GEBIET DER ERFINDUNG
-
Die vorliegende Erfindung betrifft ein magnetisches Aufzeichnungsmedium,
insbesondere ein magnetisches Aufzeichnungsmedium, das zur Aufzeichnung/Wiedergabe digitaler
Signale bei hoher Dichte fähig ist. Insbesondere betrifft die vorliegende Erfindung ein
magnetisches Aufzeichnungsmedium vom Beschichtungstyp, das einen
ausgezeichneten Ausgang und CNR bei hohen Frequenzen und eine gute Kompatibilität mit
magnetischen Bänder vom Dampfabscheidungstyp aufweist und einen geringen Kopfabrieb
ergibt.
HINTERGRUND DER ERFINDUNG
-
Magnetische Aufzeichnungsmedien werden weitverbreitet als Aufzeichnungsband,
Videoband, Computerband, Platte usw. verwendet. Die Aufzeichnungsdichte von
magnetischen Aufzeichnungsmedien ist höher und höher geworden, und ihre
Aufzeichnungswellenlänge wurde jedes Jahr kürzer und kürzer. Als Aufzeichnungssystem für solche
magnetischen Aufzeichnungsmedien sind analoge sowie digitale Systeme untersucht
worden. Um die Anforderung an eine höhere Dichte zu erfüllen, ist ein magnetisches
Aufzeichnungsmedium untersucht worden, das eine Metalldünnschicht als magnetische
Schicht umfaßt. Jedoch ist ein sogenanntes magnetisches Aufzeichnungsmedium vom
Beschichtungstyp, das eine Dispersion eines ferromagnetischen Pulvers in einem Binder
aufweist, mit der ein Träger beschichtet wird, ausgezeichnet unter dem Gesichtspunkt
der Produktivität und der Korrosionsbeständigkeit. Das magnetische
Aufzeichnungsmedium vom Beschichtungstyp ist als solches weitverbreitet als magnetisches
Aufzeichnungsmedium verwendet worden, das eine magnetische Schicht umfaßt, die ein
ferromagnetisches Eisenoxid, co-modifiziertes, ferromagnetisches Eisenoxid, CrO&sub2;,
ferromagnetisches Legierungspulver oder Ähnliches enthält, das in einem Binder dispergiert
ist, mit dem ein nichtmagnetischer Träger beschichtet ist. Jedoch weist das magnetische
Aufzeichnungsmedium vom Beschichtungstyp eine geringe Packungsdichte der
magnetischen Teilchen auf, und hat dadurch schlechte elektromagnetische Eigenschaften
verglichen mit dem magnetischen Aufzeichnungsmedium vom Metalldünnschichttyp.
-
Eine Verbesserung der elektromagnetischen Eigenschaften des magnetischen
Aufzeichnungsmediums vom Beschichtungstyp kann ausgeführt werden, z. B. durch die
Verbesserung der magnetischen Eigenschaften des ferromagnetischen Pulvers, die
Glättung seiner Oberfläche usw.. Verschiedene Methoden sind vorgeschlagen worden,
wobei aber einige in bezug auf die Anforderung einer höheren Dichte zu wünschen übrig
lassen. Die letzte Tendenz geht zu einer kürzeren Aufzeichnungswellenlänge mit
höherer Dichte. Dies schafft Probleme eines Eigenentmagnetisierungsverlustes während des
Aufzeichnens oder eines Dickenverlustes während der Wiedergabe, wodurch ein
Ausgangsabfall hervorgerufen wird, wenn die magnetische Schicht zu dick ist. Somit ist ein
magnetisches Aufzeichnungsmedium mit einer äußerst dünnen Filmbeschichtung
vorgeschlagen worden. In den letzten Jahren ist ein sogenanntes ME (metallbedampftes)
Band, auf das ein dünnes Metall im Vakuum aufgedampft worden ist, zum praktischen
Einsatz auf dem Gebiet von Hi-8 und digitalen Videokassettenrecordern zur
Benutzerverwendung zum Einsatz gekommen. Somit ist ein System, das sowohl ein
Legierungspulverband, d. h., ein sogenanntes MP (Metallteilchen), und das ME Band verwendet,
zum praktischen Einsatz gelangt.
-
Insbesondere das ME Band, das ein Hi-8 ME Band liefert, ist als eine Nebenreferenz auf
dem Gebiet von DVC ausgelegt, wo das Format 1994 festgelegt wurde. Das ME Band
unterscheidet sich von dem herkömmlichen Hi-8 ME Band durch die Zusammensetzung
der magnetischen Teilchen. Mit anderen Worten umfaßt dieses ME Band ein Co System
statt einer Co-Ni Legierung. Des weiteren hat dieses ME Band eine diamantähnliche
Kohlenstoffdünnschicht (DLC), um die Metalldünnschicht zu schützen.
-
Um mit dem ME Band in einem DVC System zusammenzuarbeiten, müssen die MP
Bänder eine dünnere Magnetschicht aufweisen, damit eine größere Ausgangsähnlichkeit
mit dem ME Band erreicht wird. Da das ME Band eine diamantähnliche Kohlenstoff-
Dünnschicht aufweist, um die harte Metalldünnschicht und die Oberflächenschicht zu
schützen, gibt es einen Kopfkontakt, der von dem des MP Bandes verschieden ist. Des
weiteren ist, da das ME Band für DVC sehr geringen Kopfabrieb verglichen mit dem
herkömmlichen Hi-8 ME Band gibt, der Magnetkopf so ausgelegt, daß er eine kleinere
wirksame Dicke an seiner Spitze in dem DCV System als in dem herkömmlichen
System aufweist.
-
Bisher hatte das MP Band normalerweise ein Abriebmittel mit einer hohen Mohs Härte
umfaßt, das in einer Magnetschicht enthalten ist, um das Verstopfen oder einen
Ausgangsabfall zu minimieren. Jedoch stellt, wenn ein solches Abriebmittel in einer zu
großen Menge enthalten ist, dies ein Problem der Verschlechterung des Kopfabriebs dar.
Im Gegensatz dazu können, wenn ein solches Abriebmittel in verringerter Menge
enthalten ist, um den Kopfabrieb zu verringern, Verstopfen oder ein Ausgangsabfall ohne
weiteres auftreten.
-
Die Anmelder haben bisher äußerst dünnschichtige magnetische Aufzeichnungsmedien
vorgeschlagen, die eine untere, nichtmagnetische Schicht und eine dünne, obere
magnetische Schicht umfassen, die darauf vorgesehen ist.
-
Beispielsweise sind die vorliegenden Erfindungen vorgeschlagen worden.
-
JP-B-6-93297 (der Ausdruck "JP-B", wie er hier verwendet wird, bedeutet eine geprüfte,
japanische Patentveröffentlichung) offenbart ein Medium, das eine Dispersion aus einem
ferromagnetischen Pulver umfaßt, das eine durchschnittliche Hauptachsenlänge von
weniger als 0,3 um und eine Kristallitgröße von weniger als 300Å aufweist, mit dem eine
nichtmagnetische Schicht beschichtet ist. Jedoch kann die vorliegende Erfindung nicht
immer einen geringeren Kopfabrieb als das ME Band liefern und mit dem ME Band beim
Kopfkontakt kompatibel sein.
-
JP-A-5-298653 (der Ausdruck "JP-A", wie er hier verwendet wird, bedeutet eine
"ungeprüfte, veröffentlichte, japanische Patentanmeldung".) offenbart, daß ein Medium mit
guten Überschreibeigenschaften (die Fähigkeit ein 1,9 MHz Signal mit einem Signal von
7,6 MHz zu überschreiben) und weniger Belastung während der digitalen Aufzeichnung
erhalten werden kann, indem die Dicke der Magnetschicht auf weniger als 0,3 um
vorbestimmt und die quadratische Abweichung der Dicke der Magnetschicht in einem
vorbestimmten Bereich definiert wird. Jedoch wird keine Bezugnahme auf die Kompatibilität
mit dem ME Band in bezug auf den Kopfkontakt und den Kopfabrieb gemacht.
-
JP-A-5-73883 offenbart, daß ein MP Band mit einer mit der des ME Bandes
vergleichbaren Leistung, d. h., das einen verringerten Eigenentmagnetisierungsverlust in einem
kurzen Wellenlängenbereich zeigt und einen großen Ausgang in einem Bereich von
niedriger Frequenz bis zu einer hohen Frequenz ohne irgendeinen Raumverlust aufgrund der
glatten Magnetschicht, erhalten werden kann, indem die Dicke der Magnetschicht auf
nicht mehr als 1 um definiert und die Dickenänderung der Magnetschicht gesteuert wird.
Dieses Patent beansprucht, daß ein magnetisches Aufzeichnungsmedium bereitgestellt
werden kann, das einen guten Kopfkontakt, ausgezeichnete Speicherstabilität und
Laufbeständigkeit und weniger Ausfall und Blockfehlerrate aufweist und gegenüber einer
Randbeschädigung weniger gefährdet ist. Jedoch wird kein Bezug auf die Verbesserung
bei der Kompatibilität mit einem ME Band hoher Leistung gemacht, das eine
diamantähnliche Kohlenstoff-Dünnschicht im Kopfkontakt umfaßt.
-
JP-A-5-28464 offenbart ein magnetisches Aufzeichnungsmedium, das eine
nichtmagnetische Schicht umfaßt, die nur aus einem Bindemittel und einem halbfesten oder
flüssigen Zusatz mit einer Magnetschicht gebildet ist, die eine Dicke von nicht mehr als 1 um
aufweist. Dieses Patent beansprucht, daß das magnetische Aufzeichnungsmedium
daran gehindert werden kann, Oberflächenrauhigkeit aufzuweisen, um Verbesserungen
beim Wellenformansprechen, der Überschreibfähigkeit (die Fähigkeit, ein 10 MHz Signal
mit einem 20 MHz Signal zu überschreiben) und einen Ausgang von 40 MHz zu liefern.
Jedoch wird kein Bezug auf die Kompatibilität mit einem ME Band in bezug auf den
Kopfkontakt und den Kopfabrieb angegeben.
-
JP-A-6-215360 offenbart, daß die Definition des Anteils von Al und
Seltenerdenelementen zu Fe in einem metallischen, magnetischen Material Verbesserungen bei den
elektromagnetischen Eigenschaften und der Lauflebensdauer liefert. Obgleich dieses Patent
einen Co Anteil und die Verwendung von Y als Seltenerdenelement offenbart, wird keine
Bezugnahme auf deren Beziehung zu der Kompatibilität mit einem ME Band in bezug
auf den Kopfkontakt oder den Kopfabrieb angegeben. Somit können die Zielsetzungen
der vorliegenden Erfindung durch dieses Patent nicht erreicht werden.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
-
Die Zielsetzung der vorliegenden Erfindung ist, ein magnetisches Aufzeichnungsmedium
zu schaffen, das gute elektromagnetische Eigenschaften aufweist. Insbesondere ist eine
Zielsetzung der vorliegenden Erfindung, ein Medium zu schaffen, das eine gute
Kompatibilität mit einem ME Band in bezug auf den Kopfkontakt zeigt, weder einen
Ausgangsabfall noch ein Verstopfen bewirkt und wenig Kopfabrieb liefert.
-
Wir untersuchten ein magnetisches Aufzeichnungsmedium, das einen verringerten
Kopfabrieb aufweist und elektromagnetische Eigenschaften von der gleichen oder
höheren Qualität wie die eines ME Bandes zeigt, während es mit einem ME Band hoher
Leistung kompatibel bleibt, das eine diamantähnliche Kohlenstoff-Dünnschicht im
Kopfkontakt umfaßt. Als ein Ergebnis wurde herausgefunden, daß die vorstehende Zielsetzung
erreicht werden kann, indem die folgenden Anforderungen erfüllt werden. Mit anderen
Worten schafft die vorliegende Erfindung ein magnetisches Aufzeichnungsmedium, das
eine untere Beschichtungsschicht, die hauptsächlich ein anorganisches Pulver und
einen Binder umfaßt und auf einen nichtmagnetischen Träger vorgesehen ist, und eine
oder mehrere magnetische Schichten umfaßt, die zumindest ein ferromagnetisches
Metallpulver und einen Binder umfassen und auf der unteren Beschichtungsschicht
vorgesehen sind, wobei die Gesamtdicke der magnetischen Schichten von 0,05 um bis 0,8
um ist, und das magnetische Teilchen, das in den magnetischen Schichten enthalten ist,
Fe als Hauptbestandteil, Co in einer Menge von 10 Atom-% bis 40 Atom-% und Y in
einer Menge von 1,5 Atom-% bis 10 Atom-% auf der Grundlage von Fe umfaßt.
-
Bevorzugte Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung sind unten angegeben.
-
(1) Das magnetische Teilchen, das in den magnetischen Schichten enthalten ist, umfaßt
Fe als Hauptbestandteil, Co in einer Menge von 10 bis 40 Atom-% (vorzugsweise von 15
bis 35 Atom-%) und y in einer Menge von 1,5 bis 10 Atom-% (vorzugsweise von 2 bis 8
Atom-%) in bezug auf Fe.
-
(2) Die Gesamtdicke der magnetischen Schichten ist von 0,05 bis 0,8 um (vorzugsweise
von 0,1 bis 0,5 um).
-
(3) Das magnetische Teilchen, das in der Magnetschicht enthalten ist, umfaßt Al in einer
Menge von 0 bis 12 Atom-% (vorzugsweise 2 bis 10 Atom-%) in bezug auf Fe, wobei
der Atomanteil von Y zu Fe größer als der von Al zu Fe ist.
-
(4) Das anorganische Pulver, das in der vorgenannten unteren Beschichtungsschicht
enthalten ist, umfaßt hauptsächlich ein körniges, nichtmetallisches Metalloxid mit einem
Korndurchmesser von nicht mehr als 0,08 um.
-
(5) Das anorganische Pulver, das in der vorgenannten unteren Beschichtungsschicht
enthalten ist, umfaßt hauptsächlich ein nadelförmiges, nichtmagnetisches Metalloxid,
dessen Hauptachsenlänge nicht mehr als 0,3 um und dessen Seitenverhältnis von 2 bis
20 ist.
-
(6) Das magnetische Teilchen, das in der vorgenannten, oberen magnetischen Schicht
enthalten sein soll, ist ein magnetisches Metallpulver mit Hc von 1800 Oe bis 3500 Oe
und σS von 125 emu/g bis 180 emu/g. Das magnetische Teilchen ist vorzugsweise im
wesentlichen frei von Ni.
-
(7) Das vorgenannte, magnetische Metallteilchen hat eine Hauptachsenlänge von 0,04
um bis 0,13 um, eine Kristallitgröße von 100 bis 220 und ein Seitenverhältnis von 2
bis 10.
-
(8) Die Menge an Binder, die in die vorgenannte, obere, magnetische Schicht
eingebracht werden soll, ist vorzugsweise von 8 Gew.-% bis 24 Gew.-%, bevorzugter von 9
Gew.-% bis 22 Gew.-%, am bevorzugtesten von 10 Gew.-% bis 15 Gew.-%, auf der
Grundlage des Gewichts des magnetischen Teilchens.
-
(9) Der Anteil an nichtmagnetischem Pulver, das sich in der vorgenannten,
magnetischen Schicht befinden soll, ist von 2 Gew.-% bis 15 Gew.-%.
-
(10) Die Dispersion der oberen, magnetischen Schicht ist frei von Polyisocyanat,
während die Dispersion der unteren, nichtmagnetischen Schicht Polyisocyanat enthält.
