DE69535320T2

DE69535320T2 - Magnetischer Aufzeichnungsträger

Info

Publication number: DE69535320T2
Application number: DE1995635320
Authority: DE
Inventors: Hiroo Odawara-shi Inaba; Masaki Odawara-shi Suzuki; Naoto Odawara-shi Abe; Toshiyuki Odawara-shi Kitahara; Satoshi Odawara-shi Matsubaguchi; Hiroaki Odawara-shi Takano
Original assignee: Fuji Photo Film Co Ltd
Current assignee: Fujifilm Corp
Priority date: 1994-07-08
Filing date: 1995-07-06
Publication date: 2007-03-15
Anticipated expiration: 2015-07-07
Also published as: EP0691645A1; EP0945857A2; DE69512473D1; DE69535320D1; DE69512473T2; EP0691645B1; EP0945857B1; EP0945857A3; US5804283A

Description

SACHGEBIET DER ERFINDUNG
Die vorliegende Erfindung betrifft ein magnetisches Aufzeichnungsmedium. Insbesondere betrifft die vorliegende Erfindung ein magnetisches Aufzeichnungsmedium, das eine Aufzeichnung und Wiedergabe eines digitalen Signals bei hoher Dichte erlaubt. Darüber hinaus betrifft die vorliegende Erfindung ein magnetisches Aufzeichnungsmedium des Beschichtungs-Typs, das ein hohes Ausgangssignal bzw. eine hohe Ausgangsleistung und ein C/N-Verhältnis bei hohen Frequenzen, eine ausreichende Ausgangsleistung und ein hohes Löschen durch Überschreiben bei niedrigen Frequenzen und eine ausgezeichnete Kompatibilität mit einem im Vakuum aufgedampften Tonband zeigt.
HINTERGRUND DER ERFINDUNG
Magnetische Aufzeichnungsmedien haben eine breite Verwendung als Tonband, Videoband, Rechnerband und Disks etc.. Die Aufzeichnungsdichte der magnetischen Aufzeichnungsmedien wurde höher, und ihre aufzeichenbare Wellenlänge wurde jedes Jahr kürzer.
Als Aufzeichnungssystem für derartige magnetische Aufzeichnungsmedien wurde sowohl ein analoges System als auch ein digitales System untersucht. Um dem Bedürfnis einer Aufzeichnung bei hoher Dichte zu entsprechen, wurde ein magnetisches Aufzeichnungsmedium vorgeschlagen, das einen dünnen Metallfilm als Magnetschicht umfasst. Unter dem Gesichtspunkt der Produktivität und der praktischen Zuverlässigkeit, wie beispielsweise Korrosionsbeständigkeit, ist ein magnetisches Aufzeichnungsmedium des sogenannten Beschichtungs-Typs, das eine Dispersion eines ferromagnetischen Pulvers in einem Bindemittel umfasst, die auf einem Träger beschichtungsmäßig aufgebracht ist, vorteilhaft.
Das magnetische Aufzeichnungsmedium des Beschichtungs-Typs weist jedoch einen geringen Prozentanteil der Magnetmaterial-Füllung auf, verglichen mit dem dünnen Metallfilm, und zeigt deshalb schlechte elektromagnetische Eigenschaften, die denjenigen des dünnen Metallfilms unterlegen sind.
Als derartiges magnetisches Aufzeichnungsmedium des Beschichtungs-Typs fand ein solches breite Verwendung, das einen nicht-magnetischen Träger umfasst, auf dem eine Magnetschicht beschichtungsmäßig aufgebracht ist, die ein ferromagnetisches Eisenoxid-Pulver, comodifiziertes ferromagnetisches Eisenoxid-Pulver, Cr02- Pulver, ferromagnetisches Legierungs-Pulver etc., die in einem Bindemittel dispergiert sind, umfasst.
Um die elektromagnetischen Eigenschaften des magnetischen Aufzeichnungsmediums des Beschichtungs-Typs zu verbessern, wurden verschiedene Versuche, wie beispielsweise eine Verbesserung der magnetischen Eigenschaften des ferromagnetischen Pulvers und die Glättung von dessen Oberfläche, vorgeschlagen. Diese Versuche waren jedoch nicht ausreichend für den Zweck, die Aufzeichnungsdichte zu verbessern. Die vergangenen Jahre haben eine Tendenz dahingehend gezeigt, dass mit einer Erhöhung der Aufzeichnungsdichte der magnetischen Aufzeichnungsmedien die aufzeichenbare Wellenlänge davon kürzer wird. Deshalb fällt dann, wenn die Dicke der Magnetschicht groß ist, die Ausgangsleistung aufgrund der Selbstentmagnetisierung während der Aufzeichnung ab oder der Dickenverlust während der Wiedergabe wird beträchtlich. Um diese Probleme zu lösen, wurde ein extrem dünnes magnetisches Aufzeichnungsmedium des Beschichtungs-Typs vorgeschlagen.
In den letzten Jahren wurde ein Band, auf dem ein dünner Metallfilm durch Aufdampfen im Vakuum ausgebildet wurde, d.h. sogenannte ME-Bänder (metal evaporated tapes; mit Metall bedampfte Bänder) im Bereich der Hi-8 VCR und der digitalen Unterhaltungs-VCR (nachfolgend als "DVC" bezeichnet) in praktischen Gebrauch genommen. Dementsprechend wurde ein System, in dem ein mit Legierungspulver beschichtetes Band, d.h. ein sogenanntes MP-Band (metal particulate tape; Metallteilchen umfassendes Band) und ein ME-Band kompatibel miteinander verwendet werden können, praktisch verwendet.
Um diese MP-Bänder mit den ME-Bändern kompatibel zu machen, müssen sie sowohl eine dünne Magnetschicht für eine höhere Ausgangsleistung aufweisen, als auch eine leichte Gleitbewegung in Bezug auf den Kopf aufweisen, ähnlich den ME-Bändern. Besonders ME-Bänder weisen einen dünnen Metallfilm auf, und zeigen folglich eine geringe Flexibilität. Deshalb muss die Form des Kopfes genau angepasst werden. Dementsprechend muss die Toleranz von MP-Bändern für die Form des Kopfes verbessert werden. Folglich waren MP-Bänder erwünscht, die eine ME-Kompatibilität aufweisen, die hoch genug ist, um ähnliche elektromagnetische Eigenschaften bereitzustellen, sogar dann, wenn die zwei verschiedenen Arten von Bändern häufig gegeneinander ausgetauscht werden.
DVC macht von einem System Gebrauch, bei dem ein Datensignal bei einer Aufzeichnungswellenlänge von 0,5 μm überschrieben wird auf ein Spursignal bei einer Aufzeichnungswellenlänge von 22 μm, so dass ein Aufzeichnen bewirkt wird, während das Spursignal gelöscht wird. Mit anderen Worten: In einem DVC wird ein Löschkopf weggelassen, um dessen Gewicht zu verringern, und es wird von einem Überschreib-Lösch-System Gebrauch gemacht. Um das Überschreib-Lösch-System zu verwenden, ist es notwendig, dass das Synchronisierungssignal durch ein Datensignal gelöscht wird. Deshalb muss das Datensignal bei einer hohen Ausgangsleistung bereitgestellt werden. Die Löschung durch Überschreiben ist vorzugsweise nicht größer als –20 dB.
Von einem magnetischen Aufzeichnungsmedium ist erwünscht, dass es eine Löschbarkeit durch Überschreiben aufweist, die so gering wie möglich ist. Je dünner die Magnetschicht ist, desto besser ist die Überschreibbarkeit. Wenn jedoch nur die Dicke der Magnetschicht verringert wird, wird die Gesamtmagnetisierung verringert, wodurch eine Verringerung der wiedergegebenen Ausgangsleistung eines Langwellen-Signals, wie beispielsweise eines Synchronisierungssignals, hervorgerufen wird. Folglich stehen die Überschreibbarkeit und die Ausgangsleistung eines Langwellen-Signals im Gegensatz zueinander. Mit anderen Worten: Die Verwirklichung der Überschreibbarkeit durch die Erhöhung der Löschbarkeit und der Ansatz, eine gewünschte Ausgangsleistung für verschiedene Signale sicherzustellen, sind gegenläufig. Es wurden keine Verfahren gefunden, die die zwei Erfordernisse erfüllen.
Die Erfinder der vorliegenden Erfindung haben ein äußerst dünnes magnetisches Aufzeichnungsmedium vorgeschlagen, das eine nicht-magnetische Schicht als untere Schicht und eine dünne Magnetschicht, die auf dieser ausgebildet ist, umfasst. Beispielsweise offenbart die Druckschrift JP-A-63-187418 (der Begriff "JP-A", wie er vorliegend verwendet wird, bedeutet eine ungeprüfte, veröffentlichte japanische Patentanmeldung) ein magnetisches Aufzeichnungsmedium, das hergestellt wird durch Aufbringen einer Dispersion eines ferromagnetischen Pulvers, das eine mittlere Hauptachsen-Länge von weniger als 0,3 μm und eine Kristallgröße von weniger als 300 Å aufweist, auf eine nicht-magnetische Schicht. Die Druckschrift JP-A-63-191315 offenbart ein magnetisches Aufzeichnungsmedium, das eine untere Schicht, die ein thermoplastisches Harz mit einer Dicke von nicht weniger als 0,5 μm umfasst, und eine darauf ausgebildete Magnetschicht umfasst, die ein wärmehärtbares Harz mit einer Dicke von 1 μm umfasst. Jedoch offenbaren diese Druckschriften keine wesentlichen Punkte, die die fragliche Löschbarkeit durch Überschreiben zufriedenstellen. Auf diese Weise kann ein magnetisches Aufzeichnungsmedium, das einen Kopfkontakt aufweist, der mit ME-Bändern kompatibel ist, nicht bereitgestellt werden.
Die Druckschrift JP-A-2-108233 offenbart ein magnetisches Aufzeichnungsmedium, das hergestellt wird durch Aufbringen einer ersten Magnetschicht auf einen nicht-magnetischen Träger und anschließendes Aufbringen einer zweiten Magnetschicht auf die erste Magnetschicht, so dass der Gehalt eines Polyisocyanats in der ersten Magnetschicht und der zweiten Magnetschicht in Bezug auf die Menge des Magnetmaterials definiert wird, und der Gehalt des Polyisocyanats in der ersten Magnetschicht größer ist als derjenige in der zweiten Magnetschicht, um den Kopfkontakt zu verbessern und somit ausgezeichnete elektromagnetische Eigenschaften und eine verlängerte Haltbarkeit zur selben Zeit zu erzielen. Dieser Vorschlag erwies sich jedoch insofern als nachteilig, dass die Dicke der zweiten Magnetschicht im Bereich von 0,3 bis 1,5 μm liegt und die einfache Anwendung dieser Technik im Vergleich zur vorangehenden herkömmlichen dünnen Magnetschicht die Verbesserung der Kompatibilität mit ME-Bändern im Hinblick auf den Kopfkontakt, wie er oben erwähnt wurde, nicht verwirklichen kann.
In der Druckschrift JP-A 5-298653 wird darüber hinaus vorgeschlagen, dass die Dicke der Magnetschicht auf weniger als 0,3 μm verringert wird und die Standardabweichung der Dicken auf einen vorbestimmten Bereich eingestellt wird, um ein magnetisches Aufzeichnungsmedium mit einer ausgezeichneten Überschreibbarkeit (Fähigkeit, ein 1,9 MHz-Signal durch ein 7,6 MHz-Signal zu überschreiben) und einer geringeren Beanspruchung während der digitalen Aufzeichnung zu erzielen.
Die Druckschrift JP-A 5-73883 offenbart, dass die Dicke der Magnetschicht auf nicht mehr als 1 μm eingestellt wird und die Schwankung der Dicke der Magnetschicht auf einen vorbestimmten Bereich eingestellt wird, um den Verlust der Selbstentmagnetisierung im kurzen Wellenlängenbereich zu verringern und eine glatte Magnetschicht bereitzustellen, die den Kopfabstandsverlust eliminieren kann, wodurch ermöglicht wird, ein MP-Band bereitzustellen, das genügend kompatibel mit ME-Bändern ist, um eine hohe Ausgangsleistung von einem niedrigen Bereich bis zu einem hohen Bereich zu erhalten. Diese Druckschrift offenbart auch, dass ein magnetisches Aufzeichnungsmedium vorgeschlagen werden kann, das einen guten Kopfkontakt, eine ausgezeichnete Lagerstabilität, eine ausgezeichnete Haltbarkeit bei Betrieb und einen geringen Signalausfall, eine geringe Blockfehlerquote und eine geringe Beschädigung der Kanten zeigt.
Die Druckschrift JP-A-5-28464 offenbart ein magnetisches Aufzeichnungsmedium, das eine nicht-magnetische Schicht, die nur aus einem Bindemittel und halbfesten oder flüssigen Zusatzstoffen zusammengesetzt ist, und eine Magnetschicht umfasst, die eine Dicke von nicht mehr als 1 μm aufweist. Diese Druckschrift offenbart, dass dieses magnetische Aufzeichnungsmedium für das Aufrauhen der Oberfläche unempfanglich ist und für Verbesserungen im Hinblick auf die Wiedergabe der Wellenform, die Überschreibbarkeit (Fähigkeit, ein 10 MHz-Signal durch ein 20 MHz-Signal zu überschreiben) und die Ausgangsleistung bei 40 MHz sorgt.
Jedoch ließen diese Druckschriften des Standes der Technik Wünsche offen hinsichtlich der Verbesserung der Überschreibbarkeit und der Bereitstellung einer Ausgangsleistung im niedrigen Bereich. Insbesondere können keine zufriedenstellenden Ergebnisse mit der Überschreibbarkeit im 24-25-Modulationscode bereitgestellt werden, der in DVCs verwendet wird.
Darüber hinaus lassen die Druckschriften dieses Standes der Technik Wünsche offen hinsichtlich der oben genannten Kompatibilität mit ME-Bändern. Es war deshalb erwünscht, ein magnetisches Aufzeichnungsmedium mit einer zufriedenstellenden Kompatibilität bereitzustellen.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein magnetisches Aufzeichnungsmedium mit ausgezeichneten elektromagnetischen Eigenschaften und insbesondere ein magnetisches Aufzeichnungsmedium bereitzustellen, das eine hohe Ausgangsleistung bei der Wiedergabe aufweist und einen guten Kopfkontakt zeigt, wenn es als Ersatz für ein ME-Band wie beispielsweise ein Hi-8 Videoband und DVC-Band verwendet wird.
Eine andere Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein magnetisches Aufzeichnungsmedium zu schaffen, das sehr gute elektromagnetische Eigenschaften besitzt, und insbesondere ein magnetisches Aufzeichnungsmedium zu schaffen, das eine verbesserte Überschreibbarkeit und eine hohe Wiedergabe unter einem niedrigeren Bereich und bei nahezu demselben, optimalen Aufzeichnungsstrom, wie dies ein ME-Band vornimmt, um so eine gute Kompatibilität mit einem ME-Band zu erreichen, besitzt.
Diese und andere Aufgaben und Wirkungen der vorliegenden Erfindung werden offensichtlicher aus der folgenden detaillierten Beschreibung und den Beispielen.
Die vorliegende Erfindung betrifft, als ein erster Aspekt, ein magnetisches Aufzeichnungsmedium, das hergestellt wird durch ein Verfahren, das die Schritte umfasst, dass man eine nicht-magnetische Schicht, die ein nicht-magnetisches Pulver und ein Bindemittel umfasst, auf einem nicht-magnetischen Träger bereitstellt, und danach eine oder mehrere Magnetschicht(en), die wenigstens ein ferromagnetisches Pulver und ein Bindemittel enthält/enthalten, auf der nicht-magnetischen Schicht bereitstellt, während die nicht-magnetische Schicht nass ist, wobei die Dicke der Magnetschicht im Bereich von 0,07 bis 0,20 μm liegt, die Magnetschicht ein durch ein Polyisocyanat härtbares Harz als Bindemittel umfasst, die nicht-magnetische Schicht eine Schicht ist, die durch ein Polyisocyanat gehärtet wird, und das Verhältnis N/Fe in der Magnetschicht im Bereich von 0,010 bis 0,090 liegt, bestimmt durch ein Photoelektronen-Röntgenspektrometer.
Die vorliegende Erfindung bezieht sich, gemäß einem zweiten Aspekt, auf ein magnetisches Aufzeichnungsmedium, das einen nicht-magnetischen Träger aufweist, der darauf eine niedrigere, nicht-magnetische Schicht besitzt, die ein nicht-magnetisches Pulver und ein Bindemittel aufweist, und weiterhin darauf eine magnetische Schicht besitzt, die min destens ein ferromagnetisches Metallpulver und ein Bindemittel aufweist, wobei die magnetische Schicht eine Dicke von 0,01 bis 0,20 μm besitzt und wobei die magnetische Schicht eine maximale, magnetische Flussdichte Bm von 3.700 bis 6.000 G, gemessen in einem äußeren, magnetischen Feld, von 10 kOe, besitzt, wobei die magnetische Schicht eine Koerzitivkraft Hc von 2.000 bis 3.000 Oe besitzt, wobei die magnetische Schicht eine Oberflächenrauigkeit Ra entlang der Mittenlinie von 1,0 bis 3,0 nm besitzt, und wobei der nicht-magnetische Träger eine Oberflächenrauigkeit entlang der Mittenlinie von 0,5 bis 7,0 nm auf der Seite davon besitzt, auf der die niedrigere, nicht-magnetische Schicht vorgesehen ist.
DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
Der erste Aspekt der vorliegenden Erfindung wird nachfolgend weiter beschrieben.
Es kann angenommen werden, dass der erste Aspekt der vorliegenden Erfindung durch den Mechanismus vervollständigt werden kann, der die folgenden Einzelbestandteile umfasst:
Da ein ME-Band eine hohe Steifheit auf der Oberfläche der Magnetschicht aufweist, muss der Kopf immer rauh sein, um dem ME-Band eine leichte Gleitbewegung relativ zum Kopf zu gestatten. Da das herkömmliche MP-Band ganz weich ist, und ein niedermolekulares Polyisocyanat in die Nähe der Oberflächenschicht sickert, wenn das Band trocken ist, wird die Oberfläche der Magnetschicht als ein wenig hart angesehen, und ist anfällig dafür, den Kopf zu glätten. Wenn einmal der Kopf geglättet ist, kann das ME-Band, das eine hohe Steifheit aufweist, keinen glatten Kontakt mit dem Kopf herstellen.
Der erste Aspekt der vorliegenden Erfindung beseitigt die oben genannten Schwierigkeiten. Mit anderen Worten: Die Oberfläche der Magnetschicht eines MP-Bandes wird in einer solchen Anordnung weich gemacht, dass sie härter wird in Richtung auf den tieferen Bereich. Darüber hinaus wird die Dicke der Magnetschicht auf einen gewissen Bereich verringert, so dass das Band dafür sorgt, dass der Kopf ungeglättet und rauh bleibt, und eine leichte Gleitbewegung relativ zum Kopf aufweist. Um diese Anordnung zu verwirklichen, ist es bevorzugt, dass die Dicke der Magnetschicht in einem Bereich von 0,07 bis 0,2 μm eingestellt wird, und der Polyisocyanat-Gehalt in der Magnetschicht Null ist, oder auf einen geringeren Gehalt einstellt wird, als derjenige der nicht-magnetischen Schicht. Noch mehr bevorzugt kann dies erreicht werden, indem man den Gewichtsprozent-Anteil (Hw2) eines Polyisocyanats, das in einer Beschichtungslösung der nicht-magnetischen Schicht enthalten ist, bezogen auf das nicht-magnetische anorganische Pulver, das in der Beschichtungslösung enthalten ist, auf 2 Gew.-% oder mehr einstellt, den Gewichtsprozent-Anteil (Hw1) eines Polyisocyanats, das in einer Beschichtungslösung der Magnetschicht enthalten ist, bezogen auf das ferromagnetische Metallpulver, das in der Beschichtungslösung enthalten ist, auf 0 Gew.-% oder mehr einstellt, und die Differenz zwischen Hw1 und Hw2 (AH = Hw2 – Hw1) auf einen Wert von 2 bis 20 Gew.-% einstellt, um so ein niedermolekulares Polyisocyanat zu veranlassen, von der unteren nicht-magnetischen Schicht in die Magnetschicht zu diffundieren, und somit ein Aushärten der Magnetschicht hervorzurufen.
Bei dem magnetischen Aufzeichnungsmedium gemäß dem ersten Aspekt der vorliegenden Erfindung, das eine Magnetschicht umfasst, die ein ferromagnetisches Metallpulver und ein Bindemittel-Harz, das mit einem Polyisocyanat härtbar ist, verwendet, haben die Erfinder der vorliegenden Erfindung als Ergebnis von Untersuchungen, um eine Kompatibilität des Kopfkontaktes mit einem mit Metall bedampften magnetischen Aufzeichnungsmedium, das einen dünnen Metallfilm umfasst, zu erhalten, herausgefunden, dass es bevorzugt ist, dass das Verhältnis von N/Fe im Bereich von 0,010 bis 0,90 liegt, um somit die vorliegende Erfindung zu erfüllen. Wenn beispielsweise ein Bindemittel Polyurethan ohne jedes Polyisocyanat umfasst, liegt das N/Fe-Verhältnis an der unteren Grenze, 0,010, da N nur den Urethan-Bindungen in dem Polyurethan zugeordnet wird. Wenn ein Bindemittel Polyurethan und Polyisocyanat umfasst, kann der N/Fe-Wert durch Änderung des Verhältnisses von Polyurethan und Polyisocyanat von 0,010 bis 0,90 variieren.
Bei der Messung des N/Fe-Verhältnisses wird ein Photoelektronen-Röntgenspektrometer (erhältlich von der Firma PERKIN-ELMER) verwendet. Eine Mg-Anode wird als Röntgenstrahlungs-Quelle verwendet. Die Messung wird bei 300 W durchgeführt. Bei der Messung wird das Gleitmittel mit n-Hexan von einem Probeband weggewaschen. Das Band wird danach in das Photoelektronen-Röntgenspektrometer gesetzt. Die Entfernung zwischen der Röntgenstrahlungs-Quelle und dem Band beträgt 1 cm. Das Meßsystem wird anschließend evakuiert. Nach 5 Minuten werden das N-1s-Spektrum und das Fe-2p (3/2)- Spektrum bei einer Messung für eine Zeitdauer von 10 Minuten integriert. Die Durchgangsenergie wurde auf 100 eV gehalten. Das gemessene integrierte Intensitätsverhältnis des N-1s-Spektrums wurde danach berechnet, um die Menge an Stickstoff an der Oberfläche der Probe zu bestimmen.
Wenn die Dicke der Magnetschicht 0,20 μm übersteigt, wird die Diffusion eines Polyisocyanats von der nicht-magnetischen Schicht unzulänglich und verringert die Haltbarkeit der Oberfläche der Magnetschicht. Wenn die Dicke der Magnetschicht unter 0,07 μm fällt, verringert sich die resultierende Ausgangsleistung.
Weiter wurde gefunden, dass ein magnetisches Aufzeichnungsmedium, das wenigstens ein Polyurethan-Harz in dem Bindemittel, das in der Magnetschicht enthalten ist, in einer größeren Menge umfasst als die Menge der Harze, die von dem Polyurethan-Harz verschieden sind, und wenigstens ein Vinylchlorid-Copolymer und ein Polyisocyanat in der unteren nicht-magnetischen Schicht in einer größeren Menge umfasst als die Menge der Harze, die von dem Vinylchlorid-Copolymer verschieden sind, ausgezeichnete elektromagnetische Eigenschaften und einen sehr guten Kopfkontakt zeigen kann.
Wie oben erwähnt ist, kann dann, wenn der Gehalt des Polyisocyanats, das in die Magnetschicht eingearbeitet wird, gering ist, die Agglomeration der Beschichtungslösung aufgrund des Aushärtens vor dem Beschichten verhindert werden, wodurch die Verarbeitungszeit der Beschichtungslösung verlängert wird. Dies kann ebenso Bm erhöhen, wodurch es möglich wird, ausgezeichnete elektromagnetische Eigenschaften zur selben Zeit zu erhalten.
Ein digitales Unterhaltungs-VCR (DVC) erfordert eine geeignete Überschreibbarkeit. Das Problem ist, wie gut ein Spursignal, das eine Aufzeichnungswellenlänge von 22 μm aufweist, gelöscht werden kann, wenn es durch ein Datensignal mit einer Wellenlänge von 0,5 μm überschrieben wird. In der vorliegenden Erfindung ist die Dicke der Magnetschicht äußerst gering und liegt im Bereich von 0,07 bis 0,20 μm, eine Größenordnung niedriger als die von gewöhnlich mit Metall bedampften Bändern. Der Grund dafür ist, dass eine Löschung umso wirksamer bewirkt werden kann, je dünner die Magnetschicht ist. Wenn jedoch die Dicke der Magnetschicht verringert wird, wird die Signal-Ausgangsleistung verringert. Um die Ausgangsleistung zu erhöhen, ist es notwendig, dass Bm, das allgemein im Bereich von 3.200 bis 3.300 G liegt, drastisch erhöht wird (auf 3.800 bis 6.000 G). Um Bm zu erhöhen, ist es notwendig, dass die Packung des ferromagnetischen Metallpulvers in der Magnetschicht erhöht wird. In der vorliegenden Erfindung ist der Gehalt an Polyisocyanat in der Magnetschicht so gering wie möglich, um die Aufgaben zu lösen.
In der vorliegenden Erfindung bedeutet die Dicke der Magnetschicht eine Trockendicke. In dem ersten Aspekt der vorliegenden Erfindung wird die Dicke der Magnetschicht in einem Bereich von 0,07 bis 0,20 μm eingestellt, vorzugsweise in einem Bereich von 0,08 bis 0,18 μm, und noch mehr bevorzugt in einem Bereich von 0,10 bis 0,15 μm.
In einem ersten Aspekt der vorliegenden Erfindung ist die Differenz ΔH zwischen dem Gewichtsprozent-Anteil (Hw2) eines Polyisocyanats, das in der Beschichtungslösung der nicht-magnetischen Schicht enthalten ist, bezogen auf das nicht-magnetische anorganische Pulver, das in der Beschichtungslösung enthalten ist, und dem Gewichtsprozent-Anteil (Hw1) eines Polyisocyanats, das in der Beschichtungslösung der Magnetschicht enthalten ist, bezogen auf das ferromagnetische Metallpulver, das in der Beschichtungslösung enthalten ist (ΔH = Hw2 – Hw1) vorzugsweise 2 bis 20 Gew.-%, noch mehr bevorzugt 2 bis 15 Gew.-%, und besonders bevorzugt 3 bis 10 Gew.-%. Wenn ΔH unter 2 Gew.-% fällt, kann der Kopfkontakt nicht verbessert werden. Wenn ΔH 20 Gew.-% übersteigt, erhöht sich dadurch die Menge des Polyisocyanats, das von der nicht-magnetischen Schicht in die Magnetschicht diffundieren soll, wodurch eine Verschlechterung der Oberflächen-Eigenschaften oder ein Abfall des Bm der Magnetschicht hervorgerufen wird, was die erwünschten Effekte nachteilig beeinflusst. Hw2 liegt allgemein im Bereich von 3 bis 30 Gew.-%, noch mehr bevorzugt im Bereich von 3 bis 20 Gew.-%, und besonders bevorzugt im Bereich von 4 bis 10 Gew.-%. Hw1 liegt allgemein im Bereich von 0 bis 12 Gew.-%, noch mehr bevorzugt im Bereich von 0 bis 10 Gew.-%, und besonders bevorzugt im Bereich von 0 bis 7 Gew.-% .
Der Vergleich des N/Fe-Verhältnisses eines magnetischen Aufzeichnungsmediums, das in einer derartigen Anordnung hergestellt wurde, dass ΔH 5 Gew.-% ist, was bedeutet, dass der Polyisocyanat-Gehalt in der Magnetschicht (obere Schicht) 5 Gew.-% niedriger ist als derjenige der nicht-magnetischen Schicht (untere Schicht), mit dem eines magnetischen Aufzeichnungsmediums, das in einer derartigen Anordnung hergestellt wurde, dass ΔH Null ist, was bedeutet, dass der Polyisocyanat-Gehalt in der oberen Schicht und in der unteren Schicht derselbe sind, zeigt, dass der erstere um etwa 0,02 bis 0,045 kleiner ist als der letztere für das N/Fe-Verhältnis. Dies ermöglicht es, die ungefähre Fehlverteilung der Menge an Polyisocyanat abzuschätzen. Bei der Durchführung der vorliegenden Erfindung entspricht N/Fe fast der Menge an Polyisocyanat.
Der Begriff „Bindemittel", wie er vorliegend verwendet wird, ist so zu verstehen, dass er aus Gründen der Zweckmäßigkeit ein Polyisocyanat, sofern zugegen, einschließt, das in den verschiedenen Aufbauschichten des magnetischen Aufzeichungsmediums enthalten ist, weil das Mischverhältnis oder dergleichen gelegentlich berechnet wird.
Eine bevorzugte Ausführungsform des ersten Aspekts der vorliegenden Erfindung ist ein magnetisches Aufzeichnungsmedium, das wenigstens ein Polyurethan-Harz in dem Bindemittel, das in der Magnetschicht enthalten ist, die an die nicht-magnetische Schicht angrenzt, und wenigstens ein Vinylchlorid-Copolymer und ein Polyisocyanat in dem Bindemittel, das in der nicht-magnetischen Schicht enthalten ist, umfasst, wobei ΔH des Polyisocyanats in den oben definierten Bereich fällt.
In einer noch weiter bevorzugten Ausführungsform des magnetischen Aufzeichnungsmediums ist der Polyurethan-Harz-Gehalt in der Magnetschicht, die an die nicht-magnetische Schicht angrenzt, der größte von den Werten der anderen Harze in der Magnetschicht, und der Gehalt an Vinylchlorid-Copolymer in der nicht-magnetischen Schicht ist der größte von den Werfen der anderen Bindemitteln in der nicht-magnetischen Schicht.
Der Begriff „Magnetschicht, die an die nicht-magnetische Schicht angrenzt", wie er vorliegend verwendet wird, ist so zu verstehen, dass er die Magnetschicht als solche angibt, wenn sie eine einzelne Schicht ist, oder die Magnetschicht angibt, die sich eine Grenzfläche mit der nicht-magnetischen Schicht teilt, wenn die Magnetschicht eine Mehrschichten-Struktur aufweist.
Der Gehalt an Polyurethan-Harz, bezogen auf das Gewicht des ferromagnetischen Pulvers in der Magnetschicht, liegt allgemein im Bereich von 4 bis 25 Gew.-%, bevorzugt im Bereich von 6 bis 20 Gew.-%, und noch mehr bevorzugt im Bereich von 8 bis 18 Gew.-%.
Der Gehalt an Vinylchlorid-Copolymer, bezogen auf das Gewicht des nicht-magnetischen Pulvers in der nicht-magnetischen Schicht, liegt allgemein im Bereich von 5 bis 35 Gew.-%, bevorzugt im Bereich von 8 bis 20 Gew.-%, und noch mehr bevorzugt im Bereich von 10 bis 18 Gew.-%.
Die Glasübergangs-Temperatur Tg des Polyurethan-Harzes liegt allgemein im Bereich von –10 bis 140°C, bevorzugt im Bereich von 0 bis 120°C, und noch mehr bevorzugt im Bereich von 35 bis 90°C, um einen verringerten Reibungskoeffizienten bereitzustellen. Die Reißdehnung des Polyurethan-Harzes beträgt vorzugsweise 100 bis 2.000%. Die Zerreißspannung des Polyurethan-Harzes beträgt vorzugsweise 0,05 bis 10 kg/cm². Die Streckgrenze des Polyurethan-Harzes liegt vorzugsweise im Bereich von 0,05 bis 10 kg/cm². Das Vinylchlorid-Copolymer enthält vorzugsweise eine passende Menge an polaren Gruppen, um seine Dispergierbarkeit zu verbessern, und die Haltbarkeit beim Lauf des Bandes zu erhöhen.
Die nicht-magnetische Schicht kann zusätzlich zu dem Vinylchlorid-Copolymer dasselbe Polyurethan-Harz, wie es in die Magnetschicht eingearbeitet wurde, in einer Menge von 0 bis 49 Gew.-%, vorzugsweise von 5 bis 49 Gew.-%, bezogen auf das Gesamtgewicht des Bindemittel-Harzes, umfassen.
In einem ersten Aspekt des magnetischen Aufzeichnungsmediums der vorliegenden Erfindung liegt der Gehalt des Bindemittels in einer Lösung zum beschichtungsmäßigen Auftragen der Magnetschicht allgemein im Bereich von 6 bis 30 Gew.-%, vorzugsweise im Bereich von 8 bis 25 Gew.-%, und noch mehr bevorzugt im Bereich von 10 bis 22 Gew.-%, bezogen auf das Gewicht des ferromagnetischen Metallpulvers, und der Gehalt des nicht-magnetischen anorganischen Pulvers in der Magnetschicht liegt allgemein im Bereich von 3 bis 15 Gew.-%, vorzugsweise im Bereich von 4 bis 12 Gew.-%, und noch mehr bevorzugt im Bereich von 4,5 bis 10 Gew.-%, bezogen auf das Gewicht des ferromagnetischen Metallpulvers.
Der erste Aspekt der vorliegenden Erfindung kann, wie oben angegeben, so angeordnet werden, dass die maximale Magnetflussdichte Bm der Magnetschicht im Bereich von 3.800 bis 6.000 G liegen kann. Die maximale Magnetflussdichte Bm der Magnetschicht liegt vorzugsweise im Bereich von 4.000 bis 5.800 G, und noch mehr bevorzugt im Bereich von 4.300 bis 5.500 G.
Der zweite Aspekt der vorliegenden Erfindung wird weiter nachfolgend beschrieben.
Gemäß dem zweiten Aspekt der vorliegenden Erfindung reicht die Dicke der magnetischen Schicht von 0,07 bis 0,20 μm. Wenn die Dicke der magnetischen Schicht unterhalb von 0,07 μm fällt, wird die Abgabe eines Signals mit langer Wellenlänge verringert. Wenn die Dicke der magnetischen Schicht 0,20 μm übersteigt, kann die erwünschte Überschreibbarkeit nicht sichergestellt werden. Die Dicke der magnetischen Schicht reicht vorzugsweise von 0,08 bis 0,15 μm, noch bevorzugter von 0,09 bis 0,14 μm.
Bei der Messung der Dicke der magnetischen Schicht wird das magnetische Aufzeichnungsmedium in der Längsrichtung durch eine Diamantschneideinrichtung zu einer Bahn geschnitten, die eine Breite von ungefähr 0,1 μm besitzt. Der Schnitt der geschnittenen Probe wird dann unter einem Transmissionselektronenmikroskop unter Vergrößerung von 30.000 betrachtet und fotografiert. Die Druckgröße der Fotografie ist A4. Danach wird die Aufmerksamkeit auf den Unterschied in der Form des ferromagnetischen Metallpulvers und des nicht-magnetischen Pulvers zwischen der magnetischen Schicht und der nicht-magnetischen Schicht gerichtet, wobei die Grenzfläche der zwei Schichten schwarz auf der Fotografie markiert ist, und zwar unter Betrachten mit dem bloßen Auge. In ähnlicher Weise ist die Oberfläche der magnetischen Schicht schwarz auf der Fotografie markiert. Der Abstand zwischen den zwei schwarzen Markierungslinien wird dann an verschiedenen Messpunkten durch einen Bildprozessor IBAS2, erhältlich von der Zeiss Corp., gemessen. Diese Messungen werden dann arithmetisch gemittelt, um die Dicke der magnetischen Schicht zu berechnen.
In dem zweiten Aspekt der vorliegenden Erfindung reicht die maximale magnetische Flussdichte Bm von 3.700 bis 6.000 G. Falls Bm unterhalb von 3.700 G abfällt, wird der Ausgang von Signalen mit langer Wellenlänge verringert. Falls Bm 6.000 G übersteigt, wird die Überschreibbarkeit verschlechtert. Bm reicht vorzugsweise von 4.000 bis 5.700 G, vorzugsweise von 4.500 bis 5.500 G.
Gemäß dem zweiten Aspekt der vorliegenden Erfindung reicht die Koerzitivkraft Hc von 2.000 bis 3.000 Oe. Hc, wie es hier verwendet wird, ist die Bandlaufrichtung. Falls Hc unterhalb von 2.000 Oe abfällt, kann der gewünschte Ausgang unter kurzer Wellenlänge nicht sichergestellt werden. Falls Hc 3.000 Oe übersteigt, ist der Kopf zur Verwendung bei der Aufzeichnung gesättigt, was es unmöglich macht, den erwünschten Ausgang sicherzustellen. Hc reicht vorzugsweise von 2.050 bis 2.700 Oe, noch bevorzugter von 2.100 bis 2.500 Oe.
Bm und Hc werden unter einem äußeren, magnetischen Feld Hm von 10 kOe mittels einer Magnetflussmesseinrichtung mit vibrierender Probe (erhältlich von Toei Kogyo K.K.) gemessen.
Gemäß dem zweiten Aspekt der vorliegenden Erfindung ist, je höher das Quadratverhältnis der magnetischen Schicht ist und desto niedriger der SFD-Wert davon ist, um so besser die Überschreibbarkeit davon. Das Rechtwinkligkeitsverhältnis der magnetischen Schicht in der Bandlaufrichtung ist allgemein nicht geringer als 0,75, vorzugsweise nicht geringer als 0,80, noch bevorzugter nicht geringer als 0,85. Das Rechtwinkligkeitsverhältnis in zwei Richtungen senkrecht zu der Bandlaufrichtung beträgt vorzugsweise nicht mehr als 80% desjenigen in der Bandlaufrichtung. Der SFD-Wert der magnetischen Schicht ist vorzugsweise nicht größer als 0,6, noch bevorzugter nicht größer als 0,5, und idealerweise 0.
Gemäß dem zweiten Aspekt der vorliegenden Erfindung reicht die Oberflächenrauigkeit Ra entlang der Mittenlinie der magnetischen Schicht von 1,0 bis 3,0 nm. Allgemein ist Ra vorzugsweise so klein wie möglich, um die magnetische Schicht mit ausgezeichneten, elektromagnetischen Eigenschaften auszustatten. Im Gegensatz dazu ist Ra vorzugsweise so groß wie möglich, um die Laufhaltbarkeit der magnetischen Schicht zu erhöhen. Deshalb wird Ra der vorliegenden Erfindung auf einen kleinen Bereich gelegt, innerhalb dem die erwünschte Laufeigenschaften sichergestellt werden können, während die Erfordernisse für den Ausgang bzw. die Wiedergabe und die Überschreibbarkeit sichergestellt werden kann. Falls Ra 3,0 nm übersteigt, verursacht der sich ergebende Abstandsverlust eine Verschlechterung sowohl des Ausgangs bzw. der Wiedergabe als auch der Überschreibbarkeit. Insbesondere wird es schwierig gemacht zu erreichen, dass ein Signal mit kurzer Wellenlänge auf einem Signal mit langer Wellenlänge, das tief in der magnetischen Schicht aufgezeichnet ist, überschrieben wird.
Die RMS-Oberflächenrauigkeit R_RMS, bestimmt durch eine AFM-Evaluierung, reicht vorzugsweise von 2 bis 15 nm.
Gemäß dem zweiten Aspekt der vorliegenden Erfindung reicht die Oberflächenrauigkeit Ra entlang der Mittenlinie des nicht magnetischen Trägers von 0,5 bis 7,0 nm, um die Rauigkeit der Zwischenfläche zwischen der nicht-magnetischen Schicht und der magnetischen Schicht zu verringern und demzufolge die Oberflächeneigenschaften der magnetischen Schicht zu verbessern. Falls Ra des nicht-magnetischen Trägers unterhalb von 0,5 nm fällt, verursacht dies einen Anstieg in dem Reibungskoeffizienten der Oberfläche des nicht-magnetischen Trägers, was es schwierig macht, den Filmbildungsschritt oder den Beschichtungsschritt vorzunehmen, und was demzufolge das Aussehen des gewickelten Bands beeinträchtigt. Falls Ra des nicht-magnetischen Trägers 7,0 nm übersteigt, verursacht dies einen Anstieg in der Oberflächenrauigkeit des magnetischen Aufzeichnungsmediums, was die Wiedergabe und das C/N-Verhältnis verringert. Ra des nicht-magnetischen Trägers reicht vorzugsweise von 0,6 bis 4 nm, noch bevorzugter von 1,0 bis 3 nm.
Ra der magnetischen Schicht und des nicht-magnetischen Trägers werden wie folgt bestimmt. Ra der Oberfläche der Proben auf einem Bereich von ungefähr 250 nm × 250 nm wird, unter Verwendung von TOPO3D, hergestellt von WYKO Corp., durch das MIRAU-Verfahren bestimmt. Die Messwellenlänge beträgt ungefähr 650 nm. Sphärische und zylindrische Korrekturen werden in den Messungen vorgenommen. Dieses Oberflächenrauigkeits-Messgerät ist von einem berührungslosen Typ, der eine optische Interferenz verwendet.
Das magnetische Aufzeichnungsmedium gemäß dem zweiten Aspekt der vorliegenden Erfindung kann, wenn es in Verbindung mit DVC verwendet wird, so angepasst werden, um ein Aufzeichnungssignal mit einer Wellenlänge von 22 μm als ein Synchronisationssignal und ein Datenaufzeichnungssignal mit einer Wellenlänge von 0,488 μm gleichzeitig, während ein Teil des ersteren durch das letztere unter einem Löschen von nicht mehr als –20 dB, vorzugsweise von nicht mehr als –21 dB, noch bevorzugter von nicht mehr als –22 dB, überschrieben wird, aufzuzeichnen. Weiterhin kann das magnetische Aufzeichnungsmedium gemäß dem zweiten Aspekt der vorliegenden Erfindung eine ausreichende Aufzeichnung eines Signals mit kurzer Wellenlänge erreichen ebenso wie die erwünschte Wiedergabe eines Signals unter langer Wellenlänge sicherzustellen. Weiterhin kann die Verringerung dieses Löschens durch Überschreiben dadurch, dass die Dicke der magnetischen Schicht verringert wird, ebenso wie ein Aufzeichnen eines Signals mit kurzer Wellenlänge, wie beispielsweise ein Datensignal tief in die magnetische Schicht hinein, vorgenommen werden. Bei der vorliegenden Erfindung wird es möglich gemacht, einen Aufzeichnungsstrom während des Aufzeichnens eines Datensignals so groß wie möglich hindurchzuführen, was es möglich macht, die erwünschte Kompatibilität mit ME-Bändern sicherzustellen und demzufolge den optimalen Aufzeichnungsstrom bis zu demselben Niveau zu erhöhen, wie dies bei ME-Bändern möglich ist. Dies ist auch von der Sichtweise einer Überschreibbarkeit erwünscht.
Bevorzugte Ausführungsformen des zweiten Aspekts der vorliegenden Erfindung umfassen die folgenden:

(1) die gesamte Dicke des magnetischen Aufzeichnungsmediums der vorliegenden Erfindung reicht von 4,5 bis 8,5 μm;
(2) der nicht-magnetische Träger, der in dem magnetischen Aufzeichnungsmedium der vorliegenden Erfindung verwendet wird, ist ein Polyethylennaphthalatharz oder ein Polyaramidharz;
(3) das nicht-magnetische Pulver, das in der nicht-magnetischen Schicht der vorliegenden Erfindung eingesetzt werden soll, ist eines oder sind mehrere, ausgewählt aus der Gruppe, die aus Titanoxid, α-Eisenoxid, Bariumsulfat, Zinkoxid und Aluminiumdioxid besteht;
(4) die Beschichtungslösung für die magnetische Schicht des magnetischen Aufzeichnungsmediums ist frei von Polyisocyanat;
(5) der Gehalt des Bindemittels in der Beschichtungslösung der magnetischen Schicht reicht von 8 bis 24 Gewichtsteilen pro 100 Gewichtsteilen des ferromagnetischen Metallpulvers, und der Gehalt des nicht-magnetischen Pulvers in der magnetischen Schicht reicht von 3 bis 15 Gewichtsteilen pro 100 Gewichtsteilen; und
(6) die niedrigere, nicht-magnetische Schicht und zumindest die magnetische Schicht benachbart dazu, werden durch ein nass-auf-nass Beschichtungsverfahren präpariert.

