3 mm fixiert. Die Ergebnisse sind in nachfolgender Tabelle 4 gezeigt. TABELLE 4
SQ: Rechteckigkeitsverhältnis (Br/Bm)
Es wird aus den in Tabelle 4 gezeigten Ergebnissen bemerkt, daß die Effekte, auf die abgezielt wurde, durch Bewirken der Ultraschallbestrahlung innerhalb von fünf Stunden nach der Beendigung des Einbaus des Härtungsmittels erhalten wurden.

(Beispiel 5)

Ein Test wurde durchgeführt, um das Verfahren eines Anlegens beim Überzugsabschnitt zu untersuchen.
Dasselbe magnetische Überzugsmaterial, wie es beim Beispiel 1 verwendet wurde, wurde mit der Ultraschallwelle für 3 Sekunden bestrahlt, und zwar mit der Bearbeitungstiefe H auf 3 mm fixiert, dann für 10 Minuten stehen bzw. in Ruhe gelassen, und in einem solchen Ausmaß durch das Verfahren einer Extrusionsdüsenbeschichtung, das Verfahren einer Umkehr-Walzenbeschichtung und das Verfahren einer Gravur- Walzenbeschichtung auf das Substrat aufgetragen, um eine Magnetschicht mit einer Dicke von 1,5 um (im Trockenzustand) zu erzeugen, und einer Ausrichtungsbehandlung, einer Trocknungsbehandlung und einer Kalendrier- bzw. Glättungsbehandlung unterzogen. Die folglich erhaltenen Proben wurden in bezug auf magnetische Eigenschaften, eine Oberflächenrauhigkeit und einen Oberflächenzustand der Beschichtung bzw. des Überzugs untersucht.
Die Ergebnisse sind in nachfolgender Tabelle 5 gezeigt. TABELLE 5
"US-Behandlung": Behandlung durch Strahlung einer Ultraschallwelle
"Ra-Verbesserung": Änderungsverhältnis von Ra zwischen einem Vorhandensein und einem Nichtvorhandensein einer Behandlung durch Strahlung einer Ultraschallwelle
"NOZZ": Verfahren für eine Extrusionsdüsenanwendung
"RV": Verfahren einer Umkehr-Walzenanwendung
"GC": Verfahren einer Gravur-Wallenanwendung
"O": Exzellent "X": Schlecht
Es wird aus den in Tabelle 5 gezeigten Ergebnissen bemerkt, daß ohne Bezugnahme auf das Verfahren einer Beschichtung die Ultraschallbehandlung in einer Verbesserung der magnetischen Eigenschaften, der Oberflächenrauhigkeit und des Oberflächenzustands der Beschichtung bzw. des Überzugs resultiert. Es wird bemerkt, daß unter anderen Verfahren das Verfahren einer Extrusionsdüsenbeschichtung, das sich durch keine bemerkbare Scherung auf dem magnetischen Überzugsmaterial zwischen der Zeit einer Dispersion und der Zeit einer Beschichtung auszeichnete, besonders günstige Effekte hervorbrachte.

(Beispiel 6)

Es wurde ein Test in bezug auf das Beschichten zweier Magnetschichten auf einem Substrat ausgeführt. Eine Überzugsmaterial-Zusammensetzung für die Bildung einer unteren Schicht und eine Überzugsmaterial-Zusammensetzung für die Bildung einer oberen Schicht wurde vorbereitet. Dasselbe magnetische Überzugsmaterial, wie es beim Beispiel 1 verwendet wurde, wurde für die magnetische Überzugsmaterial- Zusammensetzung für die Bildung der oberen Schicht angenommen, und es wurde der Ultraschallbehandlung vor einer Anwendung unterzogen. Die Ultraschallbehandlung wurde unter denselben Bedingungen durchgeführt, wie sie im Beispiel 5 angewendet wurden, nämlich 3 Sekunden für die Zeit einer Ultraschallbestrahlung und 10 Minuten für die darauffolgende Wartezeit Tw.
Die folgende Zusammensetzung wurde für das Überzugsmaterial für die Bildung der unteren Schicht verwendet. Diesem Überzugsmaterial wurde keine Ultraschallbehandlung zugeteilt.