-
(11) Der Anteil des nichtmagnetischen Pulvers mit einer Mohs Härte von nicht weniger
als 6, das in der vorgenannten, magnetischen Schicht enthalten sein soll, ist
vorzugsweise von 2 Gewichtsteilen bis 15 Gewichtsteilen, bevorzugter von 2, 2 Gewichtsteilen
bis 10 Gewichtsteilen, am bevorzugtesten von 2,5 Gewichtsteilen bis 7,5 Gewichtsteilen,
auf der Grundlage von 100 Gewichtsteilen des magnetischen Teilchens.
-
(12) Das nichtmagnetische Pulver mit einer Mohs Härte von nicht weniger als 6, das in
der vorgenannten, magnetischen Schicht enthalten sein soll, hat einen
durchschnittlichen Korndurchmesser von 0,05 um bis 0,4 um.
-
(13) Der Anteil Co, der in dem vorgenannten, magnetischen Metallteilchen enthalten
sein soll, ist vorzugsweise von 10 Atom-% bis 40 Atom-%, bevorzugter von 15 Atom-%
bis 35 Atom-%, am bevorzugtesten von 20 Atom-% bis 35 Atom-%, auf der Grundlage
von Fe.
-
(14) Die Menge an Mg, die in dem vorgenannten, magnetischen Metallmaterial enthalten
sein soll, ist von 0,1 Atom-% bis 5 Atom-%.
-
(15) Die untere Beschichtungsschicht und zumindest die magnetische Schicht, die ihr
benachbart ist, sind mit einem Naß-Naß-Beschichtungsverfahren gebildet.
[Wirkung]
-
Mit anderen Worten wird die vorliegende Erfindung in der folgenden Weise ausgeführt.
-
Das ferromagnetische Metallpulver, das bisher verwendet worden ist, enthält Co in einer
Menge von höchstens 5 Atom-%. Ein solches ferromagnetisches Metallpulver konnte
keine gute Kompatibilität mit einem ME Band hoher Leistung in bezug auf den
Kopfkontakt liefern. Wir dachten, daß die Dispersion eines magnetischen Teilchens, das aus
einer Fe/Co Legierung gebildet ist, die Fe als Hauptkomponente enthält aber einen
erhöhten Anteil an Co in einem Binder aufweist, eine gute Anpassung an einen Magnetkopf
ähnlich einem ME Band hoher Leistung liefert, das Co als Hauptkomponente enthält,
nach dem Beispiel eines ME Bandes hoher Leistung mit einer Magnetschicht, die
hauptsächlich aus Co gebildet ist. Die Ergebnisse, die in Beispielen beschrieben sind, waren
derart, daß die Festlegung der Dicke der Magnetschicht auf einen Bereich von 0,05 bis
0,8 um, was ungefähr der Wert des ME Bandes ist, einen sehr guten Kopfkontakt liefert.
Als ein Sinterungsinhibitor ist bisher ein Al enthaltendes Material verwendet worden. Zur
Erhöhung des Anteils von Co kann ein Material, das Y enthält, als ein Sinterungsinhibitor
verwendet werden. Die Verwendung eines solchen Sinterungsinhibitors in einer
vorbestimmten Menge macht es möglich, eine Fe/Co Legierung zu erhalten, die einen
größeren Co Anteil als beim Stand der Technik und eine gleichförmige Korngröße aufweist.
Da das Einbringen von Co und Y in das magnetische Teilchen eine gute Anpassung an
den Magnetkopf und eine glatte Gleitbewegung mit dem Magnetkopf liefert, wie es oben
erwähnt wurde, kann angenommen werden, daß der Kopfabrieb minimiert wird.
-
Die untere Beschichtungsschicht wird nachfolgend näher beschrieben.
-
Das anorganische Pulver, das in der unteren Beschichtungsschicht der vorliegenden
Erfindung enthalten sein soll, ist ein nichtmagnetisches Pulver. Beispielsweise kann das
nichtmagnetische Pulver aus der Gruppe ausgewählt werden, die aus anorganischen
Verbindungen besteht, wie Metalloxid, Metallkarbonat, Metallsulfat, Metallnitrid,
Metallkarbid und Metallsulfid. Beispiele einer solchen anorganischen Verbindung umfassen α-
Aluminiumoxid mit einer α-Umwandlung von 90% oder mehr, β-Aluminiumoxid,
γ-Aiuminiumoxid, 6-Aluminiumoxid, Siliciumkarbid, Chromoxid, Ceroxid, α-Eisenoxid, Goethit,
Corund, Siliciumnitrid, Titankarbid, Titanoxid, Siliciumdioxid, Zinnoxid, Magnesiumoxid,
Wolframoxid, Zirkonoxid, Bornitrid, Zinkoxid, Calciumkarbid, Calciumsulfat, Bariumsulfat
und Molybdändisulfat, und diese einzeln oder in Kombination. Bevorzugt unter diesen
anorganischen Verbindungen sind Titanoxid, Zinkoxid, α-Eisenoxid, Bariumsulfat und
Aluminiumoxid (Al&sub2;O&sub3;) wegen der guten Erhältlichkeit, niedriger Kosten, enger
Korngrößenverteilung und Einfachheit, ihre Funktionen bereitzustellen. Unter diesen
anorganischen Verbindungen sind besonders bevorzugt Titandioxid und α-Eisenoxid. Der
durchschnittliche Korndurchmesser eines solchen nichtmagnetischen Pulvers ist
vorzugsweise im Bereich von 0,005 bis 2 um. Wenn es notwendig ist, können
nichtmagnetische Pulver mit unterschiedlichen, durchschnittlichen Korndurchmessern in
Kombination verwendet werden. Alternativ kann ein einziges, nichtmagnetisches Pulver mit einer
breiten Verteilung der Korndurchmesser verwendet werden, um die gleichen Wirkungen
zu erzielen. Bei einer besonders bevorzugten Ausführungsform ist der durchschnittliche
Korndurchmesser des nichtmagnetischen Pulvers vorzugsweise im Bereich von 0,01 bis
0,2 um. Die Klopfdichte (unter der Bedingung einer Anzahl von Klopfvorgängen
gemessen: 150 und Kopf: 30 mm) des nichtmagnetischen Pulvers ist vorzugsweise im Bereich
von 0,05 bis 2 g/ml, bevorzugter von 0,2 bis 1,5 g/ml. Der Wasseranteil des
nichtmagnetischen Pulvers ist vorzugsweise im Bereich von 0,1 bis 5 Gew.-%, bevorzugter von
0,2 bis 3 Gew.-%, am bevorzugtesten von 0,3 bis 1,5 Gew.-%. Der pH Wert des
nichtmagnetischen Pulvers ist vorzugsweise im Bereich von 2 bis 11, besonders bevorzugt
von 5 bis 10. Die spezifische Oberfläche des nichtmagnetischen Pulvers ist
vorzugsweise im Bereich von 1 bis 100 m²/g, bevorzugter von 5 bis 70 m²/g, am bevorzugtesten
von 10 bis 65 m²/g. Die Kristallitgröße des nichtmagnetischen Pulvers ist vorzugsweise
in dem Bereich von 0,004 bis 1 um, bevorzugter von 0,04 bis 0,1 um. Die Ölabsorption
des nichtmagnetischen Pulvers ist vorzugsweise im Bereich von 5 bis 100 ml/100 g,
bevorzugter von 10 bis 80 ml/100 g, am bevorzugtesten von 20 bis 60 ml/100 g, wie es
mit DBP bestimmt wird. Das spezifische Gewicht des nichtmagnetischen Pulvers ist
vorzugsweise im Bereich von 1 bis 12, bevorzugter von 3 bis 6. Die Form des
nichtmagnetischen Pulvers kann irgendeine nadelförmige, kugelförmige, polyederförmige oder
flächige Form sein.
-
Der Glühverlust des nichtmagnetischen Pulvers ist vorzugsweise nicht mehr als 20
Gew.-% und am bevorzugtesten 0 Gew.-%. Die Mohs Härte des vorgenannten
anorganischen Pulvers, das mit der vorliegenden Erfindung verwendet werden kann, ist
vorzugsweise im Bereich von 4 bis 10. Der Rauhigkeitsfaktor der Oberfläche des
nichtmagnetischen Pulvers ist vorzugsweise im Bereich von 0,8 bis 1,5, bevorzugter von 0,9 bis
1,2. Das anorganische Pulver zeigt eine Stearinsäure (SA) Adsorption von vorzugsweise
1 bis 20 umol/m², bevorzugter von 2 bis 15 umol/m². Das nichtmagnetische Pulver, das
in der unteren Beschichtungsschicht enthalten sein soll, zeigt vorzugsweise eine
Benetzungswärme mit Wasser von 200 erg/cm² bis 600 erg/cm² bei einer Temperatur von
25ºC. Alternativ kann ein Lösungsmittel mit einer in dem obigen Rang definierten
Benetzungswärme verwendet werden. Die optimale Anzahl Wassermoleküle auf der
Oberfläche des nichtmagnetischen Pulvers bei einer Temperatur von 100 bis 400ºC ist im
Bereich von 1 bis 10/100A. Der pH Wert des isoelektrischen Punkts in Wasser ist
vorzugsweise im Bereich von 3 bis 6.
-
Die Oberfläche des nichtmagnetischen Pulvers ist vorzugsweise mit Al&sub2;O&sub3;, SiO&sub2;, TiO&sub2;,
ZrO&sub2;, SnO&sub2;, Sb&sub2;O&sub3;, ZnO oder Y&sub2;O&sub3; behandelt, bevorzugter mit Al&sub2;O&sub3;, SiO&sub2;, TiO&sub2;
und ZrO&sub2;, besonders mit Al&sub2;O&sub3;, SiO&sub2; oder ZrO&sub2; unter dem Gesichtspunkt der
Dispergierbarkeit. Diese Oberflächenbehandlungsmittel können einzeln oder in Kombination
verwendet werden. Die durch gemeinsames Ausfällen erhaltene oberflächenbehandelte
Schicht kann in Abhängigkeit von dem Zweck verwendet werden. Alternativ kann das
nichtmagnetische Pulver mit Aluminiumoxid behandelt werden, dem die Behandlung der
Oberflächenschicht mit Siliciumoxid folgt, und umgekehrt. Die oberflächenbehandelte
Schicht kann in Abhängigkeit von dem Zweck porös sein. Im allgemeinen ist die
oberflächenbehandelte Schicht vorzugsweise homogen und dicht.
-
Besondere Beispiele des nichtmagnetischen Pulvers, das in der unteren
Beschichtungsschicht der vorliegenden Erfindung enthalten sein soll, umfassen Nanotite (hergestellt
von Showa Denko K.K.), HIT-100, ZA-G1 (hergestellt von Sumitomo Chemical Co.,
Ltd.), α-Hämatit, DPN-250, DPN-250BX, DPN-245, DPN-270BX (hergestellt von Toda
Kogyo Corp.), TTO-51 B, TTO-55A, TTO-55B, TTO-55C, TTO-55S, TTO-55D, SN-100,
α-Hämatit E270, E271, E300 (hergestellt von Ishihara Sangyo Kaisha Ltd.), STT-4D,
STT-30D, STT-30, STT-65C (hergestellt von Titan Kogyo K.K.), MT-100S, MT-100T,
MT-150 W, MT-500B, MT-600B, MT-100F, MT-50OHD (hergestellt von Teika Co., Ltd.),
FINEX-25, BF-1, BF-10, BF-20, ST-M (hergestellt von Sakai Chemical Industry Co.,
Ltd.), DEFIC-Y, DEFIC-R (hergestellt von Dowa Mining Co., Ltd.), AS2BM, TiO2P25
(hergestellt von Nihon Aerogel K.K.), 100A, 500A (hergestellt von Ube Industries, Ltd.),
und Y-LOP (hergestellt von Titan Kogyo K.K.) und ein calciniertes Erzeugnis davon.
-
Besonders bevorzugte Beispiele von nichtmagnetischem Pulver sind Titanoxid und α-
Eisenoxid. Das α-Eisenoxid (Hämatit) kann unter den folgenden Bedingungen erzeugt
werden. Mit anderen Worten wird das α-Fe&sub2;O&sub3; Pulver der vorliegenden Erfindung aus
nadelförmigem Goethit hergestellt, das durch irgendeines der folgenden Verfahren als
Vorläufer erhalten wird. (1) Ein Verfahren, das umfaßt, ein sauerstoffenthaltendes Gas
durch eine Suspension zu führen, die Eisen(II)-Oxid-Kolloid enthält, das erhalten wird,
indem die gleiche oder eine größere Menge einer wäßrigen Lösung von Alkalihydroxid
zu einer wäßrigen Lösung von Eisen(II)-Salz bei einem pH 11 oder höher bei einer
Temperatur von nicht höher als 80ºC hinzugefügt wird, so daß das Reaktionssystem
eine Oxidationsreaktion ausführt, um ein nadelförmiges Goethitpulver zu erzeugen.
-
(2) Ein Verfahren, das umfaßt, ein sauerstoffenthaltendes Gas durch eine Suspension
zu führen, die FeCO&sub3; enthält und durch die Reaktion einer wäßrigen Lösung eines
Eisen(II)-Salzes mit einer wäßrigen Lösung von Alkalikarbonat erhalten wird, so daß das
Reaktionssystem eine Oxidationsreaktion ausführt, um ein spindelförmiges
Goethitpulver zu erzeugen.
-
(3) Ein Verfahren, das umfaßt, ein sauerstoffenthaltendes Gas durch eine wäßrige
Lösung von Eisen(II)-Salz zu führen, die Eisen(II)-Oxid-Kolloid enthält, das durch
Hinzufügen von weniger als der gleichen Menge einer wäßrigen Lösung von Alkalihydroxid oder
Alkalikarbonat zu einer wäßrigen Lösung von Eisen(II)-Salz erhalten wird, um
nadelförmiges Goethitpulver zu erzeugen, eine wäßrige Lösung von Alkalihydroxid zu der
wäßrigen Lösung des Eisen(II)-Salzes hinzuzufügen wird, die das nadelförmige Goethitpulver
in einer Menge von nicht weniger als der gleichen Menge von Fe²&spplus; in der wäßrigen
Lösung des Eisen(II)-Salzes enthält, und dann ein sauerstoffenthaltendes Gas durch das
Reaktionssystem zum Wachsen des nadelförmigen Goethitpulvers hindurchzuleiten.
-
(4) Ein Verfahren, das umfaßt, ein sauerstoffenthaltendes Gas durch eine wäßrige
Lösung von Eisen(II)-Salz zu führen, die Eisen(II)-Oxid-Kolloid enthält, das durch
Hinzufügen von weniger als der gleichen Menge einer wäßrigen Lösung von Alkalihydroxid oder
Alkalikarbonat zu einer wäßrigen Lösung von Eisen(II)-Salz erhalten wird, so daß das
Reaktionssystem eine Oxidationsreaktion ausführt, um ein nadelförmiges Goethitpulver
zu erzeugen, und wobei dann das nadelförmige Goethitpulver ausgesetzt wird, in einem
pH Bereich zu wachsen, der von sauer bis neutral reicht.
-
Bisherige Elemente, wie Ni, Zn, P und Si, die im allgemeinen zur Verbesserung der
Eigenschaften des Pulvers hinzugefügt werden, können während der Reaktion zur
Herstellung des Goethitpulvers hinzugefügt werden.
