DE69326124T2

DE69326124T2 - Magnetischer Aufzeichnungsträger

Info

Publication number: DE69326124T2
Application number: DE69326124T
Authority: DE
Inventors: Ryosuke Isobe; Takafumi Yanagita
Original assignee: Konica Minolta Inc
Current assignee: Konica Minolta Inc
Priority date: 1992-12-18
Filing date: 1993-12-08
Publication date: 2000-01-20
Anticipated expiration: 2013-12-09
Also published as: EP0602533A1; EP0602533B1; DE69326124D1; US5458948A

Description

GEBIET DER ERFINDUNG

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Magnetaufzeichnungsmedium, insbesondere ein Magnetaufzeichnungsmedium mit niedrigem Rauschen und der Fähigkeit, im Hochfrequenzbereich eine hohe Ausgangswiedergabe gewährleisten zu können.

HINTERGRUND DER ERFINDUNG

Als Maßnahme zur Verminderung des Rauschens bei der Wiedergabe gibt es bereits eine Reihe von Vorschlägen, die dahin gehen, die Magnetaufzeichnungsschichtkomponenten durch Verwendung ultrafeiner magnetischer Pulver zu glätten (vgl. japanische Patent-OPI-Veröffentlichung Nr. 206020/1990 u. dgl.). Im allgemeinen kann es jedoch bei Verwendung eines feinen magnetischen Pulvers zu einem Verbacken kommen. Dadurch verschlechtert sich die Dispergierbarkeit des magnetischen Pulvers unter Beeinträchtigung der elektromagnetischen Wandlereigenschaften.
Um ein Magnetaufzeichnungsmedium mit verbesserten elektromagnetischen Wandlereigenschaften bereitstellen zu können, wurden doppellagige Magnetaufzeichnungsmedien mit einem nichtmagnetischen Schichtträger mit einer darauf vorgesehenen oberen Schicht mit einem magnetischen Pulver und einer unteren Schicht mit einem nichtmagnetischen Pulver vorgeschlagen (vgl. japanische Patent-OPI-Veröffentlichungen Nr. 187418/1988, 191315/1988, 19524/1989 u. dgl.). Bei Anwendung (dieser Vorschläge) auf digitale Aufzeichnungsmedien, die hervorragende Magnetaufzeichnungseigenschaften im Hochfrequenzbereich erfordern, führen diese jedoch nicht zu Magnetaufzeichnungsmedien mit angemessenen Eigenschaften. Der Grund für diese ungünstigen Ergebnisse ist, daß die Magnetaufzeichnungsmedien gemäß obigen Vorschlägen nicht zur Verwendung als digitale Aufzeichnungsmedien vorgesehen sind. Folglich besitzen die Magnetaufzeichnungsmedien gemäß obigen Vorschlägen trotz ihrer doppellagigen Struktur eine relativ dicke obere Schicht. Dies hat zur Folge, daß der Ausgangs(leistungs)verlust infolge der Schichtdicke und ihr Selbstentmagnetisierungsverlust größer werden. Dies erschwert die Gewährleistung elektromagnetischer Wandlungseigenschaften und von Lauf- bzw. Betriebshaltbarkeit, wie sie für digitale Aufzeichnungsmedien erforderlich sind.
Folglich dürfte eine Lösung des geschilderten Problems darin bestehen, die magnetische Schicht dünner und glatter zu machen. Wird jedoch auf einer nichtmagnetischen Schicht eine dünne magnetische Schicht gebildet, neigt diese obere magnetische Schicht dazu, aufgrund ihrer geringen Dicke eine rauhe Oberfläche aufzuweisen. Dadurch kann keine angemessene Wiedergabeleistung im Hochfrequenzbereich erreicht werden. Wenn als magnetisches Pulver zur Verbesserung der Eigenschaften im Hochfrequenzbereich lediglich ein hexagonales, magnetisches Bariumferritpulver verwendet wird, verschlechtern sich die Eigenschaften im niedrigen Frequenzbereich und die Überspieleigenschaften.

KURZE BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG

Fig. 1 ist eine Querschnittsdarstellung des erfindungsgemäßen Magnetaufzeichnungsmediums;
Fig. 2 ist eine die Oberflächenrauheit RZ(10) erläuternde Darstellung;
Fig. 3 ist eine den Naß-auf-Naß-Doppellagenauftrag einer magnetischen Schicht erläuternde Darstellung, und
Fig. 4(a), 4(b) und 4(c) sind Querschnittsdarstellungen von Beispielen für Extrusionsbeschichtungsvorrichtungen.

ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG

Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht in der Bereitstellung eines Magnetaufzeichnungsmediums mit folgenden Merkmalen:
(1) hohe Aufzeichnungsdichte und hohe Wiedergabe- bzw. Abspielleistung im Hochfrequenzbereich;
(2) geringes Rauschen und
(3) hohe Lauf- bzw. Betriebshaltbarkeit.
Gegenstand der Erfindung ist ein Magnetaufzeichnungsmedium, umfassend einen nichtmagnetischen Schichtträger mit - in der angegebenen Reihenfolge - darauf vorgesehener nichtmagnetischer Schicht mit einem nichtmagnetischen Pulver und einer magnetischen Schicht mit einem Fe und Al umfassenden ferromagnetischen Metallpulver, wobei jede Schicht ein Bin demittel enthält, die durch Röntgenmessung bestimmte Kristallitgröße des magnetischen Pulvers 3 bis 12 nm (30 bis 120 Å) beträgt und die Trockendicke der magnetischen Schicht zwischen 0,01 und weniger als 0,5 um liegt.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung enthält das ferromagnetische Metallpulver Fe, Al und ein oder mehrere Seltenerdelement(e), ausgewählt aus der Gruppe Sm, Nd, Y und Pr, wobei die Koerzitivkraft des Magnetaufzeichnungsmediums nicht weniger als 2000 Oe beträgt.
Erfindungsgemäß wird durch Einhaltung einer Kristallitgröße des magnetischen Pulvers von nicht mehr als 12 nm (120 Å) das Rauschen vermindert. Die Einarbeitung von Seltenerdelementen verbessert die Dispergierqualität und das Verlaufen eines magnetischen Überzugs, wodurch die Oberfläche der magnetischen Schicht glatt gemacht werden kann.
Indem man bei der doppellagig ausgebildeten Schichtkomponente die Trockendicke der oberen magnetischen Schicht auf einem Wert unter 0,5 um hält, kann man die Ausgangsleistung im Hochfrequenzbereich verbessern. Die Ausbildung einer unteren nichtmagnetischen Schicht vermindert den Ausgangs(leistungs)verlust infolge der Schichtdicke. Als zusätzlicher Effekt der doppellagigen Struktur wird die Oberflächenglätte der Schichtkomponente deutlich verbessert.
Darüber hinaus wird durch Verwendung eines metallischen magnetischen Pulvers anstelle eines magnetischen Eisenoxidpulvers als magnetisches Pulver die Koerzitivkraft unter Verbesserung der elektromagnetischen Eigenschaften erhöht.

DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG

Im folgenden wird das erfindungsgemäße Magnetaufzeichnungsmedium detailliert beschrieben.
1 Oe = 79,6 A · m&supmin;¹

Aufbau des Magnetaufzeichnungsmediums

Das erfindungsgemäße Magnetaufzeichnungsmedium umfaßt:
(A) einen nichtmagnetischen Schichtträger,
(B) eine obere magnetische Schicht mit einem Fe und Al umfassenden ferromagnetischen Metallpulver und
(C) mindestens eine zwischen dem nichtmagnetischen Schichtträger und der magnetischen Schicht als untere Schicht vorgesehene nichtmagnetische Schicht.

