DE69608835T3

DE69608835T3 - Magnetischer Aufzeichnungsträger

Info

Publication number: DE69608835T3
Application number: DE69608835T
Authority: DE
Inventors: Hiroo Inaba; Satoshi Matsubaguchi; Masaki Suzuki; Hiroaki Takano
Original assignee: Fuji Photo Film Co Ltd
Current assignee: Fujifilm Corp
Priority date: 1995-03-17
Filing date: 1996-03-07
Publication date: 2003-12-24
Anticipated expiration: 2016-03-08
Also published as: JP3669520B2; EP0732688A2; EP0732688B1; JPH08255334A; EP0732688A3; EP0732688B2; DE69608835D1; DE69608835T2

Description

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 Auf zeichnungsmedium 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 Binderdispergiert ist, mit dem ein nichtmagnetischer Träger beschichtet ist. Jedoch weilst 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 300 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-%, Y in einer Menge von 1,5 Atom-% bis 10 Atom-%, und Al in einer Menge von 2 Atom-% bis 10 Atom-% in Bezug auf Fe umfasst, und der Atomanteil von Y in Bezug auf Fe größer als der von Al in Bezug auf Fe ist. 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).
(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 vorgenanntem 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-Aluminiumoxid, A-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 m²/100 g, bevorzugter von 10 bis 80 me/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 berfläche 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 (herdestellt 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-51B, 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-150W, MT-500B, MT-600B, MT-100F, MT-500HD (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. (I) 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 Minzufügen 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 Verduchtung, 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 Komdurchmesser 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 um 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 können 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 mill 00 g, vorzugsweise von 30 bis 200 mill 00 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, 31 SOB, 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 Ai, 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-B-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 ergebende 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 as 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 vuerden. 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 He 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 irr "Plastic Handbook", Asakura Shoten, beschrieben. Des weiteren können gutbekannte durch Elektronenstrahlung härtende 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-Polyuirethan 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)&sub2;, -O-P=(OM)&sub2; (wobei M ein Wasserstoffatom oder ein Alkalimetallsalzgruppe darstellen), -OH, -NR&sub2;, -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-TAS, 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, Burnock D-400 und D-210-80, und Crisvon 6109 und 7209 (hergestellt von Dainippon Ink And Chemicals, Inc.), Vylon UR8200, UR8300, UR860C1, 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 anderer 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 Unterbeschlichtung, 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 Triphenyllmethan-Triisocyanat, die Reaktionsprodukte dieser lsocyanate 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, Müionate 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 lsocyanate 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 ml/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/ml. 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 vorn 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 Korngiröße, 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 Bomitrid. Unter diesen werden α- Al&sub2;O&sub3;, gg-Al&sub2;O&sub3;, Cr&sub2;O&sub3;, α-Fe&sub2;O&sub3;, β-SiC und Diamant bevorzugt. Im allgemeinen vuerden 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 Korndurchmesserverteillung verwendet werden, um ähnliche Wirkungen zu erreichen. Die Klopfdichte dieser Schlleifmittel ist vorzugsweise im Bereich von 0,3 bis 2 g/ml. Der Wasseranteil dieser Schleifmittel ist vorzugsweise im Bereich von 0,1 bis 5%. Den pH Wert dieser Schleifmittel ist vorzugsweise im Bereich von 2 bis 11. Die spezifische Fläche dieser Schleifmitten 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 Toda 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, fiuorenthaltendes 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), Alkoxyal- kohol 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 Monoalkylelher 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 Alkylphenolethyllenoxid 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 vor dem 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 L1'-221, Nonion ST-221, Nonion OT-221, Monoguri MB, Nonion DS-60, Anon BF, Anon LG, Butylstearat, Butyllaurat, Erucasäure (hergestellt von Nippon Olls And Fats Co., Ltd.), Ölsäure (hergestellt von Kanto Chemical Co., Ltd.), FAL-205 und FAL-123 (hergestellt von Takemoto Yushi K. K.), Enujerubu L0, 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.), Duomnine TDO (hergestellt von Lion Fat und Oil Co., Ltd.), BA-41 G (hergestellt von Nisshin 011 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, Methylisobutylketon, Dilsobutylketon, 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 11100 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 Mittelllinien- 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 nichtmagnetischen 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 nicht- magnetischen 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 Lösungsmittel 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 Kom 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 nichtmagnetische 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 8000 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 102 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 Längisrichtung 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 me/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/l (in mol)
-So&sub3;Na Gruppe Anteil: 1 · 10&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: 0,9/2,6/1 (in mol)
-So&sub3;Na Gruppe Anteil: 1 · 10&supmin;&sup4; eq/g
α-Al&sub2;O&sub3; (durchschnittlicher Teilchendurchmesser: 0,15 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
as: 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 urn 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 langen 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: 160Å
Sinterungsinhibitor: Al&sub2;O&sub3; 4 Atom-%
Y&sub2;O&sub3; 12 Atom-%
Korngröße (Länge der langen Achse): 0,08 um
Nadelverhältnis: 7
as: 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: 180
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: 195
Sinterungsinhibitor: Al&sub2;O&sub3; 4 Atom-%
Y&sub2;O&sub3; 1 Atom-%
Korngröße (Länge der langen Achse): 0,08 um
Nadelverhältnis: 4
as: 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: 195
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 berührungsfreies 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 Metalimaterials>