-
Das nadelförmige Goethitpulver als Vorläufer kann bei einer Temperatur von 200ºC bis
500ºC dehydriert werden, und dann wahlweise bei einer Temperatur von 350ºC bis
800ºC wärmebehandelt werden, so daß es geglüht wird, um ein nadelförmiges α-Fe&sub2;O&sub3;
Pulver zu erhalten.
-
Das nadelförmige Goethitpulver, das dehydriert oder geglüht werden soll, kann einen
Sinterungsinhibitor aufweisen, wie P, Si, B, Zr, und Sb, der an dessen Oberfläche
angebracht ist.
-
Der Grund, warum das nadelförmige, teilchenförmige Goethit durch eine
Wärmebehandlung bei 350ºC bis 800ºC geglüht wird, ist, daß die auf der Oberfläche des
nadelförmigen α-Fe&sub2;O&sub3; Pulvers erzeugten Poren, die durch die Dehydrierung erhalten werden, mit
geschmolzenem Metall von der obersten Oberfläche des Korns beim Glühen gefüllt
werden, damit eine glatte Oberfläche geschaffen wird.
-
Das α-Fe&sub2;O&sub3; Pulver, das mit der vorliegenden Erfindung verwendet werden kann, kann
durch ein Verfahren erhalten werden, das umfaßt, das vorgenannte nadelförmige α-
FE&sub2;O&sub3; Pulver zu dispergieren, das durch Dehydrierung oder Glühen in einer wäßrigen
Lösung erhalten wird, um eine Suspension zu gewinnen, eine Al Verbindung der
Suspension hinzuzufügen, den pH Wert der Suspension so einzustellen, daß die Oberfläche
des α-FE&sub2;O&sub3; Pulvers durch die Zusatzverbindung überdeckt wird, das Material zu
filtern, das Material zu waschen, das Material zu trocknen, das Material zu mahlen und
dann wahlweise das Material einer Entlüftung, einer Verdichtung, usw. auszusetzen. Als
zu verwendende Al Verbindung kann ein Aluminiumsalz, wie Aluminiumacetat,
Aluminiumsulfat, Aluminiumchlorid und Aluminiumnitrat oder Alkalialuminat, wie
Natriumaluminat, verwendet werden. Die Menge der Al Verbindung, die hinzugefügt werden soll, ist
von 0,01 bis 50 Gew.-% auf der Grundlage des Gewichts von α-Fe&sub2;O&sub3; Pulver in dem Al
Glied. Wenn die Menge an hinzugefügter Al Verbindung unterhalb von 0,01 Gew.-% ist,
ist die Dispersion der Al Verbindung unzureichend. Wenn die Menge der hinzugefügten
Al Verbindung 50 Gew.-% überschreitet, wechselwirken Al Verbindungsstückchen, die in
der Oberfläche des Korns suspendiert sind, nachteilig miteinander. Das
nichtmagnetische Pulver, das in die untere Schicht der vorliegenden Erfindung eingebracht werden
soll, kann von der Al Verbindung, sowie einer Si Verbindung und zumindest einer
Verbindung überdeckt sein, die aus der Gruppe ausgewählt ist, die aus P, Ti, Mn, Ni, Zn, Zr,
Sn und Sb Verbindungen besteht. Die Menge solcher mit der Al Verbindung zu
verwendenden Verbindungen ist von 0,01 bis 50 Gew.-% in bezug auf das Gewicht des α-
Fe&sub2;O&sub3;
Pulvers. Wenn die Menge dieser Verbindungen unterhalb von 0,01 Gew.-% ist,
üben sie wenig oder keine Wirkung aus, die Dispergierbarkeit zu verbessern. Im
Gegensatz dazu wechselwirken, wenn die Menge dieser Verbindungen 50 Gew.-%
überschreitet, die in den von der Oberfläche des Korns verschiedenen Zonen suspendierten
Verbindungen nachteilig miteinander.
-
Die Herstellung von Titanoxid ist nachfolgend beschrieben. Die Herstellung von
Titanoxid kann hauptsächlich durch ein Schwefelsäureverfahren oder ein Chlorverfahren
durchgeführt werden. In dem Schwefelsäureverfahren wird Ilumeniterz mit
Schwefelsäure aufgeschlossen, um Ti, Fe usw. als Sulfate zu gewinnen. Eisensulfat wird dann durch
Kristallisation entfernt. Die restliche Titanylsulfatlösung wird durch Filtrierung gereinigt
und dann thermisch hydrolysiert, um wasserhaltiges Titanhydroxid hervorzurufen, das
gefällt werden soll. Das derart ausgefällte wasserhaltige Titanhydroxid wird gefiltert und
dann gewaschen. Verunreinigungen werden durch Waschen entfernt. Ein Einstellmittel
für den Korndurchmesser oder Ähnliches wird dann dem Material hinzugefügt. Das
Material wird dann bei einer Temperatur von 80 bis 1000ºC calciniert, um grobes
Titandioxid zu erzeugen. Das Titandioxid ist vom Rutiltyp oder vom Anatasetyp in Abhängigkeit
von der Art des bei der Hydrolysierung hinzugefügten Keimmittels. Das grobe
Titandioxid kann gemahlen, klassifiziert und dann einer Oberflächenbehandlung, usw.
ausgesetzt werden, damit das erwünschte nichtmagnetische Pulver erzeugt wird. Bei dem
Chlorverfahren wird als Erz natürliches Rutil oder synthetisches Rutil verwendet. Das
Erz wird bei hoher Temperatur in einem reduzierenden Zustand chloriert, so daß das Ti
in TiCl&sub4; umgewandelt wird und das Fe in FeCl&sub2; umgewandelt wird. Durch Kühlen
verfestigtes Eisenoxid wird von dem flüssigen TiCl&sub4; getrennt. Das sich ergebende grobe
TiCl&sub4; wird dann durch Fraktionierung gereinigt. Dem TiCl&sub4; wird dann ein Keimungsmittel
hinzugefügt. Die Reaktionsmischung wird gleich mit Sauerstoff mit einer Temperatur von
nicht weniger als 1000ºC zur Reaktion gebracht, um grobes Titandioxid zu erhalten. Das
grobe Titandioxid, das durch den Oxidzersetzungsprozeß erzeugt wurde, wird dann
einer Endbearbeitung in gleicher Weise wie in dem Sulfatverfahren unterzogen, um als ein
Pigment zu dienen.
-
Bei der Oberflächenbehandlung wird das vorgenannte grobe Titandioxid trocken
gemahlen, naß gemahlen mit Wasser und einem Dispergenz und dann einer
Schleudertrennung ausgesetzt, um die groben Teilchen zu entfernen. Der sich ergebende, feine
Schlamm wird in den Oberflächenbehandlungsbehälter umgesetzt, wo er dann mit
einem Metallhydroxid beschichtet wird. Zu einem gewissen Teil wird eine vorbestimmte
Menge einer wäßrigen Lösung eines Salzes, wie Al, Si, Ti, Zr, Sb, Sn und Zn, in dem
Oberflächenbehandlungsbehälter hergestellt. Die wäßrige Salzlösung wird dann mit
einer Säure oder einem Alkali neutralisiert, um ein wäßriges Oxid zu erzeugen, mit dem
die Oberfläche der Titandioxidteilchen beschichtet wird. Die nebenbei erzeugten,
wasserlöslichen Salze werden durch Dekantierung, Filtrierung und Waschen entfernt. Der
Schlamm wird auf den richtige pH eingestellt, gefiltert und dann mit reinem Wasser
gewaschen. Der derart gewaschene Kuchen wird dann durch einen Sprühtrockner oder
einen Bandtrockner getrocknet. Das getrocknete Material wird schließlich durch eine
Strahlmühle gemahlen, um ein Erzeugnis zu liefern. Statt in einem wäßrigen System
behandelt zu werden, kann das Titandioxidpulver einer Oberflächenbehandlung mit Al
oder Si unterzogen werden, indem AlCl&sub3; oder SiCl&sub4; Dampf durch das Pulver geleitet
wird, und dann Wasserdampf in es eingeführt wird. Zur Herstellung anderer Pigmente,
wird auf G.D. Parfitt und K.S.W. Sing, " Characerization of Powder Surfaces", Academic
Press, 1976, verwiesen.
-
Ruß kann in der Unterbeschichtung enthalten sein, um den elektrischen
Oberflächenwiderstand Rs und das Lichtdurchlaßvermögen zu verringern, was ein gut bekannter
Effekt ist, sowie eine erwünschte Vickers Mikrohärte zu schaffen. Die Vickers Mikrohärte
der unteren Beschichtungsschicht ist normalerweise von 25 bis 60 kg/mm²,
vorzugsweise von 30 bis 50 kg/mm² für einen gut kontrollierten Kopfkontakt. Die Vickers Mikrohärte
der Probe wird mittels eines Dünnschicht-Härtetesters HMA-400 (hergestellt von NEC
Co., Ltd.) bestimmt. Die Wurzel des verwendeten Eindringteils ist eine dreieckige
Pyramide, die aus einem Diamanten mit einer Schärfe von 80º und einem Radius von 0.1 Mm
hergestellt ist. Das Lichtdurchlaßvermögen ist normalerweise derart definiert, daß die
prozentuale Absorption von Infrarotstrahlen mit einer Wellenlänge von ungefähr 900 nm
nicht mehr als 3%, insbesondere nicht mehr als 0,8% für ein VHS Band ist. Hierfür
kön
nen Ofenruß für Gummi, thermischer Ruß für Gummi, Schwarz zum Färben,
Acetylenruß, usw. verwendet werden.
-
Der Ruß zeigt eine spezifische Oberfläche von im allgemeinen 100 bis 500 m²/g,
vorzugsweise von 150 bis 400 m²/g und eine Ölabsorption von 20 bis 400 ml/100 g,
vorzugsweise von 30 bis 200 ml/100 g, wie es mit dem DBP bestimmt wird. Der Ruß zeigt
einen durchschnittlichen Teilchendurchmesser von im allgemeinen 5 bis 80 nm,
vorzugsweise von 10 bis 50 nm, insbesondere bevorzugt von 10 bis 40 nm. Der Ruß zeigt
vorzugsweise einen pH Wert von 2 bis 10, einen Wasseranteil von 0,1 bis 10% und eine
Klopfdichte von 0,1 bis 1 g/ml. Besondere Beispiele von mit der vorliegenden Erfindung
verwendbarem Ruß umfassen BLACKPEARLS 2000, 1300, 1000, 900, 800, 880, 700,
VULCAN XC-72 (hergestellt von Cabot Corp.), #3050B, 31508, 3250B, #3750B,
#3950B, #950, #650B, #970, #850B, MA-600, MA-230, #400, #4010 (hergestellt von
Mitsubishi Kasei Corp.), CONDUTEX SC, RAVEN 8800, 8000, 7000, 5750, 5250, 3500,
2100, 2000, 1800, 1500, 1255, 1250 (hergestellt von Columbia Carbon Corp.), und
Ketjen Black EC (hergestellt von Akzo Co., Ltd.). Diese Ruße können vor der Verwendung
mit einem Dispersionsmittel oberflächenbehandelt werden, mit einem Kunstharz
beschwert oder teilweise graphitgeglüht werden. Diese Ruße können der magnetischen
Beschichtungslösung in der Form einer Dispersion in einem Bindemittel hinzugefügt
werden. Diese Ruße können in einer Menge von weniger als 50 Gew.-% auf der
Grundlage des Gewichts des vorgenannten, anorganischen Pulvers oder von weniger als 40
Gew.-% auf der Grundlage des Gesamtgewichts der nichtmagnetischen Schicht
verwendet werden. Diese Ruße können einzeln oder in Kombination verwendet werden.
-
Wegen Einzelheiten des mit der vorliegenden Erfindung verwendbaren Rußes wird auf
"Handbook of Carbon Black", Carbon Black Kyokai, verwiesen werden.
-
Des weiteren kann ein organisches Pulver in die untere Beschichtungsschicht in
Abhängigkeit von dem Zweck eingebracht werden. Beispielsweise können
Acrylstyrenharzpulver, Benzoguanaminharzpulver, Melaminharzpulver und Phthalocyaninpigment
verwendet werden. Des weiteren können Polyolefinharzpulver, Polyesterharzpulver,
Polyamidharzpulver, Polyimidharzpulver und Polyfluorethylenharz verwendet werden.
Die Herstellung dieser organischen Pulver kann durch die Verfahren ausgeführt werden,
wie sie in JP-A-62-18564 und JP-A-60-255827 beschrieben sind.
-
Es ist üblich, eine untere Beschichtungsschicht in einem gewöhnlichen magnetischen
Aufzeichnungsmedium vorzusehen, um die Anhaftfestigkeit zwischen dem Träger und
der magnetischen Schicht, usw. zu verbessern. Die Dicke der Unterschicht ist
normalerweise im Bereich von nicht mehr als 0,5 um.
-
Für das Bindemittel, das Gleitmittel, das Dispersionsmittel, die Zusätze und
Lösungsmittel, die in der unteren Beschichtungsschicht enthalten sind, und als Verfahren diese
Verbindungen zu dispergieren, können diejenigen verwendet werden, die für die
magnetische Schicht verwendet werden. Insbesondere können für die Menge und die Art des
Bindemittels, der additive und das Dispersionsmittel die gutbekannten Techniken für die
magnetische Schicht verwendet werden.
-
Die magnetische Schicht ist des weiteren hier unten beschrieben.
-
Als ferromagnetisches Pulver, das in die obere magnetische Schicht der vorliegenden
Erfindung eingebracht werden soll, kann ein ferromagnetisches Legierungspulver
verwendet werden, das α-Fe als Hauptkomponente umfaßt. Somit kann das
ferromagnetische Pulver des weiteren von den vorbestimmten Atomen unterschiedliche Atome
enthalten, wie 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. Insbesondere wichtig
unter diesen Elementen, die außer α-Fe in dem Fall eines magnetischen Metallmaterials
eingebracht werden können, sind Al, Si, Ca, Y, Ba, La, Nd, Co, Ni und B. Das
ferromagnetische Pulver kann mit einem Dispersionsmittel, einem Gleitmittel, einem
oberflächenaktiven Mittel oder einem antistatischen Mittel vor der Dispersion behandelt werden,
wie es später beschrieben ist. Dies ist des weiteren beschrieben in JP-B-44-14090, JP-
B-45-18372, JP-B-47-22062, JP-B-47-22513, JP-B-46-28466, JP-B-46-38755, JP-B-47-
4286, JP-B-47-12422, JP-B-47-17284, JP-B-47-18509, JP-B-47-18573, JP-B-39-10307,
JP-S-46-39639,
und in US Patenten 3,026,215, 3,031,341, 3,100,194, 3,242,005 und
3,389, 014.
-
Unter den obenerwähnten ferromagnetischen Pulvern kann das ferromagnetische
Legierungspulver eine geringe Menge an Hydroxid oder Oxid enthalten. Um ein solches
ferromagnetisches Legierungspulver herzustellen, können gut bekannte
Herstellungsverfahren verwendet werden. Diese Verfahren umfassen ein Verfahren, das die Reduktion
mit einem Mischsalz einer organischen Säure (hauptsächlich Oxalat) und einem
Reduktionsgas wie Wasserstoff, umfaßt, ein Verfahren, das die Reduktion von Eisenoxid mit
einem reduzierenden Gas, wie Wasserstoff, umfaßt, um Fe oder Fe-Co Teilchen zu
erhalten, ein Verfahren, das die Pyrolyse einer metallischen Karbonylverbindung umfaßt,
ein Verfahren, das das Hinzufügen eines Reduktionsmittels, wie 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 fein
unterteiltes Pulver zu erhalten. Das derart erhaltene, ferromagnetische Legierungspulver
kann einer gut bekannten allmählichen Reduzierungsbehandlung ausgesetzt werden,
wie einem Verfahren, das umfaßt, das ferromagnetische Legierungspulver in ein
organisches Lösungsmittel einzutauchen und dann das Material zu trocknen, ein Verfahren,
das umfaßt, das ferromagnetische Legierungspulver in ein organisches Lösungsmittel,
durch das ein sauerstoffenthaltendes Gas geleitet wird, einzutauchen, um eine
Oxidschicht auf der Oberfläche des ferromagnetischen Legierungspulvers zu bilden, und
dann das Material zu trocknen, und ein Verfahren, das umfaßt, den Partialdruck des
Sauerstoffgases und des Inertgases zu steuern, statt ein organisches Lösungsmittel zu
verwenden, um eine Oxidschicht auf der Oberfläche des ferromagnetischen
Legierungspulvers zu bilden.