Die Menge des Bindemittels, das in der magnetischen Schicht gemäß dem zweiten Aspekt der vorliegenden Erfindung eingebunden werden soll, reicht von 8 bis 24 Gew.-%, vorzugsweise von 12 bis 24 Gew.-%, und zwar basierend auf dem Gewicht des ferromagnetischen Metallpulvers. Wenn das Bindemittel ein Vinylchloridharz enthält, reicht dessen Gehalt von 5 bis 30 Gew.-%. Wenn das Bindemittel ein Polyurethanharz enthält, reicht dessen Gehalt von 2 bis 20 Gew.-%. Wenn das Bindemittel ein Polyisocyanatharz enthält, reicht dessen Gehalt von 2 bis 20 Gew.-%. Vorzugsweise werden diese Komponenten in Kombination verwendet. In einer besonders bevorzugten Ausführungsform ist die magnetische Schicht frei von Polyisocyanat, während die niedrigere, nicht-magnetische Schicht ein Polyisocyanat enthält. Diese Ausführungsform besitzt einen Effekt, zu verhindern, dass das Polyisocyanat in der magnetischen Schicht einer Härtungsreaktion in einer Lösung unterliegt, die eine Agglomeration des ferromagnetischen Metallpulvers verursacht.
Gemäß dem zweiten Aspekt der vorliegenden Erfindung zeigt das Polyurethanharz, falls es als ein Bindemittel verwendet wird, vorzugsweise eine Glasübergangstemperatur von –50 bis 100°C, eine Bruchdehnung von 100 bis 2.000%, einen Spannungsbruch bei 0,05 bis 10 kg/cm² und einen Streckpunkt von 0,05 bis 10 kg/cm².
Die nicht-magnetische Schicht für den ersten und den zweiten Aspekt der vorliegenden Erfindung wird weiter nachfolgend beschrieben.
Das nicht magnetische Pulver, das in die nicht-magnetische Schicht der vorliegenden Erfindung eingearbeitet werden soll, ist nicht speziell beschränkt. Im allgemeinen können ein nicht-magnetisches anorganisches Pulver, Ruß, ein nicht-magnetisches organisches Pulver etc. verwendet werden.
Das nicht-magnetische anorganische Pulver, das in die nicht-magnetische Schicht der vorliegenden Erfindung eingearbeitet werden soll, kann ausgewählt werden aus anorganischen Verbindungen, wie beispielsweise Metalloxid, Metallcarbonat, Metallnitrid, Metallcarbid und Metallsulfid. Beispiele der anorganischen Verbindung schließen ein: α-Aluminiumoxid mit einem Prozentanteil an α-Konvertierung von nicht weniger als 90%, β-Aluminiumoxid, γ-Aluminiumoxid, θ-Aluminiumoxid, Silziumcarbid, Chromoxid, Ceroxid, α-Eisenoxid, Goethit, Korund, Silziumnitrit, Titancarbid, Titanoxid, Silziumdioxid, Zinnoxid, Magnesiumoxid, Wolframoxid, Zirkoniumoxid, Bornitrid, Zinkoxid, Kalziumcarbonat, Kalziumsulfat, Bariumsulfat und Molybdändisulfat. Diese können einzeln oder in Kombination verwendet werden. Unter diesen anorganischen Verbindungen sind Titanoxid, α-Eisenoxid, Bariumsulfat, Zinkoxid, Eisenoxid und Aluminiumoxid unter dem Gesichtspunkt der Verfügbarkeit, der Kosten, der Reinheit und der Gleichmäßigkeit der Qualität bevorzugt. Besonders bevorzugt unter diesen anorganischen Verbindungen sind Titandioxid und α-Eisenoxid.
Der mittlere Teilchendurchmesser eines derartigen nicht-magnetischen anorganischen Pulvers liegt vorzugsweise im Bereich von 0,005 bis 2 μm. Sofern es nötig ist, können nicht-magnetische anorganische Pulver, die unterschiedliche Teilchengrößen aufweisen, in Kombination verwendet werden. Alternativ dazu kann ein einzelnes nicht-magnetisches anorganisches Pulver mit einer breiten Verteilung des Teilchendurchmessers verwendet werden, um dieselben Wirkungen zu erbringen. In einer besonders bevorzugten Ausführungsform liegt der mittlere Teilchendurchmesser des nicht-magnetischen anorganischen Pulvers im Bereich von 0,01 bis 0,2 μm, und besonders im Bereich von 0,02 bis 0,08 μm. Die Klopfdichte des nicht-magnetischen anorganischen Pulvers liegt allgemein im Bereich von 0,05 bis 2 g/ml, bevorzugt im Bereich von 0,2 bis 1,5 g/ml. Der Wassergehalt des nicht-magnetischen anorganischen Pulvers liegt allgemein im Bereich von 0,1 bis 5 Gew.-%, bevorzugt im Bereich von 0,2 bis 3 Gew.-%, und noch mehr bevorzugt im Bereich von 0,3 bis 1,5 Gew.-%. Der pH-Wert des nicht-magnetischen anorganischen Pulvers liegt allgemein im Bereich von 2 bis 11, und bevorzugt im Bereich von 5 bis 10. Die spezifische Oberfläche des nicht-magnetischen anorganischen Pulvers liegt allgemein im Bereich von 1 bis 100 m²/g, bevorzugt im Bereich von 5 bis 70 m²/g, und noch mehr bevorzugt im Bereich von 10 bis 65 m²/g. Die Kristallgröße des nicht-magnetischen anorganischen Pulvers liegt vorzugsweise im Bereich von 0,004 bis 1 μm, und noch mehr bevorzugt im Bereich von 0,075 bis 0,2 μm. Die Ölabsorption des nicht-magnetischen anorganischen Pulvers liegt allgemein im Bereich von 5 bis 100 ml/100 g, bevorzugt im Bereich von 10 bis 80 ml/100 g, und noch mehr bevorzugt im Bereich von 20 bis 60 ml/100 g, bestimmt durch DBP. Die relative Dichte des nicht-magnetischen anorganischen Pulvers liegt allgemein im Bereich von 1 bis 12, und bevorzugt im Bereich von 3 bis 6. Die Form des nicht-magnetischen anorganischen Pulvers kann jede der Formen Nadelform, Kugelform, polyedrische Form und Tafelform sein. Das nadelförmige nicht-magnetische anorganische Pulver, sofern verwendet, hat vorzugsweise eine Hauptachsenlänge von nicht mehr als 0,3 μm. Wenn das Pulver körnig ist, ist sein Teilchendurchmesser vorzugsweise nicht größer als 0,08 μm.
Der Glühverlust des nicht-magnetischen anorganischen Pulvers liegt vorzugsweise im Bereich von nicht mehr als 20 Gew.-%. Im Wesentlichen ist er besonders bevorzugt Null. Die Mohs-Härte des vorstehend beschriebenen nicht-magnetischen anorganischen Pulvers, das in der vorliegenden Erfindung verwendet werden soll, liegt vorzugsweise im Bereich von 4 bis 10. Der Rauigkeitsfaktor der Oberfläche des nicht-magnetischen Pulvers liegt vorzugsweise im Bereich von 0,8 bis 1,5, und noch mehr bevorzugt im Bereich von 0,9 bis 1,2. Das anorganische Pulver weist allgemein eine SA-(Stearinsäure-)Absorption von 1 bis 20 μmol/m², und bevorzugt von 2 bis 15 μmol/m², auf. Das nicht-magnetische Pulver, das in der nicht-magnetischen Schicht enthalten ist, weist vorzugsweise eine Benetzungswärme mit Wasser von 200 bis 600 erg/cm² bei einer Temperatur von 25°C auf. Alternativ dazu kann ein Lösungsmittel, das eine Benetzungswärme mit Wasser in dem oben angegebenen Bereich aufweist, verwendet werden. Die bevorzugte Anzahl an Wassermolekülen auf der Oberfläche des nicht-magnetischen Pulvers bei einer Temperatur von 100 bis 400°C liegt im Bereich von 1 bis 10 pro 100 Å. Der pH-Wert des isoelektrischen Punktes in Wasser liegt vorzugsweise im Bereich von 3 bis 6.
Die Oberfläche des nicht-magnetischen anorganischen Pulvers wird vorzugsweise behandelt mit Al₂O₃, SiO₂, TiO₂, ZrO₂, SnO₂, Sb₂O₃ oder ZnO, noch mehr bevorzugt mit Al₂O₃, SiO₂, TiO₂ oder ZrO₂ und besonders bevorzugt mit Al₂O₃, SiO₂ oder ZrO₂ im Hinblick auf die Dispergierbarkeit. Diese Mittel zur Oberflächenbehandlung können einzeln oder in Kombination verwendet werden. Eine oberflächenbehandelte Schicht, die durch Kopräzipitation erhalten wurde, kann abhängig vom Zweck verwendet werden. Alternativ dazu kann das nicht-magnetische anorganische Pulver mit Aluminiumoxid behandelt werden, dem eine Behandlung der Oberflächenschicht mit Silziumoxid folgt, und umgekehrt. Die oberflächenbehandelte Schicht kann abhängig vom Zweck porös sein. Im Allgemeinen ist die oberflächenbehandelte Schicht vorzugsweise homogen und dicht.
Spezielle Beispiele des nicht-magnetischen anorganischen Pulvers, das in der nicht-magnetischen Schicht der vorliegenden Erfindung enthalten ist, schließen ein: Nanotite (erhältlich von der Firma Showa Denko K.K.), HIT-100, Za-G1 (erhältlich von der Firma Sumitomo Chemical Co., Ltd.), DPN-250, DPN-250BX, DPN-270BX (erhältlich von der Firma Toda Kogyo Corp.), TTO-51 B, TTO-55A, TTO-55B, TTO-55C, TTO-55S, TTO-55D, SN-IOO, α-Eisenoxid E270, E271 und E300 (erhältlich von der Firma Ishihara Sangyo Kaisha, Ltd.), STT-4D, STT-30D, STT-30, STT-65C (erhältlich von der Firma Titan Kogyo K.K.), MT-I00S, MT-100T, MT-150W, MT-500B, MT-600B, MT-100F, MT-500HD (erhältlich von der Firma Teika Co., Ltd.), FINEX-25, BF-1, BF-10, BF-20, ST-M (erhältlich von der Firma Sakai Chemical Industry Co., Ltd.), DEFIC-Y, DEFIC-R (erhältlich von der Firma Dowa Mining Co., Ltd.), AS2BM, TiO2P25 (erhältlich von der Firma Nippon Aerogel K.K.), 100A, 500A (erhältlich von der Firma Ube Industries, Ltd.), und Y-LOP (erhältlich von der Firma Titan Kogyo K.K.), und deren calzinierte Produkte.
Unter diesen nicht-magnetischen anorganischen Pulvern sind Titandioxid-Pulver und α-Eisenoxid-Pulver besonders bevorzugt. Die Synthese von α-Eisenoxid (Hämatit) kann durch Bezugnahme auf die Synthese von -γ-Eisenoxid erreicht werden.
Die Synthese von α-Eisenoxid (Hämatit) kann unter den folgenden Bedingungen bewirkt werden. α-Fe₂O₃-Pulver, das in der vorliegenden Erfindung verwendbar ist, kann hergestellt werden aus einem teilchenförmigen nadelförmigen Goethit als Precursor, der durch verschiedene Verfahren erhältlich ist: (i) ein Verfahren, das die Schritte umfasst, dass man eine wässrige Lösung eines Alkalihydroxids zu einer wässrigen Lösung aus zweiwertigem Eisen in einer Menge, die nicht geringer ist als das Äquivalentgewicht, zusetzt, und danach die resultierende Suspension, die ein Eisen(II)hydroxid-Kolloid enthält, mit einem sauerstoffhaltigen Gas bei einem pH-Wert von nicht weniger als 11 und einer Temperatur nicht höher als 80°C belüftet, so dass sie eine Oxidationsreaktion eingeht, um einen teil chenförmigen nadelförmigen Goethit herzustellen; (ii) ein Verfahren, das die Schritte umfasst, dass man eine wässrige Lösung aus zweiwertigem Eisen mit einer wässrigen Lösung eines Alkalicarbonats umsetzt, um eine Suspension zu erhalten, die FeCO₃ enthält, und danach die Suspension mit einem sauerstoffhaltigen Gas belüftet, so dass sie eine Oxidationsreaktion eingeht, um einen teilchenförmigen spindelförmigen Goethit herzustellen; (iii) ein Verfahren, das die Schritte umfasst, dass man eine wässrige Lösung eines Alkalihydroxids oder eine wässrige Lösung eines Alkalicarbonats zu einer wässrigen Lösung aus zweiwertigem Eisen in einer Menge, die geringer ist als das Äquivalentgewicht, zusetzt, um eine wässrige Lösung aus zweiwertigem Eisen zu erhalten, die ein Eisen(II)hydroxid-Kolloid enthält, die wässrige Lösung mit einem sauerstoffhaltigen Gas belüftet, so dass sie eine Oxidationsreaktion eingeht, um einen teilchenförmigen nadelförmigen Goethit herzustellen, eine wässrige Lösung eines Alkalihydroxids zu der wässrigen Lösung aus zweiwertigem Eisen, die nadelförmige Goethit-Kernteilchen in einer Menge enthält, die nicht geringer ist als die Äquivalentmenge von Fe²⁺, zusetzt, und danach die wässrige Lösung mit einem sauerstoffhaltigen Gas belüftet, um die nadelförmigen Goethit-Kernteilchen wachsen zu lassen; und (iv) ein Verfahren, das die Schritte umfasst, dass man eine wässrige Lösung eines Alkalihydroxids oder eine wässrige Lösung eines Alkalicarbonats zu einer wässrigen Lösung aus zweiwertigem Eisen in einer Menge, die geringer ist als das Äquivalentgewicht, zusetzt, um eine wässrige Lösung aus zweiwertigem Eisen zu erhalten, die ein Eisen(II)hydroxid-Kolloid enthält, die wässrige Lösung aus zweiwertigem Eisen mit einem sauerstoffhaltigen Gas belüftet, so dass sie eine Oxidationsreaktion eingeht, und nadelförmige Geothit-Kernteilchen wachsen lässt, und anschließend die nadelförmigen Goethit-Kernteilchen in einer sauren oder neutralen Umgebung wachsen läßt.
Fremdelemente, die allgemein in dem Synthese-System von Goethit eingebaut wurden, um die Eigenschaften des Goethit-Pulvers zu verbessern, wie beispielsweise Ni, Zn, P und Si können zugegen sein.
Der teilchenförmige nadelförmige Goethit als Vorstufe oder Precursor kann bei einer Temperatur von 200 bis 500°C dehydratisiert werden, gegebenenfalls durch eine nachfolgende Wärmebehandlung zum Glühen bei einer Temperatur von 350 bis 800°C, um ein teilchenförmiges nadelförmiges α-Fe₂O₃ zu erhalten.
Der teilchenförmige nadelförmige Goethit, der dehydratisiert oder geglüht werden soll, kann einen Sinter-Inhibitor, wie beispielsweise P, Si, B, Zr und Sr, aufweisen, der auf dessen Oberfläche aufgebracht wurde.
Der Grund, warum der teilchenförmige nadelförmige Goethit bei einer Temperatur von 350 bis 800°C wärmebehandelt und geglüht wird, ist der, dass Hohlräume bzw. Leerstellen in der Oberfläche des teilchenförmigen nadelförmigen FeO₃, die durch Dehydratisieren erhalten werden, vorzugsweise durch Schmelzen der Oberfläche der Teilchen gefüllt werden, um eine glatte Oberfläche bereitzustellen.
Das teilchenförmige α-Fe₂O₃, das in der vorliegenden Erfindung verwendbar ist, kann durch ein Verfahren erhalten werden, das die Schritte umfasst, dass man das oben genannte teilchenförmige nadelförmige α-Fe₂O₃, das durch Dehydratisieren oder Glühen erhalten wurde, in einer wässrigen Lösung dispergiert, um eine Suspension zu erhalten, eine Aluminiumverbindung der Suspension zusetzt, den pH-Wert der Suspension einstellt, um die Oberfläche des α-Fe₂O₃ mit den oben genannten Zusatzverbindungen zu beschichten, die Suspension filtriert und anschließend den Rückstand spült, trocknet, zerkleinert und gegebenenfalls entlüftet und verdichtet. Beispiele der Aluminiumverbindung schließen ein Aluminiumsalz, wie beispielsweise Aluminiumacetat, Aluminiumsulfat, Aluminiumchlorid und Aluminiumnitrat, oder ein Alkalialuminat, wie beispielsweise Natriumaluminat, ein. Die zugesetzte Menge der Aluminiumverbindung liegt allgemein im Bereich von 0,01 bis 50 Gew.-%, bezogen auf das Gewicht des teilchenförmigen α-Fe₂O₃, berechnet als Aluminium. Wenn die zugesetzte Menge der Aluminiumverbindung unter 0,01 Gew.-% fällt, ist die Dispersion der Aluminiumverbindung in dem Bindemittel-Harz nicht ausreichend. Wenn die zugesetzte Menge der Aluminiumverbindung 50 Gew.-% übersteigt, treten die Aluminiumverbindungen, die an einer anderen Stelle als der Oberfläche der Teilchen suspendiert sind, nachteilig miteinander in Wechselwirkung.
Das nicht-magnetische Pulver, das in die untere nicht-magnetische Schicht eingearbeitet werden soll, kann zusätzlich zu der Aluminiumverbindung mit einer Silziumverbindung und einer oder mehreren Verbindungen) beschichtet werden, die ausgewählt sind aus der Gruppe, die besteht aus P-, Ti-, Mn-, Ni-, Zn-, Zr-, Sn- und Sb-Verbindungen. Die zugesetzte Menge dieser Verbindungen, die mit der Aluminiumverbindung verwendet werden, liegt allgemein jeweils im Bereich von 0,01 bis 50 Gew.-%, bezogen auf das Gewicht des α-Fe₂O₃. Wenn die zugesetzte Menge dieser Verbindungen jeweils unter 0,01 Gew.-% fällt, kann sie den Effekt der Verstärkung der Dispergierbarkeit des Pulvers nur gering oder gar nicht ausüben. Wenn die zugesetzte Menge dieser Verbindungen jeweils 50 Gew.-% übersteigt, treten die Verbindungen, die an einer anderen Stelle als der Oberfläche der Teilchen suspendiert sind, nachteilig miteinander in Wechselwirkung.
Titandioxid wird nachfolgend weiter beschrieben. Die Herstellung von Titandioxid kann im allgemeinen durch ein Sulfatverfahren oder Chlorverfahren ausgeführt werden.
In dem Sulfatverfahren wird Ilumenit-Erz mit Schwefelsäure digeriert, um Ti, Fe etc. in Form der Sulfate zu extrahieren. Eisensulfat wird anschließend durch Kristallisation entfernt. Die verbleibende Titanylsulfat-Lösung wird durch Filtration gereinigt und danach thermisch hydrolysiert, um zu bewirken, dass wasserhaltiges Titanhydroxid ausgefällt wird. Das auf diese Weise ausgefällte wasserhaltige Titanhydroxid wird filtriert und anschließend gewaschen. Verunreinigungen werden durch Waschen entfernt. Ein Mittel zur Einstellung des Teilchendurchmessers oder dergleichen wird danach dem Material zugesetzt. Das Material wird anschließend bei einer Temperatur von 80 bis 1.000°C calziniert, um grobes Titandioxid herzustellen. Das Titandioxid liegt als Rutil-Typ oder als Anatas-Typ vor, abhängig von der Art des Nukleierungsmittels, das bei der Hydrolysierung zugesetzt wurde. Das grobe Titandioxid kann gemahlen, klassifiziert und danach einer Oberflächenbehandlung etc. unterworfen werden, um das erwünschte nicht-magnetische Pulver herzustellen.
In dem Chlorverfahren wird natürlicher Rutil oder synthetischer Rutil als Erz verwendet. Das Erz wird bei einer hohen Temperatur unter reduzierenden Bedingungen chloriert, so dass Ti in TiCl₄ überführt wird und Fe in FeCl₂ überführt wird. Das durch Abkühlen fest gewordene Eisenoxid wird von dem flüssigen TiCl₄ abgetrennt. Das resultierende grobe TiCl₄ wird anschließend durch Fraktionieren gereinigt. Dem TiCl₄ wird danach eim Nukleierungsmittel zugesetzt. Die Reaktionsmischung wird kurzzeitig mit Sauerstoff bei einer Temperatur von nicht weniger als 1.000°C zur Reaktion gebracht, um rohes Titandioxid zu erhalten. Das rohe Titandioxid, das durch das oxidative Aufschlußverfahren hergestellt worden war, wird danach in derselben Weise wie in dem Sulfat-Verfahren einer Nachbearbeitung unterworfen, damit es als Pigment verwendet werden kann.
Bei der Oberflächenbehandlung kann das vorgenannte rohe Titandioxid trockengemahlen, mit Wasser und einem Dispergiermittel nassgemahlen und anschließend einer Zentrifugalabscheidung unterworfen werden, um grobe Teilchen zu entfernen. Die resultierende feine Aufschlämmung wird in den Oberflächenbehandlungs-Behälter überführt, in dem sie anschließend mit einem Metallhydroxid beschichtet wird. Beispielsweise wird eine vorbestimmte Menge einer wässrigen Lösung eines Salzes, wie beispielsweise Al, Si, Ti, Zr, Sb, Sn und Zn, in dem Oberflächenbehandlungs-Behälter hergestellt. Die wässrige Salzlösung wird danach mit einer Säure oder einem Alkali neutralisiert, um ein wasserhaltiges Oxid herzustellen, mit dem die Oberfläche der Titandioxid-Teilchen beschichtet wird. Die wasserlöslichen Salze, die als Nebenprodukt hergestellt werden, werden durch Dekantieren, Filtrieren und Waschen entfernt. Die Aufschlämmung wird auf einen passenden pH-Wert eingestellt, filtriert und anschließend mit reinem Wasser gewaschen. Der auf diese Weise gewaschene Kuchen wird danach mit einem Sprühtrockner oder Bandtrockner getrocknet. Das getrocknete Material wird letztendlich mittels einer Strahlmühle gemahlen, um ein Produkt bereitzustellen. Anstatt der Behandlung in einem wässrigen System kann das Titandioxid-Pulver einer Oberflächenbehandlung mit Al oder Si unterworfen werden, indem man AlCl₃- oder SiCl₄-Dampf durch das Pulver hindurchströmen lässt, und anschließend Wasserdampf zuführt. Für die Herstellung anderer Pigmente als nicht-magnetisches Pulver kann Bezug genommen werden auf die Druckschrift "G.D. Parfitt und K.S.W. Sing, Characterization of Powder Surfaces, Academic Press, 1976".
Ruß kann in die nicht-magnetische Schicht eingearbeitet werden, um sowohl den spezifischen Oberflächenwiderstand Rs der Oberfläche und deren Lichtdurchlässigkeit zu verringern, als auch eine erwünschte Vickers-Mikrohärte bereitzustellen. Die Vickers-Mikrohärte der nicht magnetischen Schicht liegt allgemein im Bereich von 25 bis 60 kg/mm², bevorzugt im Bereich von 30 bis 50 kg/mm², um einen gut eingestellten Kopfkontakt zu erreichen. Die Vickers-Mikrohärte der nicht-magnetischen Schicht kann mittels eines Dünnfilm-Härte-Meßgerätes HMA-400, das von der Firma NEC Corporation erhältlich ist, bestimmt werden, mit einer dreieckigen pyramidalen Diamantnadel, die eine Schärfe von 80 0 hat und einen Spitzenradius von 0,1 μm als Eindruck-Fuß aufweist.
Die Lichtdurchlässigkeit der nicht-magnetischen Schicht beträgt im allgemeinen nicht mehr als 3% im Hinblick auf infrarote Strahlung mit einer Wellenlänge von etwa 900 nm, z.B. nicht mehr als 0,8% für VHS-Bänder als Industriestandard. Zu diesem Zweck können Ofenruß für Kautschuk, Thermalruß für Kautschuk, Acetylenruß, etc., verwendet werden.
Der Ruß zeigt eine spezifische Oberfläche (BET) von 100 bis 500 m²/g, bevorzugt 150 bis 400 m²/g, und eine Ölabsorption von 20 bis 400 ml/100 g, bevorzugt 30 bis 200 ml/100 g, bestimmt durch DBP. Der Ruß zeigt einen Teilchendurchmesser von 5 bis 80 μm, vorzugsweise von 10 bis 50 μm, und besonders bevorzugt von 10 bis 40 μm. Der Ruß weist vorzugsweise einen pH-Wert von 2 bis 10, einen Wassergehalt von 0,1 bis 10% und eine Klopfdichte von 0,1 bis 1 g/ml auf.
Spezielle Beispiele des Rußes, der in der vorliegenden Erfindung verwendbar ist, schließen ein: BLACKPEARLS 2000, 1300, 1000, 900, 800, 880, 700, VULCAN XC-72 (erhältlich von der Firma Cabot Corporation), #3050B, 3150B, 3250B, #3750B, #3950B, #950, #650B, #970B, #850B, MA-600 (erhältlich von der Firma Mitsubishi Chemical Corporation), CONDUCTEX SC, RAVEN 8800, 8000, 7000, 5750, 5250, 3500, 2100, 2000, 1800, 1500, 1255, 1250 (erhältlich von der Firma Columbia Carbon Corporation) und Ketchen Black EC (erhältlich von der Firma Aczo Corporation). Diese Ruße können vor der Verwendung mit einem Dispergiermittel oberflächenbehandelt, mit einem Harz gepropft oder partiell graphitisiert werden. Diese Ruße können der magnetischen Beschichtung in Form einer Dispersion in einem Bindemittel zugesetzt werden. Diese Ruße können in einer Menge von nicht mehr als 50 Gew.-%, bezogen auf das Gewicht des nicht-magnetischen Pulvers, oder in einer Menge von nicht mehr als 40 Gew.-%, bezogen auf das Gesamtgewicht der nicht-magnetischen Schicht, verwendet werden. Diese Ruße können einzeln oder in Kombination verwendet werden.
Bezüglich der Details der Ruße, die in der vorliegenden Erfindung verwendbar sind, kann Bezug genommen werden auf die Druckschrift "Carbon Black Binran (Handbook of Carbon Black), Carbon Black Kyokai, Japan".
Ein organisches Pulver kann darüber hinaus in Abhängigkeit vom Zweck in die nicht-magnetische Schicht eingearbeitet werden. Acrylstyrol-Harzpulver, Benzoguanamin-Harzpulver, Melamin-Harzpulver und Phthalocyanin-Pigment können beispielsweise ver wendet werden. Darüber hinaus können ein Polyolefin-Harzpulver, ein Polyester-Harzpulver, ein Polyamid-Harzpulver, ein Polyimid-Harzpulver und ein Polyfluorethylen-Harz verwendet werden. Die Herstellung dieser organischen Pulver kann erreicht werden durch das Verfahren, das beispielsweise in den Druckschriften JP-A-62-18564 und JP-A-60-255827 beschrieben ist.
Es ist allgemeine Praxis, eine Grundierungsschicht in einem gewöhnlichen magnetischen Aufzeichnungsmedium bereitzustellen, um die Haftung zwischen dem Träger und der Magnetschicht oder anderen Schichten, die gemäß der vorliegenden Erfindung ebenso aufgebracht werden können, zu verstärken. Die Dicke der Grundierungsschicht liegt allgemein im Bereich von nicht mehr als 0,5 μm.
Als Bindemittel, Gleitmittel, Dispergiermittel, Zusatzstoffe und Lösungsmittel, die in die nicht-magnetische Schicht eingearbeitet werden sollen, und als Verfahren zum Dispergieren dieser Bestandteile können solche eingesetzt werden, die für die Magnetschicht verwendet werden. Besonders was die Menge und Art des Bindemittels, der Zusatzstoffe und des Dispergiermittels betrifft, kann das bekannte Verfahren für die Magnetschicht verwendet werden.
Die Magnetschicht für den ersten und zweiten Aspekt der vorliegenden Erfindung wird nachfolgend weiter beschrieben.
Als ferromagnetisches Pulver, das in die Magnetschicht der vorliegenden Erfindung eingearbeitet werden soll, kann ein bekanntes ferromagnetisches Pulver verwendet werden, wie beispielsweise ein ferromagnetisches Metallpulver, das hauptsächlich aus α-Fe, Ni oder Co (nicht weniger als 75%) zusammengesetzt ist, verwendet werden. Unter den ferromagnetischen Metallpulvern ist ein ferromagnetisches Legierungspulver bevorzugt, das hauptsächlich aus α-Fe zusammengesetzt ist. Ein derartiges ferromagnetisches Pulver kann darüber hinaus andere Atome als die vorgenannten Atome enthalten, wie beispielsweise Al, Si, S, Sc, Ca, Ti, V, Cr, Cu, Y, Mo, Rh, Pd, Ag, Sn, Sb, Te, Ba, Ta, W, Re, Au, Hg, Pb, Bi, La, Ce, Pr, Nd, P, Co, Mn, Zn, Ni, Sr und B. Besonders Al, Si, Ca, Y, Ba, La, Nd, Co, Ni und B sind wichtige Elemente, die zusätzlich zu α-Fe in dem ferromagnetischen Metallpulver enthalten sein sollen. Ein derartiges ferromagnetisches Pulver kann mit einem Dispergiermittel, Gleitmittel, oberflächenaktiven Mittel oder antistatischen Mittel vor dem Dispergieren behandelt werden, wie dies später beschrieben wird. Dies wird weiter beschrieben in den Druckschriften JP-B-44-14090 (der Begriff "JP-B", wie er vorliegend verwendet wird, bedeutet eine geprüfte japanische Patentveröffentlichung), JP-B-45-18372, JP-B-47-22062, JP-B-47-22513, JP-B-46-28466, JP-B-46-38755, JP-B-47-4286, JP-B-47-12422, JP-B-47-17284, JP-B-47-18509, JP-B-47-18573, JP-B-39-10307, JP-B-48-39639 und den US-Patenten 3,026,215, 3,031,341, 3,100,194, 3,242,005 und 3,389,014.
Das ferromagnetische Metallpulver kann eine geringe Menge Hydroxid oder Oxid enthalten. Um ein derartiges ferromagnetisches Legierungspulver herzustellen, können bekannte Herstellungsverfahren verwendet werden. Diese Verfahren schließen ein: ein Verfahren, das die Reduktion mit einem gemischten Salz einer organischen Säure (hauptsächlich Oxalat) und einem reduzierenden Gas, wie beispielsweise Wasserstoff, umfasst; ein Verfahren, das die Reduktion von Eisenoxid mit einem reduzierenden Gas, wie beispielsweise Wasserstoff, umfasst, um Fe oder Fe-Co-Teilchen zu erhalten; ein Verfahren, das die Pyrolyse einer metallischen Carbonylverbindung umfasst; ein Verfahren, das die Zugabe eines reduzierenden Mittels, wie beispielsweise Natriumborhydrid, Hypophosphit und Hydrazin zu einer wässrigen Lösung eines ferromagnetischen Metalls umfasst, um das ferromagnetische Metall zu reduzieren; und ein Verfahren, das die Verdampfung eines Metalls in einem Inertgas unter verringertem Druck umfasst, um ein feinverteiltes Pulver zu erhalten. Das auf diese Weise erhaltene ferromagnetische Metallpulver kann einer bekannten Desoxidations-Behandlung unterworfen werden, wie beispielsweise einem Verfahren, das die Schritte umfasst, dass das ferromagnetische Metallpulver in ein organisches Lösungsmittel eingetaucht wird und anschließend das Material getrocknet wird; einem Verfahren, das die Schritte umfasst, dass das ferromagnetische Metallpulver in ein organisches Lösungsmittel eingetaucht wird, in das ein sauerstoffhaltiges Gas eingeblasen wird, um einen Oxidfilm auf der Oberfläche des ferromagnetischen Metallpulvers auszubilden, und anschließend das Material getrocknet wird; und einem Verfahren, das die Schritte umfasst, dass der Partialdruck des Sauerstoffgases und Inertgases anstelle der Verwendung eines organischen Lösungsmittels so eingestellt werden, um einen Oxidfilm auf der Oberfläche des ferromagnetischen Metallpulvers zu bilden.
Die Koerzitivkraft Hc des ferromagnetischen Metallpulvers, das in der Magnetschicht enthalten sein soll, liegt allgemein im Bereich von 1.500 bis 4.000 Oe, bevorzugt im Bereich von 1.800 bis 3.500 Oe, und noch mehr bevorzugt im Bereich von 2.000 bis 3.000 Oe. Die Sättigungsmagnetisierung δs des ferromagnetischen Metallpulvers liegt allgemein im Bereich von 100 bis 190 emu/g, bevorzugt im Bereich von 125 bis 180 emu/g, und noch mehr bevorzugt im Bereich von 130 bis 160 emu/g. Die Länge der Hauptachse des ferromagnetischen Metallpulvers liegt allgemein im Bereich von 0,03 bis 0,25 μm, bevorzugt im Bereich von 0,04 bis 0,15 μm, und noch mehr bevorzugt im Bereich von 0,05 bis 0,13 μm. Die Kristallgröße des ferromagnetischen Metallpulvers liegt allgemein im Bereich von 80 bis 300 Å, bevorzugt im Bereich von 100 bis 200 Å, und noch mehr bevorzugt im Bereich von 120 bis 190 Å. Das Nadelförmigkeits-Verhältnis des ferromagnetischen Metallpulvers liegt vorzugsweise im Bereich von 4 bis 18, noch mehr bevorzugt im Bereich von 5 bis 12. Der Wassergehalt des ferromagnetischen Metallpulvers liegt vorzugsweise im Bereich von 0,01 bis 2%. Der Wassergehalt des ferromagnetischen Metallpulvers wird vorzugsweise in Abhängigkeit von der Art des verwendeten Bindemittels optimiert.
Das ferromagnetische Metallpulver, das in die Magnetschicht der vorliegenden Erfindung eingearbeitet werden soll, weist allgemein eine spezifische Oberfläche von 25 bis 80 m²/g, bevorzugt von 50 bis 70 m²/g auf, bestimmt durch das BET-Verfahren. Wenn die spezifische Oberfläche unter 25 m²/g fällt, kann das resultierende magnetische Aufzeichnungsmedium unter einem hohen Geräusch leiden. Wenn die spezifische Oberfläche 80 m²/g übersteigt, können die erwünschten Oberflächen-Eigenschaften nicht leicht erhalten werden.
Der pH-Wert des ferromagnetischen Metallpulvers wird vorzugsweise in Abhängigkeit von der Art des in Kombination verwendeten Bindemittels optimiert. Der pH-Wert des ferromagnetischen Metallpulvers liegt allgemein im Bereich von 4 bis 12, bevorzugt im Bereich von 6 bis 10. Das ferromagnetische Metallpulver kann einer Oberflächenbehandlung mit Al, Si, P oder deren Oxide, falls erforderlich, unterworfen werden. Die Menge derartiger Mittel zur Oberflächenbehandlung liegt im Bereich von 0,1 bis 10%. Die Adsorption eines Gleitmittels, wie beispielsweise einer aliphatischen Säure, durch das auf diese Weise oberflächenbehandelte ferromagnetische Metallpulver liegt vorteilhafterweise im Bereich von 100 mg/m². In den Fällen, in denen das ferromagnetische Metallpulver lösliche anor ganische Ionen, wie beispielsweise Na-, Ca-, Fe-, Ni- und Sr-Ionen enthalten kann, gibt es in einigen Fällen, wenn der Gehalt dieser anorganischen Ionen 200 ppm oder weniger beträgt, keinen merklichen Einfluß auf die Eigenschaften der Magnetschicht.
Das ferromagnetische Metallpulver, das gemäß der vorliegenden Erfindung verwendet werden soll, weist vorzugsweise einen Hohlraum so gering als möglich auf, d.h. 20 Vol.-% oder weniger, noch mehr bevorzugt 0 bis 5 Vol.-%. Die Form der ferromagnetischen Metallteilchen kann ausgewählt sein aus den Formen Nadelform, Kornform, Reiskornform, Tafelform etc., um die oben angegebenen Erfordernisse für die Teilchengröße zu erfüllen. Um den SFD-Wert des ferromagnetischen Metallpulvers auf nicht mehr als 0,6 zu halten, muss die Verteilung von Hc in dem ferromagnetischen Metallpulver verringert werden. Zu diesem Zweck kann die Teilchengrößen-Verteilung von Goethit verbessert werden, und γ-(Hämatit kann daran gehindert werden, gesintert zu werden.
Als Bindemittel-Harze, die in der vorliegenden Erfindung verwendet werden sollen, können bekannte thermoplastische Harze, wärmehärtbare Kunststoffe, Reaktivharze oder Mischungen davon verwendet werden.
Beispiele der thermoplastischen Harze schließen solche ein, die eine Glasübergangs-Temperatur von –100 bis 150°C, ein Zahlenmittel des Molekulargewichts von 1.000 bis 200.000, vorzugsweise 10.000 bis 100.000, und einen Polymerisationsgrad von etwa 50 bis 1.000 aufweisen. Spezifische Beispiele derartiger thermoplastischer Harze schließen Polymere oder Copolymere ein, die die Bausteine Vinylchlorid, Vinylacetat, Vinylalkohol, Maleinsäure, Acrylsäure, Acrylsäureester, Vinylidenchlorid, Acrylonitril, Methacrylsäure, Methacrylsäureester, Styrol, Butadien, Ethylen, Vinylbutyral, Vinylacetal, Vinylether, etc., enthalten, Polyurethan-Harze und verschiedene Kautschuk-Harze ein.
