DE69704473T2

DE69704473T2 - Magnetisches Aufzeichnungsmedium

Info

Publication number: DE69704473T2
Application number: DE69704473T
Authority: DE
Inventors: Tsunehiko Ikarashi; Masahide Kohno; Shinji Miyazaki
Original assignee: TDK Corp
Current assignee: TDK Corp
Priority date: 1996-12-18
Filing date: 1997-12-17
Publication date: 2002-05-08
Anticipated expiration: 2017-12-18
Also published as: EP0849725A1; DE69704473D1; JPH10188268A; US6042938A; EP0849725B1; JP3672403B2

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG

Die vorliegende Erfindung betrifft ein magnetisches Aufzeichnungsmedium mit einer Magnetschicht auf einer Oberfläche eines nicht-magnetischen Trägersubstrats und einer Rücküberzugsschicht auf seiner anderen Oberfläche, in welcher nicht- magnetische Pulver in einem Bindemittel dispergiert sind.
Bis jetzt wurden in weiten Bereichen magnetische Aufzeichnungsmedien vom sogenannten Beschichtungstyp als magnetisches Aufzeichnungsmedium verwendet. Ein magnetisches Aufzeichnungsmedium vom Beschichtungstyp wird üblicherweise durch Beschichten eines Trägersubstrates mit einem magnetischen Beschichtungs- bzw. Überzugsmaterial hergestellt, in dem Pulver von ferromagnetischen Oxiden von γ-Fe&sub2;O&sub3;, cobalthaltigem γ-Fe&sub2;O&sub3; oder Pulver aus magnetischem Material, wie Pulver aus einer magnetischen Legierung, die hauptsächlich Eisen, Cobalt und Nickel enthalten, in einem organischen Bindemittel, wie einem Vinylchlorid-Vinylacetat- Copolymer, Polyesterharz und einem Polyurethanharz dispergiert und anschließend getrocknet werden.
Um den ständig wachsenden Anforderungen nach immer höherer Aufzeichnungsdichte und Größenverkleinerung gerecht zu werden, wird jetzt von den magnetischen Aufzeichnungsmedien gefordert, eine größere Glätte und noch dünnere Strukturen als jemals zuvor zu haben. Bei Medien vom Beschichtungstyp, insbesondere Medien, die eine Komposition magnetischer Pulver verwenden, ist es daher ein Gegenstand der Untersuchung, Magnetschichten sehr glatt und dünn herzustellen.
Abgesehen davon wurde ein magnetisches Aufzeichnungsmedium vom sogenannten Dünnfilm- bzw. Dünnschicht-Typ des ferromagnetischen Metalls vorgeschlagen, in dem ein auf Cobalt, Eisen oder Co-Ni-Legierung basierendes ferromagnetisches Metallmaterial durch Vakuum-Dünnschichtverfahren, wie Vakuumaufdampfung, direkt auf einem nicht-magnetischen Trägersubstrat abgeschieden und eine Gleitmittelschicht auf dem Material aus ferromagnetischem Metall bereitgestellt wird. Dieses magnetische Aufzeichnungsmedium kommt hauptsächlich als magnetisches Aufzeichnungsmedium bei herkömmlichen Videokameras zur praktischen Anwendung.
Dieser Dünnschicht-Typ aus ferromagnetischem Material des magnetischen Aufzeichnungsmediums ist vom Gesichtspunkt der elektromagnetischen Eigenschaften ein sehr vorteilhaftes Medium, weil die Packungsdichte des magnetischen Materials aus dem Grund erhöht werden kann, weil keine Notwendigkeit für die Einarbeitung eines nicht-magnetischen organischen Bindemittels in die Magnetschicht besteht und die Dicke der Magnetschicht noch mehr verringert werden kann, so daß die Entmagnetisierung während der Aufzeichnung und der Dickenverlust viel mehr als jemals zuvor verringert werden können.
Jedoch hat das magnetische Aufzeichnungsmedium, das ein ferromagnetisches Metall nur als eine dünne Schicht auf einem nicht-magnetischen Trägersubstrat abgeschieden zusammen mit einer Gleitmittelschicht hat, Probleme bezüglich der Zuverlässigkeit bzw. Funktionssicherheit, wie Haltbarkeit bzw. Stabilität und Witterungsbeständigkeit der Magnetschicht.
Um eine durchgreifende Lösung für dieses Problem zu finden, ist die Verwendung einer Schutzschicht Gegenstand einer Untersuchung. Insbesondere ein magnetisches Aufzeichnungsmedium, das mit einem durch Plasmapolymerisation gehärteten Kohlenstoff-Film versehen ist, wurde vorangetrieben und wird nun praktisch als magnetisches Aufzeichnungsmedium für handelsübliche digitale VTRs verwendet.
Um die Laufleistung dieser Aufzeichnungsmedien von hoher Dichte in Kassettendecks sicherzustellen, werden sie im allgemeinen mit einer Rücküberzugsschicht versehen, unabhängig davon, ob sie vom Beschichtungs- oder vom Metall-Dünnschicht-Typ sind, und ungeachtet dessen, ob es sich um einem Metall-Dünnschicht-Typ handelt, oder nicht, werden sie mit einem Schutzfilm ausgestattet.
Die Rücküberzugsschicht wird zunächst benötigt, um die Laufleistung des Aufzeichnungsmediums in einem Kassettendeck sicherzustellen. Für die Datensicherung bzw. Datenspeicherung muß jedoch besondere Sorgfalt aufgewendet werden, um die anfängliche Leistung sogar nach lang dauernder Lagerung oder Lagerung bei hoher Temperatur und Feuchtigkeit aufrechtzuerhalten. Während der Lagerung kommt die Rücküberzugsschicht in direkten Kontakt mit der Magnetschicht auf der anderen Oberfläche des Trägersubstrates oder liegt ihr durch den Schutzfilm oder die Gleitmittelschicht gegenüber. Wenn daher die Rücküberzugsschicht eine(n) zu rauhe(n) Oberflächengestalt bzw. Oberflächenverlauf hat, wird der Oberflächenverlauf auf die Magnetschicht übertragen, was nicht nur zu erhöhten Drop-outs führt, sondern auch genauso die Fehlerraten verschlechtert. In einigen Fällen kann, obwohl dies vom Material abhängt, aus dem die Rücküberzugsschicht gebildet wurde, die Rücküberzugsschicht an der Magnetschicht anhaften oder eine Korrosionswirkung auf die Magnetschicht ausüben. Bezugnehmend auf eine Magnetschicht eines Aufzeichnungsmediums mit hoher Dichte im besonderen gibt es hier jetzt keine Wahl(möglichkeit) außer die Magnetschicht auf Hochglanz zu polieren und die Magnetschicht wird oft so konzipiert, um dem Medium vom Beschichtungstyp oder vom Metall-Dünnschicht-Typ zu entsprechen, die beide magnetische Legierungspulver verwenden. Um der zuvor erwähnten Lagerfähigkeit gerecht zu werden, ist es daher erforderlich, immer strengeren Anforderungen an den Rücküberzug zu genügen.