-
Das ferromagnetische Pulver, das in die magnetische Schicht der vorliegenden
Erfindung eingebracht werden soll, hat eine spezifische Oberfläche von im allgemeinen 45
bis 80 m²/g, vorzugsweise von 50 bis 70 m²/g, wie es mit den FET Verfahren bestimmt
wird. Wenn die spezifische Oberfläche unterhalb von 45 m²/g ist, leidet das sich
erge
bende magnetische Aufzeichnungsmedium unter großem Rauschen. Im Gegensatz
dazu können, wenn die spezifische Oberfläche 80 m²/g überschreitet, die erwünschten
Oberflächeneigenschaften nicht ohne weiteres erhalten werden. Die Kristallitgröße des
ferromagnetischen Pulvers, das in die magnetische Schicht der vorliegenden Erfindung
eingebracht werden soll, ist im Bereich von allgemein 80 bis 350, vorzugsweise von
100 bis 250, am bevorzugtesten von 140 bis 200. Das magnetische Eisenoxidpulver
zeigt ein σs vorzugsweise von 125 bis 180 emu/g, bevorzugter von 110 bis 170 emu/g,
am bevorzugtesten von 125 bis 160 emu/g. Das ferromagnetische Pulver zeigt eine
Coerzitivkraft von vorzugsweise von 16000 Oe bis 3500 Oe, bevorzugter von 1800 Oe bis
3000 Oe. Das ferromagnetische Pulver zeigt ein Nadelformverhältnis von vorzugsweise
3 bis 10, bevorzugter von 5 bis 12. Das ferromagnetische Pulver weist vorzugsweise
einen Wasseranteil von 0,01 bis 2% auf. Der Wasseranteil des ferromagnetischen Pulvers
wird vorzugsweise durch die Art des Bindemittels, das in Kombination verwendet wird,
optimiert.
-
Der pH Wert des ferromagnetischen Pulvers wird vorzugsweise durch die Art des
Bindemittels optimiert, das in der Kombination verwendet wird. Der pH Wert des
ferromagnetischen Pulvers ist dem Bereich von allgemein 4 bis 12, vorzugsweise von 6 bis 10.
Das ferromagnetische Pulver kann einer Oberflächenbehandlung mit Al, Si, P oder
einem Oxid davon ausgesetzt werden, wie es notwendig ist. Die Größe einer solchen
Oberflächenbehandlung ist in dem Bereich von 0,1 bis 10%. Die Adsorption eines
Schmiermittels, wie einer aliphatischen Säure, durch das derart oberflächenbehandelte,
ferromagnetische Pulver ist vorteilhafterweise nicht größer als 100 mg/m². Das
ferromagnetische Pulver kann in einigen Fällen lösbare, anorganische Ionen enthalten, wie
Na, Ca, Fe, Ni und Sr Ionen. Wenn der Anteil solcher anorganischer Ionen nicht größer
als 200 ppm ist, gibt es wenig merkliche Wirkungen auf die Eigenschaften.
-
Das ferromagnetische Pulver, das mit der vorliegenden Erfindung zu verwenden ist, hat
vorzugsweise so kleine Leerräume, wie möglich, d. h., vorzugsweise nicht mehr als 20
Vol.-%, bevorzugter nicht mehr als 5 Vol.-%.
-
Die Form der ferromagnetischen Teilchen kann aus nadelförmigen, kornförmigen,
elliptischen und flächigen Formen, usw. so ausgewählt werden, daß die obenerwähnten
Anforderungen für den durchschnittlichen Teilchendurchmesser erfüllt werden. Um die
Umschaltfeldverteilung (SFD) des ferromagnetischen Pulvers auf nicht mehr als 0,6 zu
halten, muß die Verteilung von Hc in dem ferromagnetischen Pulver verringert werden.
Wenn die SFD nicht mehr als 0,6 ist, zeigt das sich ergebende, ferromagnetische Pulver
gute elektromagnetische Eigenschaften, einen hohen Ausgang, eine scharfe
Umkehrmagnetisierung und geringere Maximaverschiebungen, und ist somit für eine digitale,
magnetische Aufzeichnung hoher Dichte geeignet. Um die Verteilung von Hc in dem
ferromagnetischen Pulver zu verringern, kann die Korngrößeverteilung des Goethit
verbessert werden. Des weiteren kann γ-Hämatit daran gehindert werden, gesintert zu werden.
-
Als Bindemittelharz, das mit der vorliegenden Erfindung verwendet wird, können
bekannte thermoplastische Harze, wärmehärtende Harze, reaktive Harze und Mischungen
davon verwendet werden. Als thermoplastische Harze können jene verwendet werden,
die eine Glasübergangstemperatur von -100ºC bis 150ºC, ein durchschnittliches
Molekulargewicht von 1000 bis 200000, vorzugsweise von 10000 bis 100000, und einen
Polymerisationsgrad von ungefähr 50 bis 1000 aufweisen.
-
Beispiele solcher thermoplastischen Kunstharze umfassen Polymere oder Copolymere,
die als Bestandteile enthalten Vinylchlorid, Vinylacetat, Vinylalkohol, Maleinsäure,
Acrylsäure, Acrylsäureester, Vinylidenchlorid, Acrylnitril, Metacrylsäure, Metacrylsäureester,
Styren, Butadien, Ethylen, Vinylbutyral, Vinylacetal, Vinylether, usw., Polyurethanharze
und verschiedene Gummiharze. Beispiele der obenerwähnten wärmehärtenden Harze
oder reaktiven Harze umfassen Phenolharz, Epoxyharz, härtendes Polyurethanharz,
Ureaharz, Melaminharz, Alkydharz, reaktives Acrylharz, Formaldehydharz, Silikonharz,
Epoxypolyamidharz, eine Mischung aus Polyesterharz und Isocyanatprepolymer, eine
Mischung aus Polyesterpolyol und Polyisocyanat, und eine Mischung aus Polyurethan
und Polyisocyanat. Diese Harze sind des weiteren in "Plastic Handbook", Asakura
Shoten, beschrieben. Des weiteren können gutbekannte durch Elektronenstrahlung
härten
de Harze entweder in der unteren Beschichtungsschicht oder in der oberen
magnetischen Schicht enthalten sein.
-
Beispiele dieser Harze und ihrer Herstellungsverfahren sind des weiteren in JP-A-62-
256219 beschrieben. Diese Harze können einzeln oder in Kombination verwendet
werden. Bevorzugte Beispiele solcher Kombinationen von Harzen umfassen eine
Kombination von zumindest einem aus den folgenden ausgewählten, nämlich Vinylchloridharz,
Vinylchlorid-Vinylacetatharz, Vinylchlorid-Vinylacetat-Vinylalkoholharz und Vinylchlorid-
Vinylacetat-Maleinanhydratcopolymer mit einem Polyurethanharz, und eine Kombination
davon mit Polyisocyanat. Beispiele von Strukturen der Polyurethanharze, die mit der
vorliegenden Erfindung verwendet werden können, umfassen bekannte Strukturen, wie
Polyester-Polyurethan, Polyether-Polyurethan, Polyether-Polyester-Polyurethan,
Polykarbonat-Polyurethan, Polyester-Polykarbonat-Polyurethan,
Polycaprolacton-Polyurethan und Polyolefin-Polyurethan. Von allen diesen Bindemitteln werden jene, die
zumindest eine polare Gruppe aufweisen, die ausgewählt ist aus -COOM, -SO&sub3;M, -OSO&sub3;M, -
P=O(OM)2, -O-P=(OM)&sub2; (wobei M ein Wasserstoffatom oder ein Alkalimetallsalzgruppe
darstellen), -OH, -NR², -N&spplus;R³ (worin R eine Kohlenwasserstoffgruppe ist), einer
Epoxygruppe, -SH, -CN, Schwefelbetain, Phosphorbetain und Carboxybetain und durch
Copolymerisation oder Additionreaktion eingebracht worden sind, bevorzugt verwendet, eine
bessere Dispersionsfähigkeit und Beständigkeit zu erhalten. Die Menge einer solchen
polaren Gruppe ist in dem Bereich von vorzugsweise 10&supmin;¹ bis 10&supmin;&sup8; mol/g, bevorzugter
von 10&supmin;² bis 10&supmin;&sup6; mol/g.
-
Besondere Beispiele dieser Bindemittel, die mit der vorliegenden Erfindung verwendet
werden können, umfassen VAGH, VYHH, VMCH, VAGF, VAGD, VROH, VYES, VYNC,
VMCC, XYHL, XYSG, PKHH, PKHJ, PKHC und PKFE (hergestellt von Union Carbide),
MPR-TA, MPR-TA5, MPR-TAL, MPR-TSN, MPR-TMF, MPR-TS, MPR-TM und MPR-
TAO (hergestellt von Nissin Chemical Industry Co., Ltd.), 1000 W, DX80, DX81, DX82,
DX83 und 100FD (hergestellt von Electro Chemical Industrial Co., Ltd.), MR-104, MR-
105, MR110, MR100, 400X-110A (hergestellt von Nippon Zeon Co., Ltd.) Nippollan
N2301, N2302, N2304 (hergestellt von Nippon Polyurethane, Co., Ltd.), T-5105, T-
R3080 und T-5201, Bumock D-400 und D-210-80, und Crisvon 6109 und 7209
(hergestellt von Dainippon Ink And Chemicals, Inc.), Vylon UR8200, UR8300, UR8600,
UR5500, UR4300, RV530, RV280, FB-84 und FB-79 (hergestellt von Toyobo Co., Ltd.),
Dipheramine 4020, 5020, 5100, 5300, 9020, 9022 und 7020 (hergestellt von Dainichi
Seika K.K.), MX5004 (hergestellt von Mitsubishi Chemical Corporation), Sunprene SP-
150, TIM-3003, TIM-3005 (hergestellt von Sanyo Chemical Industries Co., Ltd.) und
Salan F310 und F210 (hergestellt von Asahi Chemical Industry Co., Ltd.). Unter diesen
Verbindungen sind MR-104, MR-110, MPR-TA, UR-8200, UR8300, UR-8600, UR-5500,
UR-4300 und TIM-3005 bevorzugt.
-
Der Anteil des Bindemittels, der in der magnetischen Schicht der vorliegenden Erfindung
enthalten sein soll, ist im Bereich von allgemein 5 bis 25 Gew.-%, vorzugsweise von 8
bis 22 Gew.-% auf der Grundlage des Gewichts der ferromagnetischen Teilchen. Wenn
ein Vinylchloridharz verwendet wird, ist sein Anteil vorzugsweise im Bereich von 5 bis 30
Gew.-%. Wenn ein Polyurethanharz verwendet wird, ist sein Anteil vorzugsweise im
Bereich von 2 bis 20 Gew.-%. Wenn ein Polyisocyanat verwendet wird, ist sein Anteil
vorzugsweise im Bereich von 2 bis 20 Gew.-%. Diese Bindemittelharze werden
vorzugsweise mit diesen Mengen in Kombination verwendet. Es wird bevorzugt, daß die obere
Schicht frei von Polyisocyanat ist, während die untere Schicht ein Polyisocyanat enthält.
-
Wenn bei der vorliegenden Erfindung Polyurethan verwendet wird, sind seine
Glasübergangstemperatur, die Bruchdehnung, die Bruchspannung und der Fließpunkt
vorzugsweise im Bereich von -50ºC bis 100ºC, von 100 bis 2000%, von 0,05 bis 10 kg/cm² bzw.
von 0,05 bis 10 kg/cm².
-
Das magnetische Aufzeichnungsmedium der vorliegenden Erfindung besteht aus zwei
Schichten oder mehr. Entsprechend ergibt es sich von selbst, daß die Menge an
Bindemittel, die Menge an Vinylchloridharz, Polyurethanharz, Polyisocyanat oder anderen
Harzen, die in dem Bindemittel enthalten sein sollen, das Molekulargewicht der Harze,
die die magnetische Schicht bilden, die Menge der polaren Gruppe oder die
physikalischen Eigenschaften der obenerwähnten Harze entsprechend der Unterbeschichtung,
der oberen magnetischen Schicht oder anderer magnetischen Schichten geändert
werden können. Die gutbekannten Techniken für magnetische Vielfachschichten können
verwendet werden. Beispielsweise ist es, wenn sich die Menge an Bindemittel von der
oberen Schicht und der unteren Schicht oder der Zwischenschicht unterscheidet,
zweckmäßig, die Menge an Bindemittel, die in der oberen, magnetischen Schicht enthalten
sein soll, zu erhöhen, damit die Erzeugung eines Kratzers auf der Oberfläche der
magnetischen Schicht verringert wird. Um die Berührung des magnetischen
Aufzeichnungsmediums an dem Kopf zu verbessern, kann die Menge des Bindemittels, das in
den magnetischen Schichten, die von der oberen, magnetischen Schicht verschieden
sind, oder in den Zwischenschichten enthalten sein soll, erhöht werden, um das
magnetische Aufzeichnungsmedium flexibel zu machen.
-
Beispiele von Polyisocyanaten, die mit der vorliegenden Erfindung verwendet werden
können, umfassen Isocyanate, wie Toluoldiisocyanat, 4-4'-Diphenylmethan-Diisocyanat,
Hexamethylen-Diisocyanat, Xylylen- Diisocyanat, Naphthylen-1,5- Diisocyanat,
o-Toluidin-Diisocyanat, Isophoron-Diisocyanat und Triphenylmethan-Trüsocyanat, die
Reaktionsprodukte dieser Isocyanate mit Polyalkoholen, und Polyisocyanate, die durch
Kondensation von Isocyanaten erzeugt worden sind. Beispiele von Handelsnamen dieser im
Handel erhältlichen Isocyanate umfassen Coronate L, Coronate HL, Coronate 2030,
Coronate 2031, Milionate MR und Milionate MTL (hergestellt von Nippon Polyurethane
Corp., Ltd.), Takenate D-102, Takenate C-110 N, Takenate D-200 und Takenate D-202
(hergestellt von Takeda Chemical Industries, Ltd.), Desmodur L, Desmodur IL,
Desmodur N und Desmodur HL (hergestellt von Sumitomo Bayer Co., Ltd.) und Burnock D502
(hergestellt von Dainippon Ink & Chemicals, Inc.). Diese Isocyanate können einzeln
verwendet werden. Alternativ können, indem die beste Verwendung des Unterschieds bei
dem Härtungsvermögen gemacht wird, zwei oder mehr dieser Isocyanate in
Kombination sowohl bei der unteren Beschichtungsschicht als auch bei der oberen, magnetischen
Schicht verwendet werden.