(A) Nichtmagnetischer Schichtträger

Für den nichtmagnetischen Schichtträger geeignete Werkstoffe sind beispielsweise Polyester, wie Polyethylenterephthalat und Polyethylen-2,6-naphthalat; Polyolefine, wie Polypropylen; Cellulosederivate, wie Cellulosetriacetat und Cellulosediacetat, und sonstige Kunststoffe, wie Polyamide, Aramidharze und Polycarbonate.
Der Form des nichtmagnetischen Schichtträgers sind keine speziellen Grenzen gesetzt. Typische Beispiele hierfür sind Bänder, Filme, Karten, Scheiben oder Platten und Trommeln.
Der Dicke des nichtmagnetischen Schichtträgers sind keine speziellen Grenzen gesetzt. In Film- oder Folienform besitzt der Schichtträger üblicherweise eine Schichtdicke von 2 bis 100, vorzugsweise von 3 bis 50 um. In Form eines platten- oder scheibenförmigen oder aber kartenförmigen Schichtträgers beträgt die Schichtdicke 30 um bis 10 mm. Im Falle eines trommelförmigen Schichtträgers wird die Dicke in geeigneter Weise gewählt, um zu der benutzten Aufzeichnungsvorrichtung zu passen.
Der nichtmagnetische Schichtträger kann ein- oder mehrlagig ausgebildet sein. Weiterhin kann der nichtmagnetische Schichtträger zuvor einer Oberflächenbehandlung, z. B. einer Coronaentladung, unterworfen werden.
Zur Verbesserung der Lauf- bzw. Betriebseigenschaften und zur Verhinderung einer statischen Aufladung sowie Übertragung von Magnetaufzeichnungsmedien wird vorzugsweise auf einer Seite des nichtmagnetischen Schichtträgers (der Rückseite), auf der keine magnetische Schicht gebildet ist, eine Rückschicht vorgesehen. Ferner kann zwischen der magnetischen Schicht und dem nichtmagnetischen Schichtträger ein schichtartiger Vorstrich vorgesehen sein.

(B) Obere magnetische Schicht

Diese magnetische Schicht enthält ein ferromagnetisches Metallpulver einer durch Röntgenbestimmung ermittelten Kristallitgröße von 3 bis 12 nm (30 bis 120 Å) Genauer gesagt beträgt die Kristallitgröße 3 bis 12 nm (30 bis 120 Å), zweckmäßigerweise 4 bis 12 nm (40 bis 120 Å), vorzugsweise 6 bis 12 nm (60 bis 120 Å). Wenn die Kristallitgröße innerhalb dieses Bereichs liegt, erreicht man eine akzeptable Aufzeichnung. Die Verwendung eines ferromagnetischen Metallpulvers einer Kristallitgröße unter 3 nm (30 Å) kann dazu führen, daß ein magnetisches Pulver paramagnetisch wird, was zu Fehlern bei der Magnetaufzeichnung führt. Darüber hinaus kann die magnetische Schicht erforderlichenfalls ein Bindemittel oder sonstige Komponenten enthalten.
Die Trockendicke der oberen magnetischen Schicht beträgt 0,01 bis weniger als 0,5, vorzugsweise 0,02 bis 0,3 um. Eine Trockendicke unter 0,01 um macht die Aufzeichnung unangemessen und führt oftmals zu einer schlechten Wiedergabeleistung. Andererseits kann auch eine Schichtdicke über 0,5 um wegen ihrer Größe die Wiedergabeleistung verschlechtern. Die Koerzitivkraft Hc des Magnetaufzeichnungsmediums beträgt im Hinblick auf eine akzeptable Aufzeichnung zweckmäßigerweise 2000 bis 5000, insbesondere 2000 bis 3000 Oe.

(B-1) Magnetisches Pulver

Bei einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung enthält die die obere Schicht bildende magnetische Schicht ein später beschriebenes spezielles ferromagnetisches Metallpulver als wesentliches magnetisches Pulver. Bei einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung enthält das ferromagnetische Pulver als Elementkomponenten Fe, Al und ein oder mehrere Seltenerdelement(e), ausgewählt aus der Gruppe Sm, Nd, Y und Pr.
Bei dem erfindungsgemäß benutzten ferromagnetischen Metallpulver beträgt der bestehende Anteil an Fe, Al und einem oder mehreren Seltenerdelement(en), ausgewählt aus der Gruppe Sm, Nd, Y und Pr, in der Gesamtzusammensetzung pro 100 Gewichtsteile Fe-Atome vorzugsweise 2 bis 10 Gewichtsteile Al-Atome und 1 bis 8 Gewichtsteil(e) eines oder mehrerer Seltenerdelemente, ausgewählt aus der Gruppe Sm, Nd, Y und Pr. Der bestehende Anteil an Fe, Al und einem oder mehreren Seltenerdelement(en), ausgewählt aus der Gruppe Sm, Nd, Y und Pr, an der Magnetschichtoberfläche beträgt pro 100 Fe-Atome vorzugsweise 70 bis 200 (zahlenmäßig) Al-Atome und 0,5 bis 30 (zahlenmäßig) Atome eines oder mehrerer Seltenerdelements (Seltenerdelemente), ausgewählt aus der Gruppe Sm, Nd, Y und Pr.
Vorzugsweise enthält das ferromagnetische Metallpulver als Elementkomponenten zusätzlich Na und Ca. Der bestehende Anteil an Fe, Al, einem oder mehreren Seltenerdelement(en), ausgewählt aus der Gruppe Sm, Nd, Y und Pr, sowie Na und Ca in der Gesamtzusammensetzung beträgt pro 100 Gewichtsteile Fe-Atome 2 bis 10 Gewichtsteile Al-Atome, 1 bis 8 Gewichtsteil(e) Atome eines oder mehrerer Seltenerdelements (Seltenerdelemente), ausgewählt aus der Gruppe Sm, Nd, Y und Pr, 0,1 Gewichtsteil oder weniger Na-Atome und 0,1 bis 2 Gewichtsteil(e) Ca-Atome; der bestehende Anteil an Fe, Al, einem oder mehreren Seltenerdelement(en), ausgewählt aus der Gruppe Sm, Nd, Y und Pr, sowie Na und Ca an der Magnetschichtoberfläche beträgt pro 100 Fe-Atome 70 bis 200 (zahlenmäßig) Al-Atome, 0,5 bis 30 (zahlenmäßig) Atome eines oder mehrerer Seltenerdelements (Seltenerdelemente), ausgewählt aus der Gruppe Sm, Nd, Y und Pr, 2 bis 30 (zahlenmäßig) Na-Atome und 5 bis 30 (zahlenmäßig) Ca-Atome.
Insbesondere enthält das ferromagnetische Metallpulver noch Co, Ni und Si als Elementkomponenten. Der bestehende Anteil an Fe, Co, Ni, Al, Si, einem oder mehreren Seltenerdele ment(en), ausgewählt aus der Gruppe Sm, Nd, Y und Pr, sowie Na und Ca in der Gesamtzusammensetzung beträgt pro 100 Gewichtsteile Fe-Atome 2 bis 20 Gewichtsteile eines Co-Atoms, 2 bis 20 Gewichtsteile eines Ni-Atoms, 2 bis 10 Gewichtsteile eines Al-Atoms, 0,3 bis 5 Gewichtsteil(e) eines Si-Atoms, 1 bis 8 Gewichtsteil(e) an Atomen eines oder mehrerer Seltenerdelements (Seltenerdelemente), ausgewählt aus der Gruppe Sm, Nd, Y und Pr, 0,1 Gewichtsteil oder weniger eines Na-Atoms und 0,1 bis 2 Gewichtsteil(e) eines Ca-Atoms; der bestehende Anteil an Fe, Co, Ni, Al, Si, einem oder mehreren Seltenerdelement(en), ausgewählt aus der Gruppe Sm, Nd, Y und Pr, sowie Na und Ca an der Magnetschichtoberfläche beträgt pro 100 Fe-Atome 0,1 oder weniger (zahlenmäßig) Co-Atome, 0,1 oder weniger (zahlenmäßig) Ni-Atome, 70 bis 200 (zahlenmäßig) Al-Atome, 20 bis 130 (zahlenmäßig) Si-Atome, 0,5 bis 30 (zahlenmäßig) Atome eines oder mehrerer Seltenerdelements (Seltenerdelemente), ausgewählt aus der Gruppe Sm, Nd, Y und Pr, 2 bis 30 (zahlenmäßig) Na-Atome und 5 bis 30 (zahlenmäßig) Ca-Atome.
Bei Verwendung ferromagnetischer Metallpulver, bei welchen der bestehende Anteil an Fe, Co, Ni, Al, Si, einem oder mehreren Seltenerdelement(en), ausgewählt aus der Gruppe Sm, Nd, Y und Pr, sowie Na und Ca in der Gesamtzusammensetzung sowie der bestehende Anteil an Fe, Co, Ni, Al, Si, einem oder mehreren Seltenerdelement(en), ausgewählt aus der Gruppe Sm, Nd, Y und Pr, sowie Na und Ca an der Magnetschichtoberfläche innerhalb der angegebenen Bereiche liegen, lassen sich eine hohe Koerzitivkraft (Hc) von 1700 Oe oder mehr, eine hohe Sättigungsmagnetisierung (σs) von 120 emu/g oder mehr und eine hohe Dispergierbarkeit erreichen und dadurch günstige Ergebnisse erzielen.
Die Menge an zugesetztem ferromagnetischem Metallpulver beträgt - bezogen auf den Gesamtfeststoffgehalt in der Schicht - üblicherweise 60 bis 95, zweckmäßigerweise 70 bis 90 und vorzugsweise 75 bis 85 Gew.-%.
Die magnetische Schicht kann ferner auch noch andere magnetische Pulver, z. B. ferromagnetische Eisenoxidpulver einschließlich solcher der Formel FeOx (1,33 < x < 1,5) oder Co-FeO&sub2; (1,33 < x < 1,5); ferromagnetische Metallpulver einschließlich von Metallpulvern vom Eisentyp mit Fe als Hauptkomponente, insbesondere ferromagnetische Metallpulver vom Fe-Al-Typ, und hexagonale tafelförmige Pulver enthalten.