Zusammensetzung 1 des magnetischen Überzugsmaterials für eine Bildung der unteren Magnetschicht

Ferromagnetisches Pulver (Co-γFe&sub2;O&sub3;, Hc = 670 Oe, σs = 75 emu/g, Durchschnittslänge der Hauptachse 0,25 um, Durchschnittsverhältnis der Achsen 8) ... 100 Gewichts-Teile
Vinylchlorid-Typ-Copolymer (hergestellt von Nippon Zeon K. K. und unter dem Produktcode "MR-110" vermarktet) ... 9 Gewichts-Teile
Polyurethanharz A (hergestellt von Toyo Boseki Co., Ltd. und unter dem Produktcode "UR8200" vermarktet) ... 4,5 Gewichts-Teile
Polyurethanharz B (hergestellt von Toyo Boseki Co., Ltd. und unter dem Produktcode "UR8700" vermarktet) ... 4,5 Gewichts-Teile
α-Aluminium (hergestellt von Sumitomo Chemical Co., Ltd. und unter dem Produktcode "HIT60A" vermarktet) ... 5 Gewichts-Teile
Stearische Säure ... 1 Gewichts-Teil
Myristische Säure ... 1 Gewichts-Teil
Butyl-stearat ... 1 Gewichts-Teil
Methylethyl-keton ... 88 Gewichts-Teile
Toluen ... 88 Gewichts-Teile
Cyclohexan ... 60 Gewichts-Teile
Dieser Zusammensetzung wurde eine sorgfältige Mischbehandlung durch Kneten in einer Knetmaschine unterzogen und dann dispergiert, gemischt und mittels einer Sand-Schleifmühle verdünnt. Das so erhaltene magnetische Überzugsmaterial wurde direkt vor einer Anwendung auf ein Substrat mit 3,6 Gewichts- Teilen eines Härtungsmittels (hergestellt von Nippon Polyurethane K. K. und unter dem Handelsnamen "Coronate L" vermarktet) gemischt. Die resultierende Mischung und die oben angegebene Zusammensetzung der oberen Schicht wurden gleichzeitig in zwei Schichten in jeweils vorgeschriebenen Dicken durch das Verfahren einer Extrusionsdüsenanwendung angewendet.
Eine Zusammensetzung 2 für die Bildung einer anderen unteren Schicht wurde durch Verwendung der Zusammensetzung 1 für die Bildung der oben angegebenen unteren Schicht vorbereitet, während ein aciculares α-Eisenoxid (mit einer Durchschnittsmenge des Hauptdurchmessers von 0,15 um und einem Durchschnittsverhältnis der Achsen von 6) anstelle des ferromagnetischen Pulvers von Co-γFe&sub2;-O&sub3; verwendet wurde. Diese Zusammensetzung 2 und die Zusammensetzung für die Bildung der oben angegebenen oberen Schicht wurden gleichzeitig in zwei Schichten von jeweils vorgeschriebenen Dicken durch das Verfahren einer Extrusionsdüsenanwendung angewendet.
Die folglich erhaltenen Proben wurden in bezug auf die magnetischen Eigenschaften, die elektromagnetischen Wandlereigenschaften und den Oberflächenzustand des Bandes beurteilt.
Die Ergebnisse sind in nachfolgender Tabelle 6 gezeigt.
Das in Tabelle 6 gezeigte C/N-Verhältnis wurde durch das folgende Verfahren bestimmt.