Im allgemeinem hat so eine Rücküberzugsschicht einen Aufbau, in dem nicht- magnetische Pulver in einem Bindemittel dispergiert werden. In vielen Fällen wird besonders Ruß als Hauptkomponente wahlweise mit Zusatz anderer Rußarten oder verschiedener Pigmente oder verschiedener Zusatzstoffe dispergiert. Die Gründe für die Verwendung von Ruß für die Rücküberzugsschicht liegen darin, den elektrischen Oberflächenwiderstand der Rücküberzugsschicht zu erniedrigen, um dadurch die Ablagerung von Staub durch statische Aufladung zu verhindern, der Rücküberzugsschicht eine geringe blockierende Eigenschaft zu vermitteln, um auf diese Weise Fehlfunktionen zu verhindern und die Laufhaltbarkeit zu verbessern.
Ein Beispiel für die Verwendung von Ruß als nicht-magnetische Pulver wird in der JP-B 52-17401 offenbart. Die Aufgaben dieses Beispiels bestehen darin, von der Leitfähigkeit von Ruß Gebrauch zu machen und auf diese Weise antistatische und leicht blockierende Effekte zu erreichen, und von der Agglomerationsfähigkeit der Rußteilchen Gebrauch zu machen, wodurch die Oberfläche einer Rücküberzugsschicht aufgerauht wird. Jedoch kann dieser Ruß kaum in Form des Beschichtungsmaterials hergestellt werden und neigt daher zur Agglomeration, weil sein durchschnittlicher Teilchendurchmesser von 10 bis 20 nm reicht. Eine Agglomeration der Rußteilchen ergibt wiederum Oberflächenunebenheiten in der Magnetschicht. Da Ruß mit einem geringen Teilchendurchmesser eine schlechte Dispergierbarkeit aufweist, ist es schwierig, zu zufassen, daß der Ruß eine solche durchschnittliche Rauheit hat, um die zuvor erwähnte Bildung von Oberflächenunebenheiten zu verhindern. Der Grund dafür, warum es schwierig ist, Ruß mit einem zu geringen durchschnittlichen Teilchendurchmesser zu dispergieren, scheint zu sein, daß so ein Ruß dazu neigt, eine Sekundärstruktur zu haben.
Die JP-A 63-144416 zeigt ein Beispiel für die Verwendung von Ruß mit einem großen Teilchendurchmesser. Der hier verwendete Ruß ist vom thermischen Typ mit einem Teilchendurchmesser von 60 bis 200 nm. Dieser Ruß vom strukturfreien bzw. strukturlosen Typ kann gleichmäßig in einem Bindemittel dispergiert werden und hat einen ziemlich überraschenden Effekt auf die Senkung des Reibungskoeffizienten. Jedoch ist dieser Ruß für einen Rücküberzug eines Aufzeichnungsmediums von hoher Dichte nicht geeignet, weil die Größe der Rußteilchen bei gleichmäßiger Dispersion einer Verminderung der Bildung von Oberflächenrauhigheiten Grenzen setzt.
Die JP-B 2-49490 zeigt ein Beispiel für die Verwendung einer Vielzahl von Ruß- Arten. Eine Hauptaufgabe dieses Beispiels ist es, die Verschleißfestigkeit zu verbessern. Ruß mit einem Teilchendurchmesser von 10 bis 35 nm wird in Kombination mit Ruß mit einem Teilchendurchmesser von 40 bis 150 nm verwendet. Die JP-B 4-81261 zeigt Untersuchungen bezüglich der kombinierten Verwendung von feinem Ruß mit einer durchschnittlichen Teilchengröße von 30 bis 100 nm und grobem Ruß mit einer durchschnittlichen Teilchengröße von 150 bis 500 nm. Sogar, wenn die Rußarten zusammen verwendet werden, ist es, wenn man nur den Unterschied der Teilchendurchmesser in Erwägung zieht, jedoch schwierig einen vernünftigen Kompromiß zwischen Laufleistung und Haltbarkeit eines Aufzeichnungsmediums von hoher Dichte zu erreichen.
Als ein spezifisches Beispiel bezieht sich die JP-B 2-49490 auf die kombinierte Verwendung von 70 Gew.-% Ruß mit einem Teilchendurchmesser von 26 nm und 30 Gew.-% Ruß mit einem Teilchendurchmesser von 64 nm. Jedoch gibt es in diesem Beispiel einen großen Unterschied bezüglich des Teilchendurchmessers zwischen den beiden Ruß-Arten. So erscheint der Ruß mit einem größeren Teilchendurchmesser als eine Vielfalt spitzer Erhöhungen auf der Oberfläche des durch den Ruß mit einem kleineren Teilchendurchmesser gebildeten Rücküberzugs, was ein Problem bezüglich des Abdrucks der Rücküberzugsoberfläche auf die zugehörige Magnetschicht aufwirft. Andererseits bezieht sich die JP-B 4-81261 auf ein spezifisches Beispiel der kombinierten Verwendung von feinem Ruß mit einer durchschnittlichen Teilchengröße von 50 nm und grobem Ruß mit einer durchschnittlichen Teilchengröße 150 nm. Jedoch ist der Teilchendurchmesser des groben Rußes zu groß und es gibt einen großen Unterschied bezüglich der Teilchendurchmesser zwischen den feinen Teilchen und den groben Teilchen. Auch in diesem Fall ergibt sich ein Problem bezüglich des Abdrucks der Rücküberzugsoberfläche auf die zugehörige Magnetschicht aufgrund der Bildung spitzer Erhöhungen.