-
Als Ruß, der bei der vorliegenden Erfindung eingebracht werden kann, kann Ofenruß für
Gummi, thermischer Ruß für Gummi, Ruß zum Färben, Acethylenruß, usw. verwendet
werden. Der Ruß hat vorzugsweise eine spezifische Oberfläche von 5 bis 500 m²/g,
eine DBP Ölabsorption von 10 bis 400 mt/100 g, einen durchschnittlichen
Korndurchmesser von 5 mu bis 300 mu, einen pH Wert von 2 bis 10, einen Wasseranteil von 0,1 bis
10% und eine Klopfdichte von 0,1 bis 1 g/me. Besondere Beispiele von Ruß, der mit der
vorliegenden Erfindung verwendet werden kann, umfassen BLACKPEARLS 2000, 1300,
1000, 900, 800, 880, 700, VULCAN und XC-72 (hergestellt von Cabot Co., Ltd.), #80,
#60, #55, #50 und #35 (hergestellt von Asahi Corban Co., Ltd.), #2400B, #2300, #5,
#900, #950, #970, #1000, #30, #40 und #10B (hergestellt von Mitsubishi Chemical Kasei
Corporation), CONDUCTEX SC und RAVEN 150, 50, 40 und 15 (hergestellt von
Columbia Carbon Co., Ltd.). Diese Ruße können vor der Verwendung mit einem
Dispersionsmittel oberflächenbehandelt, mit einem Harz beschwert oder teilweise graphitgeglüht
werden. Diese Ruße können vorhergehend in einem Bindemittel dispergiert werden,
bevor sie der nichtmagnetischen Beschichtungslösung hinzugefügt werden. Diese Ruße
können einzeln oder in Kombination verwendet werden. Wenn Ruß verwendet wird, ist
sein Anteil vorzugsweise im Bereich von 0,1 bis 30% in bezug auf das Gewicht des
ferromagnetischen Pulvers. Ruß dient dazu, die Aufladung der magnetischen Schicht zu
verhindern, den Reibungskoeffizienten zu verringern, eine Lichtabschirmwirkung zu
schaffen, die Schichtfestigkeit zu verbessern, usw.. Diese Funktionen ändern sich mit
der Art des verwendeten Rußes. Es versteht sich von selbst, daß diese Ruße in der Art,
dem Anteil und der Kombination von der oberen, magnetischen Schicht und der unteren
Beschichtungsschicht oder der nichtmagnetischen Schicht in Abhängigkeit von den
vorhergehend angegebenen Eigenschaften unterschiedlich sein können, wie der
Korngröße, der Ölabsorption, dem elektrischen Leitvermögen und pH Wert. In bezug auf Ruße,
die in die obere Schicht der vorliegenden Erfindung eingebracht werden können, wird
Bezug auf das "Handbook of Carbon Black", Carbon Black Kyokai, genommen.
-
Besondere Beispiele nichtmagnetischer Pulver, die als Schleifmittel mit der vorliegenden
Erfindung verwendet werden können, umfassen α-Aluminiumoxid mit einer
Alphaumwandlung von nicht weniger als 90%, β-Aluminiumoxid, γ-Aluminiumoxid, Siliciumcarbid,
Chromoxid, Ceroxid, α-Eisenoxid, Corund, künstlicher Diamant, Siliciumnitrid,
Siliciumcarbid, Titancarbid, Titanoxid, Siliciumdioxid, und Bornitrid. Unter diesen werden α-
Al&sub2;O&sub3;, γ-Al&sub2;O&sub3;, Cr&sub2;O&sub3;, α-Fe&sub2;O&sub3;, β-SiC und Diamant bevorzugt. Im allgemeinen
werden bekannte Materialien mit einer Mohs Härte von nicht weniger als 6 einzeln oder in
Kombination verwendet. Ein Verbundmaterial, das aus diesen Schleifmitteln (mit einem
anderen Schleifmittel oberflächenbehandelte Schleifmittel) hergestellt ist, kann
verwendet werden. Diese Schleifmittel können Verbindungen oder Elemente enthalten, die von
der Hauptkomponente verschieden sind, aber ähnliche Wirkungen hervorrufen, solange
der Anteil der Hauptkomponente nicht kleiner als 90% ist. Die Korngröße dieser
Schleifmittel ist vorzugsweise im Bereich von 0,01 bis 2 um. Wenn es notwendig ist, kann eine
Mehrzahl Schleifmittel mit unterschiedlichen Korngrößen in Kombination verwendet
werden, oder es kann ein einziges Schleifmittel mit einer breiten Korndurchmesserverteilung
verwendet werden, um ähnliche Wirkungen zu erreichen. Die Klopfdichte dieser
Schleifmittel ist vorzugsweise im Bereich von 0,3 bis 2 g/me. Der Wasseranteil dieser
Schleifmittel ist vorzugsweise im Bereich von 0,1 bis 5%. Der pH Wert dieser Schleifmittel ist
vorzugsweise im Bereich von 2 bis 11. Die spezifische Fläche dieser Schleifmittel ist
vorzugsweise im Bereich von 1 bis 30 m²/g. Diese Schleifmittel, die mit der vorliegenden
Erfindung verwendet werden können, können in der Form nadelförmiger, kugelförmiger
und würfelartiger Formen sein. Die Schleifmittel, die mit der vorliegenden Erfindung
verwendet werden können, können vorzugsweise Kanten teilweise an ihrer Oberfläche
aufweisen, um einen größeren Abrieb zu liefern. Besondere Beispiele von Schleifmitteln,
die mit der vorliegenden Erfindung verwendet werden können, umfassen AKP-20, AKP-
30, AKP-50, HIT-50, HIT-60, HIT-60A, HIT-80, HIT-80 G und HIT-100 (hergestellt von
Sumitomo Chemical Co., Ltd.), G5, G7 und S-1 (hergestellt von Nippon Chemical
Industrial Co., Ltd.) und TF-100 und TF-140 (hergestellt von Tods Kogyo Co., Ltd.). Die
Schleifmittel, die mit der vorliegenden Erfindung verwendet werden können, können in
der Art, dem Anteil und der Kombination von der unteren Beschichtungsschicht zu der
oberen Beschichtungsschicht in Abhängigkeit von dem Zweck geändert werden. Diese
Schleifmittel können in die magnetische Beschichtungslösung in der Form einer
Dispersion in einen Binder eingebracht werden. Der Teil des Schleifmittels, der in der
Oberfläche und an dem Rand der magnetischen Schicht in dem magnetischen
Aufzeichnungsmedium der vorliegenden Erfindung vorhanden ist, ist vorzugsweise im Bereich
von nicht weniger als 5 Körnern/100 um².
-
Als Additive, die mit der vorliegenden Erfindung verwendet werden können, können jene
eingesetzt werden, die eine Schmierwirkung, eine antistatische Wirkung, eine
Dispersionswirkung, eine Plastizierungswirkung, usw. aufweisen. Beispiele der Additive
umfassen Molybdändisulfid, Wolframdisulfid, Graphit, Bornitrid, fluorinierter Graphit, Siliconöl,
Silicium mit einer polaren Gruppe, mit einer aliphatischen Säure modifiziertes Silicium,
fluorenthaltendes Silicium, fluorenthaltender Alkohol, fluorenthaltender Ester, Polyolefin,
Polyglykol, Esteralkylphosphat und ein Alkalimetallsalz davon, Alkylschwefelsäureester
und ein Alkalimetallsalz davon, Polyphenylether, fluorenthaltender
Alkylschwefelsäureester und ein Alkalimetallsalz davon, monoaliphatischer Ester, dialiphatischer Ester
oder trialiphatischer Ester einer einbasischen, aliphatischen Säure mit 10 bis 24
Kohlenstoffatomen (die eine ungesättigte Bindung enthalten oder verzweigt sein können)
und ein Salz davon mit Metallen (z. B. Li, Na, Na, K, Cu), ein einwertiger, zweiwertiger,
dreiwertiger, vierwertiger, fünfwertiger und sechswertiger Alkohol mit 12 bis 22
Kohlenstoffatomen (die eine ungesättigte Bindung enthalten oder verzweigt sein können),
Alkoxyalkohol mit 12 bis 22 Kohlenstoffatomen oder eine einbasische, aliphatische Säure
mit 10 bis 24 Kohlenstoffatomen (die eine ungesättigte Bindung haben oder verzweigt
sein können) mit einem einwertigen, zweiwertigen, dreiwertigen, vierwertigen,
fünfwertigen und sechswertigen Alkohol mit 2 bis 12 Kohlenstoffatomen (die eine ungesättigte
Bindung enthalten oder verzweigt sein können), aliphatischer Ester von Monoalkylether
von Alkylenoxidpolymer, aliphatisches Amid mit 8 bis 22 Kohlenstoffatomen,
aliphatisches Amin mit 8 bis 22 Kohlenstoffatomen, usw., können verwendet werden.
-
Besondere Beispiele solcher Additive umfassen Laurinsäure, Myristinsäure,
Palmitinsäure, Stearinsäure, Beheninsäure, Butylstearat, Oleinsäure, Linolsäure, Linolensäure,
Elaidinsäure, Octylstearat, Amylstearat, Isooctylstearat, Octylmyristat, Butoxyethylstearat,
Anhydrosorbitan-Monostearat, Anhydrosorbitan-Distearat, Anhydrosorbitan-Tristearat,
Oleylalkohol und Laurylalkohol. Des weiteren können verwendet werden nichtionische,
oberflächenaktive Mittel, wie Alkylenoxid, Glycerin, Gycidol und Alkylphenolethylenoxid
Additionsprodukt; kationische, oberflächenaktive Mittel, wie zyklisches Amin, Esteramid,
quaternes Ammoniumsalz, Hydantoinderivat, heterozyklische Verbindung, Phosphonium
und Sulfonium; anionische, oberflächenaktive Mittel, die polare Gruppen enthalten, wie
Karboxylsäure, Sulfonsäure, Phosphorsäure, Schwefelsäureester und
Phosphorsäureester; amphotere, oberflächenaktive Mittel, wie Aminosäure, Aminosulfonsäure,
Schwefel- oder Phosphorsäureester von Aminoalkohol und Alkylbetain, usw.. Diese
oberflächenaktiven Mittel sind des weiteren beschrieben in "Kaimen Kasseizai Binran
(Handbook of Surface Active Agents)", Sangyo Tosho K.K. Diese Schmiermittel,
antistatischen Mittel usw. können nicht notwendigerweise 100% rein sein, sondern können
Verunreinigungen enthalten, wie Isomere, nichtreagierte Materialien, Nebenerzeugnisse,
Zersetzungsprodukte und Oxide. Die Konzentration dieser Verunreinigungen ist
vorzugsweise im Bereich von nicht mehr als 30%, bevorzugterweise nicht mehr als 10%.
-
Diese Schmiermittel und oberflächenaktiven Mittel, die mit der vorliegenden Erfindung
verwendet werden können, können sich in ihrer Art und Anteil in der Zwischenschicht
und der magnetischen Schicht ändern, wie es notwendig ist. Beispielsweise können
aliphatische Säuren in bezug auf ihren Schmelzpunkt in der Zwischenschicht und der
magnetischen Schicht geändert werden, um deren Lecken an die Oberfläche zu steuern.
Ester können sich in bezug auf den Siedepunkt oder die Polarität in der Zwischenschicht
und der magnetischen Schicht unterscheiden, um deren Lecken an die Oberfläche zu
steuern. Der Anteil an oberflächenaktiven Mitteln kann kontrolliert werden, um die
Beschichtungsstabilität zu verbessern. Der Anteil an Schmiermittel in der Zwischenschicht
kann größer als der in der magnetischen Schicht sein, um die Schmierwirkung zu
verbessern. Es versteht sich von selbst, daß die vorliegende Erfindung nicht auf diese
Beispiele beschränkt ist.
-
Die Additive, die mit der vorliegenden Erfindung verwendet werden können, können
vollständig oder teilweise dem System an irgendeiner Stufe während der Herstellung der
magnetischen Beschichtungslösung hinzugefügt werden. Beispielsweise können diese
Additive mit magnetischen Teilchen vordem Kneten vermischt werden. Des weiteren
können diese Additive dem System bei dem Knetschritt der magnetischen Teilchen mit
einem Bindemittel und einem Lösungsmittel hinzugefügt werden. Alternativ können
diese Additive dem System während oder nach dem Dispersionsschritt oder unmittelbar vor
dem Beschichtungsschritt hinzugefügt werden. In Abhängigkeit von dem Zweck können
die Additive teilweise oder vollständig durch ein gleichzeitiges oder ein
aufeinanderfolgendes Beschichtungsverfahren nach dem Aufbringen der magnetischen Schicht
angewendet werden. Des weiteren kann ein Schmiermittel auf die Oberfläche der
magnetischen Schicht nach dem Kalandern oder dem Zerschneiden in Abhängigkeit von dem
Zweck angewendet werden.
-
Beispiele von Handelsnamen dieser Schmiermittel, die mit der vorliegenden Erfindung
verwendet werden können, umfassen NAA-102, NAA-415, NAA-312, NAA-160, NAA-
180, NAA-174, NAA-175, NAA-222, NAA-34, NAA-35, NAA-171, NAA-122, NAA-142,
NAA-160, NAA-173K, mit Rizinusöl gehärtete Fettsäure, NAA-42, NAA-44, Cation SA,
Cation MA, Cation AB, Cation BB, Nymeen L-201, Nymeen L-202, Nymeen S-202,
Nonion E-208, Nonion P-208, Nonion S-207, Nonion K-204, Nonion NS-202, Nonion NS-
210, Nonion HS-206, Nonion L-2, Nonion S-2, Nonion S-4, Nonion O-2, Nonion LP-20R,
Nonion PP-40R, Nonion SP-60R, Nonion OP-80R, Nonion OP-85R, Nonion LT-221,
Nonion ST-221, Nonion OT-221, Monoguri MB, Nonion DS-60, Anon BF, Anon LG,
Butylstearat, Butyllaurat, Erucasäure (hergestellt von Nippon Oils And Fats Co., Ltd.),
Ölsäure (hergestellt von Kanto Chemical Co., Ltd.), FAL-205 und FAL-123 (hergestellt
von Takemoto Yushi K.K.), Enujerubu LO, Enujerubu IPM und Sansosyzer E4030
(hergestellt von Shin Nihon Rika Co., Ltd.), TA-3, KF-96, KF-96L, KF-96H, KF-410, KF-420,
KF-965, KF-54, KF-50, KF-56, KF-907, KF-851, X-22-819, X-22-822, KF-905, KF-700,
KF-393, KF-857, KF-860, KF-865, X-22-980, KF-101, KF-102, KF-103, X-22-3710, X-
22-3715, KF-910 und KF-3935 (hergestellt von The Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.),
Armide P, Armide C und Armoslip CP (hergestellt von Lion Armor Co., Ltd.), Duomine
TDO (hergestellt von Lion Fat und Oil Co., Ltd.), BA-41 G (hergestellt von Nisshin Oil
Mills, Co., 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 (hergestellt von Sanyo
Chemical Co., Ltd.).