(B-2) Bindemittel

Typische in der magnetischen Schicht verwendete Bindemittel sind beispielsweise Polyurethane, Polyester und Harze vom Vinylchloridtyp, z. B. Vinylchlorid-Copolymere. Vorzugsweise besitzen diese Harze eine wiederkehrende Einheit mit mindestens einer polaren Gruppe, ausgewählt aus -SO&sub3;M, -OSO&sub3;M, -COOM, -PO(OM¹)&sub2; und einer Sulfobetaingruppe.
In den genannten polaren Gruppen stehen M für ein Wasserstoffatom oder ein Alkalimetallatom, wie Na, K oder Li, und M¹ für ein Wasserstoffatom, ein Alkalimetallatom, wie Na, K oder Li, oder eine Alkylgruppe.
Die genannten polaren Gruppen besitzen die Funktion, die Dispergierbarkeit eines magnetischen Pulvers zu erhöhen. Ihr Anteil in dem Harz beträgt 0,1 bis 8,0, vorzugsweise 0,2 bis 6,0 Mol-%. Wenn ihr Anteil unter 0,1 Mol-% liegt, verschlechtert sich die Dispergierbarkeit des magnetischen Pulvers. Wenn andererseits ihr Anteil über 8,0 Mol-% liegt, besteht die Gefahr, daß der magnetische Überzug geliert. Das massegemittelte Molekulargewicht der genannten Harze liegt vorzugsweise im Bereich von 15000 bis 50000.
Pro 100 Gewichtsteile des ferromagnetischen Metallpulvers werden die Bindemittel in einer Menge von üblicherweise 8 bis 25, vorzugsweise 10 bis 20 Gewichtsteilen eingesetzt.
Die Bindemittel können alleine oder in Kombination aus zwei oder mehreren Arten verwendet werden. Bei gemeinsamer Verwendung beträgt das Gewichtsverhältnis Polyurethan und/oder Polyester/Harz vom Vinylchloridtyp üblicherweise 90/10 bis 10/90, vorzugsweise 70/30 bis 30/70.
Die erfindungsgemäß benutzten und eine polare Gruppe enthaltenden Harze vom Vinylchloridtyp lassen sich beispielsweise durch Additionsreaktion zwischen einem hydroxylgruppenhaltigen Copolymer, z. B. einem Vinylchlorid/Vinylalkohol-Copolymer, und einer der folgenden Verbindungen mit einer Art der genannten polaren Gruppen und Chloratomen synthetisieren.
Techniken zur Einführung einer polaren Gruppe in ein Harz vom Vinylchloridtyp werden beispielsweise in den japanischen Patent-OPI-Veröffentlichungen 44227/1982, 108052/1983, 8127/1984, 101161/1985, 235814/1985, 238306/1985, 238371/1985, 121923/1987, 146432/1987 und 146433/1987 beschrieben. Dieser Techniken kann man sich bei Ausführung der Erfindung bedienen.
Die erfindungsgemäß benutzten Polyester lassen sich durch Umsetzen eines Polyols mit einer mehrbasischen Säure herstellen.
Weiterhin können die Polyester mit einer polaren Gruppe auch nach bekannten Verfahren synthetisiert werden.
Die Polyurethane erhält man durch Umsetzen eines Polyols mit einem Polyisocyanat.
Als derartige Polyole werden im allgemeinen durch Umsetzen eines Polyols mit einer mehrbasischen Säure hergestellte Polyesterpolyole verwendet.
Folglich lassen sich polare Gruppen enthaltende Polyurethane unter Verwendung eines eine polare Gruppe enthaltenden Polyesterpolyols als Ausgangsmaterial synthetisieren.
Techniken zur Einführung einer polaren Gruppe in ein Polyurethan finden sich beispielsweise in der geprüften japanischen Patentveröffentlichung Nr. 41565/1983 sowie in den japanischen Patent-OPI-Veröffentlichungen Nr. 92422/1982, 92423/1982, 8127/1984, 5423/1984, 5424/1984 und 121923/1987. Dieser Techniken kann man sich auch erfindungsgemäß bedienen.
Erfindungsgemäß können die folgenden Harze in 50 Gew.-% der gesamten Bindemittelmenge nicht übersteigenden Mengen als Bindemittel mitverwendet werden.
Bevorzugte Harze sind solche eines massegemittelten Moleku largewichts von 10000 bis 200000. Beispiele hierfür sind Vinylchlorid/Vinylacetat-Copolymere, Vinylchlorid/Vinylidenchlorid-Copolymere, Vinylchlorid/Acrylnitril-Copolymere, Butadien/Acrylnitril-Copolymere, Polyamidharze, Polyvinylbutyrale, Cellulosederivate einschließlich Nitrocellulose, Styrol/Butadien-Copolymere, Phenolharze, Epoxyharze, Harnstoffharze, Melaminharze, Phenoxyharze, Siliconharze, Acrylharze, Harnstoff/Formamid-Harze und die verschiedensten Harze vom Typ synthetischer Kautschuk.