In vielen bis jetzt im Stand der Technik unternommenen Versuchen wird Ruß als nicht-magnetisches Pulver zusammen mit anderen anorganischen Pigmenten verwendet. Zum Beispiel zeigt die JP-B 5-72647 Untersuchungen über die Zugabe von Ruß und einem anorganischen Pigment mit einer Mohs-Härte von bis zu 6, e. g. CaCO&sub3;, BaSO&sub4; oder Fe&sub2;O&sub3; zum Zwecke der Verschleißverringerung der Rücküberzugsoberfläche. Da ein Vinylchlorid-Copolymer oder ein Cellulose-Harz als Bindemittel verwendet wird, ist es jedoch nicht vorteilhaft, dieses nicht-magnetische Pulversystem als Rücküberzug eines Mediums vom Beschichtungstyp oder Mediums vom Metall-Dünnschicht-Typ zu verwenden, die beide Kombinationen bzw. Komposition magnetischer Pulver verwenden, weil bei Lagerung bei hoher Temperatur und Feuchtigkeit ein Problem auftritt.
Bei einigen im Stand der Technik gemachten Versuchen werden Kohlenstoffarten in Kombination mit anderen anorganischen Pigmenten verwendet. Die JP-A 2-42624, 2-42625, 2-134720 und 2-141925 offenbaren die kombinierte Verwendung von Ruß mit einem durchschnittlichen primären Teilchendurchmesser von 20 bis 40 nm, Ruß mit einem durchschnittlichen primären Teilchendurchmesser von 50 bis 100 nm und anderen anorganischen Pigmenten. Bei all diesen Versuchen werden jedoch Cellulose-Harze als Bindemittel verwendet. Wieder ist es nicht vorteilhaft, derartige Systeme als Rücküberzug eines Mediums vom Beschichtungstyp oder eines Mediums vom Metall-Dünnschicht-Typ zu verwenden, die beide eine Komposition magnetischer Pulver verwenden, weil sich bei Lagerung bei hoher Temperatur und Feuchtigkeit ein Problem ergibt. Dieses anorganische Pigment wird bereitgestellt, um eine moderate Oberflächenrauhheit auf der Rücküberzugsoberfläche zu ergeben und hat einen durchschnittlichen Teilchendurchmesser von 300 bis 1.500 nm, so daß ein Problem bezüglich des Abdrucks der Rücküberzugsschicht auf die zugehörige Magnetschicht auftritt.
Jetzt werden Bindemittel verwendet, die im Bezug auf ihr Dispersionsvermögen für nicht-magnetische Pulver, ihrem Anhaftungsvermögen an die nicht-magnetischen Trägersubstrate und der Verschleißfestigkeit der Beschichtungsfilme hervorragend sind. Zum Beispiel können ein oder mindestens zwei Harze von den thermoplastischen Harzen, wie Polyurethan-Harze, Polyester-Harze, Cellulose- Harze, Vinylchlorid-Copolymer-Harze und Phenoxyharze in Kombination mit einer Polyisocyanatverbindung verwendet werden, um ein in der Wärme härtbares Bindemittel zu erhalten und in Kombination mit einem Harz mit einer ungesättigten Doppelbindung verwendet werden, die gegenüber Strahlung empfindlich ist, um ein mit Strahlung härtbares Bindemittelharz zu erhalten.
Jedoch sind das Vinylchlorid-Copolymer-Harz und das Cellulose-Harz, die beide dazu neigen das Risiko der Abgabe korrosiver Gase zu begünstigen, als Bindemittel für den Rücküberzug bzw. die Rückbeschichtung eines Mediums vom Beschichtungstyp oder vom Metall-Dünnschicht-Typ, die beide eine Kombination magnetischer Pulver verwenden, nicht vorzuziehen.
Ein Bindemittel, das weder ein Vinylchlorid-Copolymer-Harz noch ein Cellulose-Harz enthält, wird in der JP-A 58-200426, sowie in der JP-A 59-2228 offenbart. Das Bindemittel ist aus einem Phenoxyharz, thermoplastischen Polyurethan-Elastomer und einem Polyisocyanat aufgebaut. Jedoch hat dieses Bindemittelsystem eine grundlegende Wirkung auf die anfängliche Laufhaltbarkeit und die Veröffentlichungen geben keine Auskunft darüber, ob es auch einen Effekt auf die Lagerfähigkeit hat oder nicht. Die Veröffentlichungen nehmen keinen besonderen Bezug auf das Dispergiervermögen des verwendeten Polyurethanelastomers und das als Beispiel angeführte Polyurethanelastomer hat keine polare Gruppe. Ein Bindemittel mit einer Kombination dieses Typs von Polyurethanelastomer mit einem Phenoxyharz stellte sich bezüglich der Dispersion anorganischer Pulver als unzulänglich heraus. Das verwendete Füllmittel ist ein anorganisches Pulver wie CaCO&sub3;- oder Rußpulver. Die Veröffentlichungen legen nur die alleinige Verwendung dieser Materialien nahe, aber scheitern daran, einen Vorschlag zur Verwendung einer Mischung von zwei oder mehr Materialien aufzuzeigen. Es ist daher schwierig einen vernünftigen Kompromiß zwischen der Verhinderung der Staubablagerung durch statische Elektrizität, die durch Sicherstellung der Leitfähigkeit zur Absenkung des oberflächenelektrischen Widerstandes zustande kommt, und der Verschleißfestigkeit der Rücküberzugsoberfläche zu erreichen. In dieser Beziehung ist bekannt, daß während viele Vorschläge bezüglich Verfahren zur Einführung polarer Gruppen in das Polyurethanelastomer gemacht wurden, aber noch nichts vorgeschlagen wurde, um die Dispergierbarkeit von Ruß in einem gemischten System aus Polyurethanelastomer und Phenoxyharz zu verbessern.
Es ist bekannt, daß die JP-B 1-91317 und die JP-A' 6-325353, 7-169040 und die 8- 17037 ein aminhaltiges Polyurethan offenbaren. Jedoch offenbaren diese Veröffentlichungen den Teilchendurchmesser des Rußes nicht und stellen keine Offenbarung über die kombinierte Verwendung von Ruß und Phenoxyharz oder eines anorganischen Pigments bereit.

ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG

Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung einen Rücküberzug bzw. Rückbeschichtung mit verbesserter Laufleistung bereitzustellen und eine besondere Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, ein magnetisches Aufzeichnungsmedium mit einer Rücküberzugsschicht bereitzustellen, die nicht nur eine verringerte Laufreibung und eine verbesserte Verschleißfestigkeit hat, sondern auch das anfängliche Niveau der Laufleistung sogar bei einer lang dauernden Lagerung oder Lagerung bei hoher Temperatur und Feuchtigkeit beibehält, keine Korrosionsschäden oder andere Schäden an der Magnetschicht verursacht und keine oder nur geringe Verschlechterung des anfänglichen Drop-out-Niveaus und Fehlerrate erfährt.