Spezielle Beispiele der wärmehärtbaren Kunststoffe und Reaktivharze schließen ein: Phenol-Harz, Epoxy-Harz, härtbares Polyurethan-Harz, Harnstoff-Harz, Melamin-Harz, Alkyd-Harz, reaktives Acrylsäure-Harz, Formaldehyd-Harz, Silikon-Harz, Epoxy-Polyamid-Harz, eine Mischung aus Polyester-Harz und Isocyanat-Prepolymer, eine Mischung aus Polyester-Polyol und Polyisocyanat und eine Mischung aus Polyurethan und Polyisocyanat.
Diese Harze werden weiter beschrieben in der Druckschrift "Plastic Handbook", Asakura Shoten, Japan.
Darüber hinaus können bekannte mit Elektronenstrahlung härtbare Harze in jede der Schicht nicht-magnetische Schicht oder Magnetschicht eingearbeitet werden.
Beispiele dieser Harze und ihrer Herstellungsverfahren werden weiter beschrieben in der Druckschrift JP-A-62-256219.
Die oben beschriebenen Harze können einzeln oder in Kombination verwendet werden. Bevorzugte Beispiele einer solchen Kombination von Harzen schließen ein: eine Kombination aus wenigstens einem Harz, das gewählt ist aus Vinylchlorid-Harz, Vinylchlorid-Vinylacetat-Harz, Vinylchlorid-Vinylacetat-Vinylalkohol-Harz und Vinylchlorid-Vinylacetat-Maleinsäureanhydrid-Copolymer mit einem Polyurethan-Harz und eine Kombination daraus mit Polyisocyanat. Beispiele der Struktur von Polyurethan-Harzen, die in der vorliegenden Erfindung verwendet werden können, schließen bekannte Strukturen, wie beispielsweise Polyester-Polyurethan, Polyether-Polyurethan, Polyether-Polyester-Polyurethan, Polycarbonat-Polyurethan, Polyester-Polycarbonat-Polyurethan und Polycaprolacton-Polyurethan ein. Von all diesen Bindemitteln können solche wahlweise verwendet werden, in denen wenigstens eine polare Gruppe, die gewählt ist aus -COOM, -SO₃M, -OSO₃M, -P=O(OM)_2' -O-P=(OM)₂ (wobei M für ein Wasserstoffatom oder eine Alkalimetallsalz-Gruppe steht), -OH, -NR², -N⁺R³ (wobei R für eine Kohlenwasserstoff-Gruppe steht), Epoxy-Gruppe, -SH, -CN, Sulfobetain, Carboxybetain und Phosphobetain, durch eine Copolymerisations- oder Additions-Reaktion eingeführt wurde, um eine bessere Dispergierbarkeit und Haltbarkeit zu erreichen. Die Menge einer derartigen polaren Gruppe liegt allgemein im Bereich von 10^–1 bis 10^–8 mol/g, vorzugsweise im Bereich von 10^–2 bis 10^–6 mol/g.
Spezielle Beispiele dieser Bindemittel, die in der vorliegenden Erfindung verwendet werden sollen, schließen ein: V AGH, VYHH, VMCH, VAGF, VAGD, VROH, VYES, VYNC, VMCC, XYHL, XYSG, PKHH, PKHJ, PKHC und PKFE, erhältlich von der Firma Union Carbide, MPR-TA, MPR-TA5, MPR-TAL, MPR-TSN, MPR-TMF, MPR-TS, MPR-TM und MPR-TAO, erhältlich von der Firma Nisshin Kagaku Kogyo K.K., 1000W, DX80, DX81, DX82, DX83 und 100FD, erhältlich von der Firma The Electro Chemical Industrial Co., Ltd., MR-104, MR-105, MR110, MR100, 400X-110A, erhältlich von der Firma Nippon Zeon, Nippolan N2301, N2302 und N2304, erhältlich von der Firma Nippon Urethane, T-5105, T-R3080 und T-5201, Barnok D-400 und D-210-80, und Crisbon 6109 und 7209, erhältlich von der Firma Dainippon Ink and Chemicals, Incorporated, Vylon UR8200, UR8300, UR8600, UR5500, UR4300 , RV530, RV280, FB-84 und FB-79, erhältlich von der Firma Toyobo Co., Ltd., Difelamin 4020, 5020, 5100, 5300, 9020, 9022 und 7020, erhältlich von der Firma Dainichi Seika K.K., MX5004, erhältlich von der Firma Mitsubishi Chemical Industries, Ltd., Saprene SP-150, TIM-3003 und TIM-3005, erhältlich von der Firma Sanyo Kasei, K.K., und Salan F310 and F210, erhältlich von der Firma Asahi Chemical Industry Co., Ltd.. Bevorzugt unter diesen Komponenten sind MR-104, MR110, UR-8200, UR-8300, UR-8600, UR-5500, UR-4300 und TIM-3005.
Das magnetische Aufzeichnungsmedium gemäß der vorliegenden Erfindung umfasst wenigstens zwei Schichten, d.h. die nicht-magnetische Schicht und die Magnetschicht. Die nicht-magnetische Schicht und die Magnetschicht können jeweils eine einzelne Schicht oder eine Mehrschichten-Struktur aufweisen. Demgemäß kann die Menge des Bindemittels, die Menge an Vinylchlorid-Harz, Polyurethan-Harz, Polyisocyanat oder anderen Harzen, die in dem Bindemittel enthalten sein sollen, das Molekulargewicht der Harz-Bestandteile der Magnetschicht, die Menge der polaren Gruppe oder die physikalischen Eigenschaften der oben genannten Harze von Schicht zu Schicht gemäß der vorliegenden Erfindung verändert werden. Das bekannte Verfahren für eine Mehrschichten-Magnetschicht kann eingesetzt werden. Wenn sich beispielsweise die Menge des Bindemittels zwischen der oberen Schicht (Magnetschicht), der unteren Schicht (nicht-magnetische Schicht) und der Zwischenschicht (Magnetschicht oder nicht-magnetische Schicht) unterscheidet, ist es nützlich, die Menge des Bindemittels, die in der Magnetschicht enthalten sein soll, zu erhöhen, um das Auftreten von Kratzern auf der Oberfläche der Magnetschicht zu verringern. Um den Kontakt des magnetischen Aufzeichnungsmediums mit dem Kopf zu verbessern, kann die Menge des Bindemittels, die in den Zwischenschichten enthalten sein soll, und die verschieden ist von derjenigen der Magnetschicht, erhöht werden, um das magnetische Aufzeichnungsmedium flexibel zu machen.
Beispiele der Polyisocyanate, die in der vorliegenden Erfindung verwendet werden können, schließen ein: Isocyanate, wie beispielsweise Tolylendiisocyanat, 4,4'- Diphenylmethandiisocyanat, Hexanmethylendiisocyanat, Xylylendiisocyanat, Naphthylen-1,5-diisocyanat, o-Toluidindiisocyanat, Isophorondiisocyanat und Triphenylmethantriisocyanat, Reaktionsprodukte dieser Isocyanate mit Polyalkoholen, und Polyisocyanate, die durch Kondensation von Isocyanaten hergestellt werden. Beispiele der Handelsnamen dieser im Handel erhältlichen Isocyanate schließen ein: Colonate L, Colonate HL, Colonate 2030, Colonate 2031, Millionate MR und Millionate MTL, erhältlich von der Firma Nippon Polyurethane, Takenate D-102, Takenate D-110N, Takenate D-200 und Takenate D-202, erhältlich von der Firma Takeda Chemical Industries, Ltd., und Desmodur L, Desmodur IL, Desmodur N und Desmodur HL, erhältlich von der Firma Sumitomo Bayer. Diese Isocyanate können einzeln verwendet werden. Um den besten Gebrauch von der unterschiedlichen Härtungsreaktivität zu machen, können alternativ dazu zwei oder mehrere dieser Isocyanate in Kombination sowohl in der nicht-magnetischen Schicht als auch der Magnetschicht verwendet werden.
Beispiele des Rußes, der in die Magnetschicht der vorliegenden Erfindung eingearbeitet werden soll, schließen ein: Ofenruß für Kautschuk, Thermalruß für Kautschuk, Ruß für Farbe, Acetylen-Ruß, etc.. Ein derartiger Ruß weist vorzugsweise eine spezifische Oberfläche von 5 bis 500 m²/g, eine DBP-Öladsorption von 10 bis 400 ml/100 g, einen Teilchendurchmesser von 5 nm bis 300 nm, einen pH-Wert von 2 bis 10, einen Wassergehalt von 0,1 bis 10% und eine Klopfdichte von 0,1 bis 1 g/cm³ auf. Spezielle Beispiele von Ruß, der in der vorliegenden Erfindung verwendet werden soll, schließen ein: BLACKPEARLS 2000,1300, 1000, 900, 800, 880, 700, VULCAN und XC-72, hergestellt von der Firma Cabot, #80, #60, #55, #50 und #35, hergestellt von der Firma Asahi Carbon, #2400, #2300, #900, #1000, #30, #40 und #10B, hergestellt von der Firma Mitsubishi Chemical Industries, Ltd., CONDUCTEX SC und RAVEN 150, 50 40 und 15, hergestellt von der Firma Columbia Carbon.
Diese Ruße können vor der Verwendung mit einem Dispergiermittel oberflächenbehandelt, mit einem Harz gepropft oder partiell graphitisiert werden. Diese Ruße können vorher in einem Bindemittel dispergiert werden, bevor sie der nicht-magnetischen Beschichtung zugesetzt werden. Diese Ruße können einzeln oder in Kombination verwendet werden. Wenn Ruß verwendet werden soll, liegt sein Gehalt vorzugsweise im Bereich von 0,1 bis 30%, bezogen auf das Gewicht des ferromagnetischen Pulvers. Der Ruß dient dazu, die Aufladung der Magnetschicht zu inhibieren, die Reibungszahl zu verringern, einen Licht-Abschirmungseffekt bereitzustellen, die Filmfestigkeit zu verstärken etc.. Es versteht sich, dass diese Ruße im Hinblick auf ihre Art, ihren Gehalt und ihre Kombination von der Magnetschicht zu der nicht-magnetischen Schicht verschieden sein können in Abhängigkeit von den vorher angegegebenen Eigenschaften, wie beispielsweise Teilchengröße, Öladsorption, elektrische Leitfähigkeit und pH-Wert. Für Ruße, die in die obere Schicht der vorliegenden Erfindung eingearbeitet werden können, kann Bezug genommen werden auf "Carbon Black Binran (Handbook of Carbon Black), Carbon Black Kyokai, Japan".
Spezielle Beispiele der Schleifmittel, die in der oberen Magnetschicht der vorliegenden Erfindung verwendet werden sollen, schließen bekannte Materialien mit einer Mohs-Härte von nicht weniger als 6 ein, wie beispielsweise α-Aluminiumoxid mit einem Prozentanteil an α-Konvertierung von nicht weniger als 90%, β-Aluminiumoxid, Silziumcarbid, Chromoxid, Ceroxid, α-Eisenoxid, Korund, künstlichen Diamant, Silziumnitrid, Silziumcarbid, Titancarbid, Titanoxid, Silziumdioxid und Bornitrid. Diese Materialien können einzeln oder in Kombination verwendet werden. Ein Verbundstoff, der aus diesen Schleifmitteln hergestellt wurde (Schleifmittel, das mit einem anderen Schleifmittel oberflächenbehandelt wurde) kann verwendet werden. Diese Schleifmittel können Verbindungen oder Elemente, die von der Hauptkomponente verschieden sind, jedoch ähnliche Wirkungen aufweisen, verwendet werden, soweit der Gehalt des Hauptbestandteils nicht weniger als 90% beträgt.
Die Teilchengröße dieser Schleifmittel liegt vorzugsweise im Bereich von 0,01 bis 2 μm. Sofern erforderlich kann eine Mehrzahl von Schleifmitteln, die unterschiedliche Teilchengrößen aufweisen, in Kombination verwendet werden, oder ein einzelnes Schleifmittel, das eine breite Teilchendurchmesser-Verteilung aufweist, kann verwendet werden, um ähnliche Effekte zu erzielen. Die Klopfdichte dieser Schleifmittel liegt vorzugsweise im Bereich von 0,3 bis 2 g/ml. Der Wassergehalt dieser Schleifmittel liegt vorzugsweise im Bereich von 0,1 bis 5%. Der pH-Wert dieser Schleifmittel liegt vorzugsweise im Bereich von 2 bis 11. Die spezifische Oberfläche dieser Schleifmittel liegt vorzugsweise im Bereich von 1 bis 30 m²/g. Die Schleifmittel, die in der vorliegenden Erfindung verwendet werden sollen, können Nadelform, Kugelform und Würfelform aufweisen. Die Schleifmittel, die in der vorliegenden Erfindung verwendet werden sollen, können vorzugsweise Kanten partiell an deren Oberflächen aufweisen, um einen hohen Abrieb zu erzielen.
Spezielle Beispiele von Schleifmitteln, die in der vorliegenden Erfindung verwendet werden sollen, schließen ein: AKP-20, AKP-30, AKP-50, HIT-50, HIT-60, HIT-60A, HIT-80, HIT80G, und HIT-100, erhältlich von der Firma Sumitomo Chemical Co., Ltd., G5, G7 und S-1, erhältlich von der Firma Nippon Chemical Industrial Co., Ltd. und TF-100 und TF-140, erhältlich von der Firma Toda Kogyo K.K.. Die Schleifmittel, die in der vorliegenden Erfindung verwendet werden sollen, können im Hinblick auf die Art, ihren Gehalt und ihre Kombination von der nicht-magnetischen Schicht zu der Magnetschicht in Abhängigkeit von dem Zweck variiert werden. Diese Schleifmittel können in die magnetische Beschichtung in Form einer Dispersion in einem Bindemittel eingearbeitet werden. Die Menge des Schleifmittels, die auf der Oberfläche und den Kanten der magnetischen Schicht in dem magnetischen Aufzeichnungsmedium der vorliegenden Erfindung zugegen sein soll, liegt vorzugsweise im Bereich von nicht weniger als 50 Teilchen pro 100 μm².
Beispiele anderer Zusatzstoffe, die in der vorliegenden Erfindung verwendet werden sollen, schließen solche ein, die eine Gleitwirkung, eine antistatische Wirkung, eine dispergierende Wirkung, eine weichmachende Wirkung, etc., aufweisen. Spezielle Beispiele davon schließen ein: Molybdändisulfid, Wolframdisulfid, Graphit, Bornitrid, fluorierten Graphit, Siliconöl, ein Silicon mit einer polaren Gruppe, mit einer aliphatischen Säure modifiziertes Silicon, Fluor enthaltendes Silicon, einen Fluor enthaltenden Alkohol, einen Fluor enthaltenden Ester, Polyolefin, Polyglykol, Esteralkylphosphat und dessen Alkalimetallsalz, Esteralkysulfat und dessen Alkalimetallsalz, Polyphenylether, ein Fluor enthaltendes Esteralkylsulfat und dessen Alkalimetallsalz, einen monoaliphatischen Ester, dialiphatischen Ester oder trialiphatischen Ester einer einbasigen aliphatischen C_10-24-Säure (die eine ungesättigte Bindung enthalten kann oder verzweigt sein kann) und deren Metallsalze (z.B. Li, Na, K, Cu), einen einwertigen, zweiwertigen, dreiwertigen, vierwertigen, fünfwertigen und sechswertigen C_12-22-Alkohol (der eine ungesättigte Bindung enthalten kann oder verzweigt sein kann), einen C_12-22-Alkoxyalkohol oder eine einbasige aliphatische C_10-22-Säure (die eine ungesättigte Bindung enthalten kann oder verzweigt sein kann) mit einem einwertigen, zweiwertigen, dreiwertigen, vierwertigen, fünfwertigen und sechswertigen C_2-22-Alkohol (der eine ungesättigte Bindung enthaften kann oder verzweigt sein kann), einen aliphatischen Ester eines Monoalkylethers eines Alkylenoxid-Polymers, ein aliphatisches C_8-22-Amid, ein aliphatisches C_8-22-Amin, etc..
Spezielle Beispiele derartiger Zusatzstoffe schließen ein: Laurinsäure, Myristinsäure, Palmitinsäure, Stearinsäure, Behensäure, Butylstearat, Ölsäure, Linolsäure, Linolensäure, Elaidinsäure, Octylstearat, Amylstearat, Isoocytlstearat, Octylmyristat, Butoxyethylstearat, Anhydrosorbitanmonostearat, Anhydrosorbitandistearat, Anydrosorbitantristearat, Oleylalkohol und Laurylalkohol. Darüber hinaus können nicht-ionische oberflächenaktive Mittel (Tenside) verwendet werden, wie beispielsweise Alkylenoxid, Glycerin, Glycidol und ein Alkylphenol-Ethylenoxid-Additionsprodukt, kationische oberflächenaktive Mittel (Tenside), wie beispielsweise ein zyklisches Amin, ein Esteramid, ein quaternäres Ammoniumsalz, ein Hydantoin-Derivat, eine heterozyklische Verbindung, Phosphonium und Sulfonium, anionische oberflächenaktive Mittel (Tenside), die polare Gruppen enthalten, wie beispielsweise eine Carbonsäure, Sulfonsäure, Phosphorsäure, Estersulfat und Esterphosphat, amphotere oberflächenaktive Mittel (Tenside) wie beispielsweise eine Aminosäure, eine Aminosulfonsäure, einen Schwefelsäure- oder Phosphorsäureester eines Aminoalkohols und Alkylbetain, etc.. Diese oberflächenaktive Mittel werden weiter beschrieben in Kaimen Kasseizai Binran (Handbook of Surface Active Agents), Sangyo Tosho K.K.. Diese Gleitmittel, Antistatikmittel, etc. müssen nicht notwendigerweise 100%ig rein sein, sondern können Verunreinigungen, wie beispielsweise ein Isomer, nicht-umgesetztes Material, ein Nebenprodukt, ein Zersetzungsprodukt und ein Oxid enthalten. Der Gehalt dieser Verunreinigungen liegt vorzugsweise im Bereich von nicht mehr als 30%, noch mehr bevorzugt im Bereich von nicht mehr als 10%.
Diese Gleitmittel und oberflächenaktiven Mittel (Tenside), die in der vorliegenden Erfindung verwendet werden sollen, können im Hinblick auf ihre Art und ihren Gehalt von der nicht-magnetischen Schicht zu der Magnetschicht variiert werden, sofern dies erforderlich ist. Beispielsweise können aliphatische Säuren von der nicht-magnetischen Schicht zu der Magnetschicht im Hinblick auf ihren Schmelzpunkt verändert werden, um ihr Durchsickern an die Oberfläche zu steuern.
Ester können im Hinblick auf ihren Siedepunkt oder ihre Polarität von der Grundierungsschicht zu der Magnetschicht verändert werden, um ihr Durchsickern an die Oberfläche zu steuern. Der Gehalt der oberflächenaktiven Mittel (Tenside) kann gesteuert werden, um die Beschichtungsstabilität zu verbessern. Der Gehalt eines oberflächenaktiven Mittels in der Grundierungsschicht kann höher sein als der in der Magnetschicht, um die Gleitwirkung zu verbessern. Die vorliegende Erfindung ist nicht auf diese Beispiele beschränkt.
Die Zusatzstoffe, die in der vorliegenden Erfindung verwendet werden sollen, können dem System vollständig oder teilweise in jedem Schritt während der Herstellung der magnetischen Beschichtungslösung zugesetzt werden. Beispielsweise können diese Zusatzstoffe mit einem ferromagnetischen Metallpulver vor dem Kneten gemischt werden. Darüber hinaus können diese Zusatzstoffe dem System in dem Schritt des Knetens des ferromagnetischen Metallpulvers mit einem Bindemittel und einem Lösungsmittel zugesetzt werden. Alternativ dazu können diese Zusatzstoffe dem System während oder nach dem Dispergierschritt oder kurz vor dem Beschichtungsschritt zugesetzt werden. Abhängig vom Zweck können die Zusatzstoffe teilweise oder vollständig durch ein Verfahren des gleichzeitigen oder aufeinanderfolgenden Beschichtens nach der Aufbringung der Magnetschicht aufgebracht werden. Darüber hinaus kann ein Gleitmittel in Abhängigkeit vom Zweck auf die Oberfläche der Magnetschicht nach dem Kalandern oder der Längstrennung aufgebracht werden.
Beispiele der Handelsnamen dieser Gleitmittel, die in der vorliegenden Erfindung verwendet werden sollen, schließen ein: NAA-102, NAA-415, NAA-312, NAA-160, NAA-180, NAA174, NAA-175, NAA-222, NAA-34, NAA-35 , NAA-171 , NAA-122, NAA-142, MAA-160, NAA-173K, Castor, Rhizinus-gehärtete aliphatische Säure, NAA-42, NAA-44, Cation SA, Cation MA, Cation AB, Cation BB, Nymean L-201, Nymean L-202, Nymean S-202, Nonion E-208, Nonion P-208, Nonion S-207, Nonion K-204, Nonion NS-202, Nonion NS-210, Nonion HS-206, Nonion L-2, Nonion S-2, Nonion S-4, Nonion O-2, Nonion LP-20R, Nonion PP-40R, Nonion SP-60R, Nonion OP-80R, Nonion OP-85R, Nonion LT-221, Nonion ST-221, Nonion OT-221, Monogly MB, Nonion DS-60, Anon BF, Anon LG, Butylstearat, Butyllaurat und Erucasäure, erhältlich von der Firma Nippon Oils and Fats Co., Ltd., Ölsäure, erhältlich von der Firma Kanto Kagaku K.K., FAL-205 und FAL-123, erhältlich von der Firma Takemoto Yushi K.K., Enujelb LO, Enujelb IPM und Sansosizer E4030, erhältlich von der Firma Shinnihon Rika K.K., TA-3, KF-96 , KF-96L, KF-96H, KF-410, KF-420, KF-965, KF-54, KF-50, KF-56, KF-907, KF-851, X-22-819, X-22-822, KF-905, KF-700, KF-393, KF-857, KF-860, KF-865, X-22-90, KF-101, KF-102, KF-103, X-22-3710, X-22-3715, KF-910 und KF-3935, erhältlich von der Firma Shin-etsu Chemical Industry Co., Ltd., Armide P, Armide C und Armoslip CP, erhältlich von der Firma Lion Armor, Duomine TDO, erhältlich von der Firma Lion Fat and Oil Co., Ltd., BA-41G, erhältlich von der Firma The Nisshin Oil Mills, Ltd., und Profan 2012E, New Pole PE61, Ionet MS-400, Ionet MO-200, Ionet DL-200, Ionet DS-300, Ionet DS-1000 und Ionet DO-200, erhältlich von der Firma Sanyo Kasei K.K..
Beispiele organischer Lösungsmittel, die bei der Herstellung des magnetischen Aufzeichnungsmediums der vorliegenden Erfindung verwendet werden können, schließen ein:
Ketone, wie beispielsweise Aceton, Methylethylketon, Methylisobutylketon, Diisobutylketon, Cyclohexanon, Isophoron und Tetrahydrophoran, Alkohole, wie beispielsweise Methanol, Ethanol, Propanol, Butanol, Isobutylalkohol, Isopropylalkohol und Methylcyclohexanol, Ester, wie beispielsweise Methylacetat , Butylacetat, Isobutylacetat, Isopropylacetat, Ethylbutyrat und Glykolacetat, Glykolether, wie beispielsweise Glykoldimethylether, Glykolmonoethylether und Dioxan, aromatische Kohlenwasserstoffe, wie beispielsweise Benzol, Toluol, Xylol, Kresol und Chlorbenzol, chlorierte Kohlenwasserstoffe, wie beispielsweise Methylenchlorid, Ethylenchlorid, Tetrachlorkohlenstoff, Chloroform, Ethylenchlorhydrin und Dichlorbenzol, N,N-Dimethyl-Formamid, und Hexan. Diese organischen Lösungsmittel können in beliebigen Mengenanteilen verwendet werden. Diese organischen Lösungsmittel müssen nicht notwendigerweise 100%-ig rein und können Verunreinigungen wie beispielsweise Isomere, nicht-umgesetzte Materialien, Nebenprodukte, Zersetzungsprodukte, Oxide und einen Wassergehalt neben den Hauptkomponenten aufweisen. Der Gehalt dieser Verunreinigungen liegt vorzugsweise im Bereich von nicht mehr als 30%, noch mehr bevorzugt im Bereich von nicht mehr als 10%. Die Art organischer Lösungsmittel, die in der vorliegenden Erfindung verwendet werden sollen, kann von der Magnetschicht zu der Zwischenschicht dieselbe sein. Ein Lösungsmittel, das eine hohe Oberflächenspannung (z.B. Cyclohexanon, Dioxan) aufweist, kann für die Zwischenschicht verwendet werden, um die Beschichtungsstabilität zu verstärken.
Es ist unbedingt notwendig, dass das arithmetische Mittel der Lösungsmittel-Zusammensetzung für die Magnetschicht nicht geringer ist als das der Lösungsmittel-Zusammensetzung für die nicht-magnetische Schicht. Um die Dispergierbarkeit zu erhö hen, ist die Polarität des organischen Lösungsmittels vorzugsweise ziemlich hoch. Die Lösungsmittel, die für diese Schichten verwendet werden sollen, enthalten vorzugsweise ein Lösungsmittel, das eine Dielektrizitätskonstante von 15 bis 20 aufweist, in einer Menge von nicht weniger als 50 Gew.-%. Der Löslichkeitsparameter dieser Lösungsmittel liegt vorzugsweise im Bereich von 8 bis 11.
In der Dickenkonfiguration des magnetischen Aufzeichnungsmediums gemäß dem ersten Aspekt der vorliegenden Erfindung liegt die Dicke des nicht-magnetischen Trägers allgemein im Bereich von 2 bis 9 μm, bevorzugt im Bereich von 3 bis 7,5 μm, und noch mehr bevorzugt im Bereich von 4,0 bis 6,5 μm. Die Dicke der nicht-magnetischen Schicht liegt allgemein im Bereich von 0,2 bis 5 μm, bevorzugt im Bereich von 0,3 bis 2,5 μm, und noch mehr bevorzugt im Bereich von 0,5 bis 2,0 μm. Eine Haftschicht kann zwischen dem nicht-magnetischen Träger und der nicht-magnetischen Schicht vorgesehen werden, um die Haftung zwischen diesen zu verstärken. Die Dicke der Haftschicht liegt allgemein im Bereich von 0,01 bis 2 μm, bevorzugt im Bereich von 0,02 bis 0,5 μm. Ein rückseitige Beschichtungsschicht kann auf der Seite des nicht-magnetischen Trägers, die der Magnetschicht gegenüberliegt, vorgesehen werden. Die Dicke der rückseitigen Beschichtungsschicht liegt allgemein im Bereich von 0,1 bis 2 μm, bevorzugt im Bereich von 0,3 bis 1,0 μm. Für diese Haftschicht und rückseitige Beschichtungsschicht können alle bekannten Materialien verwendet werden.
Die Gesamtdicke des magnetischen Aufzeichnungsmediums gemäß dem ersten Aspekt der vorliegenden Erfindung liegt allgemein im Bereich von 3,0 bis 12 μm, vorzugsweise im Bereich von 4,5 bis 10 μm, noch mehr bevorzugt im Bereich von 5 bis 9 μm. Wenn die Gesamtdicke unter 3,0 μm fällt, zeigt das Band eine verringerte Steifheit, die es unmöglich macht, eine zufriedenstellende Haltbarkeit beim Lauf zu erhalten, oder macht gelegentlich die Berührungsfläche zwischen Kopf und Band instabil. Wenn die Gesamtdicke 12 μm übersteigt, kann das Band eine zu hohe Steifheit aufweisen, die es unmöglich macht, eine glatte Berührungsfläche zwischen Kopf und Band zu erhalten.
In Bezug auf den Aufbau der Dicke des magnetischen Aufzeichnungsmediums gemäß dem zweiten Aspekt der vorliegenden Erfindung reicht die Dicke des nicht-magnetischen Trägers allgemein von 2,0 bis 8,0 μm, vorzugsweise von 3,0 bis 7,5 μm, noch bevorzugter von 4,0 bis 7,0 μm. Die Dicke der niedrigeren bzw. weiter unten liegenden, nicht-magnetischen Schicht reicht allgemein von 0,2 bis 4,0 μm, vorzugsweise von 0,3 bis 2,0 μm, noch bevorzugter von 0,5 bis 1,5 μm. Eine Haftschicht kann zwischen dem nicht-magnetischen Träger und der niedrigeren, nicht-magnetischen Schicht vorgesehen werden, um die Adhäsion dazwischen zu erhöhen. Die Dicke der Haftschicht reicht allgemein von 0,01 bis 2 μm, vorzugsweise von 0,02 bis 0,5 μm. Eine Rückseitenbeschichtungsschicht kann auf der Seite des nicht-magnetischen Trägers gegenüberliegend zu der magnetischen Schicht vorgesehen werden. Die Dicke der rückseitigen Beschichtungsschicht reicht allgemein von 0,1 bis 2 μm, vorzugsweise von 0,3 bis 1,0 μm. Für diese Haftschicht und die hintere Beschichtungsschicht können irgendwelche bekannten Materialien verwendet werden.
Die Gesamtdicke des magnetischen Aufzeichnungsmediums gemäß dem zweiten Aspekt der vorliegenden Erfindung reicht allgemein von 4,5 bis 8,5 μm, vorzugsweise von 5,0 bis 7,3 μm, noch bevorzugter von 6,3 bis 7,3 μm. Wenn die gesamte Dicke unterhalb von 4,5 μm abfällt, zeigt das Band eine verringerte Steifigkeit, was es unmöglich macht, eine ausreichende Haltbarkeit beim Laufen zu erhalten, und gestaltet die Kopf-Band-Zwischenfläche instabil. Wenn die gesamte Dicke 8,5 μm übersteigt, kann das Band eine zu hohe Steifigkeit zeigen, was es unmöglich macht, eine glatte Berührungsfläche zwischen Kopf- und Band zu erhalten.
Der nicht-magnetische Träger, der in der vorliegenden Erfindung verwendet wird, weist allgemein eine Vickers-Mikrohärte von 75 bis 150 kg/mm², vorzugsweise von 50 bis 100 kg/mm² auf. Als derartiger nicht-magnetischer Träger kann jedes bekannte Filmmaterial verwendet werden, wie beispielsweise biaxial orientiertes Polyethylennaphthalat, Polyamid, Polyimid, aromatisches Polyamid und Polybenzoxidazol. Insbesondere kann ein nicht-magnetischer Träger, der ein Aramid-Harz oder Polyethylennaphthalat umfasst, vorzugsweise verwendet werden, um eine ausreichende Steifheit sogar dann zu erhalten, wenn dieser dünn ist.
Dieser nicht-magnetische Träger kann vorher einer Corona-Entladung, einer Plasmabehandlung, einer Behandlung zur Förderung der Haftung, einer Wärmebehandlung, einem Staubbeständigkeits-Finish, etc., unterworfen werden.
Die mittlere Oberflächenrauigkeit entlang der Mittenlinie der Seite des nicht-magnetischen Trägers, auf dem die niedrigere, nicht-magnetische Schicht aufgebracht wird, wird auf 0,5 bis 7,0 μm gemäß dem zweiten Aspekt der vorliegenden Erfindung, wie er vorstehend definiert ist, eingestellt. Allerdings wird die mittlere Oberflächenrauigkeit der Mittelachse auf der Seite des nicht-magnetischen Trägers, auf den die untere nicht-magnetische Schicht aufgebracht wird, in dem ersten Aspekt der vorliegenden Erfindung nicht speziell beschränkt. In dem ersten Aspekt der vorliegenden Erfindung liegt sie allgemein im Bereich von nicht weniger als 0,1 nm bis zu nicht mehr als 10 nm, vorzugsweise im Bereich von nicht weniger als 0,2 nm bis zu nicht mehr als 6 nm, und noch mehr bevorzugt im Bereich von nicht weniger als 0,5 nm bis zu nicht mehr als 4 nm. Ein derartiger nicht-magnetischer Träger hat vorzugsweise nicht nur eine geringe mittlere Oberflächenrauigkeit an der Mittellinie, sondern auch keine großen Vorsprünge mit einer Größe von nicht weniger als 1 μm.
Die Form der Oberflächenrauigkeit kann frei durch die Größe und Menge an Füllstoff gesteuert werden, der in den Träger, sofern erforderlich, eingearbeitet werden soll. Beispiele des Füllstoffs umfassen: Oxide und Carbonate von Al, Ca, Si und Ti, ohne Berücksichtigung, ob sie kristallin oder amorph sind, und ein fein verteiltes Pulver eines organischen Materials, wie beispielsweise Acryl und Melamin. Es ist bevorzugt, dass die Rauigkeit auf der Seite des nicht-magnetischen Trägers, auf den die rückseitige Schicht aufgebracht wird, größer ist als die der Seite des nicht-magnetischen Trägers, auf die die Magnetschicht aufgebracht wird, um die vorgenannten Erfordernisse und die Haltbarkeit beim Lauf zur selben Zeit zu erfüllen. Die Oberflächenrauigkeit an der Mittellinie auf der Seite des nicht-magnetischen Trägers, auf den die rückseitige Schicht aufgebracht wird, ist vorzugsweise nicht geringer als 1 nm, noch mehr bevorzugt nicht geringer als 4 nm. In dem Fall, in dem die Oberflächenrauigkeit des nicht-magnetischen Trägers von der Seite, auf die die Magnetschicht aufgebracht wird, zu der Seite, auf die die rückseitige Schicht aufgebracht wird, variiert, kann ein Mehrschichten-Träger verwendet werden. Alternativ dazu kann der Unterschied der Oberflächenrauigkeit durch Bereitstellung einer Beschichtungsschicht erreicht werden.
Der nicht-magnetische Träger, der in der vorliegenden Erfindung verwendet werden soll, weist vorzugsweise F-5-Werte von 10 bis 50 kg/mm² in Bahn-Laufrichtung (längs) und 10 bis 30 kg/mm² in Bahn-Breitenrichtung (quer) auf. Allgemein ist der F-5-Wert in Bahn-Längsrichtung höher als der F-5-Wert in Bahn-Breitenrichtung. Wenn jedoch die Festigkeit des nicht-magnetischen Trägers in Querrichtung hoch sein muss, ist die vorliegende Erfindung nicht auf diese Spezifikation beschränkt. Der nicht-magnetische Träger weist vorzugsweise ein Längsschrumpfen und Querschrumpfen durch Hitze von nicht mehr als 3% auf, noch mehr bevorzugt von nicht mehr als 1,5% bei 100°C für 30 min und nicht mehr als 1%, noch mehr bevorzugt von nicht mehr als 0,5% bei 80°C für 30 min. Die Bruchfestigkeit des Trägers liegt vorzugsweise im Bereich von 5 bis 100 kg/mm² in beiden Richtungen. Der Elastizitätsmodul des Trägers liegt vorzugsweise im Bereich von 100 bis 2.000 kg/mm² in beiden Richtungen. Die Lichtdurchlässigkeit des nicht-magnetischen Trägers bei 900 nm ist vorzugsweise nicht größer als 30%, noch mehr bevorzugt nicht größer als 3%.
Das Verfahren zur Herstellung der magnetischen Beschichtungslösung für die Magnetschicht in dem magnetischen Aufzeichnungsmedium der vorliegenden Erfindung umfasst wenigstens einen Knetschritt, einen Dispergierschritt und Mischschritte, die wahlweise vor oder nach diesen Schritten vorgesehen werden können. Jeder dieser Schritte kann aus zwei oder mehreren Stufen bestehen. Die Rohmaterialien, die in der vorliegenden Erfindung verwendet werden sollen, z.B. ferromagnetisches Metallpulver, Bindemittel-Harz, Ruß, Schleifmittel, Antistatikmittel, Gleitmittel und Lösungsmittel können dem System zu Beginn oder während jeden Schritts zugesetzt werden. Diese Rohmaterialien können jeweils chargenweise dem System in zwei oder mehreren Schritten zugesetzt werden. Beispielsweise kann Polyurethan dem System in dem Knetschritt, dem Dispergierschritt und dem Mischschritt zur Viskositätseinstellung nach dem Dispergieren zugesetzt werden. Um die Aufgaben der vorliegenden Erfindung zu vervollständigen, kann ein bekanntes Herstellungsverfahren in jedem Schritt verwendet werden. In dem Knetschritt kann eine Vorrichtung, die eine starke Knetkraft aufweist, wie beispielsweise eine kontinuierliche Knetmaschine und eine Druckknetmaschine, verwendet werden, um die Sättigungsmagnetisierung Br des magnetischen Aufzeichnungsmediums der vorliegenden Erfindung zu verstärken. Wenn eine kontinuierliche Knetmaschine oder eine Druckknetmaschine verwendet wird, werden die Magnetpulver mit dem gesamten Bindemittel oder einem Teil des Bindemittels (vorzugsweise 30% oder mehr des Gesamtgewichts aller Bindemittel-Harze) in einer Menge von 15 bis 500 Gew.-Teilen geknetet, bezogen auf 100 Gew.-Teile des Magnetpulvers. Diese Knetverfahren werden weiter beschrieben in den Druckschriften JP-A-1-106388 und JP-A-64-79274. Bei der Herstellung der Beschichtungslösung für die nicht-magnetische Schicht wird vorzugsweise ein Dispersionsmedium, das eine hohe relative Dichte aufweist, verwendet. Zirkonoxidkügelchen und Metallkügelchen werden als Dispersionsmedium bevorzugt verwendet.
Als Beispiele der Vorrichtung und der Verfahren zur Beschichtung können die folgenden Verfahren beispielsweise verwendet werden, um ein magnetisches Aufzeichnungsmedium mit einer Mehrschichten-Struktur gemäß der vorliegenden Erfindung herzustellen:

(1) Tiefdruck-Beschichtungsverfahren, Walzen-Beschichtungsverfahren, Rakel-Beschichtungsverfahren, Extrusions-Beschichtungsverfahren, oder dergleichen, die allgemein bei der Aufbringung einer magnetischen Beschichtung verwendet werden, werden verwendet, um eine nicht-magnetische Schicht bereitzustellen. Eine Magnetschicht wird anschließend auf die nicht-magnetische Schicht mittels einer Extrusions-Beschichtungsvorrichtung des Trägerdruck-Typs aufgebracht, wie dies in den Druckschriften JP-B-1-46186, JP-A-60-238179 und JP-A-2-265672 offenbart ist, während die nicht-magnetische Schicht nass ist.
(2) Eine obere Schicht und eine untere Schicht werden im Wesentlichen gleichzeitig mittels eines Beschichtungskopfes, der zwei Beschichtungs-Durchgangsschlitze aufweist, aufgebracht, wie dies in den Druckschriften JP-A-63-88080, JP-A-217921 und JP-A-2-265672 offenbart ist.
(3) Eine obere Schicht und eine untere Schicht werden im Wesentlichen gleichzeitig mittels einer Extrusions-Beschichtungsvorrichtung mit einer Stützwalze aufgebracht, wie dies in der Druckschrift JP-A-2-174965 offenbart ist.