(B-3) Sonstige Bestandteile

Bei der Ausführung der Erfindung kann die magnetische Schicht als sonstige Bestandteile Zusätze, z. B. Schleifmittel, Gleitmittel, Härtungsmittel, die Haltbarkeit verbessernde Mittel, Dispergiermittel, antistatische Mittel und leitfähige feine Pulver, enthalten, um die Qualität der magnetischen Schicht zu verbessern.
Als derartige Schleifmittel kommen die aus der japanischen Patent-OPI-Veröffentlichung Nr. 214218/1992 bekannten Substanzen in Frage.
Die durchschnittliche Teilchengröße der Schleifmittel beträgt üblicherweise 0,05 bis 0,6, zweckmäßigerweise 0,05 bis 0,5 und vorzugsweise 0,05 bis 0,3 um.
Der Gehalt an den Schleifmitteln in der magnetischen Schicht beträgt üblicherweise 3 bis 20, zweckmäßigerweise 5 bis 15 und vorzugsweise 5 bis 10 Gewichtsteile.
Geeignete Gleitmittel sind Fettsäuren und/oder Fettsäure ester. Die Zusatzmenge der Fettsäure beträgt, bezogen auf das magnetische Pulver, zweckmäßigerweise 0,2 bis 10, vorzugsweise 0,5 bis 5 Gew.-%. Wenn die Zusatzmenge unter 0,2 Gew.-% liegt, verschlechtern sich die Laufeigenschaften. Wenn die Zusatzmenge über 10 Gew.-% liegt, besteht die Gefahr, daß die Fettsäuren auf der Oberfläche der magnetischen Schicht ausbluten und dadurch einen Leistungsabfall bedingen.
In ähnlicher Weise beträgt die Zusatzmenge an den Fettsäureestern, bezogen auf das magnetische Pulver, zweckmäßigerweise 0,2 bis 10, vorzugsweise 0,5 bis 5 Gew.-%. Eine Zusatzmenge unter 0,2 Gew.-% führt zu einer Verschlechterung der Haltbarkeit im Stillzustand. Eine Zusatzmenge über Gew.-% führt dazu, daß die Fettsäureester zur Oberfläche der magnetischen Schicht wandern und die Ausgangsleistung verschlechtern.
Werden zur Stärkung der Gleiteigenschaften gemeinsam eine Fettsäure und ein Fettsäureester verwendet, beträgt das Gewichtsverhältnis Fettsäure/Fettsäureester vorzugsweise 10/90 bis 90/10.
Als Fettsäure eignet sich entweder eine einbasische Säure oder eine zweibasische Säure. Bevorzugt sind solche mit 6 bis 30, insbesondere 12 bis 22 Kohlenstoffatomen.
Typische Beispiele für die Fettsäuren finden sich in der japanischen Patent-OPI-Veröffentlichung Nr. 214218/1992.
Typische Beispiele für die Fettsäureester finden sich in der japanischen Patent-OPI-Veröffentlichung Nr. 214218/1992.
Neben den genannten Fettsäuren und Fettsäureestern können auch als solche als Gleitmittel bekannte Werkstoffe verwendet werden. Beispiele hierfür sind Siliconöle, Fluorkohlenstoffe, Fettsäureamide und α-Olefinoxide.
Geeignete Beispiele für die Härtungsmittel sind Polyisocyanate einschließlich aromatischer Polyisocyanate, z. B. Addukte von Tolylendiisocyanat (TDI) und aktiven Wasserstoff enthaltenden Verbindungen, und aliphatischer Polyisocyanate, z. B. Addukte von Hexamethylendiisocyanat (HMDI) und aktiven Wasserstoff enthaltenden Verbindungen. Das massegemittelte Molekulargewicht dieser Polyisocyanate beträgt vorzugsweise 100 bis 3000.
Beispiele für die Dispergiermittel sind die aus der japanischen Patent-OPI-Veröffentlichung Nr. 214218/1992 bekannten Verbindungen. Üblicherweise werden diese Dispergiermittel in einer Menge von 0,5 bis 5 Gew.-% des magnetischen Pulvers eingesetzt.
Beispiele für die antistatischen Mittel sind die aus der japanischen Patent-OPI-Veröffentlichung Nr. 214218/1992 bekannten Verbindungen. Diese antistatischen Mittel werden üblicherweise in einer Menge von 0,01 bis 40 Gew.-% des Bindemittels zugesetzt.
Ferner können bei der Ausführung der Erfindung feine leitfähige Pulver als antistatische Mittel verwendet werden. Geeignete Beispiele sind Ruß, Graphit, Zinnoxid, Silberpulver, Silberoxid, Silbernitrat, organische Silberverbindun gen, Metallpulver, wie Kupferpulver, Zinkoxid, Bariumsulfat und durch Beschichten von Pigmenten, z. B. Metalloxiden einschließlich Titanoxid, mit einem leitfähigen Werkstoff, z. B. Zinnoxid oder einer festen Lösung von Antimon und Zinnoxid, hergestellte Pulver.
Die durchschnittliche Teilchengröße der feinen leitfähigen Pulver beträgt 5 bis 700, vorzugsweise 5 bis 200 nm.
Die Menge an verwendeten feinen leitfähigen Pulvern beträgt pro 100 Gewichtsteile des magnetischen Pulvers 1 bis 20, vorzugsweise 2 bis 7 Gewichtsteil(e).

(C) Nichtmagnetische Schicht

Die nichtmagnetische Schicht umfaßt mindestens eine Lage und ist zwischen einem nichtmagnetischen Schichtträger und einer magnetischen Schicht als einzelne Lage oder Mehrzahl von Lagen ausgebildet.
Die nichtmagnetische Schicht kann aus einer einzigen Lage oder einer Kombination aus zwei oder mehreren Lagen bestehen, d. h. die nichtmagnetische Schicht kann aus einer nichtmagnetischen Schicht mit einem nichtmagnetischen Pulver (C-1), einer Schicht mit einem eine hohe magnetische Permeabilität aufweisenden Werkstoff (C-2) oder einer Kombination hiervon (C-3) bestehen. Erfindungsgemäß wird eine nichtmagnetische Schicht (C-1) bevorzugt. Besonders bevorzugt wird eine nichtmagnetische Schicht mit einem nadelartigen nichtmagnetischen Pulver.
Die Dicke der nichtmagnetischen Schicht beträgt 0,2 bis 2,0, vorzugsweise 0,5 bis 2,5 um. Wenn die Dicke 2,0 um übersteigt, steigt auch die Oberflächenrauheit der oberen Schicht nach dem doppellagigen Auftrag unter Beeinträchtigung der elektromagnetischen Wandlereigenschaften. Wenn andererseits die Dicke 0,2 um unterschreitet, erreicht man beim Kalandrieren keine gute Glätte. Dies führt dazu, daß die elektromagnetischen Wandlereigenschaften unzureichend werden und die Ausbildung der nichtmagnetischen Schicht unter der magnetischen Schicht nicht mehr die ihr zukommende Bedeutung erhält.

(C-1) Nichtmagnetische Schicht

Diese nichtmagnetische Schicht enthält ein nichtmagnetisches Pulver und erforderlichenfalls ein Bindemittel und sonstige Bestandteile.