Derartige Vorteile sind durch die vorliegende Erfindung erreichbar, wie sie in den folgernden (Punkten) (1) bis (4) festgelegt ist.
(1) Magnetisches Aufzeichnungsmedium mit einem nicht-magnetischen Trägersubstrat (und) einer Magnetschicht auf einer von seinen Oberflächen und einer Rücküberzugsschicht auf seiner anderen Oberfläche, wobei die Rücküberzugsschicht ein nicht-magnetisches in einem Bindemittel dispergiertes Pulver enthält, worin:
die Rlücküberzugsschicht Ruß und ein anorganisches Pulver als nicht-magnetisches Pulver enthält,
der Ruß eine Rußart mit einem durchschnittlichen primären Teilchendurchmesser von 40 bis 70 nm enthält;
das anorganische Pulver einen durchschnittlichen primären Teilchendurchmesser vom 40 bis 150 nm und eine Mohs-Härte von mindestens 3 hat,
das Gewichtsverhältnis Ruß zum anorganischen Pulver 100 : 0,5 bis 100 : 10 ist und dass Bindemittel ein Phenoxyharz, ein thermoplastisches Polyurethanharz mit einer Aminogruppe in seinem Molekül und eine Polyisocyanatverbindung umfaßt.
(2) Magnetisches Aufzeichnungsmedium nach (1), worin die Rußart mit einen durchschnittlichen primären Teilchendurchmesser von 40 bis 70 nm 80 bis 100 Gew.-% des in der Rücküberzugsschicht enthaltenen Rußes ausmacht.
(3) Magnetisches Aufzeichnungsmedium nach (1) oder (2), worin die Rücküberzugssschicht zusätzlich zur genannten Rußart eine Rußart mit einem durchschnittlichen primären Teilchendurchmesser von mehr als 70 nm, aber gleich oder kleiner 100 nm enthält.
(4) Magnetisches Aufzeichnungsmedium nach einem von (1) bis (3), worin das anorganische Pulver eine Mohs-Härte von 3 bis 6 hat.

DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER AUSFÜHRUNGSFORMEN DER ERFINDUNG:

Das erfindungsgemäße magnetische Aufzeichnungsmedium weist ein nicht- magnetisches Trägersubstrat, eine auf einer Oberfläche des Trägersubstrates bereitgestellte Magnetschicht und eine auf der anderen Oberfläche des Trägersubstrates bereitgestellte Rücküberzugsschicht auf, wobei die Rücküberzugsschicht wenigstens einen Ruß, ein anorganisches Pulver und ein Bindemittel enthält. Der Ruß hat einen durchschnittlichen primären Teilchendurchmesser zwischen 40 nm und 70 nm, das anorganische Pulver einen durchschnittlichen primären Teilchendurchmesser von 40 bis 150 nm und eine Mohs-Härte von wenigstens 3, vorzugsweise von 3 bis 6. Bezüglich des Gewichtsverhältnisses von anorganischem Pulver zu Ruß beträgt das Verhältnis von Ruß zu anorganischem Pulver zwischen 100 : 0,5 und 100 : 10. Das Bindemittel enthält ein Phenoxyharz, ein thermoplastisches Polyurethan mit einer Aminogruppe in seinem Molekül und eine Polyisocyanatverbindung.
Der hier hauptsächlich verwendete Ruß hat einen durchschnittlichen primären Teilchendurchmesser zwischen 40 nm und 70 nm. Der Ruß hat eine BET- spezifische Oberfläche, die in einem bevorzugten Bereich von 20 bis 70 m²/g liegt, eine I&sub2;-Absorption, die in einem bevorzugten Bereich von 20 bis 60 g/kg liegt und eine DBP-Ölabsorption, die in einem bevorzugten Bereich von 40 bis 160 ml/100 g liegt.
Beispiele für einen derartigen Ruß sind Special Black 250 und Special Black 100 hergestellt von Degusa Co., Ltd., MA 220, hergestellt von Mitsubishi Chemical Industries, Ltd., Raven 500 hergestellt von der Colombian Chemicals Company, und #60 und #55, hergestellt von Asahi Carbon Co., Ltd. Durch Verwendung so eines Rußes mit einem durchschnittlichen primären Teilchendurchmesser im Bereich von 40 nm bis 70 nm kann ein vernünftiger Kompromiß zwischen Oberflächenrauhheit und Laufreibung erreicht werden.
Jedoch hat Ruß mit einem durchschnittlichen primären Teilchendurchmesser in der Größenordnung von 10 nm bis 20 nm oft eine voluminöse Struktur und ist schwierig zu dispergieren, wodurch er die Oberfläche der Rücküberzugsschicht rauh macht und so ein Problem bezüglich des Abdrucks der Rücküberzugsoberfläche aufwirft. Ruß mit einem durchschnittlichen primären Teilchendurchmesser in der Größenordnung von 20 nm bis weniger als 40 nm kann dispergiert werden, wenn seine Oberfläche etwa 250 m²/g oder weniger beträgt, hat aber den gravierenden Nachteil, daß er die anfängliche Laufreibung zu groß macht. Beispiele für so einen Ruß sind Conductex SC und Raven 1060, hergestellt von der Colombian Chemicals Company, und #1000 und MA8 hergestellt von Mitsubishi Chemical Industries, Ltd.
Wenn der Teilchendurchmesser des Rußes größer als 70 nm ist, bilden die Rußteilchen selbst eine rauhe Oberfläche, obwohl sie ohne eine Sekundärstruktur zu haben gleichmäßig verteilt sind. Folglich ergibt sich ein Problem bezüglich des Abdrucks der Rücküberzugsoberfläche. Beispiele für so einen Ruß sind Asahi Thermal und #50 hergestellt von Asahi Carbon Co., Ltd., #5 und #10 hergestellt von Mitsubishi Chemical Industries, Ltd., und Raven 410, Raven 420, Raven 430 und Raven 450, alle hergestellt von der Colombian Chemicals Company.