Um die Agglomeration des ferromagnetischen Pulvers zu unterbinden, die die elektromagnetischen Eigenschaften des magnetischen Aufzeichnungsmediums verschlechtert, kann ein Verfahren, wie es in den Druckschriften JP-A-62-95174 und JP-A-1-236968 offenbart ist, verwendet werden, um die Beschichtungslösung innerhalb des Beschichtungskopfes mit einer Scherkraft zu versehen. Was die Viskosität der Beschichtungslösung betrifft, ist der Bereich, der in der Druckschrift JP-A-3-8471 offenbart ist, vorzugsweise zufriedenstellend.
Um ein magnetisches Aufzeichnungsmedium gemäß der vorliegenden Erfindung zu erhalten, wird allgemein eine starke Ausrichtung bewirkt. Eine Magnetspule, die 1.000 G oder mehr aufweist, und ein Kobaltmagnet, der 2.000 G oder mehr aufweist, werden vorzugsweise in Kombination verwendet. Darüber hinaus wird vor dem Ausrichtungsschritt vorzugsweise ein gründlicher Trocknungsschritt vorgesehen, um die Ausrichtung nach dem Trocknen zu maximieren. Es ist bekannt, die Magnetisierbarkeits-Achse wirkungsvoll zu neigen, ohne Berücksichtigung der Form der Teilchen, d.h. nadelförmig oder tafelförmig, um ein Aufzeichnen bei hoher Dichte zu erzielen. Die oben genannten Ausrichtungsverfahren können mit diesen Verfahren kombiniert werden.
Diese Techniken können auch vorzugsweise mit anderen bekannten Techniken kombiniert werden, um eine Haftschicht, die hauptsächlich aus einem Polymer zusammengesetzt ist, vor dem gleichzeitigen beschichtungsmäßigen Auftragen der nicht-magnetischen Schicht und der Magnetschicht oder bevor der nicht-magnetische Träger einer Corona-Entladungsbehandlung oder einer Bestrahlung mit UV oder EB unterworfen wird, um dessen Haftvermögen zu verstärken, bereitzustellen.
Das magnetische Aufzeichnungsmedium der vorliegenden Erfindung kann einer Kalander-Behandlung unterworfen werden. Beispiele einer Kalander-Walze schließen eine Walze, die aus einem hitzebeständigen Kunststoff, wie beispielsweise Epoxydharz, Polyimid, Polyamid und Polyimid hergestellt ist, ein. Eine Kombination von Metallwalzen kann ebenso verwendet werden. Die Behandlungstemperatur liegt vorzugsweise im Bereich von 70 bis 120°C, noch mehr bevorzugt im Bereich von 80 bis 100°C. Der lineare Druck liegt vorzugsweise im Bereich von 200 bis 500 kg/cm, noch mehr bevorzugt im Bereich von 300 bis 400 kg/cm.
Das magnetische Aufzeichnungsmedium der vorliegenden Erfindung weist vorzugsweise einen Reibungskoeffizienten von 0,1 bis 0,5, noch mehr bevorzugt von 0,2 bis 0,3, im Hinblick auf SUS420J auf der Seite der Magnetschicht und der gegenüberliegenden Seite auf. Die Magnetschicht weist vorzugsweise einen spezifischen Oberflächenwiderstand von 104 bis 10¹² Ω quadratische Fläche auf. Die Magnetschicht weist vorzugsweise eine Ela stizität von 100 bis 2.000 kg/mm² bei einer 0,5%igen Längung sowohl in Bahn-Laufrichtung als auch in Bahn-Querrichtung auf. Die Bruchfestigkeit der Magnetschicht liegt vorzugsweise im Bereich von 1 bis 30 kg/cm². Die Elastizität des magnetischen Aufzeichnungsmediums liegt vorzugsweise im Bereich von 100 bis 1.500 kg/mm² sowohl in Bahn-Laufrichtung als auch in Bahn-Querrichtung. Die Restdehnung des magnetischen Aufzeichnugnsmediums liegt vorzugsweise im Bereich von nicht mehr als 0,5%. Die Wärmeschrumpfung des magnetischen Aufzeichnungsmediums bei Hitze ist bei allen Temperaturen, die niedriger sind als 100°C, vorzugsweise nicht größer als 1%, noch mehr bevorzugt nicht größer als 0,5%, und besonders nicht mehr als 0,1%. Die Glasübergangs-Temperatur (der Höchstwert des Viskositätsmoduls der dynamischen Viskoelastizität, gemessen bei 110 Hz) der Magnetschicht liegt vorzugsweise im Bereich von 50 bis 120°C. Die Glasübergangs-Temperatur der nicht-magnetischen Schicht liegt vorzugsweise im Bereich von 0 bis 100°C. Der Verlustmodul der Magnetschicht liegt vorzugsweise im Bereich von 1 × 10⁸ bis 8 × 10⁹ dyn/cm². Die Verlusttangente der Magnetschicht liegt vorzugsweise im Bereich von nicht mehr als 0,2. Wenn der Verlustfaktor bzw. die Verlusttangente der Magnetschicht zu groß ist, kann diese leicht aufgrund einer Haftung fehlerhaft sein. Die Menge des Rest-Lösungsmittels, das in der Magnetschicht enthalten ist, liegt vorzugsweise im Bereich von nicht mehr als 100 mg/m², noch mehr bevorzugt im Bereich von nicht mehr als 10 mg/m². Die Menge des Rest-Lösungsmittels in der Magnetschicht ist vorzugsweise geringer als die in der nicht-magnetischen Schicht. Die nicht-magnetische Schicht und die Magnetschicht weisen jeweils vorzugsweise Hohlräume von nicht mehr als 30 Vol.-%, noch mehr bevorzugt von nicht mehr als 20 Vol.-%, auf. Die Hohlräume sind vorzugsweise klein, um eine hohe Ausgangsleistung bereitzustellen. In einigen Fällen werden gewisse Hohlräume in Abhängigkeit vom Zweck vorzugsweise bereitgestellt. Im Fall eines magnetischen Aufzeichnungsmediums zum Aufzeichnen von Daten, bei dem eine wiederholte Verwendung besonders erforderlich ist, sind beispielsweise Hohlräume vorzugsweise zugegen, um eine ausgezeichnete Haltbarkeit beim Lauf zu erzielen.
Die magnetischen Charakteristika des zweiten Aspekts der vorliegenden Erfindung sind vorstehend definiert. Andererseits sind die magnetischen Eigenschaften des ersten Aspekts der vorliegenden Erfindung nicht besonders beschränkt. Unter den magnetischen Eigenschaften des magnetischen Aufzeichnungsmediums gemäß dem ersten Aspekt der vorliegenden Erfindung, die in einem Magnetfeld von 5 KOe gemessen werden, liegt die Koerzitivkraft Hc in Band-Laufrichtung allgemein im Bereich von 2.000 bis 3.000 Oe, vorzugsweise im Bereich von 2.100 bis 2.500 Oe, und das Rechteckigkeitsverhältnis ist allgemein nicht geringer als 0,75, vorzugsweise nicht geringer als 0,80, noch mehr bevorzugt nicht geringer als 0,85 in Band-Laufrichtung. Das Rechteckigkeitsverhältnis in zwei Richtungen senkrecht zur Band-Laufrichtung ist vorzugsweise nicht größer als 80% von dem Wert in Bandrichtung. Der SFD-Wert der Magnetschicht ist vorzugsweise nicht höher als 0,6, noch mehr bevorzugt nicht höher als 0,5, idealerweise Null.
Andererseits liegt die Oberflächenrauigkeit Ra an der Mittellinie der Magnetschicht des magnetischen Aufzeichnungsmediums gemäß dem zweiten Aspekt der vorliegenden Erfindung vorzugsweise im Bereich von 1 bis 10 nm, sollte jedoch in Abhängigkeit vom Zweck genau eingestellt werden. Je kleiner Ra ist, desto besser sind die elektromagnetischen Eigenschaften. Je größer Ra ist, desto besser ist die Haltbarkeit beim Lauf. Die RMS-Oberflächenrauigkeit (R_RMS) der Magnetschicht, die durch AFM-Bewertung bestimmt wird, liegt vorzugsweise im Bereich von 2 bis 15 nm.
Das magnetische Aufzeichnungsmedium der vorliegenden Erfindung umfasst eine nicht-magnetische Schicht und eine Magnetschicht. Die physikalischen Eigenschaften des magnetischen Aufzeichnungsmediums können von der nicht-magnetischen Schicht zu der Magnetschicht variiert werden. Beispielsweise kann die Elastizität der Magnetschicht verstärkt werden, um deren Haltbarkeit beim Lauf zu verbessern, während die Elastizität der nicht-magnetischen Schicht geringer sein kann als die der Magnetschicht, um den Kontakt des magnetischen Aufzeichnungsmediums mit dem Kopf zu verbessern. Eine Technik zur Verbesserung des Kopfkontaktes durch Änderung des Verfahrens zum Dehnen des Trägers ist auch in der vorliegenden Erfindung wirksam. Ein Träger, der einem Dehnen in Richtung senkrecht zur Längsrichtung unterworfen wurde, zeigt oftmals einen besseren Kopfkontakt.
Die vorliegende Erfindung wird unter Bezugnahme auf die folgenden Beispiele und Vergleichsbeispiele weiter beschrieben; jedoch sollte die vorliegende Erfindung nicht dahin gehend aufgefasst werden, als sei sie auf diese beschränkt. Der Begriff "Teile", wie er hier verwendet wird, gibt Gewichtsteile an.
BEISPIEL 1