(C-1-1) Nichtmagnetisches Pulver

Erfindungsgemäß können in geeigneter Weise die verschiedensten bekannten nichtmagnetischen Pulver verwendet werden.
Geeignete nichtmagnetische Pulver sind beispielsweise Ruß, Graphit, TiO&sub2;, Bariumsulfat, ZnS, MgCO&sub2;, CaCO&sub3;, ZnO, CaO, Wolframdisulfid, Molybdändisulfid, Bornitrid, MgO, SnO&sub2;, SiO&sub2;, Cr&sub2;O&sub3;, α-Al&sub2;O&sub3;, α-Fe&sub2;O&sub3;, α-FeOOH, SiC, Ceroxid, Korund, künstlicher Diamant, α-Eisenoxid, Granat, Quarzgestein, Siliciumnitrid, Siliciumcarbid, Molybdäncarbid, Borcarbid, Wolframcarbid, Titancarbid, Tripoli, Diatomeenerde, Dolomit u. dgl.
Bevorzugt unter diesen sind anorganische Pulver, wie Ruß, CaCO&sub3;, TiO&sub2;, Bariumsulfat, α-Al&sub2;O&sub3;, α-Fe&sub2;O&sub3;, α-FeOOH und Cr&sub2;O&sub3;.
Erfindungsgemäß können in vorteilhafter Weise nadelartige nichtmagnetische Pulver verwendet werden. Durch die Verwendung nadelartiger nichtmagnetischer Pulver lassen sich die Oberflächenglätte der nichtmagnetischen Schicht und - demzufolge - auch die Oberflächenglätte der darauf aufkaschierten obersten magnetischen Schicht verbessern.
Die Hauptachsenlänge der nichtmagnetischen Pulverteilchen beträgt üblicherweise nicht mehr als 0,50, zweckmäßigerweise nicht mehr als 0,40 und vorzugsweise nicht mehr als 0,30 um.
Die Nebenachsenlänge der nichtmagnetischen Pulverteilchen beträgt üblicherweise nicht mehr als 0,10, zweckmäßigerweise nicht mehr als 0,08 und vorzugsweise nicht mehr als 0,06 um.
Das Achsenverhältnis der nichtmagnetischen Pulverteilchen beträgt üblicherweise 2 bis 20, zweckmäßigerweise 5 bis 15 und vorzugsweise 5 bis 10. Der hierin verwendete Ausdruck "Achsenverhältnis" bedeutet das Verhältnis der Hauptachsenlänge zu der Nebenachsenlänge (Hauptachsenlänge/Nebenachsenlänge).
Die spezifische Oberfläche des nichtmagnetischen Pulvers beträgt üblicherweise 10 bis 250, zweckmäßigerweise 20 bis 150, vorzugsweise 30 bis 100 m²/g.
Das Oberflächenprofil der nichtmagnetischen Schicht und auch das Oberflächenprofil der obersten magnetischen Schicht lassen sich durch Verwenden eines nichtmagnetischen Pulvers, umfassend Teilchen einer Hauptachsenlänge, einer Nebenachsenlänge, eines Achsenverhältnisses und einer spezifischen Oberfläche innerhalb der angegebenen Bereiche verbessern.
Bei der Ausführung der Erfindung wird das nichtmagnetische Pulver vorzugsweise mit einer Si-Verbindung und/oder einer Al-Verbindung oberflächenbehandelt. Durch die Verwendung eines derartigen oberflächenbehandelten nichtmagnetischen Pulvers läßt sich das Oberflächenprofil der die oberste Schicht bildenden magnetischen Schicht verbessern. Der Gehalt an Si beträgt vorzugsweise 0,1 bis 10 Gew.-% des nichtmagnetischen Pulvers. Der Gehalt an Al beträgt (ebenfalls) vorzugsweise 0,1 bis 10 Gew.-% des nichtmagnetischen Pulvers.
Der Gehalt an dem nichtmagnetischen Pulver in der nichtmagnetischen Schicht beträgt üblicherweise 50 bis 99, zweckmäßigerweise 60 bis 95 und vorzugsweise 70 bis 95 Gew.-% sämtlicher die nichtmagnetische Schicht bildender Komponenten. Wenn man den Gehalt innerhalb des angegebenen Bereichs hält, lassen sich das Oberflächenprofil in der die oberste Schicht bildenden magnetischen Schicht und auch das Oberflächenprofil in der nichtmagnetischen Schicht zufriedenstellend gestalten.

(C-1-2) Bindemittel

Als Bindemittel in der nichtmagnetischen Schicht können die im vorhergehenden Paragraphen (B-2) aufgeführten Harze in einer Menge von 5 bis 150, vorzugsweise 10 bis 120 Gewichtsteilen verwendet werden.

(C-1-3) Sonstige Bestandteile

Als sonstige Bestandteile in der nichtmagnetischen Schicht können die im vorhergehenden Paragraphen (B-3) aufgeführten Verbindungen verwendet werden. Der Zusatzmenge sind keine speziellen Grenzen gesetzt, solange dadurch der erfindungsgemäß angestrebte Erfolg nicht beeinträchtigt wird. Sie läßt sich je nach dem speziellen Erfordernis in geeigneter Weise wählen.

(C-2) Schicht mit einem Werkstoff hoher magnetischer Permeabilität

Die Schicht mit einem Werkstoff hoher magnetischer Permeabilität enthält erforderlichenfalls ein Bindemittel und sonstige Bestandteile.