C/N-Verhältnis

Ein Signal mit einer Frequenz von 7,6 MHz, das durch einen Synthesizer (hergestellt von Hewlett-Packard Co. und unter dem Produktcode "3325A" vermarktet) erhalten wurde, wurde auf einem Magnetband mittels eines Videocassettenrecorders (hergestellt von Sony Corporation und unter dem Produktcode "EV-5900" vermarktet) aufgezeichnet und dann durch denselben Videocassettenrecorder wiedergegeben, und das Verhältnis der Ausgaben von 7,6 MHz und 6,6 MHz des wiedergegebenen Signals wurde mit der Hilfe eines Spektrumanalysators (hergestellt von Advantest K. K. und unter dem Produktcode "TR4171" vermarktet) gemessen. Dann wurde der Unterschied des resultierenden Ausgangsverhältnisses (C/N) von demjenigen des Bürostandardbands von TDK als auf die Einheit von dB berichtet. TABELLE 6
Die obere Schicht hatte eine Dicke von 0,2 um und das Überzugsmaterial entsprechend der oberen Schicht wurde ausschließlich durch eine Bestrahlung einer Ultraschallwelle behandelt
"Dieselbe": Die Zusammensetzung der oberen Schicht wurde als unmodifiziert für die untere Schicht verwendet
"Co-γ": Die Zusammensetzung 1, die Co-yFe&sub2;O&sub3; für die Bildung der unteren Schicht enthält
"Acic.α": Die Zusammensetzung 2, die aciculares α-Eisenoxid für die Bildung der unteren Schicht enthält
Es wird aus den in Tabelle 6 gezeigten Ergebnissen bemerkt, daß ohne Bezugnahme auf die Art der für untere Schicht verwendeten Zusammensetzung die exklusiv auf der oberen Schicht durchgeführte Ultraschallbehandlung in einer unveränderlichen Verbesserung der magnetischen Eigenschaften, der Ausgabe, von C/N und der Oberflächenrauhigkeit resultierte. Es wird weiterhin bemerkt, daß das Ausmaß, bis zu welchem diese Eigenschaften durch die Durchführung der Ultraschallbehandlung ausschließlich auf der oberen Schicht verbessert wurden, proportional zu dem Beitrag der oberen Schicht im Bandaufbau zu den erhöhten Bandeigenschaften merklich angehoben wurde.

(Beispiel 7)

Zwei Magnetschichten (aufgetragene Schichten) wurden auf einem Substrat nach dem Verfahren des Beispiels 6 gebildet, und die Relation zwischen der Dicke der oberen Schicht und dem Effekt der Ultraschallbehandlung wurde studiert. Die Zusammensetzung der oberen Schicht war dieselbe wie beim Beispiel 1, und die Zusammensetzung der unteren Schicht war dieselbe wie die Zusammensetzung 2 (die aciculares α- Eisenoxid enthält) für die Bildung der unteren Schicht im Beispiel 6. Diese zwei Zusammensetzungen wurden durch das Verfahren einer Extrusionsdüsenanwendung gleichzeitig aufgetragen. Proben mit der Dicke der oberen Schicht allein variiert, wie es in nachfolgender Tabelle 7 gezeigt ist, wurden vorbereitet. Diese Proben wurden auf magnetische Eigenschaften, auf elektromagnetische Wandlereigenschaften und auf einen Oberflächenzustand des Bandes getestet. Die Bearbeitungstiefe H war auf 3 mm fixiert.
Die Ergebnisse sind in nachfolgender Tabelle 7 gezeigt. Bei Beispiel 7-9 und den darauffolgenden Beispielen, die in Tabelle 7 angezeigt sind, wurden die Konzentrationen nichtflüchtiger Substanzen in bezug auf Überzugsmaterialien durch Variieren der absoluten Menge eines Lösungsmittels variiert, während das Verhältnis eines Überzugsmaterials zu einem Lösungsmittel (Methylethyl-keton/Toluen/Cyclohexanon) unverändert gehalten wurde. TABELLE 7
"Konzentration": Konzentration von nichtflüchtigen Substanzen im Überzugsmaterial für die obere Schicht
Das Verfahren einer Düsenanwendung, das zum Variieren der Dicke einer aufgetragenen Schicht verwendet wird, ist in zwei Typen bekannt: der eine Typ weist ein Variieren der Menge des Überzugsmaterials auf, die zugeführt wird, und der andere Typ weist ein Ändern der Konzentration nichtflüchtiger Substanzen im Überzugsmaterial auf. Es wird aus den in Tabelle 7 gezeigten Ergebnissen bemerkt, daß ohne Bezugnahme auf die Art des zum Variieren der Dicke der angewendeten Schicht verwendeten Verfahrens der Effekt der Ultraschalbehandlung sich proportional wie die Dicke der Abnahme der oberen Schicht erhöhte.