Durch die alleinige Verwendung von Ruß mit einem durchschnittlichen primären Teilchendurchmesser von 40 bis 70 nm als Ruß, ist es daher möglich einen vernünftigen Kompromiß zwischen Oberflächenrauheit und Laufreibung zu erreichen. Zwei oder mehr Rußarten mit einem solchen durchschnittlichen primären Teilchendurchmesser können verwendet werden. Solange Ruß mit einem durchschnittlichen primären Teilchendurchmesser von 40 bis 70 nm in Kombination mit einem anderen Ruß verwendet werden kann, ist es daher vorzuziehen, daß der gesamte in der Rücküberzugsschicht eingearbeitete Ruß mindestens 80 Gew.-% Ruß mit einem durchschnittlichen primären Teilchendurchmesser von 40 bis 70 nm enthält. In einem solchen Fall ist es bekannt, daß die Verwendung von Ruß mit einem durchschnittlichen primären Teilchendurchmesser von 40 bis 70 nm in Kombination mit Ruß mit einem durchschnittlichen primären Teilchendurchmesser kleiner als 40 nm oder größer als 150 nm, wie er in der JP-B 2-49490 oder 4-81261 offenbart ist, für ein Rücküberzugsmaterial für ein magnetisches Material mit hoher Dichte nicht geeignet ist.
Bei der praktischen Ausführung der Erfindung können zwei oder mehr Rußarten verwendet werden; der zuvor erwähnte Ruß mit einen durchschnittlichen primären Teilchendurchmesser von 40 bis 70 nm kann als eine Hauptruß-Komponente in Kombination mit einer Nebenrußkomponente verwendet werden. Die verwendete Nebenruß-Komponente hat einen durchschnittlichen primären Teilchendurchmesser, der geringfügig größer als der des Hauptrußes ist, d. h. größer als 70 nm aber kleiner oder gleich 100 nm. Der Nebenruß hat eine BET spezifische Oberfläche von vorzugsweise 15 bis 40 m²/g, eine I&sub2;-Absorption von vorzugsweise 15 bis 100 g/kg, und eine DBP-Öl-Absorption von vorzugsweise 40 bis 130 ml/100 g. Der durchschnittliche primäre Teilchendurchmesser des untergeordneten bzw. Nebenrußes ist vorzugsweise höchstens zweimal und insbesondere 1, 2 bis 1,5 fach größer als der des Hauptrußes.
Der Nebenruß ist, wenn zugegeben, effektiv zur Erreichung von weiterer Verminderung der Laufreibung und Verringerung der Verschlechterung der Oberflächenrauhigkeit bis zu einem solchen Grad, daß der Abdruck bzw. Transfer der Rücküberzugsoberfläche auf die Magnetoberfläche im wesentlichen unverändert bleibt. Ein möglicher Grund ist, daß aufgrund der Tatsache, daß es keinen wesentlichen Unterschied bezüglich der durchschnittlichen Teilchengrößen zwischen den beiden Rußarten gibt, kaum spitze Erhebungen gebildet werden. Die Menge des verwendeten Nebenrußes kann vom Gesichtspunkt eines vernünftigen Kompromisses zwischen der Laufreibung der Rücküberzugsoberfläche mit einem verwendeten Kassettendeck und dem Abdruck bzw. Transfer der Rücküberzugsoberfläche bestimmt werden, und beträgt vorzugsweise 0 bis 20 Gew.- %, insbesondere 0 bis 15 Gew.-% bezogen auf den Hauptruß. Beispiele für den zusammen mit dem Hauptruß verwendbaren Nebenruß sind Lampenruß 250, hergestellt von Degusa Co., Ltd., Raven 420 und Raven 450, hergestellt von Colombian Chemicals Company, und #35 und #80, hergestellt von der Asahi Carbon Co., Ltd.
Die Teilchenform des hier verwendeten Rußes ist bei der praktischen Ausführung der Erfindung nicht problematisch. Jedoch ist es vorzuziehen, aufgrund des signifikanten Fehlens von Struktur im wesentlichen eine sphärische Form eines thermischen Rußes zu verwenden, weil dieser thermische Ruß leicht und gleichmäßig im Bindemittel dispergiert wird, was zu einer Verringerung des Reibungswiderstandes führt.
Das hier verwendete anorganische Pulver hat eine Mohs-Härte von mindestens 3 und vorzugsweise von 3 bis 6. Bei einer Mohs-Härte von weniger als 3 gibt es einen Abfall in der Verschleißfestigkeit, der sonst einen erhöhten Verschleiß der Rücküberzugsoberfläche erzeugen könnte. Bei einer Mohs-Härte über 6 gibt es andererseits einen erhöhten Verschleiß auf dem Laufweg die durch die Welle, die Bandführung, etc. im verwendeten Kassettendeck definiert wird, obwohl der Grad des Verschleißes vom Material abhängig ist, aus dem solche Teile hergestellt sind. Dieser Verschleiß führt zu einem Problem, daß Abrieb bzw. Späne auf der Oberfläche der Magnetschicht abgelagert werden.
Als anorganisches Pulver mit einer Mohs-Härte von wenigstens 3 kann, zum Beispiel, von Siliciumoxid, Titanoxid, Aluminiumoxid, Zinkoxid, Calciumcarbonat, Bariumcarbonat, Bariumsulfat, Calciumsulfat, Zinksulfat, Zinnoxid, Chromoxid, Siliciumcarbid, Calciumcarbid und α-Eisenoxid Gebrauch gemacht werden. Als anorganisches Pulver mit einer Mohs-Härte von 3 bis 6 sind Siliciumoxid, Titanoxid, Zinkoxid, Calciumcarbonat, Bariumcarbonat, Bariumsulfat, Calciumsulfat, Zinksulfat, Zinnoxid und Calciumcarbid insbesondere zu bevorzugen.
Die Verschleißfestigkeit wird durch Zugabe dieses anorganischen Pulvers verbessert. Daher können der Teilchendurchmesser und die Menge des hier verwendeten anorganischen Pulvers vom Gesichtspunkt eines vernünftigen Kompromisses zwischen der Wirkung auf die Verschleißfestigkeit und dem Abdruck der Rücküberzugsoberfläche aufgrund deren Oberflächenrauheit auf die magnetische Oberfläche bestimmt werden. So ist es vorzuziehen, daß das anorganische Pulver eine durchschnittliche Teilchenbeständigkeit und Abdruck der Rücküberzugsoberfläche aufgrund ihrer Oberflächenrauheit, auf die magnetische Oberfläche hat. Es ist so vorzuziehen, daß das anorganische Pulver einen durchschnittlichen Teilchendurchmesser von 40 bis 150 nm hat und in einer Menge von 0,5 bis 10 Gew.-% und insbesondere 1 bis 8% Gew.-%, bezogen auf die Gesamtmenge an Ruß und Rußarten verwendet wird. Wenn das anorganische Pulver einen geringen Teilchendurchmesser hat, wird es vorzugsweise in einer größeren Menge verwendet, und wenn das anorganische Pulver einen großen Teilchendurchmesser hat, wird es vorzugsweise in einer geringeren Menge verwendet. Zu wenig an anorganischem Pulver macht es unmöglich, eine ausreichende Verschleißfestigkeit zu erreichen, wohingegen ein zuviel die Rücküberzugsoberfläche rauher macht und so den Abdruck der Rücküberzugsoberfläche auf die Magnetschicht verschlechtert.