(C-2-1) Werkstoff hoher magnetischer Permeabilität

Geeignete Werkstoffe hoher magnetischer Permeabilität sind solche, deren Koerzitivkraft (Hc) im Bereich von 0 < Hc ≤ 1,0 · 10&supmin;&sup4; (A/m), vorzugsweise 0 < Hc ≤ 5,0 · 10&supmin;³ (A/m) liegt. Indem man die Koerzitivkraft innerhalb dieses Bereichs hält, kann der Werkstoff hoher magnetischer Permeabilität seine Funktion, die Magne tisierung der magnetischen Schicht zu stabilisieren, erfüllen. Wenn die Koerzitivkraft den angegebenen Bereich übersteigt, können sich Eigenschaften eines magnetischen Materials entwickeln, was dazu führt, daß man die gewünschten Kennwerte nicht erreichen kann.
Bei der Ausführung der Erfindung können Werkstoffe hoher magnetischer Permeabilität in geeigneter Weise aus solchen, deren Koerzitivkraft innerhalb des angegebenen Bereichs liegt, ausgewählt werden. Solche Werkstoffe hoher magnetischer Permeabilität sind beispielsweise metallische, magnetisch weiche Werkstoffe und magnetisch weiche Oxidwerkstoffe.
Beispiele für die metallischen magnetisch weichen Werkstoffe sind Fe-Si-Legierungen, Fe-Al-Legierungen (Alperm, Alfenol, Alfer), Permalloy-Werkstoffe (binäre Legierungen vom Ni-Fe-Typ und Mehrkomponentenlegierungen, die man durch Einarbeiten von Mo, Cu, Cr in diese erhält) und Sendust (Fe-Si-Al, Zusammensetzung: 9,6 Gew.-% Si, 5,4 Gew.-% Al und zum Rest Fe). Von diesen wird Sendust bevorzugt. Die verwendbaren metallischen magnetisch weichen Werkstoffe sind jedoch nicht auf die angegebenen beschränkt. Vielmehr können auch andere metallische magnetisch weiche Werkstoffe verwendet werden. Diese Werkstoffe hoher magnetischer Permeabilität können entweder alleine oder gemeinsam verwendet werden.
Beispiele für magnetisch weiche Oxidwerkstoffe sind Ferrite vom Spinelltyp, wie MnFe&sub2;O&sub4;, Fe&sub3;O&sub4;, CoFe&sub2;O&sub9;, NiFe&sub2;O&sub4;, MgFe&sub2;O&sub4;, Li0,5Fe2,5O&sub4;, Ferrite vom Mn-Zn-Typ, Ferrite vom Ni-Zn-Typ, Ferrite vom Ni-Cu-Typ, Ferrite vom Cu-Zn-Typ, Ferrite vom Mg-Zn-Typ und Ferrite vom Li-Zn-Typ. Von diesen werden Ferrite vom Mn-Zn-Typ und Ferrite vom Ni-Zn-Typ bevorzugt. Diese magnetisch weichen Oxidwerkstoffe können alleine oder in Kombination aus mehreren Arten eingesetzt werden.
Diese Werkstoffe hoher magnetischer Permeabilität werden mit einer Kugelmühle oder einer sonstigen Pulverisiervorrichtung zu einem feinen Pulver einer Teilchengröße im Bereich von 1 bis 1000, vorzugsweise 1 bis 500 um pulverisiert. Zur Herstellung eines derartigen feinen Pulvers wird bei Verwendung eines metallischen magnetisch weichen Werkstoffs eine erschmolzene Legierung in eine Vakuumatmosphäre versprüht. Magnetisch weiche Oxidwerkstoffe können mit Hilfe der Glaskristallisationsmethode, Co-Fällbrennmethode, hydrothermalen Synthesemethode, Fluxmethode, Alkoxidmethode und der Plasmastrahlmethode fein pulverisiert werden.
In der einen Werkstoff hoher magnetischer Permeabilität enthaltenden Schicht beträgt der Gehalt an dem Werkstoff hoher magnetischer Permeabilität 10 bis 100, zweckmäßigerweise 50 bis 100, vorzugsweise 60 bis 100 Gew.-%. Wenn der Anteil an dem Werkstoff hoher magnetischer Permeabilität innerhalb des angegebenen Bereichs liegt, wird die Magnetisierung der äußersten Schicht wirksam stabilisiert. Bei Verwendung dieses Werkstoffs in einer Menge unter 50 Gew.-% läßt sich die Wirkung als Schicht hoher magnetischer Permeabilität nur schwierig erreichen.
Die einen Werkstoff hoher magnetischer Permeabilität enthaltende Schicht kann ferner nichtmagnetische Teilchen enthalten.

(C-2-2) Bindemittel

Als Bindemittel in der nichtmagnetischen Schicht mit einem Werkstoff hoher magnetischer Permeabilität können die im Paragraphen (B-3) genannten Harze pro 100 Gewichtsteile des Werkstoffs hoher magnetischer Permeabilität in einer Menge von üblicherweise 5 bis 30 und vorzugsweise 10 bis 25 Gewichtsteilen verwendet werden.

(C-2-3) Sonstige Bestandteile

Als sonstige Bestandteile in der Schicht mit einem Werkstoff hoher magnetischer Permeabilität kommen die im Paragraphen (B-3) genannten Verbindungen in Frage. Deren Zusatzmenge unterliegt keinen speziellen Beschränkungen, solange dadurch der erfindungsgemäß angestrebte Erfolg nicht beeinträchtigt wird. Sie kann je nach dem speziellen Erfordernis in geeigneter Weise gewählt werden.
Fig. 1 zeigt im Querschnitt ein Beispiel eines erfindungsgemäßen Aufzeichnungsmediums des zuvor beschriebenen Aufbaus mit einem Schichtträger 1, einer nichtmagnetischen Schicht 2, einer obersten magnetischen Schicht 3 und einer Rückschicht 4.

Herstellung des Magnetaufzeichnungsmediums

Bei der Herstellung des erfindungsgemäßen Magnetaufzeichnungsmediums wird die magnetische Schicht vorzugsweise nach der sogenannten Naß-auf-Naß-Methode auf die noch feuchte untere Schicht aufgetragen. Diese Naß-auf-Naß-Beschichtungsmethode kann in geeigneter Weise aus üblichen Auftrag verfahren zur Herstellung magnetischer Aufzeichnungsmedien doppellagiger Struktur ausgewählt werden.
Bei einem allgemeinen Herstellungsverfahren wird beispielsweise zunächst ein magnetisches Beschichtungskonzentrat durch Verkneten eines Gemischs aus einem magnetischen Pulver, einem Bindemittel, einem Dispergiermittel, einem Gleitmittel, einem Schleifmittel, einem antistatischen Mittel u. dgl. und einem Lösungsmittel zubereitet. Nach Zubereitung einer magnetischen Beschichtungsmasse durch Verdünnen des magnetischen Beschichtungskonzentrats wird die magnetische Beschichtungsmasse auf die Oberfläche eines nichtmagnetischen Schichtträgers aufgetragen.
Als Lösungsmittel bei den genannten Maßnahmen eignen sich beispielsweise die aus der japanischen Patent-OPI-Veröffentlichung Nr. 214218/1992 bekannten Lösungsmittel.
Zum Verkneten und Dispergieren der magnetischen Schichtkomponenten eignen sich die verschiedensten Knet- und Dispergiervorrichtungen.
Solche Knet- und Dispergiervorrichtungen sind beispielsweise in der japanischen Patent-OPI-Veröffentlichung Nr. 214218/1992 beschrieben. Von diesen Knet- und Dispergiervorrichtungen sind solche mit der Fähigkeit, für eine Energieverbrauchslast von 0,05 bis 0,5 kW (pro kg magnetisches Pulver) zu sorgen, Druckknetvorrichtungen, offene Knetvorrichtungen, kontinuierliche Knetvorrichtungen, Doppelwalzenstühle und Dreifachwalzenstühle.
Die Fig. 3 veranschaulicht eine typische Methode zum Auf tragen einer oberen magnetischen Schicht und einer unteren Schicht auf einen nichtmagnetischen Schichtträger. Hierbei werden nach dem Naß-auf-Naß-Modus doppellagig eine Beschichtungsmasse für eine obere Schicht und eine Beschichtungsmasse für eine untere Schicht mit Hilfe von Extrusionsbeschichtungsvorrichtungen 10 und 11 auf einen mittels einer Zufuhrwalze 32 zugeführten nichtmagnetischen Schichtträger 1 aufgetragen. Danach wird der beschichtete Schichtträger durch einen Orientierungsmagneten oder durch einen Senkrechtorientierungsmagneten 33 laufen lassen und in eine Trocknungsvorrichtung 34 eingeführt. Dort wird er mit aus oben und unten angeordneten Düsen ausgeblasener Heißluft getrocknet. Danach wird der Schichtträger 1 mit den getrockneten Schichten einem Kalandrierwalzen 38 umfassenden Superkalander 37 zugeführt, dort kalandriert und auf eine Aufwickelwalze 39 aufgewickelt. Der erhaltene Magnetfilm wird zu Bändern gewünschter Breite, z. B. zu 8 mm breiten Magnetaufzeichnungsvideobändern, zurechtgeschnitten.
Bei dem geschilderten Verfahren können die Beschichtungsmassen in die Extrusionsbeschichtungsvorrichtungen 10 und 11 durch nicht dargestellte, in der Linie angeordnete Mischer zugeführt werden. In der Figur zeichnet der Pfeil D die Förderrichtung des nichtmagnetischen Schichtträgers. Die Extrusionsbeschichtungsvorrichtungen 10 und 11 sind mit Reservoiren 13 und 14 ausgestattet, so daß die Beschichtungsmassen aus den beiden Beschichtungsvorrichtungen im 9 Naß-auf-Naß-Modus aufgetragen werden können. Dies bedeutet, daß unmittelbar nach dem Auftrag der Beschichtungsmasse für die untere Schicht (die noch naß oder feucht ist) die Beschichtungsmasse für die obere Schicht auf diese aufgetragen wird.
Als Extrusionsbeschichtungsvorrichtungen für einen doppellagigen Auftrag können neben den in Fig. 4(a) dargestellten beiden Extrusionsbeschichtungsvorrichtungen auch die in Fig. 4(b) und 4(c) dargestellten Extrusionsbeschichtungsvorrichtungen verwendet werden. Von diesen wird bei der Ausführung der Erfindung die Extrusionsbeschichtungsvorrichtung gemäß Fig. 4(c) bevorzugt. Bei Verwendung dieser Extrusionsbeschichtungsvorrichtung werden durch gemeinsames Extrudieren und Beschichten doppellagig eine Beschichtungsmasse für eine untere Schicht und eine Beschichtungsmasse für eine obere Schicht appliziert.
Als Lösungsmittel in den genannten Beschichtungsmassen oder Verdünnungslösungsmittel beim Auftragen der Beschichtungsmassen eignen sich die aus der japanischen Patent-OPI-Veröffentlichung Nr. 214218/1992 bekannten Lösungsmittel. Diese Lösungsmittel können alleine oder in Kombination aus zwei oder mehreren Arten verwendet werden.
Das durch den genannten Orientierungsmagneten oder Vertikalorientierungsmagneten hervorgerufene Magnetfeld beträgt etwa 20 bis etwa 5000 Gauss. Die Trocknungstemperatur im Trockner beträgt etwa 30 bis etwa 120ºC. Die Trocknungsdauer beträgt etwa 0,1 bis etwa 10 min.
Bei Durchführung des Naß-auf-Naß-Auftrags kann man sich einer Kombination einer Extrusionsbeschichtungsvorrichtung mit einer Umkehrwalze oder einer Kombination einer Extrusionsbeschichtungsvorrichtung mit einer Tiefdruckwalze bedienen. Ferner kann die Extrusionsbeschichtungsvorrichtung mit einer Luftmesserbeschichtungsvorrichtung, einer Klingenbe schichtungsvorrichtung, einer Luftrakelbeschichtungsvorrichtung, einer Abquetschbeschichtungsvorrichtung, einer Tauchbeschichtungsvorrichtung, einer Übertragungswalzenbeschichtungsvorrichtung, einer Kissenbeschichtungsvorrichtung, einer Gießbeschichtungsvorrichtung oder einer Sprühbeschichtungsvorrichtung kombiniert werden.
Bei diesem nach dem Naß-auf-Naß-Modus durchgeführten Doppellagenauftrag wird die obere Schicht aufgetragen, während die darunter liegende Schicht noch naß oder feucht ist. Deshalb wird die Oberfläche der unteren Schicht (Grenzfläche zur obersten Schicht) glatt. Dadurch kann das Oberflächenprofil der oberen Schicht verbessert und darüber hinaus die Haftung zwischen oberer und unterer Schicht verstärkt werden. Als Ergebnis lassen sich die Erfordernisse für Magnetbänder, nämlich hohe Ausgangsleistungen und ein niedriges Rauschen, wie sie für eine Aufzeichnung hoher Dichte erforderlich sind, erfüllen. Da ferner eine Entlaminierung behindert und die Beschichtungsfestigkeit verbessert wird, ist eine hohe Haltbarkeit garantiert. Weitere Vorteile der Naß-auf-Naß-Doppellagenbeschichtung sind eine Verringerung von Ausfällen und eine dadurch erreichte höhere Zuverlässigkeit.