(Beispiel 8)

In derselben Zusammensetzung für ein magnetisches Überzugsmaterial, wie es im Beispiel 1 verwendet wird, wurde die Art des ferromagnetischen Metallpulvers, das darin enthalten ist, variiert, um die Beziehung zwischen der Art des Magnetpulvers und dem Effekt der Ultraschallbehandlung zu studieren. Um genau zu sein, wurde das magnetische Überzugsmaterial, in welchem die Magnetpulverkomponenten allein variiert wurde, mit 3,3 Gewichts-Teilen eines Härtungsmittels gemischt, für 3,0 Sekunden nach dem Verstreichen von 10 Minuten nach dem Schritt des Mischens einer Ultraschallbehandlung unterzogen, und für 15 Minuten vor einem Auftragen auf ein Substrat stehengelassen. Die Bearbeitungstiefe H wurde auf 3 mm fixiert. Die wie oben beschrieben erhaltene Mischung und das nichtmagnetische Überzugsmaterial für die untere Schicht (das ein aciculares α-Eisenoxid enthält), wurden gleichzeitig in zwei übereinander gelagerten Schichten durch dasselbe Verfähren einer Extrusionsdüsenanwendung aufgetragen, wie sie im Beispiel 7 verwendet wird. Die obere Schicht hatte eine Dicke von 0,20 um und die untere Schicht hatte eine Dicke von 1,80 um. Die so vorbereiteten Proben wurden auf magnetische Eigenschaften, auf elektromagnetische Wandlereigenschaften und auf einen Oberflächenzustand des Bandes getestet.
Die Ergebnisse sind in nachfolgender Tabelle 8 gezeigt. TABELLE 8
L: Länge der Hauptachse, R: Verhältnis der Achsen, t: Zeit für US-Behandlung, Tw: Wartezeit
Gc: Glätte des Gießens des Films des Überzugsmaterials, Ga: Glätte der aufgetragenen Schicht,
MD: Richtung der mechanischen Weiterbeförderung, TD: Richtung der Breite
Das Ausmaß der Glätte wurde bei einem Einfallswinkel von 60º mittels eines Murakami-Glättenmeßgeräts GM-3D bestimmt
Der Oberflächenzustand der aufgetragenen Schicht wurde durch visuelle Beobachtung in bezug auf Streifen, eine unebene Dicke und andere Überzugsdefekte auf der folgenden Skala beurteilt.
O ... Perfekter Oberflächenzustand
Δ ... Vorhandensein einer fleckigen Glätte auf der Oberfläche und einer streifigen Welligkeit, beobachtet unter einem optischen Mikroskop bei einer Vergrößerung von 100
X ... Eine Welligkeit von Streifen bei einem kleinen Abschnitt bzw. Pitch, beobachtet auf der Oberfläche einer aufgetragenen Schicht mit bloßen Augen
XX ... Eine Anhäufung grober Unregelmäßigkeiten und Streifen, beobachtet mit bloßen Augen
Es wird aus den in Tabelle 8 gezeigten Ergebnissen bemerkt, daß der Effekt der Ultraschallbehandlung besonders gut war, wenn das ferromagnetische Pulver, das im Überzugsmaterial verwendet wird, eine Menge einer gesättigten Magnetisierung von 125 emu/g und darüber hatte, und eine Durchschnittslänge der Hauptachse von 0,15 um und darunter.