-
Beispiele von organischen Lösungsmitteln, die mit der vorliegenden Erfindung
verwendet werden können, umfassen Ketone wie Aceton, Methylethylketon,
Methylisobutylke
ton, Diisobutylketon, Cyclohexanon, Isophoron und Tetrahydofuran; Alkohole, wie
Methanol, Ethanol, Propanol, Butanol, Isobutylalkohol, Isopropylalkohol und
Methylcyclohexanol; Ester, wie Methylacetat, Butylacetat, Isobutylacetat, Isopropylacetat,
Ethylbutyrat und Glycolacetat; Glycolether, Glycoldimethylether, Glycolmonoethylether und
Dioxan; aromatische Kohlenwasserstoffe, wie Benzen, Toluol, Xylol, Kresol und
Chlorbenzen; chlorinierte Kohlenwasserstoffatome, wie Methylenchlorid, Ethylenchlorid,
Kohlenstofftetrachlorid, Chloroform, Ehtylenchlorhydrin und Dichlorbenzen;
N,N-dimethylformamid und Hexan. Diese organischen Lösungsmittel können in irgendwelchen Anteilen
verwendet werden. Diese organischen Lösungsmittel sind nicht notwendigerweise 100%
rein und können Verunreinigungen enthalten, wie Isomere, nichtreagierte Materialien,
Nebenprodukte, Zersetzungsprodukte, Oxide und Wasser neben den
Hauptkomponenten. Der Anteil dieser Verunreinigungen ist vorzugsweise im Bereich von nicht mehr als
30%, bevorzugter nicht mehr als 10%. Die Art der organischen Lösungsmittel, die mit
der vorliegenden Erfindung verwendet werden können, können die gleichen in der
magnetischen Schicht und in der Zwischenschicht sein. Ein Lösungsmittel mit einer großen
Oberflächenspannung (z. B. Cyclohexanon, Dioxan) kann für die Zwischenschicht
verwendet werden, um die Beschichtungsstabilität zu verbessern. Insbesondere ist es
wesentlich, daß das arithmetische Mittel der Lösungszusammensetzung für die obere,
magnetische Schicht nicht kleiner als das für die Lösungsmittelzusammensetzung der
unteren Beschichtungsschicht ist. Um das Dispersionsvermögen zu verbessern, ist die
Polarität des organischen Lösungsmittels bevorzugt eher groß. Die für diese Schichten zu
verwendenden Lösungsmittel enthalten vorzugsweise ein Lösungsmittel mit einer
dielektrischen Konstante von 15 bis 20 in einer Menge von nicht weniger als 50%. Der
Lösbarkeitsparameter dieser Lösungsmittel ist vorzugsweise im Bereich von 8 bis 11.
-
Bei der Dicke des magnetischen Aufzeichnungsmediums der vorliegenden Erfindung ist
die Dicke des nichtmagnetischen Trägers vorzugsweise im Bereich von 1 bis 100 um.
Insbesondere ist es wirkungsvoll, wenn ein nichtmagnetischer Träger mit einer Dicke
von 1 bis 8 um verwendet wird. Die Summe der Dicken aus der oberen, magnetischen
Schicht und der unteren Beschichtungsschicht ist vorzugsweise im Bereich von 1/100
bis 2 mal die Dicke des nichtmagnetischen Trägers. Eine Anhaftschicht kann zwischen
der nichtmagnetischen Schicht und der unteren Beschichtungsschicht vorgesehen
werden, um die Haftung zu verbessern. Die Dicke der Anhaftschicht ist im Bereich von
allgemein 0,01 bis 2 um, vorzugsweise von 0,02 bis 0,5 um. Eine Gegenbeschichtung
kann auf der anderen Seite des nichtmagnetischen Trägers vorgesehen werden. Die
Dicke der Gegenbeschichtung ist im Bereich von allgemein 0,1 bis 2 um, vorzugsweise
von 0,3 bis 1,0 um. Als diese Anhaft- und Gegenbeschichtungen können gutbekannte
Schichten verwendet werden.
-
Der nichtmagnetische Träger, der mit der vorliegenden Erfindung verwendet werden
kann, hat eine Vickers Mikrohärte von nicht weniger als 75 kg/mm². Als ein solcher
nichtmagnetischer Träger kann irgendeine gutbekannte Folie verwendet werden, wie
biaxial ausgerichtetes Polyethylennaphthalat, Polyamid, Polyimid, Polyamidimid,
aromatisches Polyamid und Polybenzoxidazol. Insbesondere wird ein nichtmagnetischer
Träger, der ein Alamidharz umfaßt, bevorzugt. Diese nichtmagnetischen Trägermaterialien
können vorhergehend einer Coronaentladung, einer Plasmabehandlung, einer
Behandlung zum leichen anhaften, einer Wärmebehandlung, einer
Staubentfernungsbehandlung, usw. unterzogen werden. Um die Zielsetzungen der vorliegenden Erfindung zu
erreichen, ist es notwendig, einen nichtmagnetischen Träger zu verwenden, der einen
Mittellinien-Durchschnitts-(Oberflächen)-Rauhigkeit von vorzugsweise 0,1 nm bis 10 nm
aufweist, bevorzugter von 0,2 nm bis 6 nm, am bevorzugtesten von 0,5 nm bis 4 nm. Ein
solcher nichtmagnetischer Träger hat vorzugsweise nicht nur eine kleine Mittellinien-
Durchschnitts-(Oberflächen)-Rauhigkeit, sondern hat auch keine großen Vorsprünge mit
einer Höhe von 1 um oder mehr. Die Form der Oberflächenrauhigkeit kann frei durch die
Größe und den Anteil der Füllmittel, die in den nichtmagnetischen Träger eingebracht
werden, gesteuert werden, wie es notwendig ist. Beispiele des Füllmittels umfassen
Oxid und Karbonat von Al, Ca, Si und Ti, unabhängig davon, ob es kristallin oder
amorph ist, und fein unterteiltes Pulver organischer Verbindung, wie von Acryl und
Melamin. Um die Anforderungen in bezug auf die Oberflächenrauhigkeit und die
Laufbeständigkeit zu erfüllen, wird bevorzugt, daß die Rauhigkeit des nichtmagnetischen
Trägers auf der Gegenbeschichtungsseite größer als die auf der Seite der magnetischen
Schicht ist. Die Mittellinien-Durchschnitts-(Oberflächen)-Rauhigkeit des
nichtmagneti
schen Trägers auf der Gegenbeschichtungsseite ist vorzugsweise nicht kleiner als 1 nm,
bevorzugter nicht kleiner als 4 nm. In dem Fall, wenn die Rauhigkeit auf der Seite der
magnetischen Schicht von der auf der Gegenbeschichtungsseite verschieden ist, kann
ein Träger mit einer Doppelstruktur verwendet werden. Alternativ kann eine
Beschichtungsschicht vorgesehen werden, um unterschiedliche Oberflächenrauhigkeiten zu
schaffen.
-
Der nichtmagnetische Träger, der mit der Erfindung verwendet werden kann, zeigt
vorzugsweise F-5 (d. h., die Last bei einer Dehnung von 5%) Werte von 10 bis 50 kg/mm²
in der Bandlaufrichtung und von 10 bis 30 kg/mm² in der Bandweitenrichtung. Im
allgemeinen ist der F-5 Wert in der Bandlaufrichtung größer als der F-5 Wert in der
Bandweitenrichtung. Jedoch ist, wenn die Festigkeit in der Bandweitenrichtung des
nichtmagnetischen Trägers groß sein soll, die vorliegende Erfindung nicht auf diese Beschreibung
beschränkt. Der nichtmagnetische Träger zeigt eine Wärmeschrumpfung in der Lauf-
und in der Weitenrichtung von vorzugsweise nicht mehr als 3%, bevorzugterweise nicht
mehr als 1,5% bei 100ºC während 30 Minuten, und bevorzugterweise von nicht mehr als
1%, und noch bevorzugterweise von nicht mehr als 0,5% bei 80ºC während 30 Minuten.
Des weiteren ist die Bruchfestigkeit des nichtmagnetischen Trägers vorzugsweise im
Bereich von 5 bis 100 kg/mm² in beiden Richtungen. Der Elastizitätsmodul des
nichtmagnetischen Trägers ist vorzugsweise im Bereich von 100 bis 2000 kg/mm² in beiden
Richtungen. Bei der vorliegenden Erfindung ist der Lichtdurchlaßgrad bei einer
Wellenlänge von 900 nm vorzugsweise nicht größer als 30%, bevorzugterweise nicht größer
als 3%.
-
Das Verfahren zu Herstellung der magnetischen Beschichtungslösung der
magnetischen Schicht des magnetischen Aufzeichnungsmediums der vorliegenden Erfindung
umfaßt zumindest einen Knetschritt, einen Dispersionsschritt und einen Mischschritt, der
wahlweise vor oder nach diesen Schritten vorgesehen ist. Diese Schritte können aus
zwei oder mehreren Stufen bestehen. Die Rohmaterialien, die mit der vorliegenden
Erfindung verwendet werden sollen, z. B. die ferromagnetischen Teilchen, das
Bindemittelharz, der Ruß, das Schleifmittel, das antistatische Mittel, das Schmiermittel und das
Lö
sungsmittel können dem System am Anfang oder während irgendeiner Stufe
hinzugefügt werden. Diese Rohmaterialien können jeweils als Charge dem System in zwei oder
mehr Schritten hinzugefügt werden. Beispielsweise kann das Polyurethan chargenweise
in das System bei dem Knetschritt, dem Dispersionsschritt oder einem Mischschritt zur
Viskositätseinstellung nach der Dispersion eingebracht werden. Um die Zielsetzungen
der vorliegenden Erfindung zu erreichen, kann eine herkömmlicherweise gutbekannte
Herstellungstechnik natürlich als ein Schritt verwendet werden. Beim Knetschritt kann
eine Vorrichtung mit einer großen Knetleistung, wie eine kontinuierliche Knetvorrichtung
und eine Druckknetvorrichtung, verwendet werden, um das Br des magnetischen
Aufzeichnungsmediums der vorliegenden Erfindung zu erhöhen. Wenn eine kontinuierliche
Knetvorrichtung oder eine Druckknetvorrichtung verwendet wird, werden die
ferromagnetischen Pulver mit dem ganzen oder einem Teil (vorzugsweise 30 Gew.-% oder mehr
des Gesamtgewichts aller Bindemittelharze) des Bindemittels in einer Menge von 15 bis
500 Gewichtsteilen auf der Grundlage von 100 Gewichtsteilen des ferromagnetischen
Pulvers geknetet. Diese Knettechniken sind des weiteren in JP-A-1-166338 und JP-A-
64-79274 beschrieben. Bei der Herstellung der unteren, nichtmagnetischen
Beschichtungsschicht wird ein Dispersionsmedium mit einem hohen spezifischen Gewicht
vorzugsweise verwendet. Zirkonkugeln und Metallkugeln sind geeignet.
-
Als Beispiele der Vorrichtung und der Verfahren zur Beschichtung eines magnetischen
Aufzeichnungsmediums mit einer Mehrschichtstruktur gemäß der vorliegenden
Erfindung können die folgenden Beispiele vorgeschlagen werden:
-
1. Gravurstreichverfahren, Walzenbeschichtungsverfahren,
Klingenbeschichtungsverfahren, Extrusionsbeschichtungsverfahren oder Ähnliches, die normalerweise beim
Aufbringen einer magnetischen Beschichtung verwendet werden, werden verwendet, eine
untere Beschichtungsschicht zu schaffen. Eine obere, magnetische Schicht wird dann
auf die untere Beschichtungsschicht mittels einer Extrusionsbeschichtungsvorrichtung
vom Trägerdrucktyp aufgebracht, wie es in JP-B-1-46186, JP-B-60-238179 und JP-B-2-
265672 beschrieben ist, während die untere Beschichtungsschicht im Naßzustand ist.
-
2. Eine obere Schicht und eine untere Schicht werden nahezu gleichzeitig mittel eines
Beschichtungskopfes aufgebracht, der zwei Beschichtungsdurchgangsschlitze aufweist,
wie es in JP-A-63-88080, JP-A-2-17921 und JP-A-2-265672 geoffenbart ist.
-
3. Eine obere Schicht und eine untere Schicht werden nahezu gleichzeitig mittels einer
Extrusionsbeschichtungsvorrichtung mit einer Gegenwalze aufgebracht, wie es in JP-A-
2-174965 geoffenbart ist.
-
Um die Anhäufung von ferromagnetischem Pulver zu unterbinden, das die
elektromagnetischen Eigenschaften des magnetischen Aufzeichnungsmediums verschlechtert,
kann ein Verfahren, wie es in JP-A-62-95174 und 1-236968 geoffenbart ist, verwendet
werden, um die Beschichtungslösung innerhalb des Beschichtungskopfs mit einer
Scherkraft zu versehen. In bezug auf die Viskosität der Beschichtungslösung sollte der
Bereich erfüllt sein, der in JP-A-3-8471 geoffenbart ist.
-
Um ein magnetisches Aufzeichnungsmedium gemäß der vorliegenden Erfindung zu
erreichen, muß eine starke Ausrichtung durchgeführt werden. Eine Magnetspule mit 1000
G oder mehr und einem Kobaltmagneten mit 2000 G oder mehr werden vorzugsweise in
Kombination in einer solchen Anordnung verwendet, daß die gleichen Pole der zwei
Magneten einander gegenüberliegen. Des weiteren wird ein geeignetes
Trocknungsverfahren vorzugsweise vor dem Orientierungsschritt vorgesehen, um das
Orientierungsvermögen nach dem Trocknen zu maximieren. Es ist bekannt, daß eine Aufzeichnung mit
hoher Dichte wirksam ausgeführt werden kann, indem die Achse der leichten
Magnetisierung zu der vertikalen Richtung unabhängig davon geneigt wird, ob das Korn
nadelförmig oder flächig ist. Dieses Verfahren kann ebenfalls verwendet werden.
-
Gutbekannte Verfahren werden vorzugsweise verwendet, um zusätzlich die
Anhafteigenschaft zu verbessern. Beispielsweise kann eine Haftschicht, die hauptsächlich aus
einem Polymer gebildet ist, vor der gleichzeitigen Mehrbeschichtung aus
nichtmagnetischer Schicht und magnetischer Schicht vorgesehen sein. Alternativ kann der
nichtma
gnetische Träger einer Coronaentladung, einer Bestrahlung mit UV oder Bestrahlung mit
einem Elektronenstrahl ausgesetzt werden.
-
Als Kalanderwalze kann eine Walze verwendet werden, die aus einem
wärmebeständigen Kunststoff hergestellt ist, wie aus Epoxy, Polyimid, Polyamid und Polyimidamid. Nur
Metallwalzen können in Kombination verwendet werden. Die Verarbeitungstemperatur
ist vorzugsweise im Bereich von allgemein 70ºC bis 120ºC, bevorzugter von 80ºC bis
100ºC. Der Liniendruck ist vorzugsweise im Bereich von 200 bis 500 kg/cm, noch
bevorzugter von 300 bis 400 kg/cm.