Oberflächenglättung

Bei einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung wird zur Oberflächenglättung kalandriert.
Nach dem Kalandrieren wird erforderlichenfalls lackiert oder mit einer Klinge abgezogen und dann geschlitzt.
Die Oberflächenglätte beeinflussende Kalandrierbedingungen sind die Temperatur, der Lineardruck, die Beschichtungsgeschwindigkeit u. dgl.
Bei der Ausführung der Erfindung wird die Oberflächenglätte der magnetischen Schicht RZ(10) innerhalb eines Bereichs von zweckmäßigerweise 10 bis 18, vorzugsweise 12 bis 15 nm gesteuert.
Die erfindungsgemäße Oberflächenrauheit RZ(10) erhält man, wenn ein Magnetaufzeichnungsmedium senkrecht in Längsrichtung X über eine gegebene Länge innerhalb des Bereichs von ±2 mm (in Fig. 3 durch R dargestellt) ausgehend vom Mittelpunkt P in Querrichtung W (vergleiche Fig. 3) geschnitten wird, als Wert des Unterschieds bezüglich der Höhe d zwischen der durch den zehnthöchsten Peak verlaufenden Geraden l&sub1; und der durch den zehntniedrigsten Bodenwert verlaufenden Geraden l&sub2; von den zur Durchschnittsrichtung der Querschnittskurve des Querschnitts parallel laufenden Geraden.
Die Messungen der Oberflächenrauheit RZ(10) erfolgen unter Verwendung eines Rauheitsmeßgeräts Talystep (hergestellt von Rank Taylor Hobson Co.) unter den Meßbedingungen: Taster: 2,5 · 0,1 um, Tasterdruck: 2 mg; Sperrfilter: 0,3 Hz, Meßgeschwindigkeit: 2,5 um/s und Schnittlänge: 0,5 mm. Bei den Messungen werden Unregelmäßigkeiten von 0,002 um oder weniger auf der Rauheitskurve vernachlässigt.
Um die Oberflächenrauheit RZ(10) unter 20 nm zu halten, d. h. um das Oberflächenprofil der magnetischen Schicht zu steuern, werden bei dem geschilderten Herstellungsverfahren beispielsweise die Kalandrierbedingungen gesteuert. In an deren Worten gesagt, hängen die Ergebnisse der Oberflächenglättung in hohem Maß von den Kalandrierbedingungen, z. B. der Temperatur, dem Lineardruck und der Beschichtungsgeschwindigkeit ab. Andere Faktoren, die das Oberflächenprofil beeinflussen, sind die Knetbedingungen und die Oberflächenbehandlung des magnetischen Pulvers sowie die Größe und Menge der der magnetischen Schicht zugesetzten Teilchen.
Bei einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung erfolgt das Kalandrieren bei einer Temperatur im Bereich von 50 bis 140ºC, einem Lineardruck von 50 bis 1000 kg/cm und einem Liniengeschwindigkeitsbereich von 20 bis 1000 m/min. Werden diese Erfordernisse nicht erfüllt, ist es schwierig oder gelegentlich unmöglich, ein magnetisches Aufzeichnungsmedium akzeptablen Oberflächenprofils herzustellen.

Bestimmung der Eigenschaften eines magnetischen Metallpulvers

Gesamtzusammensetzung

Der bestehende Anteil der Elemente Fe, Co, Ni, Nd, Si und Al in der Gesamtzusammensetzung eines ferromagnetischen Metallpulvers wird durch Messen der Röntgenfluoreszenzintensitäten der in einer Probe enthaltenen einzelnen Elemente mit einem wellenlängendispersiven Fluoreszenzröntgenspektrometer und anschließendes Berechnen nach der Elementarparametermethode bestimmt.