Ein magnetisches Aufzeichnungsmedium gemäß dem ersten Aspekt der vorliegenden Erfindung wurde hergestellt. Nicht-magnetische Schicht (untere Schicht)

Nicht-magnetisches anorganisches Pulver (α-Fe₂O₃; Hämatit)	100 Teile
Hauptachsenlänge	0,15 μm
Spezifische Oberfläche durch das BET-Verfahren	52 m²/g
pH-Wert	6
Klopfdichte	0,8
DBP-Ölabsorption	27 bis 38 g/100 g
Oberflächenbehandlungsmittel	Al₂O₃, SiO₃
Ruß	20 Teile
Mittlerer Primärteilchen-Durchmesser	16 nm
DBP-Ölabsorption	80 ml/100 g
pH-Wert	8,0
Spezifische Oberfläche durch das BET-Verfahren	250 m²/g
Gehalt an flüchtigen Bestandteilen	1,5%
Vinylchlorid-Copolymer	14 Teile
MR-110 (erhältlich von der Firma Nippon Zeon Co., Ltd.)
Polyester-Polyurethan-Harz	7,5 Teile
Neopentylglykol/Caprolactonpolyol/MDI = 0,92/2,6/1;
-SO₃Na-Gruppe, enthalten in einer Menge von 1 × 10^–4 eq/g

α-Al₂O₃ (mittlerer Teilchendurchmesser: 0,2 μm)	1,5 Teile
Butylstearat	1,5 Teile
Stearinsäure	1,5 Teile
Methylethylketon	120 Teile
Cyclohexanon	80 Teile
Toluen	50 Teile

Magnetschicht (obere Schicht)

Feinverteiltes ferromagnetisches Pulver (Zusammensetzung: Fe/Co=80/20)	100 Teile
Hc	2.200 Oe
Spezifische Oberfläche durch das BET-Verfahren	59 m²/g
Kristallgröße	160 Å
Oberflächenbehandungsmittel	Al₂O₃, SiO₂
Teilchengröße (Hauptachsenlänge)	0,065 μm
Nadelförmigkeits-Verhältnis	7
σs	140 emu/g
Polyester-Polyurethan-Harz (Neopentylglykol/Caprolactonpolyol/MDI = 0,9/2,6/1; enthaltend -SO₃Na-Gruppe in einer Menge von 1 × 10^–4 eq/g)	15 Teile
α-Aluminiumoxid (mittlerer Teilchendurchmesser: 0,15 μm)	5 Teile
Butylstearat	1 Teil
Stearinsäure	5 Teile
Methylethylketon	90 Teile
Cyclohexanon	60 Teile
Toluen	50 Teile

Für die vorangehenden zwei Beschichtungslösungen wurden die jeweiligen Bestandteile mittels einer offenen Knetvorrichtung geknetet und anschließend mittels einer Sandmühle dispergiert. Zu den so erhaltenen Dispersionen für die Unterschicht wurde ein Polyisocyanat (Colonate L, erhältlich von der Firma Nippon Polyurethane Co., Ltd.) in einer Menge von 7 Teilen zugesetzt. Darüber hinaus wurden den Dispersionen für die untere Schicht und die obere Schicht 40 Teile einer Mischung aus Methylethylketon und Cyclohexanon zugesetzt. Diese Mischungen wurden jeweils durch ein Filter mit einem mittleren Porendurchmesser von 1 μm filtriert, um die Beschichtungslösungen für die nicht-magnetische Schicht und die Magnetschicht herzustellen.
Die Beschichtungslösung für die nicht-magnetische Schicht und die Beschichtungslösung für die Magnetschicht wurden gleichzeitig einer Mehrschichten-Beschichtung unterworfen. Speziell wurde die Beschichtungslösung für die nicht-magnetische Schicht auf einen 5,5 μm dicken Polyethylennaphthalat-Träger, der eine Oberflächenrauigkeit an der Mittellinie von 0,002 μm aufwies, in einer Trockendicke von 1 μm beschichtungsmäßig aufgebracht, und die Beschichtungslösung für die Magnetschicht wurde sofort auf diesen mit einer Trockendicke von 0,14 μm beschichtungsmäßig aufgebracht. Während die zwei Schichten feucht waren, wurden die aufgetragenen Schichten mittels eines Kobaltmagneten, der eine Magnetkraft von 3.000 G aufwies, und einer Magnetspule, die eine Magnetkraft von 1.500 G aufwies, ausgerichtet. Nach dem Trocknen wurden die Schichten anschließend mittels eines 7-Stufen-Kalanders, der aus Metallwalzen hergestellt worden war, bei einer Temperatur von 90°C unter Geschwindigkeit von 200 m/min behandelt. Das resultierende magnetische Aufzeichnungsmedium wurde danach in 8 mm breite Streifen geschnitten, um ein 8 mm-Videoband herzustellen.
BEISPIELE 2 BIS 4 UND VERGLEICHSBEISPIELE 1 BIS 3
Die Proben wurden in derselben Weise wie in Beispiel 1 hergestellt, mit der Ausnahme, dass verschiedene Bedingungen verändert wurden, wie dies in Tabelle 1 angegeben ist. In Tabelle 1 ist der Gewichtsprozent-Anteil des Bindemittels in der oberen Schicht und der unteren Schicht, bezogen auf das Gewicht des ferromagnetischen Metallpulvers bzw. des nicht-magnetischen Pulvers, angegeben.
Die Proben der Beispiele 1 bis 4 und der Vergleichsbeispiele 1 bis 3 wurden danach wie folgt bewertet:
Verfahren zur Messung der Magnetschicht:
Das magnetische Aufzeichnungsmedium wurde in Längsrichtung mittels eines Diamantschneiders zu einem Band bzw. einer Bahn mit einer Breite von etwa 0,1 μm geschnitten. Der Schnitt der Proben wurde danach unter einem Transmissions-Elektronenmikroskop bei einer Vergrößerung von 30.000 betrachtet und fotografiert. Die Druckgröße der Fotografie war A4. Nachdem man dem Unterschied zwischen der Form des ferromagnetischen Metallpulvers und der Form des nicht-magnetischen Pulvers zwischen der Magnetschicht und der nicht-magnetischen Schicht Aufmerksamkeit schenkte, wurde die Grenzfläche der zwei Schichten auf der Fotografie schwarz markiert. Ähnlich wurde die Oberfläche der Magnetschicht auf der Fotografie schwarz markiert. Der Abstand zwischen den zwei schwarz markierten Linien wurde danach durch einen Bild-Prozessor IBAS2, der erhältlich ist von der Firma Zeiss Corporation, gemessen. Die Messung wurde an verschiedenen Punkten entlang einer Länge von 21 cm auf der Fotografie durchgeführt. Diese Messungen wurden danach arithmetisch gemittelt, um die Dicke der Magnetschicht zu berechnen.
Spezifische Oberfläche durch das BET-Verfahren:
Ein Quantasorb-Gerät (erhältlich von der Firma US Quantachrome) wurde verwendet. Die Proben wurden bei einer Temperatur von 250°C in einer Stickstoffatmosphäre für eine Zeitdauer von 30 min dehydratisiert, und anschließend wurde die spezifische Oberfläche durch das BET-Einzelpunktverfahren (Partialdruck: 0,30) gemessen.
Magnetische Eigenschaften Hc, Br, Bm:
Diese Eigenschaften wurden in einem äußeren Magnetfeld Hm von 10 kOe mittels eines Magnetfluss-Messgerätes des Oszillations-Typs (erhältlich von der Firma Toei Kogyo K.K.) gemessen.
Mittlere Oberflächenrauigkeit an der Mittellinie Ra:
Die Oberfläche des magnetischen Aufzeichnungsmediums wurde zur Bestimmung des Ra-Wertes auf der Fläche von etwa 250 nm × 250 nm mittels der Mirau-Methode unter Verwendung eines TOPO3D-Meßgerätes, erhältlich von der Firma WYKO, gemessen. Die Wellenlänge bei der Messung betrug etwa 650 nm. Korrekturen im Hinblick auf eine Kugeloberfläche und eine Zylinderoberfläche wurden bei den Messungen durchgeführt. Die in diesem Meßverfahren verwendete Vorrichtung war ein Oberflächenrauigkeits-Messgerät ohne Kontakt, unter Verwendung der Lichtinterferenz.
Teilchendurchmesser des ferromagnetischen Metallpulvers und des nicht-magnetischen anorganischen Pulvers:
Die Probe wurde unter einem Transmissions-Elektronenmikroskop fotografiert. Der Durchmesser entlang der längeren Achse und der Durchmesser entlang der kürzeren Achse des ferromagnetischen Metallpulvers wurden auf der Fotografie direkt gemessen. Alternativ dazu wurde die Fotografie durch einen Bild-Analyzer IBASSI, erhältlich von der Firma Carl Zeiss Corporation, untersucht, um den Durchmesser entlang der längeren Achse und den Durchmesser entlang der kürzeren Achse des Pulvers zu bestimmen. Die zwei Verfahren wurden in Kombination verwendet, um den mittleren Teilchendurchmesser zu bestimmen.
N/Fe-Verhältnis:
Ein Photoelektronen-Röntgenspektrometer (erhältlich von der Firma PERKIN-ELMER) wurde verwendet. Als Röntgenstrahlungs-Quelle wurde eine Mg-Anode verwendet. Die Messung wurde bei 300 W durchgeführt. Bei der Messung wurde das Gleitmittel mit n-Hexan von dem Band weggewaschen. Das Band wurde danach in das Photoelektronen-Röntgenspektrometer eingesetzt. Die Entfernung zwischen der Röntgenstrahlungs-Quelle und der Probe betrug 1 cm. Das Messsystem wurde anschließend evakuiert. Nach 5 min wurde das N-1s-Spektrum und das Fe-2p-(3/2)-Spektrum der Probe bei einer Messung für 10 min integriert. Die Durchgangsenergie wurde auf 100 eV gehalten. Das integrierte Intensitätsverhältnis des N-1s-Spektrums wurde danach berechnet, um die Menge an Stickstoff an der Oberfläche der Probe zu bestimmen.
Kristallgröße des ferromagnetischen Metallpulvers:
Die Kristallgröße der Probe wurde bestimmt aus der Differenz der Halbwertsbreite der Beugungslinie der (1,1,0)-Ebene und der (2,2,0)-Ebene durch Röntgenbeugungs-Messung.
Die elektromagnetischen Eigenschaften wurden in der folgenden Weise gemessen:
20.9 MHz-Ausgangsleistung:
Ein Versuchs-ME-Band, das von der Firma Fuji Photo Film Co., Ltd., hergestellt worden war, wurde als Referenz verwendet. Die Ausgangsleistung bei 20,9 MHz (Aufzeichnungs-Wellenlänge: 0,488 μm) wurde bei einer relativen Geschwindigkeit von 10,2 m/s mittels eines externen Trommel-Testers des Kontakt-Typs gemessen. Der verwendete Kopf war ein Kopf, der hauptsächlich aus Fe zusammengesetzt war, und der einen Bs-Wert (Sättigungsmagnetisierung) von 1,5 T (Tesla) aufwies. Die Messungen, die beim Aufzeichnen und der Wiedergabe erhalten wurden, wurden durchgeführt beim Optimalwert des Aufzeichnungsstroms, wie er später definiert wird. Je höher die Ausgangsleistung bei einer Aufzeichnungs-Wellenlänge von 0,488 μm ist, desto besser ist das Ergebnis.
C/N-Verhältnis:
Eine Frequenz von 20,9 MHz (Aufzeichnungs-Wellenlänge: 0,488 μm) wurde durch den oben genannten externen Trommel-Tester des Kontakt-Typs aufgenommen und wiedergegeben. Das reproduzierte Signal wurde danach zur Modifizierung des Geräusches mittels eines Spektro-Analyzers gemessen. Das Verhältnis des Geräusches bei der Frequenz 1 MHz niedriger als das Trägersignal (19,9 MHz), zu der Ausgangsleistung eines 20,9 MHz-Signals wird als CNR definiert. Je höher CNR ist, desto besser ist das Ergebnis.
Kompatibilität des Kopfkontaktes eines MP-Bandes mit einem ME-Band
Die Kompatibilität des Kopfkontaktes von MP mit ME wird wiedergegeben durch die Ebenheit der Hüllkurve von MP und ME, die wie folgt bestimmt wird:
Ebenheit der Hüllkurve des MP-Bandes:
Ein Hi-8-Videodeck EV-S900, das von der Firma Sony Corporation hergestellt worden war, wurde verwendet. Der Kopf des Videodecks wurde mit einem Reinigungsband, das von der Firma Fuji Photo Film Co., Ltd., erhältlich ist, poliert. Danach ließ man ein Referenz-ME-Band, das von der Firma Fuji Photo Film Co., Ltd., hergestellt worden war, auf dem Kopf laufen. Ein 20,9 MHz-Ausgangssignal wurde anschließend von einem MP-Band aufgezeichnet und reproduziert. Der Unterschied zwischen dem höchsten Ausgangssignal und dem niedrigsten Ausgangssignal in einer Hüllkurve wurde danach bestimmt. Wenn die Differenz nicht größer ist als 1 dB, gibt es kein Problem.
Ebenheit der Hüllkurve des ME-Bandes:
Ein Hi-8-Videodeck EV-S900, das von der Firma Sony Corporation hergestellt worden war, wurde verwendet. Der Kopf des Videodecks wurde mit einem Reinigungsband, das von der Firma Fuji Photo Film Co., Ltd., erhältlich ist, poliert. Eine MP-Testprobe ließ man danach auf dem Kopf laufen. Ein 20,9 MHz-Ausgangssignal wurde danach durch das Referenz-ME-Band, das von der Firma Fuji Photo Film Co., Ltd., hergestellt worden war, aufgezeichnet und reproduziert. Der Unterschied zwischen dem höchsten Ausgangssignal und dem niedrigsten Ausgangssignal in einer Hüllkurve wurde danach bestimmt. Wenn die Differenz nicht größer ist als 1 dB, gibt es kein Problem.
Haltbarkeit:
Unter Verwendung von EV-S900, erhältlich von der Firma Sony Corportion, wurde die höchstzulässige Zeitdauer, während der eine Wiedergabe durchgeführt werden kann, unter lautlosen Bedingungen bei einer Temperatur von 5°C und 80% RH bis zu einer Zeitdauer von 1 h gemessen. Dies wird wiedergegeben durch die Zeit, die erforderlich ist, bis das Ausgangssignal um 6 dB von dem anfänglichen Wert verringert ist.
Die Ergebnisse sind in Tabelle 1 angegeben.
BEISPIEL 5