-
Das magnetische Aufzeichnungsmedium der vorliegenden Erfindung zeigt vorzugsweise
einen Reibungskoeffizienten von 0,1 bis 0,5, bevorzugter von 0,2 bis 0,3, gegenüber
SUS 420 J auf der Seite der magnetischen Schicht und der anderen Seite. Die
magnetische Schicht hat vorzugsweise einen Oberflächenselbstwiderstand von 104 bis 1012
Ω/Quadrat, Die magnetische Schicht zeigt vorzugsweise einen Elastizitätsmodul von
100 bis 2000 kg/mm² bei einer Dehnung von 0,5% sowohl in der Bandlaufrichtung als
auch in der Bandweitenrichtung. Die Bruchfestigkeit der magnetischen Schicht ist
vorzugsweise im Bereich von 1 bis 30 kg/cm². Der Elastizitätsmodul des magnetischen
Aufzeichnungsmediums ist vorzugsweise im Bereich von 1000 bis 1500 kg/mm² sowohl
in der Bandlaufrichtung als auch in der Bandweitenrichtung. Die Restdehnung des
magnetischen Aufzeichnungsmediums ist vorzugsweise im Bereich von nicht mehr als
0,5%. Die Wärmeschrumpfung des magnetischen Aufzeichnungsmediums bei allen
Temperaturen von 100ºC oder weniger ist vorzugsweise nicht mehr als 1%,
bevorzugterweise nicht mehr als 0,5%, am bevorzugtesten nicht mehr als 0,1%, ganz besonders
bevorzugt 0%. Die Glasübergangstemperatur (maximaler Punkt des Verlustmoduls der
dynamischen Viskoelastizität bei 100 Hz gemessen) der magnetischen Schicht ist
vorzugsweise von 50ºC bis 120ºC. Die Glasübergangstemperatur der unteren
Beschichtungsschicht ist vorzugsweise von 0ºC bis 100ºC. Der Verlustelastizitätsmodul der
magnetischen Schicht ist vorzugsweise im Bereich von 1 · 10&sup8; bis 8 · 10&sup9; dyne/cm². Die
Verlusttangente der magnetischen Schicht ist vorzugsweise im Bereich von nicht mehr
als 0,2. Wenn die Verlusttangente der magnetischen Schicht zu groß ist, kann sie leicht
an einem Fehler aufgrund von Adhäsion leiden. Die Menge an restlichem Lösungsmittel,
das in der magnetischen Schicht enthalten ist, ist vorzugsweise im Bereich von nicht
mehr als 100 mg/m², bevorzugterweise nicht mehr als 10 mg/m². Die Menge an
Restlösungsmittel, die in der oberen, magnetischen Schicht enthalten ist, ist vorzugsweise
weniger als die der unteren Beschichtungsschicht. Die nichtmagnetische, untere
Beschichtungsschicht und die magnetische Schicht haben jeweils vorzugsweise
Hohlräume von nicht mehr als 30 Vol.-%, bevorzugterweise nicht mehr als 20 Vol.-%. Die
Hohlräume sind vorzugsweise klein, um einen hohen Ausgang zu liefern. In einigen Fällen
werden gewisse Hohlräume vorzugsweise in Abhängigkeit von dem Zweck
gewährleistet. Beispielsweise sind in dem Fall magnetischer Aufzeichnungsmedien zur
Datenaufzeichnung, deren wiederholte Verwendung besonders benötigt wird, die Hohlräume
vorzugsweise groß, um eine ausgezeichnete Lauflebensdauer zu schaffen.
-
Bezüglich der magnetischen Eigenschaften des magnetischen Aufzeichnungsmediums
der vorliegenden Erfindung, die mittels VSM in einem Magnetfeld von 10 KOe gemessen
worden sind, ist Hc in der Bandlaufrichtung vorzugsweise von 2000 bis 3000 Oe,
bevorzugter von 2100 bis 2500 Oe. Das Rechteckverhältnis ist vorzugsweise im Bereich von
nicht weniger als 0,75, bevorzugter nicht weniger als 0,80, besonders bevorzugt nicht
weniger als 0,85, in der Bandlaufrichtung. Das Rechteckverhältnis in zwei Richtungen
senkrecht zu der Bandlaufrichtung ist vorzugsweise im Bereich von nicht mehr als 80%
von dem in der Bandlaufrichtung. Die SFD der magnetischen Schicht ist vorzugsweise
im Bereich von nicht mehr als 0,6, bevorzugter nicht mehr als 0,5, idealerweise 0. Die
remanente Koerzitivkraft Hr in der Längsrichtung ist vorzugsweise von 1800 Oe bis 3000
Oe. Hc und Hr in der vertikalen Richtung sind jeweils vorzugsweise von 1000 Oe bis
5000 Oe.
-
Die Mittellinien-Durchschnitts-(Oberflächen)-Rauhigkeit Ra der magnetischen Schicht ist
vorzugsweise im Bereich von 1 nm bis 10 nm, sollte aber richtig in Abhängigkeit von
dem Zweck eingestellt werden. Je kleiner Ra ist, um so besser sind die
elektromagnetischen Eigenschaften. Im Gegensatz dazu ist, je größer Ra ist, desto besser die
Lauflebensdauer. Die mittlere quadratische Oberflächenrauhigkeit (RRMS) der magnetischen
Schicht, die durch eine AF Bestimmung bestimmt wird, ist vorzugsweise im Bereich von
2 nm bis 15 nm.
-
Das magnetische Aufzeichnungsmedium der vorliegenden Erfindung umfaßt eine untere
Beschichtungsschicht und eine obere, magnetische Schicht. Es kann ohne weiteres
angenommen werden, daß die physikalischen Eigenschaften des magnetischen
Aufzeichnungsmediums von der unteren Beschichtungsschicht zu der magnetischen Schicht
geändert werden können. Beispielsweise kann der Elastizitätsmodul der magnetischen
Schicht vergrößert werden, um deren Lauflebensdauer zu verbessern, während der
Elastizitätsmodul der unteren Beschichtungsschicht kleiner als der der magnetischen
Schicht sein kann, um den Kontakt des magnetischen Aufzeichnungsmediums mit dem
Kopf zu verbessern. Ferner kann das Verfahren zum Erhöhen der Zugfestigkeit des
Trägers verwendet werden, um den Kopfkontakt bei der vorliegenden Erfindung zu
verbessern. Ein Träger, dessen Zugfestigkeit in Richtung senkrecht zu der Längsrichtung
des Bandes erhöht worden ist, kann häufig einen guten Kopfkontakt zeigen. Die
vorliegende Erfindung wird des weiteren in den folgenden Beispielen und
Vergleichsbeispielen beschrieben, wobei aber die vorliegende Erfindung nicht betrachtet werden soll, als
daß sie auf diese begrenzt ist. Der Ausdruck "Teile", wie er hier verwendet wird,
bedeutet, daß "Gewichtsteile" angegeben werden.
BEISPIEL 1:
Untere Beschichtungsschicht (nichtmagnetische Schicht)
-
Nichtmagnetisches Pulver α-Fe&sub2;O&sub3; Hämatit 80 Teile
-
Länge der langen Achse: 0,15 um
-
Spezifische Oberfläche, mit dem BET Verfahren bestimmt: 52 m²/g
-
pH: 6
-
Klopfdichte: 0,8
-
DBP Ölabsorption: 27 bis 38 me/100 g
-
Oberflächenbehandlungsmittel: Al&sub2;O&sub3;, SiO&sub2;
-
Ruß 20 Teile
-
Durchschnittlicher, primärer Teilchendurchmesser: 16 nm
-
DBP Ölabsorption: 80 ml/100 g
-
pH: 8,0
-
Spezifische Oberfläche, mit BET Verfahren bestimmt: 250 m²/g
-
Flüchtiger Anteil: 1,5%
-
Vinylchloridpolymer 12 Teile
-
MR-110 (von Nippon Zeon Co., Ltd. hergestellt)
-
Polyesterpolyurethanharz 5 Teile
-
Neopentylglycol /Caprolactonpolyol/MDI: 0,9/2,6/1 (in mol)
-So&sub3;Na Gruppe Anteil: 1 · 10&supmin;&sup4; eq/g
α-Al&sub2;O&sub3; (durchschnittlicher Teilchendurchmesser: 0,2 um) 1 Teil
-
Butylstearat 1 Teil
-
Stearinsäure 1 Teil
-
Methylethylketon 100 Teile
-
Cyclohexanon 50 Teile
-
Toluol 50 Teile
Magnetische Metallschicht (obere, magnetische Schicht)
-
Ferromagnetisches Metallpulver 100 Teile
-
(Zusammensetzung: Fe/Co = 70/30)
-
Hc: 2200 Oe
-
Spezifische Oberfläche nach BET Verfahren: 59 m²/g
-
Kristallitgröße: 170Å
-
Sinterungsinhibitor: Al&sub2;O&sub3; 4 Atom-%
-
Y&sub2;O&sub3; 7 Atom-%
-
Korngröße (Länge der langen Achse): 0,08 um
-
Nadelverhältnis: 5
-
σs (Sättigungsmagnetisierung): 141 emu/g
-
Polyesterpolyurethanharz 12 Teile
-
Neopentylglycol /Caprolactonpolyol/MDI: 0,912,611 (in mol)
-So&sub3;Na Gruppe Anteil: 1 · 10&supmin;&sup4; eq/g
-
α-Al&sub2;O&sub3; (durchschnittlicher Teilchendurchmesser: 0,15 um) 5 Teile
-
Ruß (durchschnittlicher Korndurchmesser: 0,08 um) 0,5 Teile
-
Isoamylstearat 1 Teile
-
Stearinsäure 5 Teile
-
Methylethylketon 90 Teile
-
Cyclohexanon 30 Teile
-
Toluol 60 Teile
-
Um die vorgenannten verschiedenen Beschichtungsverbindungen herzustellen, wurden
die vorgenannten Komponenten mit einer offenen Knetvorrichtung geknetet und dann
einer Dispersion mittels einer Sandmühle unterzogen. 5 Teile Polyisocyanat ("Coronate
L", hergestellt von Nippon Polyurethan Co., Ltd.) wurden der Beschichtungslösung der
unteren Beschichtungsschicht hinzugefügt. 40 Teile einer Mischung aus
Methylethylketon und Cyclohexanon wurden der Beschichtungslösung der unteren
Beschichtungsschicht bzw. der Beschichtungslösung der oberen, magnetischen Schicht hinzugefügt.
Die zwei Mischungen wurden jeweils durch ein Filter gefiltert, das einen mittleren
Porendurchmesser von 1 um aufwies, um die erwünschte Beschichtungslösung der unteren
Beschichtungsschicht bzw. die Beschichtungslösung der magnetischen Schicht
herzustellen.
-
Die Beschichtungslösung der derart erhaltenen unteren Beschichtungsschicht wurde auf
den vorgenannten, nichtmagnetischen Träger mit einer Dicke von 5,5 um und einer
Mittellinien-Durchschnitts-(Oberflächen)-Rauhigkeit von 0,002 um aufgebracht, um eine
trockene Dicke von 1,0 um zu erhalten. Die Beschichtungslösung der magnetischen
Schicht wurde unmittelbar auf die untere Beschichtungsschicht aufgebracht, um eine
trockene Dicke von 0,12 um zu erhalten. Der beschichtete Träger wurde dann durch
einen Kobaltmagnet mit einer Magnetkraft von 3000 G und einer Magnetspule mit einer
Magnetkraft von 3000 G orientiert, während die zwei Schichten im Naßzustand waren.
Der derart orientierte, beschichtete Träger wurde dann getrocknet. Der beschichtete
Träger wurde dann bei einer Temperatur von 90ºC durch einen 7-stufigen Kalander, der
nur aus Metallwalzen gebildet war, bei einer Geschwindigkeit von 200 m/Min behandelt.
Danach wurde eine Rußschicht auf den beschichteten Träger aufgebracht, um eine
Dicke von 0,5 um zu erhalten. Der beschichtete Träger wurde dann zu 6,35 mm breiten
Bändern geschnitten, um ein digitales Videoband für DVC herzustellen.
BEISPIEL 2
-
Ein digitales Videoband für DVC wurde in der gleichen Weise wie im Beispiel 1 mit der
Ausnahme hergestellt, daß die Zusammensetzung der magnetischen Metallschicht in
folgende Zusammensetzung geändert wurde:
-
Fein verteiltes ferromagnetisches Metallpulver 100 Teile
-
(Zusammensetzung: Fe/Co = 90/10)
-
Hc: 2500 Oe
-
Spezifische Oberfläche nach BET Verfahren: 62 m²/g
-
Kristallitgröße: 190Å
-
Sinterungsinhibitor: Al&sub2;O&sub3; 4 Atom-%
-
Y&sub2;O&sub3; 7 Atom-%
-
Korngröße (Länge der langen Achse): 0,11 um
-
Nadelverhältnis: 10
-
σs: 160 emu/g
BEISPIEL 3
-
Ein digitales Videoband für DVC wurde in der gleichen Weise wie im Beispiel 1 mit der
Ausnahme hergestellt, daß die Zusammensetzung der magnetischen Metallschicht in
folgende Zusammensetzung geändert wurde:
-
Ferromagnetisches Metallpulver 100 Teile
-
(Zusammensetzung: Fe/Co = 61/39)
-
Hc: 2550 Oe
-
Spezifische Oberfläche nach BET Verfahren: 49 m²/g
-
Kristallitgröße: 180Å
-
Sinterungsinhibitor: Al&sub2;O&sub3; 4 Atom-%
-
Y&sub2;O&sub3; 7 Atom-%
-
Korngröße (Länge der langen Achse): 0,08 um
-
Nadelverhältnis: 5
-
σs: 145 emu/g
VERGLEICHSBEISPIEL 1:
-
Ein digitales Videoband für DVC wurde in der gleichen Weise wie im Beispiel 1 mit der
Ausnahme hergestellt, daß die Zusammensetzung der magnetischen Metallschicht in
folgende Zusammensetzung geändert wurde:
-
Ferromagnetisches Metallpulver 100 Teile
-
(Zusammensetzung: Fe/Co = 55/45)
-
Hc: 1850 Oe
-
Spezifische Oberfläche nach BET Verfahren: 62 m²/g
-
Kristallitgröße: 165Å
-
Sinterungsinhibitor: Al&sub2;O&sub3; 4 Atom-%
-
Y&sub2;O&sub3; 7 Atom-%
-
Korngröße (Länge der langen Achse): 0,08 um
-
Nadelverhältnis: 5
-
σs: 135 emu/g
VERGLEICHSBEISPIEL 2
-
Ein digitales Videoband für DVC wurde in der gleichen Weise wie im Beispiel 1 mit der
Ausnahme hergestellt, daß die Zusammensetzung der magnetischen Metallschicht in
folgende Zusammensetzung geändert wurde:
-
Fein verteiltes ferromagnetisches Metallpulver 100 Teile
-
(Zusammensetzung: Fe/Co = 97/3)
-
Hc: 1880 Oe
-
Spezifische Oberfläche nach BET Verfahren: 58 m²/g
-
Kristallitgröße: 170Å
-
Sinterungsinhibitor: Al&sub2;O&sub3; 4 Atom-%
-
Y&sub2;O&sub3; 7 Atom-%
-
Korngröße (Länge der langen Achse): 0,08 um
-
Nadelverhältnis: 5
-
σs: 120 emu/g
VERGLEICHSBEISPIEL 3:
-
Ein digitales Videoband zur DVC wurde in der gleichen Weise wie beim Beispiel 1 mit
der Ausnahme hergestellt, daß die Dicke der magnetischen Schicht von 0,12 um auf
0,04 um geändert wurde.
BEISPIEL 4:
-
Ein digitales Videoband zur DVC wurde in der gleichen Weise wie beim Beispiel 1 mit
der Ausnahme hergestellt, daß die Dicke der magnetischen Schicht von 0,12 um auf 0,8
um geändert wurde und die Dicke der unteren, nichtmagnetischen Schicht und der
Träger geändert wurden, wie es in Tabelle 1 gezeigt ist.
VERGLEICHSBEISPIEL 4:
-
Ein digitales Videoband zur DVC wurde in der gleichen Weise wie beim Beispiel 1 mit
der Ausnahme hergestellt, daß die Dicke der magnetischen Schicht von 0,12 um auf 1,0
um geändert wurde und die Dicke der unteren, nichtmagnetischen Schicht und der
Träger geändert wurden, wie es in Tabelle 1 gezeigt ist.