(Beispiel 9)

Zwei Magnetschichten (aufgetragene Magnetschichten), die jeweils ein Überzugsmaterial verwenden, das einer Ultraschallbehandlung unterzogen worden war, wurden auf einem Substrat ausgebildet, um den Effekt eines Verwendens zweier solcher Magnetschichten zu studieren.
Um genau zu sein, war die Zusammensetzung des magnetischen Überzugsmaterials für die Bildung der oberen Schicht dieselbe wie beim Beispiel 1 und ihr wurde vor einer Anwendung eine Ultraschallbehandlung zugeteilt. Diese Ultraschallbehandlung wurde direkt nach dem Einbau des Härtungsmittels für 3 Sekunden durchgeführt, und dann folgte ihr eine Wartezeit von 10 Minuten vor der Anwendung auf das Substrat. Die Bearbeitungstiefe H wurde auf 3 mm fixiert.
Die Zusammensetzung des magnetischen Überzugsmaterials für die Bildung der unteren Schicht war in drei Typen (1) derselben Zusammensetzung, wie sie für die Bildung der oberen Schicht verwendet wird, (2) dieselbe Zusammensetzung 1 (Co- γFe&sub2;O&sub3;) des magnetischen Überzugsmaterials, wie sie beim Beispiel 6 für die Bildung der unteren Schicht verwendet wird, und (3) dieselbe Zusammensetzung 2 (ein aciculares α- Eisenoxid) eines Überzugsmaterials, wie es beim Beispiel 6 für die Bildung der unteren Schicht verwendet wird. Die Ultraschallbehandlung wurde für eine Sekunde direkt nach dem Einbau des Härtungsmittels durchgeführt und ihm folgte ein Warten für 5 Minuten.
Die zwei Überzugsmaterialien wurden gleichzeitig in zwei übereinander gelagerten Schichten durch das Verfahren einer Extrusionsdüsenanwendung aufgetragen. Die obere Schicht hatte eine Dicke von 0,20 um und die untere Schicht hatte eine Dicke von 1,80 um. Die so vorbereiteten Proben wurden auf magnetische Eigenschaften, auf eletkromagnetische Wandlereigenschaften und auf einen Oberflächenzustand des Bandes getestet.
Die Ergebnisse sind in nachfolgender Tabelle 9 gezeigt. TABELLE 9
Die obere Schicht hatte eine Dicke von 0,2 um und die untere Schicht hatte eine Dicke von 1,8 um
"Dieselbe": Die Zusammensetzung der oberen Schicht wurde als unmodifiziert für die untere Schicht verwendet
"Co-γ": Die Zusammensetzung 1, die Co-yFe&sub2;O&sub3; enthält, für die Bildung der unteren Schicht
"Acic.α": Die Zusammensetzung 2, die aciculares α-Eisenoxid enthält, für die Bildung der unteren Schicht
Es wird aus den in Tabelle 9 gezeigten Ergebnissen bemerkt, daß die an nicht nur dem Überzugsmaterial für die Bildung der oberen Schicht, sondern auch an demjenigen für die Bildung der unteren Schicht durchgeführte Ultraschallbehandlung effektiv war.

(Beispiel 10)

Eine darunterliegende Überzugsschicht (die hierin nachfolgend "untere Schicht" genannt wird), die Carbon Black enthält, und eine Magnetschicht (die hierin nachfolgend "obere Schicht" genannt wird), wurden sequentiell auf einem Substrat ausgebildet, und zwar mit sorgfältiger Berücksichtigung der Konzentration von Festkörpern in der unteren Schicht, um den Effekt einer Anwendung eines Überzugsmaterials zu studieren, dem eine Ultraschallbehandlung zugeteilt wird, und zwar jeweils für die obere und die untere Schicht.
Um genau zu sein, war die Zusammensetzung des magnetischen Überzugsmaterials für die Bildung der oberen Schicht dieselbe, wie sie beim Beispiel 1 verwendet wird, und ihr wurde die Ultraschallbehandlung von einer Anwendung zugeteilt. Diese Ultraschallbehandlung wurde für 3 Sekunden durchgeführt und ihr folge dann eine Wartezeit Tw von 10 Minuten, und zwar auf dieselbe Weise wie beim Beispiel 5. Die Bearbeitungstiefe H wurde auf 3 mm fixiert.
Das Überzugsmaterial für die Bildung der unteren Schicht hatte die folgende Zusammensetzung.