4 N Salzsäure wurde zu 0,1 g eines magnetischen Metallpulvers gegeben, um 25 me herzustellen. Die Lösung wurde dann auf 1 N verdünnt. Die Lösung wurde dann mit einer 1 N 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 gewerblich erhältliches Reagenz zur Atomabsorptionsspektroskopie (Standardmetallösung) 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 112,25 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 = (NGes1 + NGes2)/2
NGes1: Gesamtrauschen bei einer 1/2,25 Tb Frequenz
NGes2: 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.

Claims

1. 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 in 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-%, Y in einer Menge von 1, 5 Atom-% bis 10 Atom-%, und Al in einer Menge von 2 Atom- % bis 10 Atom-% in Bezug auf Fe umfasst, und der Atomanteil von Y in Bezug auf Fe größer als der von Al in Bezug auf Fe ist.

2. Magnetisches Aufzeichnungsmedium, wie in Anspruch 1 beansprucht, wobei die magnetischen Schichten ein nichtmagnetisches Pulver, das eine Mohs-Härte von nicht weniger als 6 aufweist, in einer Menge von 2 Gewichtsteilen bis 15 Gewichtsteilen pro 100 Gewichtsteile des magnetischen Teilchens umfaßt.

3. Magnetisches Aufzeichnungsmedium, wie in Anspruch 2 beansprucht, wobei das nichtmagnetische Pulver, das eine Mohs-Härte von nicht weniger als 6 aufweist, in den magnetischen Schichten zumindest eines ist, das aus der Gruppe ausgewählt ist, die aus α-Al&sub2;O&sub3;, γ-Al&sub2;O&sub3;, Cr&sub2;O&sub3;, α-Fe&sub2;O&sub3;, β-SiC und Diamant besteht.

4. Magnetisches Aufzeichnungsmedium, wie in Anspruch 1 beansprucht, wobei das anorganische Pulver in der unteren Beschichtungsschicht zumindest eines ist, das aus der Gruppe ausgewählt ist, die aus Titanoxid, α-Eisenoxid, Bariumsulfat, Zinkoxid und Aluminiumoxid besteht.

5. Magnetisches Aufzeichnungsmedium, wie in Anspruch 1 beansprucht, wobei die untere Beschichtungsschicht und zumindestens die ihr benachbarte magnetische Schicht durch ein Naß-auf-Naß-Beschichtungsverfahren gebildet sind.