Ein magnetisches Aufzeichnungsmedium gemäß dem zweiten Aspekt der vorliegenden Erfindung wurde präpariert. Nicht-magnetische Schicht (untere Schicht)

Nicht-magnetisches anorganisches Pulver (α-Fe₂O₃; Hämatit)	80 Teile
Hauptachsenlänge	0,15 μm
Spezifische Oberfläche durch das BET-Verfahren	52 m²/g
pH-Wert	6
Klopfdichte	0,8
DBP-Ölabsorption	27–38 g /100 g
Oberflächenbehandlungsmittel	Al₂O₃, SiO₃
Ruß	20 Teile
Mittlerer Primärteilchen-Durchmesser	16 nm
DBP-Ölabsorption	80 ml/100 g
pH-Wert	8,0
Spezifische Oberfläche durch das BET-Verfahren	250 m²/g
Gehalt an flüchtigen Bestandteilen	1,5%
Vinylchlorid-Copolymer	12 Teile
MR-110 (erhältlich von der Firma Nippon Zeon Co., Ltd.)
Polyester-Polyurethan-Harz	5 Teile
Neopentylglykol/Caprolactonpolyol/MDI = 0,92/2,6/1;
-SO₃Na-Gruppe, enthalten in einer Menge von 1 × 10^–4 eq/g

α-Al₂O₃ (mittlerer Teilchendurchmesser: 0,2 μm)	1 Teil
Butylstearat	1 Teil
Stearinsäure	1 Teil
Methylethylketon	100 Teile
Cyclohexanon	50 Teile
Toluen	50 Teile

Magnetschicht (obere Schicht)

Feinverteiltes ferromagnetisches Pulver (Zusammensetzung: Fe/Co = 80/20)	100 Teile
Hc	2.200 Oe
Spezifische Oberfläche durch das BET-Verfahren	59 m²/g
Kristallgröße	160 Å
Oberflächenbehandlungsmittel	Al₂O₃, SiO₂
Teilchengröße (Hauptachsenlänge)	0,08 μm
Nadelförmigkeits-Verhältnis	8
σs	137 emu/g
Polyester-Polyurethan-Harz (Neopentylglykol/Caprolactonpolyol/MDI = 0,9/2,6/1; enthaltend -SO₃Na-Gruppe in einer Menge von 1 × 10^–4 eq/g)	12 Teile
α-Aluminiumoxid (mittlerer Teilchendurchmesser: 0,15 μm)	5 Teile
Butylstearat	1 Teil
Stearinsäure	5 Teile
Methylethylketon	90 Teile
Cyclohexanon	30 Teile
Toluen	60 Teile

Für die vorangehenden zwei Beschichtungslösungen wurden die jeweiligen Bestandteile mittels einer offenen Knetvorrichtung geknetet und anschließend mittels einer Sandmühle dispergiert. Zu den so erhaltenen Dispersionen für die Unterschicht wurde ein Polyisocyanat (Colonate L, erhältlich von der Firma Nippon Polyurethane Co., Ltd.) in einer Menge von 5 Teilen zugesetzt. Darüber hinaus wurden den Dispersionen für die untere Schicht und die obere Schicht 40 Teile einer Mischung aus Methylethylketon und Cyclohexanon zugesetzt. Diese Mischungen wurden jeweils durch ein Filter mit einem mittleren Porendurchmesser von 1 μm filtriert, um die Beschichtungslösungen für die nicht-magnetische Schicht und die Magnetschicht herzustellen.
Die Beschichtungslösung für die nicht-magnetische Schicht und die Beschichtungslösung für die Magnetschicht wurden gleichzeitig einer Mehrschichten-Beschichtung unterworfen. Speziell wurde die Beschichtungslösung für die nicht-magnetische Schicht auf einen 5,5 μm dicken Polyethylennaphthalat-Träger, der eine Oberflächenrauigkeit an der Mittellinie von 0,002 μm aufwies, in einer Trockendicke von 1 μm beschichtungsmäßig aufgebracht, und die Beschichtungslösung für die Magnetschicht wurde sofort auf diesen mit einer Trockendicke von 0,12 μm beschichtungsmäßig aufgebracht. Während die zwei Schichten feucht waren, wurden die aufgetragenen Schichten mittels eines Kobaltmagneten, der eine Magnetkraft von 3.000 G aufwies, und einer Magnetspule, die eine Magnetkraft von 1.500 G aufwies, ausgerichtet. Nach dem Trocknen wurden die Schichten anschließend mittels eines 7-Stufen-Kalanders, der aus Metallwalzen hergestellt worden war, bei einer Temperatur von 90°C und einer Geschwindigkeit von 200 m/min behandelt. Das resultierende magnetische Aufzeichnungsmedium wurde danach in 8 mm breite Streifen geschnitten, um ein 8 mm Videoband herzustellen.
BEISPIELE 6 bis 11 und VERGLEICHSBEISPIELE 4 bis 9
Proben wurden in derselben Art und Weise wie in Beispiel 5 präpariert mit der Ausnahme, dass verschiedene Bedingungen wie folgt geändert wurden:
In Beispiel 6 wurde die Dicke der magnetischen Schicht von Beispiel 5 auf die untere Grenze verringert, d. h. 0,07 μm.
In Beispiel 7 wurde die Dicke der magnetischen Schicht von Beispiel 5 auf die obere Grenze angehoben, d. h. 0,20 μm.
In dem Vergleichsbeispiel 4 wurde die Dicke der magnetischen Schicht des Beispiels 6 weiter auf 0,06 μm verringert.
In dem Vergleichsbeispiel 5 wurde die Dicke der magnetischen Schicht von Beispiel 7 weiter auf 0,22 μm angehoben.
In Beispiel 8 wurde die Menge des Polyesterurethanharzes, das in der magnetischen Schicht von Beispiel 5 enthalten sein soll, auf 16 Gewichtsteile angehoben, um Bm zu erniedrigen.

In Beispiel 9 wurde das ferromagnetische Metallpulver, das in Beispiel 5 verwendet werden soll, zu der folgenden Zusammensetzung geändert, und die Menge des Polyesterurethans wurde auf 9 Gewichtsteile verringert. Feinverteiltes ferromagnetisches Pulver (Zusammensetzung: Fe/Co = 70/30)

Hc	2.500 Oe
Spezifische Oberfläche durch das BET-Verfahren	62 m²/g
Kristallgröße	190 Å
Oberflächenbehandlungsmittel	Al₂O₃, SiO₂, Y
Teilchengröße (Hauptachsenlänge)	0,11 μm
Nadelförmigkeits-Verhältnis	10
σs	160 emu/g

In dem Vergleichsbeispiel 6 wurde die Menge des Polyesterpolyurethans, das in Beispiel 5 verwendet werden soll, von 12 Gewichtsteilen auf 24,5 Gewichtsteile erhöht, um Bm zu erniedrigen.
In dem Vergleichsbeispiel 7 wurde die Menge des Polyesterpolyurethans, das in Beispiel 9 verwendet werden soll, auf 7,5 Gewichtsteile verringert.

In Beispiel 10 wurde das ferromagnetische Metallpulver, das in Beispiel 5 verwendet werden soll, auf die folgende Zusammensetzung geändert. Feinverteiltes ferromagnetisches Pulver (Zusammensetzung: Fe/Co = 90/10)

Hc	1.960 Oe
Spezifische Oberfläche durch das BET-Verfahren	58 m²/g
Kristallgröße	170 Å
Oberflächenbehandlungsmittel	Al₂O₃, SiO₂, Y
Teilchengröße (Hauptachsenlänge)	0,8 μm
Nadelförmigkeits-Verhältnis	8
σs	134 emu/g

In Beispiel 11 wurde das ferromagnetische Metallpulver, das in Beispiel 5 verwendet werden soll, zu der folgenden Zusammensetzung geändert. Feinverteiltes ferromagnetisches Pulver (Zusammensetzung: Fe/Co = 70/30)

Hc	2.800 Oe
Spezifische Oberfläche durch das BET-Verfahren	65 m²/g
Kristallgröße	130 Å
Oberflächenbehandlungsmittel	Al₂O₃, SiO₂, Y
Teilchengröße (Hauptachsenlänge)	0,08 μm
Nadelförmigkeits-Verhältnis	12
σs	130 emu/g

In dem Vergleichsbeispiel 8 wurde das ferromagnetische Metallpulver, das in Beispiel 5 verwendet werden soll, zu der folgenden Zusammensetzung geändert. Feinverteiltes ferromagnetisches Pulver (Zusammensetzung: Fe/Co = 90/10)

Hc	1.850 Oe
Spezifische Oberfläche durch das BET-Verfahren	57 m2/g
Kristallgröße	170 Å
Oberflächenbehandlungsmittel	Al₂O3, SiO₂, La
Teilchengröße (Hauptachsenlänge)	0,11 μm
Nadelförmigkeits-Verhältnis	10
σs	137 emu/g

In dem Vergleichsbeispiel 9 wurde das ferromagnetische Metallpulver, das in Beispiel 5 verwendet werden soll, zu der folgenden Zusammensetzung geändert. Feinverteiltes ferromagnetisches Pulver (Zusammensetzung: Fe/Co = 70/30)

Hc	2.900 Oe
Spezifische Oberfläche durch das BET-Verfahren	54 m²/g
Kristallgröße	160 Å
Oberflächenbehandlungsmittel	Al₂O₃, SiO₂, La
Teilchengröße (Hauptachsenlänge)	0,13 μm
Nadelförmigkeits-Verhältnis	15
σs	134 emu/g

Die Proben der Beispiele 5 bis 11 und der Vergleichsbeispiele 4 bis 9 wurden in derselben Art und Weise wie in den Beispielen 1 bis 4 bewertet. Die elektromagnetischen Charakteristika, andere als die vorstehenden Charakteristika, wurden durch die folgenden Verfahren gemessen.
Ausgang bei Aufzeichnungswellenlängen von 0,488 μm und 22 μm:
Als eine Referenz wurde ein ME-Band, präpariert auf einer experimentellen Basis, verwendet. Der Ausgang bei diesen Aufzeichnungswellenlängen wurde unter einer relativen Geschwindigkeit von 10,2 m/s mittels eines Trommeltesters vom Typ mit externem Kontakt gemessen. Der Kopf, der verwendet wurde, war ein Kopf, der hauptsächlich aus Fe, das Bs (gesättigte Magnetisierung) besaß, von 1,5 T (Tesla) zusammengesetzt war. Die Messungen wurden dann erhalten, wenn eine Aufzeichnung und eine Wiedergabe unter dem optimalen Aufzeichnungsstrom, wie dies später definiert ist, vorgenommen wurden.
Je höher der Ausgang bei einer Aufzeichnungswellenlänge von 0,488 μm ist, desto besser ist das Ergebnis. Der Ausgang bei einer Aufzeichnungswellenlänge von 22 μm liegt vorzugsweise in dem Bereich von –2 dB bis +2 dB.
Löschbarkeit durch Überschreiben:
Unter Verwendung des Trommeltesters vom Typ mit externem Kontakt wurde ein Rechtecksignal unter einer Aufzeichnungswellenlänge von 22 μm aufgezeichnet. Das Signal, das so aufgezeichnet wurde, wurde dann wiedergegeben und gemessen. Ein Rechtecksignal, das eine Aufzeichnungswellenlänge von 0,488 μm besaß, wurde dann auf dem Rechtecksignal, das so aufgezeichnet war, überlagert. Das überlagerte Signal wurde dann wiedergegeben. Der Ausgang, der eine Aufzeichnungswellenlänge von 22 μm besaß, wurde mittels eines Spektrum-Analysierers ausgelesen. Das Verhältnis des überlagerten Signals, das so bei einer Wellenlänge von 22 μm ausgelesen war, zu dem Signal, das vor der Überlagerung wiedergegeben wurde, ist als die Löschbarkeit durch Überschreiben definiert. Sie beträgt vorzugsweise nicht mehr als –20 dB als ein absoluter Wert.
Eingangs/Ausgangs-Charakteristika
Unter Verwendung des vorstehenden Trommeltesters mit externem Kontakt wurde ein Rechtecksignal, das eine Aufzeichnungswellenlänge von 0,488 μm besaß, unter unterschiedlichen Aufzeichnungsströmen aufgezeichnet und dann wiedergegeben.
Optimaler Aufzeichnungsstrom
Ein Aufzeichnungsstrom von +4 dB größer als ein Aufzeichnungsstrom bei 90% des maximalen, wiedergegebenen Ausgangs auf der Eingangs/Ausgangs-Charakteristik-Kurve kann erhalten werden. Er liegt vorzugsweise in dem Bereich von ±1,0 dB von dem Referenzwert.
Die Ergebnisse sind in Tabelle 2 angegeben.
BEISPIELE 12 BIS 15 UND VERGLEICHSBEISPIELE 10 BIS 13
Proben wurden in derselben Art und Weise wie in Beispiel 5 mit der Ausnahme, dass verschiedene Bedingungen geändert wurden, präpariert.
Im Vergleichsbeispiel 10 wurde ein Kalandern bei einer Temperatur von 50°C durch ein Kalander, gebildet aus einer Kunststoffwalze und einer Metallwalze, um die magnetische Schicht mit einer erhöhten Oberflächenrauigkeit zu versehen, vorgenommen.
Im Vergleichsbeispiel 11 wurde eine Probe in derselben Art und Weise wie in Beispiel 5 präpariert, mit der Ausnahme, dass die Kalanderbehandlung, durchgeführt in Beispiel 5, 5-Mal wiederholt wurde, um weiter die Oberflächenrauigkeit der magnetischen Schicht zu verringern.
Im Vergleichsbeispiel 12 wurde eine Probe in derselben Art und Weise wie in Beispiel 5 präpariert, mit der Ausnahme, dass der Teilchendurchmesser des Füllers, der in den nicht-magnetischen Träger eingesetzt werden soll, ungefähr 2-Mal derjenige des Beispiels 5 war und die Menge des Füllers um 1,5-Mal erhöht wurde, um die Oberflächenrauigkeit des Trägers anzuheben.
Im Beispiel 12 wurde eine Probe in derselben Art und Weise wie in Beispiel 12?? präpariert, mit der Ausnahme, dass die Menge des Füllers, die in den nicht-magnetischen Träger eingesetzt werden soll, um ungefähr 30% erhöht wurde.
Im Beispiel 13 wurde eine Probe in derselben Art und Weise wie in Beispiel 5 präpariert, mit der Ausnahme, dass der Teilchendurchmesser und die Menge des Füllers, die in den nicht-magnetischen Träger eingesetzt werden soll, halbiert wurde, um die Basis mit einer glatten Oberfläche zu versehen.
Im Vergleichsbeispiel 13 wurde eine Probe in derselben Art und Weise wie in Beispiel 5 präpariert, mit der Ausnahme, dass der Teilchendurchmesser des Füllers, der in den nicht-magnetischen Träger eingesetzt werden soll, halbiert wurde, und die Menge des Füllers, die in den nicht-magnetischen Träger eingesetzt werden soll, auf ein Zehntel von Beispiel 5 verringert wurde, um weiterhin die Oberflächenrauigkeit des nicht-magnetischen Trägers zu verringern.
In Beispiel 14 wurde eine Probe in derselben Art und Weise wie in Beispiel 5 präpariert, mit der Ausnahme, dass die Dicke des nicht-magnetischen Trägers von 5,5 μm auf 6,9 μm erhöht wurde. Im Beispiel 5 wurde eine Probe in derselben Art und Weise wie in Beispiel 5 präpariert, mit der Ausnahme, dass die Dicke des nicht-magnetischen Trägers von 5,5 μm auf 2,9 μm verringert wurde.
Die Ergebnisse sind in Tabelle 3 angegeben.
Während die Erfindung im Detail und unter Bezugnahme auf spezifische Ausführungsformen davon beschrieben worden ist, wird für einen Fachmann auf dem betreffenden Fachgebiet ersichtlich werden, dass verschiedene Änderungen und Modifikationen vorgenommen werden können, ohne den Gedanken und den Schutzumfang davon zu verlassen.

Claims

Magnetaufzeichnungsmedium, das einen nichtmagnetischen Träger umfasst, der eine nichtmagnetische Schicht aufweist, die ein nichtmagnetisches Pulver und ein Bindemittel umfasst, und des Weiteren eine magnetische Schicht darauf, die wenigstens ein ferromagnetisches Metallpulver und ein Bindemittel umfasst, wobei die magnetische Schicht eine Dicke von 0,07 bis 0,20 μm hat, die magnetische Schicht eine maximale magnetische Flussdichte Bm von 3700 bis 6000 G, gemessen in einem externen Magnetfeld von 10 kOe hat, die magnetische Schicht eine Koerzitivkraft Hc von 2000 bis 3000 Oe hat, die magnetische Schicht eine Mittenrautiefe Ra von 1,0 bis 3,0 nm hat und der nichtmagnetische Träger eine Mittenrautiefe von 0,5 bis 7,0 nm an der Seite desselben hat, an der die nichtmagnetische Schicht vorhanden ist.
Magnetaufzeichnungsmedium nach Anspruch 1, wobei das Magnetaufzeichnungsmedium eine Gesamtdicke von 4,5 bis 8,5 μm hat.
Magnetaufzeichnungsmedium nach Anspruch 1 oder 2, wobei die magnetische Schicht unter Verwendung einer Beschichtungslösung hergestellt wird, die frei von Polyisocyanat ist.
Magnetaufzeichnungsmedium nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei die magnetische Schicht eine Dicke von 0,08 bis 0,18 μm hat.
Magnetaufzeichnungsmedium nach Anspruch 4, wobei die magnetische Schicht eine Dicke von 0,10 bis 0,15 μm hat.
Magnetaufzeichnungsmedium nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei die Menge an Bindemittel auf Basis des Gewichtes des ferromagnetischen Metallpulvers von 8 bis 24 Gew.-% beträgt.
Magnetaufzeichnungsmedium nach Anspruch 6, wobei das Bindemittel ein Polyurethanharz in der Menge von 2 bis 20 Gew.-% enthält.
Magnetaufzeichnungsmedium nach Anspruch 7, wobei das Polyurethanharz eine Glastemperatur von –50 bis 100°C, eine Bruchdehnung von 100 bis 2000%, eine Bruchlast von 0,05 bis 10 kg/cm² und eine Fließspannung von 0,05 bis 10 kg/cm² hat.
Magnetaufzeichnungsmedium nach Anspruch 1, wobei die nichtmagnetische Schicht ein Polyurethanharz in einer Menge von 5 bis 49 Gewichtsteilen des Gesamtgewichtes des Bindemittelharzes zusätzlich zu einem Polyvinylchlorid-Copolymer enthält.
Magnetaufzeichnungsmedium nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 9, wobei die nichtmagnetische Schicht Titanoxid oder α-Eisenoxid als das nichtmagnetische Pulver enthält.
Magnetaufzeichnungsmedium nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 10, wobei die nichtmagnetische Schicht Kohlenstoffschwarz mit einem Teilchendurchmesser von 5 bis 80 μm enthält.
Magnetaufzeichnungsmedium nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 11, wobei der nichtmagnetische Träger eine Dicke von 2,0 bis 8,0 μm hat.