Oberflächenzusammensetzung

Der bestehende Anteil der Elemente Fe, Co, Ni, Nd, Si und Al in der Oberflächenzusammensetzung eines ferromagnetischen Metallpulvers wird mit Hilfe eines XPS-Oberflächenanalysegeräts gemessen.

Kristallitgröße

Die Kristallitgröße wird aus einer integrierten Breite der Fe-(110)-Röntgenbeugungslinie nach der Sherrer-Methode unter Verwendung von Si-Pulver als Standard bestimmt.

BEISPIELE

Die Komponenten und Wirkungen der Erfindung werden bei den folgenden Beispielen detailliert beschrieben.
Zuerst sind die Eigenschaften erfindungsgemäßer magnetischer Schichten dargestellt. Tabelle 1
Die im folgenden angegebenen Komponenten, Verhältnisse und Maßnahmen können innerhalb der nicht vom Umfang der Erfindung abweichenden Grenzen variiert werden. In den folgenden Beispielen und Vergleichsbeispielen stehen sämtliche Angaben in "Teile" für "Gewichtsteile".
Durch Verkneten und Dispergieren der folgenden Zusammensetzungen mit einer Knetvorrichtung und einer Sandmühle wurden magnetische und nichtmagnetische Beschichtungsmassen zubereitet. Die Tabelle 2 zeigt die Eigenschaften des jeweils verwendeten ferromagnetischen Metallpulvers vom Fe-Al-Typ. Tabelle 2
1 Oe = 79,6 A · m&supmin;¹

Beschichtungsmasse für die magnetische Schicht

Ferromagnetisches Metallpulver vom Fe-Al-Typ (vgl. Tabelle 2) 100 Teile
Eine Kaliumsulfonatgruppe enthaltendes Harz vom Vinylchloridtyp (MR-110, hergestellt von Nippon Zeon Co., Ltd.) 10 Teile
Eine Natriumsulfonatgruppe enthaltendes Polyurethanharz (UR-8700, hergestellt von Toyobo Co., Ltd.) 10 Teile
α-Aluminiumoxid (durchschnittliche Teilchengröße: 0,15 um) 8 Teile
Stearinsäure 1 Teil
Butylstearat 1 Teil
Cyclohexanon 100 Teile
Methylethylketon 100 Teile
Toluol 100 Teile

Beschichtungsmasse für die nichtmagnetische Schicht

α-Fe&sub2;O&sub3; (Hauptachsenlänge: 0,25 um) 100 Teile
Eine Kaliumsulfonatgruppe enthaltendes Harz vom Vinylchloridtyp (MR-110, hergestellt von Nippon Zeon Co., Ltd.) 12 Teile
Eine Natriumsulfonatgruppe enthaltendes Polyurethanharz (UR-8700, hergestellt von Toyobo Co., Ltd.) 8 Teile
α-Aluminiumoxid (durchschnittliche Teilchengröße: 0,2 um) 5 Teile
Ruß (durchschnittliche Teilchengröße: 15 nm) 10 Teile
Stearinsäure 1 Teil
Butylstearat 1 Teil
Cyclohexanon 100 Teile
Methylethylketon 100 Teile
Toluol 100 Teile
Zu jeder der erhaltenen Beschichtungsmassen für die magnetische Schicht und die nichtmagnetische Schicht wurden 5 Teile einer Polyisocyanatverbindung (Coronate L, hergestellt von Nippon Polyurethane Ind. Co., Ltd.) zugegeben.

Beispiele 1 bis 10 und Vergleichsbeispiele 1 bis 3

Die Beschichtungsmasse für die magnetische Schicht, die das ferromagnetische Metallpulver enthielt, und die Beschichtungsmasse für die nichtmagnetische Schicht, die das nichtmagnetische Pulver enthielt, wurden nach der Naß-auf-Naß-Methode auf einen 10 um dicken Polyethylenterephthalatfilm aufgetragen. Der beschichtete Film wurde in noch nassem bzw. feuchtem Zustand einer magnetischen Orientierung unterworfen, getrocknet und kalandriert, um die Schichtkomponenten mit den in Tabelle 1 angeführten Eigenschaften herzustellen.
Danach wurde auf die der magnetischen Schicht entgegengesetzte Seite des Polyethylenterephthalatfilms eine Beschichtungsmasse der folgenden Zusammensetzung:
Ruß (RABEN 1035) 40 Teile
Bariumsulfat (durchschnittliche Teilchengröße: 300 nm) 10 Teile
Nitrocellulose 25 Teile
Polyurethanharz (N-2301, hergestellt von Nippon Polyurethane Ind. Co., Ltd.) 25 Teile
Polyisocyanatverbindung (Coronate L, hergestellt von Nippon Polyurethane Ind. Co., Ltd.) 10 Teile
Cyclohexanon 400 Teile
Methylethylketon 250 Teile
Toluol 250 Teile
aufgetragen.
Nach dem Trocknen wurde unter den genannten Kalandrierbedingungen kalandriert, um eine 0,8 um dicke Rückschicht auszubilden. Auf diese Weise wurde ein breites Rohmagnetband erhalten.
Das erhaltene Magnetband wurde zu einem Magnetaufzeichnungsvideoband geschlitzt. Das C/N-Verhältnis des erhaltenen Magnetaufzeichnungsmediums wurde wie folgt bewertet. Die Ergebnisse finden sich in Tabelle 1.

C/N-Verhältnis elektrischer Eigenschaften (dB)

Unter Verwendung einer 8-mm-Videokamera CCDV-900 (Sony Co., Ltd.) wurde das C/N-Verhältnis bei 7 MHz durch Messen des Unterschieds in der Ausgangsleistung (dB) zwischen 7 MHz und 6 MHz, das C/N-Verhältnis bei 9 MHz durch Messen des Unterschieds in der Ausgangsleistung (dB) zwischen 9 MHz und 8 MHz gemessen.

Claims

1. Magnetaufzeichnungsmedium, umfassend einen nichtmagnetischen Schichtträger und - in der angegebenen Reihenfolge - darauf vorgesehen eine nichtmagnetische Schicht mit einem nichtmagnetischen Pulver und eine magnetische Schicht mit einem Fe und Al umfassenden ferromagnetischem Metallpulver, wobei jede Schicht ein Bindemittel enthält, die durch Röntgenstrahlenmessung bestimmte Kristallitgröße des magnetischen Pulvers 3 bis 12 nm (30 bis 120 Å) beträgt und die Trockendicke der magnetischen Schicht zwischen 0,01 und weniger als 0,5 um liegt.

2. Medium nach Anspruch 1, wobei die Trockendicke der magnetischen Schicht zwischen 0,1 und weniger als 0,5 um liegt.

3. Medium nach Anspruch 1, wobei das ferromagnetische Metallpulver Fe, Al und ein Seltenerdeelement, ausgewählt aus der Gruppe Sm, Nd, Y und Pr, enthält.

4. Medium nach Anspruch 1 einer Koerzitivkraft von 2000 0 bis 5000 Oe.

5. Medium nach Anspruch 1 einer Koerzitivkraft von 2000 bis 3000 Oe.

6. Medium nach Anspruch 3 einer Koerzitivkraft von 2000 bis 3000 Oe.

7. Medium nach Anspruch 1, wobei die Oberflächenrauheit Rz(10) der magnetischen Schicht 10 bis 18 nm beträgt.

8. Magnetaufzeichnungsmedium nach Ansprüchen 1, 2 und 3, wobei die Oberflächenrauheit Rz(10) der magnetischen Schicht 10 bis 18 nm beträgt und das Medium eine Koerzitivkraft von 2000 bis 3000 Oe aufweist.