Zusammensetzung des Überzugsmaterials für die Bildung der unteren Schicht

Aciculares α-Eisenoxid (Durchschnittslänge der Hauptachse 0,15 um und BET-Wert 53 m²/g) ... 100 Gewichts-Teile
Carbon Black (hergestellt von Columbian Carbon K. K. und unter dem Handelsnamen "Conductex SC" vermarktet) ... 25 Gewichts-Teile
Vinylchlorid-Typ-Copolymer (hergestellt von Nippon Zeon K. K. und unter dem Produktcode "MR-110" vermarktet) ... 10 Gewichts-Teile
Polyurethanharz A (hergestellt von Toyo Boseki Co., Ltd. und unter dem Produktcode "UR8200" vermarktet) ... 5 Gewichts-Teile
Polyurethanharz B (hergestellt von Toyo Boseki Co., Ltd. und unter dem Produktcode "UR8700" vermarktet) ... 5 Gewichts-Teile
α-Aluminium (hergestellt von Sumitomo Chemical Co., Ltd. und unter dem Produktcode "HIT60a" vermarktet) ... 10 Gewichts-Teile
Stearische Säure ... 2 Gewichts-Teile
Butyl-stearat ... 1 Gewichts-Teil
Methylethyl-keton ... Y1 Gewichts-Teil
Toluen ... Y2 Gewichts-Teile
Cyclohexanon ... Y3 Gewichts-Teile
Ein Teil oder das ganze der oben aufgezählten Materialien wurde in einem Knetgerät durch Kneten gemischt und dann mittels einer Sand-Schleifmühle dispergiert, gemischt und verdünnt. Hier wurden die Mengen Y1, Y2 und Y3 der relevanten Lösungsmittel variiert, um Konzentrationen von nichtflüchtigen Substanzen zu ergeben, die in nachfolgender Tabelle 10 gezeigt sind.
Jedes Überzugsmaterial wurde direkt vor einer Anwendung auf ein Substrat mit 3,6 Gewichts-Teilen eines Härtungsmittels (hergestellt von Nippon Polyurethane K. K. und unter dem Handelsnamen "Coronate L" vermarktet) gemischt, für 1 sek. einer Ultraschallbehandlung unterzogen und für 15 Minuten gerührt. Die resultierende Mischung wurde gleichzeitig mit dem Überzugsmaterial für die obere Schicht angelegt.
Die folglich erhaltenen Proben, wie sie in Tabelle 10 gezeigt sind, wurden auf eine Überzugseigenschaft, magnetische Eigenschaften, elektromagnetische Wandlereigenschaften und einen Oberflächenzustand des Bandes getestet.
Die Ergebnisse sind in nachfolgender Tabelle 10 gezeigt. TABELLE 10
"ORS": Auftreten einer rauhen Oberfläche
"INA": Unfähig für eine Anwendung
1: Übergang bei Mischung zwischen oberen und unteren Schichten
2: Abblättern der oberen Schicht
Dicke: obere Schicht 0,2 um untere Schicht 1,8 um
Bislang ist es dann, wenn ein solches Material wie Carbon Black, was eine starke Eigenschaft einer Thixotropie hat, in einer unteren Schicht verwendet wird, notwendig gewesen, die Konzentration von Feststoff im Überzugsmaterial zu verringern. Wenn dieses Überzugsmaterial mit einer verringerten Konzentration von Feststoffen und ein magnetisches Überzugsmaterial gleichzeitig in der Form übereinandergelagerter Schichten angewendet werden, rufen die erzeugten Schichten unvermeidbar verschiedene Probleme hervor, wie beispielsweise eine starke Oberflächenvergröberung und eine Abweichung von Orientierungsstellen. Es wird aus den in Tabelle 10 gezeigten Ergebnissen bemerkt, daß selbst im Fall eines Verwendens des Überzugsmaterials mit hoher Thixotropie in der unteren Schicht, wobei das Überzugsmaterial in der unteren Schicht mit der Ultraschallwelle behandelt wird, in Harmonie mit dem Überzugsmaterial der oberen Schicht sein konnte, die auf die untere Schicht aufgetragen wird. Daher konnte es bestätigt werden, ein Band mit hoher Leistungsfähigkeit zu erhalten.
Der Effekt dieser Erfindung ist aus den Ergebnissen offensichtlich, die oben beschrieben worden sind. Insbesondere läßt bei dem Verfahren dieser Erfindung für die Herstellung eines magnetischen Aufzeichnungsmediums deshalb, weil die optimale Weise einer Verwendung einer Vorrichtung für eine Ultraschallbehandlung, die optimalen Bedingungen für eine Ultraschallbestrahlung und das optimale Intervall zwischen der Zeit, zu der das magnetische Überzugsmaterial mit der Ultraschallwelle bestrahlt wird, und der Zeit, zu der das vorbehandelte magnetische Überzugsmaterial auf das Substrat angewendet wird, definiert sind, das zu erhaltende magnetische Überzugsmaterial eine ideale Dispersion eines Magnetpulvers darin zu und leidet nur selten an einer Anhäufung des dispergierten Magnetpulvers. Das magnetische Aufzeichnungsmedium, das aus dem Auftragen dieses magnetischen Überzugsmaterials auf ein Substrat resultiert, hat den Vorteil, daß es sich in bezug auf ein Rechteckigkeitsverhältnis, eine Oberflächenrauhigkeit, eine Ausgabe und elektromagnetische Wandlereigenschaften auszeichnet.