Das hier verwendete Bindemittel umfaßt ein Phenoxyharz, ein thermoplastisches Polyurethan mit einer Aminogruppe in seinem Molekül und eine Polyisocyanat- Verbindung.
Das hier verwendete Phenoxyharz hat vorzugsweise die folgende Formel (1): Formel 1
wobei n vorzugsweise etwa 82 bis 123 ist.
Zum Beispiel kann von handelsüblich erhältlichen Produkten Gebrauch gemacht werden, einschließlich Phenototo YP-50, hergestellt von Toto Kasei Co., Ltd., der ein Polyhydroxypolyether mit hohem Molekulargewicht ist, der aus Bisphenol A und Epichlorhydrin synthetisiert wird und eine spezifische Dichte (20/20ºC) von 1,17 bis 1,19, einen Glasübergangspunkt (gemessen mit der DSC) von etwa 100ºC, ein Zahlenmittel des Molekulargewichts von etwa 11.800 und ein Gewichtsmittel des Molekulargewichts von etwa 58.600 hat. Andere Beispiele für dieses Phenoxyharz sind FAPHEN Phenoxyharze PKHC, PKHH und PKHJ, hergestellt von den Phenoxy Associates Co., Ltd. (Tomoe Kogyo Co., Ltd.). Die PKHC, PKHH und PKHJ sind durch die Formel (1) dargestellt, wo n jeweils 82, 83, 84 ist, wobei PKHH am meisten bevorzugt ist.
Dieses Phenoxyharz hat Wirkungen auf die Erzielung von Wärmebeständigkeit, Blockierbeständigkeit und Verschleißfestigkeit und zeigt physikalische Eigenschaften, die für ein Bindemittel geeignet sind, weil es kein korrodierendes Gas abgibt, sogar wenn es bei hoher Temperatur und Feuchtigkeit gelagert wird. Jedoch ist der Anteil des Phenoxyharzes, der eine Affinität gegenüber Ruß oder anorganischen Pulver hat, auf eine Esterbindung und eine Seitenkette einer Hydroxylgruppe beschränkt; das heißt, dieses Phenoxyharz, wenn es allein verwendet wird, ist im Bezug auf die Dispersion von Ruß oder einem anorganischen Pulver und die Stabilität der Dispersion ungenügend. Die alleinige Verwendung des Phenoxyharzes ist auch ungenügend bezüglich der Anhaftung der Rücküberzugsschicht an das nicht-magnetische Trägersubstrat.
Das Polyurethanharz ist insbesondere effektiv, weil es einen Beitrag zur Verschleißfestigkeit leistet und seine Anhaftung an das Trägersubstrat gut ist. Das Polyurethanharz hat eine polare Gruppe oder Aminogruppe in seiner Haupt- oder Seitenkette.
Ein Polyurethanharz ist ein allgemeiner Begriff für Harze, die durch Umsetzungen zwischen hydroxylgruppenhaltigen Harzen, wie Polyesterpolyolen und/oder Polyetherpolyolen, und polyisocyanatgruppenhaltigen Verbindungen erhalten werden. Diese Harze werden durch Polymerisation der Ausgangsrohmaterialien für die Synthese (die im Detail erklärt wird) bis zu einem Zahlenmittel des Molekulargewichts von etwa 5.000 bis 200.000 erhalten und haben einen Q-Wert (Gewichtsmittel des Molekulargewichts/Zahlenmittel des Molekulargewichts) von etwa 1,5 bis 4.
Bei der praktischen Ausführung der vorliegenden Erfindung wird von wenigstens zwei Urethanharzen Gebrauch gemacht, die unterschiedliche Glasübergangstemperaturen Tg im Bereich von -20ºC ≤ Tg ≤ 80ºC im verwendeten Bindemittel zeigen. Die Gesamtmenge der Urethanharze beträgt 10 bis 90 Gew.-%, bezogen auf das Gesamtgewicht des Bindemittels. Die Einarbeitung einer Vielzahl von Polyurethanharzen ist vorzuziehen, weil ein ausgeglichener Kompromiß zwischen Laufstabilität, Empfindlichkeit beim Kalandrieren und elektromagnetischen Eigenschaften in einer Umgebung mit hoher Temperatur erreicht werden kann.
Die als Ausgangsrohmaterialien für solche Polyurethanharze verwendeten hydroxylgruppenhaltigen Verbindungen beinhalten Polyalkytenglykole wie Polyethylenglykol, Polybutylenglykol und Polypropylenglykol, Alkylenoxidaddukte wie Bisphenol A und Polyesterpolyole mit verschiedenen Glykolen und Hydroxylgruppen an den Enden der Molekülketten.
Die Carbonsäurekomponente für das Ausgangspolyesterpolyol beinhaltet zum Beispiel aromatische Dicarbonsäuren wie Terephthalsäure, Isophthalsäure, Orthophthalsäure und 1,5-Naphthalinsäure, aromatische Hydroxycarbonsäuren, wie p-Hydroxybenzoesäure und p-(Hydroxyethoxy)benzoesäure, aliphatische Dicarbonsäuren wie Bernsteinsäure, Adipinsäure, Azelainsäure, Sebacinsäure und Dodecandicarbonsäure, ungesättigte Fettsäuren und alicyclische Dicarbonsäuren wie Fumarsäure, Maleinsäure, Itaconsäure, Tetrahydrophthalsäure und Hexahydrophthalsäure und Tri- und Tetracarbonsäuren, wie Trimellitinsäure, Trimesinsäure und Pyromellitinsäure. Die Alkoholkomponente des Polyetherpolyols, beinhaltet zum Beispiel Verbindungen mit 2, 3 oder 4 Hydroxylgruppen wie Ethylenglykol, Propylenglykol, 1,3-Propandiol, 1,4-Butandiol, 1,5-Pentandiol, 1,6- Hexandiol, Neopentylglykol, Diethylenglykol, Dipropylenglykol, 2,2,4-Trimethyl-1,3- pentandiol, 1,4-Cyclohexandimethanol, ein Alkylenoxidaddukt wie Bisphenol A, ein Alkylenoxidaddukt eines hydrierten Bisphenols A, Polyethylenglykol, Polypropylenglykol, Polytetramethylenglykol, Trimethylolethan, Trimethylolpropan, Glycerin und Pentaerythrit.