BEISPIEL 5:
-
Ein digitales Videoband für DVC wurde in der gleichen Weise wie im Beispiel 1 mit der
Ausnahme hergestellt, daß die Zusammensetzung der magnetischen Metallschicht in
folgende Zusammensetzung geändert wurde:
-
Fein verteiltes ferromagnetisches Metallpulver 100 Teile
-
(Zusammensetzung: Fe/Co = 70/30)
-
Hc: 2200 Oe
-
Spezifische Oberfläche nach BET Verfahren: 56 m²/g
-
Kristallitgröße: 160Å
-
Sinterungsinhibitor: Al&sub2;O&sub3; 4 Atom-%
-
Y&sub2;O&sub3; 10 Atom-%
-
Korngröße (Länge der fangen Achse): 0,08 um
-
Nadelverhältnis: 6
-
σs: 137 emu/g
VERGLEICHSBEISPIEL 5:
-
Ein digitales Videoband zur DVC wurde in der gleichen Weise wie beim Beispiel 1 mit
der Ausnahme hergestellt, daß der Anteil an Y in dem magnetischen Pulver von 7 Atom-
% auf 12 Atom-% geändert wurde. Die physikalischen Eigenschaften des magnetischen
Materials waren wie folgt:
-
Fein verteiltes ferromagnetisches Metallpulver 100 Teile
-
(Zusammensetzung: Fe/Co = 70/30)
-
Hc: 2550 Oe
-
Spezifische Oberfläche nach BET Verfahren: 52 m²/g
-
Kristallitgröße: 160
-
Sinterungsinhibitor: Al&sub2;O&sub3; 4 Atom-%
-
Y&sub2;O&sub3; 12 Atom-%
-
Korngröße (Länge der langen Achse): 0,08 um
-
Nadelverhältnis: 7
-
σs: 125 emu/g
BEISPIEL 6:
-
Ein digitales Videoband zur DVC wurde in der gleichen Weise wie beim Beispiel 1 mit
der Ausnahme hergestellt, daß der Anteil an Y in dem magnetischen Pulver von 7 Atom-
% auf 2 Atom-% geändert wurde. Die physikalischen Eigenschaften des magnetischen
Materials waren wie folgt:
-
Fein verteiltes ferromagnetisches Metallpulver 100 Teile
-
(Zusammensetzung: Fe/Co = 70/30)
-
Hc: 2180 Oe
-
Spezifische Oberfläche nach BET Verfahren: 58 m²/g
-
Kristallitgröße: 180Å
-
Sinterungsinhibitor: Al&sub2;O&sub3; 4 Atom-%
-
Y&sub2;O&sub3; 2 Atom-%
-
Korngröße (Länge der langen Achse): 0,08 um
-
Nadelverhältnis: 4
-
σs: 139 emu/g
VERGLEICHSBEISPIEL 6:
-
Ein digitales Videoband zur DVC wurde in der gleichen Weise wie beim Beispiel 1 mit
der Ausnahme hergestellt, daß der Anteil an Y in dem magnetischen Pulver von 7 Atom-
% auf 1 Atom-% geändert wurde. Die physikalischen Eigenschaften des magnetischen
Materials waren wie folgt:
-
Fein verteiltes ferromagnetisches Metallpulver 100 Teile
-
(Zusammensetzung: Fe/Co = 70/30)
-
Hc: 1540 Oe
-
Spezifische Oberfläche nach BET Verfahren: 69 m²/g
-
Kristallitgröße: 195Å
-
Sinterungsinhibitor: Al&sub2;O&sub3; 4 Atom-%
-
Y&sub2;O&sub3; 1 Atom-%
-
Korngröße (Länge der langen Achse): 0,08 um
-
Nadelverhältnis: 4
-
σs: 140 emu/g
VERGLEICHSBEISPIEL 7:
-
Ein digitales Videoband zur DVC wurde in der gleichen Weise wie beim Beispiel 1 mit
der Ausnahme hergestellt, daß die Dicke der magnetischen Schicht von 0,12 um auf 1,3
um geändert wurde.
BEISPIEL 8:
-
Ein digitales Videoband zur DVC wurde in der gleichen Weise wie beim Beispiel 1 mit
der Ausnahme hergestellt, daß die Zusammensetzung der magnetischen Metallschicht
zur der folgenden Zusammensetzung geändert wurde:
-
Fein verteiltes ferromagnetisches Metallpulver 100 Teile
-
(Zusammensetzung: Fe/Co = 70/30)
-
Hc: 2250 Oe
-
Spezifische Oberfläche nach BET Verfahren: 58 m²/g
-
Kristallitgröße: 195Å
-
Sinterungsinhibitor: Al&sub2;O&sub3; 11 Atom-%
-
Y&sub2;O&sub3; 7 Atom-%
-
Korngröße (Länge der langen Achse): 0,08 um
-
Nadelverhältnis: 5
-
σs: 135 emu/g
VERGLEICHSBEISPIEL 8:
-
Ein digitales Videoband zur DVC wurde in der gleichen Weise wie beim Beispiel 1 mit
der Ausnahme hergestellt, daß die Zusammensetzung der magnetischen Metallschicht
zur der folgenden Zusammensetzung geändert wurde:
-
Fein verteiltes ferromagnetisches Metallpulver 100 Teile
-
(Zusammensetzung: Fe/Co = 70/30)
-
Hc: 2250 Oe
-
Spezifische Oberfläche nach BET Verfahren: 62 m²/g
-
Kristallitgröße: 170Å
-
Sinterungsinhibitor: Al&sub2;O&sub3; 13 Atom-%
-
Y&sub2;O&sub3; 7 Atom-%
-
Korngröße (Länge der langen Achse): 0,08 um
-
Nadelverhältnis: 5
-
σs: 115 emu/g
-
Die derart hergestellten Bänder wurden in der folgenden Weise ausgewertet:
< Dickenmessung der magnetischen Schicht>
-
Das magnetische Aufzeichnungsmedium wurde in der Längsrichtung mit einem
Diamantschneider zu einem Band mit einer Weite von 0,1 um geschnitten. Der Schnitt der
Probe wurde dann beobachtet und unter einem Durchgangselektronenmikroskop bei
einer Vergrößerung von 30000 photographiert. Die Abzugsgröße des Photos war A4(210
mm · 297 mm). Danach wurde auf den Unterschied in der Form des ferromagnetischen
Pulvers und des nichtmagnetischen Pulvers zwischen der magnetischen Schicht und der
nichtmagnetischen Schicht geachtet, wobei die Grenzschicht der zwei Schichten auf
dem Photo schwarz markiert war. Ähnlich wurde die Oberfläche der magnetischen
Schicht auf dem Photo schwarz markiert. Der Abstand zwischen den zwei schwarzen
Markierungslinien wurde dann mit einem Bildprozessor IBAS2 (hergestellt von Zeiss
Corp.) gemessen. Die Messung wurde an verschiedenen Punkten über eine Länge von
21 cm auf dem Photo ausgeführt. Diese Messungen wurden dann arithmetisch gemittelt,
um die Dicke der magnetischen Schicht zu berechnen.
< Spezifische Oberfläche nach dem BET Verfahren>
-
Eine Meßseife (counter soap) (hergestellt von Counterchrome Inc. of U.S.A.) wurde
verwendet. Die Probe wurde bei einer Temperatur von 250ºC in einer
Stickstoffatmosphäre während 30 Minuten getrocknet, und dann wurde die spezifische Oberfläche
nach dem BET Einpunktverfahren (partieller Druck: 0,30) gemessen.
< Magnetische Eigenschaften Hc, Br; Rechteckverhältnis>
-
Diese Eigenschaften wurden bei Hm von 10 kOe mittels eines
Proben-Vibrationsmagnetometers (hergestellt von Toei Kogyo Co., Ltd.) gemessen. Bm wurde mit dem
vorgenannten Verfahren für die Dickenmessung der magnetischen Schicht gemessen.
< Mittellinien-Durchschnitts-(Oberflächen)-Rauhigkeit>
-
Die Oberfläche des magnetischen Aufzeichnungsmediums wurde für Ra in dem Bereich
von ungefähr 250 nm · 250 nm mit dem MIRAU Verfahren unter Verwendung von
TOPO3D (hergestellt von WYKO Co., Ltd.) gemessen. Die Meßwellenlänge war
ungefähr 650 nm. Eine sphärische Oberflächenkorrektur und eine zylindrische Korrektur
wurden bei den Messungen durchgeführt. Bei diesem Meßverfahren wird ein
berührungs
freies Oberflächenrauhigkeitsmeßgerät unter Verwendung von Lichtinterferenz
verwendet.
< Korndurchmesser des ferromagnetischen Pulvers und des nichtmagnetischen Pulvers>
-
Die Probe wurde unter einem Durchgangselektronenmikroskop photographiert. Die
Länge der langen Achse und die Länge der kurzen Achse des Pulvers wurden unmittelbar
auf der Photographie gemessen. Alternativ wurde die Photographie mit einem
Bildanalysator mit einem IBASS1 (hergestellt von Carl Zeiss Corp.) abgetastet, um die Länge der
langen Achse und die Länge der kurzen Achse des Pulvers zu bestimmen. Die zwei
Verfahren wurden geeignet in Kombination verwendet, um den durchschnittlichen
Teilchendurchmesser zu bestimmen.
< Kristallitgröße des ferromagnetischen Pulvers>
-
In dem Fall des ferromagnetischen γ-Eisenoxidpulvers wurde die Kristallitgröße der
Probe aus der Differenz der Halbwertsbreite der Beugungslinie der (4,4,0) Ebene und der
(2, 2,0) Ebene durch ein Röntgenbeugungsmeßgerät gemessen. In dem Fall des
ferromagnetischen Metallpulvers wurde die Kristallitgröße der Probe aus der Differenz der
Halbwertsbreite der Beugungslinie der (1,1,0) Ebene und der (2,2,0) Ebene durch
Röntgenbeugungsmessung bestimmt.
< Analyse der Zusammensetzung des magnetischen Metallmaterials>
-
4N Salzsäure wurde zu 0,1 g eines magnetischen Metallpulvers gegeben, um 25 me
herzustellen. Die Lösung wurde dann auf 1N verdünnt. Die Lösung wurde dann mit einer
1N Salzsäurelösung in einer solchen Menge verdünnt, daß die Konzentration derjenigen
der Bezugslösung entsprach, um eine Probenlösung herzustellen. Die Probenlösung
wurde dann mittels eines ICP Emissionsspektroskopanalysators ("SPC1200A",
hergestellt von Seiko Electric Industry, Co., Ltd.) gemessen, um den Anteil der verschiedenen
Elemente in Atom-% in bezug auf Fe zu bestimmen. Als Standardlösung wurde ein
ge
werblich erhältliches Reagenz zur Atomabsorptionsspektroskopie (Standardmetallö-
Sung) verwendet.
< Elektromagnetische Eigenschaften>
1/2 Tb Ausgang
-
Der Zwischenraum zwischen den Kanalbits wird Tb genannt.
-
Als Bezug wurde ein ME Hochleistungsband ("MTR-1221", hergestellt von Matsushita
Electric Industrial Co., Ltd.) verwendet, wie es durch die HD Vereinigung definiert ist.
Unter Verwendung eines von außen anwendbarem Trommelprüfgeräts wurde ein 21
MHz Signal dem Videoband bei einer relativen Geschwindigkeit von 10,2 m/s
eingegeben. Der wiedergegebene Ausgang wurde dann gemessen. Der verwendete Magnetkopf
war ein MIE Kopf auf Fe-Grundlage mit Bs von 1,5 T. Die aufgezeichnete Wellenlänge
des 1/2 Tb Signals in DVC entsprach 0,49 um. Der 1/2 Tb Ausgang ist vorzugsweise
höher. Ein Videoband, das einen 1/2 Tb Ausgang von -1 dB größer als den des MTR-
1221 zeigt, kann als ein Videoband für DVC verwendet werden.
1/2 Tb CNR
-
Ein Signal wurde auf dem Trommelprüfgerät vom äußeren Anwendungstyp in der
vorgenannten Weise aufgezeichnet. Der Ausgang bei 1/2 Tb, das Gesamtrauschen bei
1/2,25 Tb, das Gesamtrauschen bei 1/1,18 Tb und das Verstärkerrauschen bei 1/2 Tb
wurden gemessen. Das Definitionsband war 30 KHz.
-
Das Bandrauschen bei einer 1/2 Tb Frequenz ist definiert wie folgt:
-
NBand = (NGes² - NVerst²)1/2
-
NGes = (NGes&sub1; + NGes&sub2;)/2
-
NGes1: Gesamtrauschen bei einer 1/2,25 Tb Frequenz
-
NGes&sub2;: Gesamtrauschen bei einer 1/1,8 Tb Frequenz
-
NVerst: Verstärkerrauschen bei 1/2 Tb
-
Das relative Verhältnis des vorgenannten 1/2 Tb Ausgangs zu dem 1/2 Tb Rauschen ist
in dB dargestellt, um 1/2 Tb CNR zu definieren. Die Differenz gegenüber dem
Nebenbezugsband MTR-1221 in dB wird 1/2 Tb CNR genannt. Ein Videoband, das ein 1/2 Tb
CNR von nicht weniger als -2 dB hat, kann als ein Band für DVC verwendet werden.
Flachheit der Hüllkurve
-
Ein ME Band hoher Leistung ließ man während 1 Stunde laufen. Ein Monoskopsignal
wurde dann auf dem Probenband aufgezeichnet. Das aufgezeichnete Signal wurde
dann wiedergegeben, um die Hüllkurve zu messen. Das Verhältnis des geringsten
Ausgang zu dem höchsten Ausgang wurde in "%" wiedergegeben. Das Verhältnis ist
vorzugsweise nicht kleiner als 90%. Es wird als ein Maß der Kompatibilität beim
Kopfkontakt verwendet.
Kopfabrieb
-
Die Versuchsvorrichtung wurde auf der Grundlage der Annahme hergestellt, daß sie in
DVC verwendet wird. Das Probenband ließ man in dieser Versuchsvorrichtung bei einer
Temperatur von 25ºC und 50% Relativfeuchte während 100 Stunden laufen. Der
Unterschied der Kopfhöhe zwischen der vor dem und nach dem Laufen wurde dann
gemessen. Der verwendete Kopf war TSS mit einer Spaltlänge von 0,2 um.
-
Die Untersuchungsergebnisse sind in Tabelle 1 gezeigt.
TABELLE 1
TABELLE 1 (Fortsetzung)
-
Aus den Ergebnissen der Tabelle 1 ist offensichtlich, daß bestätigt wurde, daß die
Proben gemäß der vorliegenden Erfindung einen ausgezeichneten Wiedergabeausgang,
CNR und Flachheit der Einhüllkurve und weniger Kopfabrieb zeigen.
-
Wie es obenerwähnt wurde, schafft die vorliegende Erfindung ein magnetisches
Aufzeichnungsmedium, das eine gute Kompatibilität mit einem ME Band in bezug auf den
Kopfkontakt zeigt, keinen Ausgangsabfall und Verstopfen hervorruft, einen geringen
Kopfabrieb sowie ausgezeichnete magnetische Eigenschaften ergibt.
-
Während die Erfindung ausführlich und unter Bezugnahme auf besondere
Ausführungsformen von ihr beschrieben worden sind, ist es für den Durchschnittsfachmann auf dem
Gebiet offensichtlich, daß verschiedene Änderungen und Abwandlungen an ihr gemacht
werden können, ohne von dem Bereich der Ansprüche abzuweichen.