Claims

1. Verfahren zum Herstellen eines magnetischen Aufzeichnungsmediums durch Durchführen eines magnetischen Überzugsmaterials (3) mit einem ferromagnetischen Pulver und einem Bindemittelharz durch eine Ultraschallbehandlungsvorrichtung (10) unter den Betriebsbedingungen einer Oszillationsfrequenz von 10 bis 200 kHz und einer Amplitude der Ultraschallwelle von 10 bis 100 um, um dadurch eine Ultraschallbehandlung des magnetischen Überzugsmaterials zu bewirken und das behandelte magnetische Überzugsmaterial auf ein Substrat entweder direkt oder durch eine darunterliegende Überzugsschicht abzulagern, wobei die Ultraschallbehandlungsvorrichtung einen Ultraschallbehandlungstank (20) aufweist, der zum Bewirken einer Ultraschallwellenbehandlung des magnetischen Überzugsmaterials durch Führen des Materials dort hindurch geeignet ist, ein Ultraschallwellenhorn (30), das in den Ultraschallbehandlungstank eingefügt ist und mit einer Bearbeitungsendfläche (31) versehen ist, die eine Ultraschalloszillation auf das magnetische Überzugsmaterial ausüben kann, und einen Ultraschallwellenoszillator (40), der mit einer Seite eines basalen Teils des Ultraschallwellenhorns verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, daß eine Bearbeitungstiefe H, die durch den Abstand von der Bearbeitungsendfläche des Ultraschallwellenhorns zu einer Bodenfläche (23) des Ultraschallbehandlungstanks gegenüberliegend zur Bearbeitungsendfläche definiert ist, im Bereich von 2 bis 40 mm eingestellt wird, und das auf das Substrat aufzutragende magnetische Überzugsmaterial der Ultraschallbehandlung durch Verwendung der Vorrichtung mit der Dauer der Bestrahlung der Ultraschallwelle in einem Bereich gehalten unterzogen wird, der durch die folgende Formel (1) dargestellt wird:

H/6,6 ≤ t ≤ 3H ... Formel (1)

wobei t für die Dauer in Sekunden der Strahlung der Ultraschallwelle steht und H für die Bearbeitungstiefe in mm steht.