Polyesterdiol-Ketten auf Lactonbasis, die durch die Ringöffnungspolymerisation von Lactonen wie Caprolacton erhalten werden, werden auch für den Polyesterpolyol erwähnt.
Das hier verwendete Polyisocyanat beinhaltet zum Beispiel Diisocyanatverbindungen wie Tolylendiisocyanat, Phenylendiisocyanat, Diphenylmethandiisocyanat, Hexamethylendiisocyanat, Tetramethylendiisocyanat, Naphthalendiisocyanat, Isophorondiisocyanat, Xylylendiisocyanat, Diisocyanatomethylcyclohexan, Diisocyanatocyclohexylmethan, Dimethoxybiphenylendiisocyanat und Diisocyanatodiphenylether und Triisocyanatverbindungen wie Trimere, in denen höchstens 7 Mol-% aller Isocyanatgruppen Trimethylendiisocyanat und Hexamethylendiisocyanat sind.
Es ist vorzuziehen, eine Aminogruppe als polare Gruppe in das Polyurethanharz mittels einer Copolymerisations- oder Additionsreaktion einzuführen, und es ist vorzuziehen, daß etwa 0,2 bis 10, insbesondere etwa 0,5 bis 5 polare Gruppen pro Polyurethanmolekül anwesend sind. In diesem Fall, ist es wahrscheinlich, daß NH&sub3;&spplus; in das Polyurethanharz eingeführt werden kann, aber es ergibt sich kein Problem, wenn die Menge an NH&sub3;&spplus; höchstens 50 Mol-% der Aminogruppen beträgt. Die polaren Gruppen können in einer Haupt- oder Seitenkette des Gerüstharzes anwesend sein.
Bei der praktischen Ausführung der vorliegenden Erfindung werden mehr vorzuziehende Ergebnisse durch Einarbeitung einer tertiären durch die folgende Formel (2) dargestellte Aminogruppe als Aminogruppe in der Molekülkette des Polyurethanharzes erhalten. Formel 2
Das thermoplastische Polyurethanharz mit einem tertiären Amin in seiner Molekülkette kann aus dem vorstehend genannten Polyisocyanat erhalten werden, einem eine tertiäre Aminogruppe enthaltenden Diol und einer Mischung dieses Diols mit einer Form des Diols ohne tertiäre Aminogruppe in der Kette. Als Polyisocyanat kann von denen hier zuvor als Beispiel angeführten Gebrauch gemacht werden, aber es ist insbesondere vorzuziehen, 4,4'-Diphenylmethandiisocyanat, Hexamethylendiisocyanat, 2,4-Tolytendiisocyanat und 2,6-Tolylendiisocyanat allein oder in Mischung zu verwenden.
Für die Form des Diols ohne tertiäre Aminogruppe in der Kette wird von hydroxylterminierten Polyetherpolyolen mit einem Molekulargewicht von 500 bis 6.000, den vorstehenden Polyesterpolyolen und Glykolen mit niederem Molekulargewicht Gebrauch gemacht.
Als Glykole mit niederem Molekulargewicht können die zuvor genannten zur Herstellung des zuvor erwähnten Polyesters verwendeten Glykole allein oder im Gemisch verwendet werden. Es ist auch annehmbar, Diole mit Zugabe von 2 bis 4 Mol Ethylenoxid, Propylenoxid, Butylenoxid, usw. zu Bisphenol A und Hydrochinon zu verwenden.
Beispiele für das Diol mit einer tertiären Aminogruppe in seiner Molekülkette sind Diole, die durch Zugabe von 2 bis 50 Mol Ethylenoxid, Propylenoxid und Butylenoxid zum primären durch R-NH&sub2;(R ist Cn+H2n+1, wobei n = 1 bis 20) dargestellten Ammen und deren Derivaten zum Beispiel Diole erhalten werden z. B., die durch Zugabe von Ethylenoxid, Propylenoxid, usw. zu Alkylaminen wie N- Alkyldiethanolaminen, z. B. N-Methyldiethanolamin, N-Ethyldiethanolamin und N- Isopropyldiethanolamin erhalten werden, die durch Zugabe von 2 Mol Ethylenoxid zu primären Aminen wie Methylamin, Ethylamin, Isopropylamin, n-Butylamin und tsolbutylamin erhalten werden und Polyoxyethylenlaurylamin, Polyoxyethylenstearylamin und Polyoxyethylenoleylamin gewonnen werden, die durch Zugabe von 2 bis 50 Mol Ethylenoxid zu Laurylamin, Stearylamin und Oleylamin erhalten werden.
Es ist auch annehmbar, Polyesterdiole zu verwenden, die gemischte Systeme des vorstehend erwähnten N-Alkyldiethanolamins und der zuvor genannten Glykole sind, die durch die Polykondensation der vorstehenden zweiwertigen Säuren und ihrer Säureester und -halogenide erhalten werden.
Es ist bekannt, daß das erfindungsgemäße Bindemittel verschiedene bekannte Harze in einer Menge von bis zu 20 Gew.-% bezogen auf die Gesamtmenge des Bindemittels, enthalten kann.
Solch ein Urethanharz kann durch die Reaktion von Ausgangsrohmaterialien erhalten werden, die eine Verbindung mit einer bestimmten polaren Gruppe enthalten und/oder man zuläßt, daß ein Ausgangsharz mit einer Verbindung mit einer bestimmten polaren Gruppe in Anwesenheit oder Abwesenheit eines Lösungsmittels gemäß bekannter Verfahren umgesetzt wird.
Das heißt, die zur Polyurethanharz-Herstellung verwendeten Reaktionsverfahren beinhalten die Schmelzpolymerisation, wo die vorstehenden Ausgangsrohmaterialien im geschmolzenen Zustand polymerisiert werden, und die Lösungspolymerisation, wo die zuvor erwähnten Ausgangsrohmaterialien polymerisiert werden, während sie in einem inerten Mittei wie Methylacetat, Methylethylketon, Aceton und Toluol gelöst sind, die allein oder im Gemisch verwendet werden können. Die Lösungspolymerisation ist für die Herstellung von Polyurethanharzen geeignet, die oft verwendet werden, während sie in einem Lösungsmittel gelöst sind, wie es bei den Bindemitteln in magnetischen Aufzeichnungsmedien der Fall ist. Insbesondere wenn ein Vorpolymer hergestellt wird, ist es vorzuziehen, daß das zuvor erwähnte inerte Lösungsmittel zu einem Lösungspolymerisationsystem zugegeben wird, bevor eine Kettenverlängerungsreaktion stattfindet.