2. Verfahren nach Anspruch 1, wobei die Dauer der Strahlung der Ultraschallwelle in einem Bereich eingestellt wird, der durch die folgende Formel (1-2) dargestellt wird:

H/6,6 ≤ t ≤ 2H ... Formel (1-2).

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, wobei die Bearbeitungstiefe H in einem Bereich von 2 bis 30 mm eingestellt wird.

4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei ein Innenvolumen einer verfügbaren Dispersionskammer, die durch einen Bereich der Bearbeitungsendfläche des Ultraschallwellenhorns und die Bearbeitungstiefe definiert ist, im Bereich von 0,6 bis 80 cm³ eingestellt wird.

5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei das magnetische Überzugsmaterial, das durch die Ultraschallwelle behandelt wird, auf ein Substrat direkt oder durch eine darunterliegende Überzugsschicht nach einer Wartezeit Tw in Minuten nach der Ultraschallbehandlung aufgetragen wird, wobei die Wartezeit die folgende Formel (2) erfüllt:

0 < Tw ≤ 26,5 t/H + 44 ... Formel (2)

wobei t für die Zeit in Sekunden einer Bestrahlung mit einer Ultraschallwelle steht und H für die Bearbeitungstiefe in mm steht und einen Wert im Bereich von 2 bis 40 mm annimmt.

6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei das Härtungsmittel in das magnetische Überzugsmaterial vor der Behandlung mit einer Ultraschallwellenoszillation eingebaut wird, und die Behandlung mit der Ultraschallwellenoszillation innerhalb von fünf Stunden nach dem Einbau des Härtungsmittels ausgeführt wird.

7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei das Verfahren zum Auftragen des magnetischen Überzugsmaterials nach der Behandlung mit der Ultraschallwellenoszillation auf das Substrat ein Extrusionsdüsen- Beschichtungsverfahren, ein Umkehr- Walzenbeschichtungsverfahren oder ein Gravur- Beschichtungsverfahren ist.

8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, wobei das ferromagnetische Pulver, das im magnetischen Überzugsmaterial enthalten sein soll, ein Magnetpulver aus ferromagnetischem Metall ist, das 5 bis 30 Gew.-% von Co basierend auf der Menge von Fe enthält und eine gesättigte Menge einer Magnetisierung σs von 125 emu/g und darüber und eine Durchschnittslänge der Hauptachse von 0,15 um und darunter hat.

9. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, wobei die darunterliegende Überzugsschicht eine Magnetschicht ist, die ein ferromagnetisches Pulver und ein Bindemittelharz aufweist.

10. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, wobei die darunterliegende Überzugsschicht eine nichtmagnetische Schicht ist, die ein nichtferromagnetisches Pulver und ein Bindemittelharz aufweist.

11. Verfahren nach Anspruch 1, wobei die darunterliegende Überzugsschicht aus einem magnetischen Überzugsmaterial für die Bildung einer unteren Magnetschicht gebildet wird, die ein ferromagnetisches Pulver und ein Bindemittelharz aufweist, und das magnetische Überzugsmaterial einer Ultraschallbehandlung unter Ultraschallbehandlungsbedingungen unterzogen worden sind, die in die im Anspruch 1 gezeigten Bereiche fallen.

12. Verfahren nach Anspruch 1, wobei die darunterliegende Überzugsschicht aus einem Überzugsmaterial für die Bildung einer darunterliegenden Überzugsschicht gebildet wird, die ein nichtferromagnetisches Pulver und ein Bindemittelharz aufweist, und das Überzugsmaterial einer Ultraschallbehandlung unter Ultraschallbehandlungsbedingungen unterzogen worden sind, die in die im Anspruch 1 gezeigten Bereiche fallen.

13. Verfahren nach Anspruch 12, wobei das nichtferromagnetsiche Pulver Carbon Black oder α- Eisenoxid ist.