Zu dem Reaktionssystem kann ein Kataysator, d. h. eine organische Metallverbindung wie ein Zinnsalz der Octansäure und Dibutylzinndilaurat oder ein tertiäres Amin wie N-Methylmorpholin und Triethylamin zugegeben werden.
Das Zahlenmittel des Molekulargewichts eines solchen Polyurethanharzes mit einer tertiären Aminogruppe liegt im Bereich von vorzugsweise 15.000 bis 60.000 und insbesondere 20.000 bis 45.000. Wenn dieses Molekulargewicht unter 15.000 liegt, wird die Staubbildung vergrößert, wobei die Haltbarkeit abfällt. Bei mehr als 60.000 gibt es andererseits, einen Löslichkeitsabfall des Polyurethanharzes im Lösungsmittel.
Wegen der Anwesenheit solcher Aminogruppen zeigt das Polyurethanharz eine gute Affinität zu Ruß. Beispiele für solche Polyurethanharze sind N3160 und N3167, hergestellt von den Nippon Polyurethane Industries, Ltd.
Normalerweise haben Polyurethanharze Wirkungen auf die Vermittlung von Anhaftung und Härte der Rücküberzugsschicht. Jedoch hat das in der vorliegenden Erfindung verwendete Polyurethanharz wegen des Gehaltes an Aminogruppen in seinem Molekül nicht nur die eben genannten Eigenschaften, sondern zeigt auch eine gute Affinität gegenüber Ruß und anorganischen Pulvern und ist somit gut dispersionsfähig. Aus diesem Grund kann das Polyurethanharz der vorliegenden Erfindung die Eigenschaften des Phenoxyharzes ausgleichen und ermöglicht folglich, daß eine gute Rücküberzugsschicht gebildet wird.
Darüber hinaus enthält das hier verwendete Bindemittel eine Polyisocyanatverbindung. Die Anwesenheit dieser Polyisocyanatverbindung kann ein Blockieren bzw. eine Blockbildung der magnetischen Oberfläche und der Rücküberzugsoberfläche verhindern, die sonst während lang dauernder Lagerung oder Lagerung bei hoher Temperatur und Feuchtigkeit eintreten kann. Als Polyisocyanatverbindung kann mindestens eines von 2,4-Tolylendiisocyanat, 1,6- Hexamethylendiisocyanat und Methylendiisocyanat oder ein Triisocyanat vom Isocyanurat-Typ, wo drei Moleküle der Diisocyanat-Verbindung miteinander verbunden sind, verwendet werden. Eine Polyisocyanatverbindung mit einer geraden oder verzweigten Kettenstruktur oder einer cyclischen Struktur kann verwendet werden. Vom Gesichtspunkt der Reibung und des Blockierens wird jedoch einem cyclischen Polyisocyanat, wie in der JP-B 7-9692 offenbart, der Vorzug gegeben. Es wird angenommen, daß eine feste dreidimensionale Struktur des Bindemittelharzes leichter durch die Verwendung des cyclischen Polyisocyanates erhältlich ist als durch die Verwendung der geradkettigen oder verzweigtkettigen Form des Polyisocyanats. Ein Beispiel für die geradkettige Form der Polyisocyanatverbindung ist Colonate L, hergestellt von den Nippon Polyurethane Industries, Ltd., ein Beispiel für die verzweigtkettige Form der Polyisocyanatverbindung ist Colonate HL, hergestellt von den Nippon Polyurethane Industries, Ltd., und ein Beispiel der cyclischen Polyisocyanatverbindung ist C2030, hergestellt von Nippon Polyurethane Industries, Ltd.
Bezogen auf 100 Gew.-Teile des erfindungsgemäßen Bindemittels enthält das Bindemittel 10 bis 50 und vorzugsweise 20 bis 40 Gew.-Teile Phenoxyharz, 50 bis 80 und vorzugsweise 60 bis 80 Gew.-Teile des -NH&sub2;-enthaltenden thermoplastischen Polyurethans, und 10 bis 30 und vorzugsweise 10 bis 20 Gew.- Teile der Polyisocyanatverbindung.
Die erfindungsgemäße Rücküberzugsschicht kann durch Beschichten eines nicht- magnetischen Trägersubstrates gebildet werden. Um die Beschichtungskomponenten für die Rücküberzugsschicht zu mahlen, können das vorstehende nicht-magnetische Pulver und Bindemittel gleichzeitig in eine Mühle eingebracht werden. Als Alternative können sie getrennt nacheinander in eine Mühle eingebracht werden. Zum Beispiel können die nicht-magnetischen Pulver zu einer bindemittelhaltigen Lösung gegeben und das Mahlen kann während einer vorgegebenen Zeit durchgeführt werden, um das Beschichtungsmaterial für die Rücküberzugsschicht herzustellen.
Zum Mahlen und Dispergieren können verschiedene Mahlvorrichtungen verwendet werden. Zum Beispiel kann Gebrauch gemacht werden von Zweiwalzenmühlen Dreiwalzenmühlen, Kugelmühlen, mit Steinen beaufschlagte Kugelmühlen, Sandmühlen, Sqegvari Reibungsmühlen, Hochgeschwindigkeitsrührdispergiervorrichtungen, Hochgeschwindigkeitssteinmühlen, Hochgeschwindigkeits-Feinprallmühlen, Dispersionskneter, Hochgeschwindigkeitsmischer, Homogenisatoren und Ultraschalldispergiervorrichtungen.
Mit dem so hergestellten Beschichtungsmaterial für die Rücküberzugsschicht kann eine Oberfläche des nicht-magnetischen Trägersubstrates nach bekannten Verfahren beschichtet werden. Zum Beispiel kann von Beschichtungsverfahren, unter Verwendung der Tiefwalzenbeschichtung, Beschichtung mit einer Extrusionsdüse, Umkehrwalzenbeschichtung, Drahtbarrenbeschichtung, Rakelbeschichtung, Tauchbeschichtung, Luftbürstenbeschichtung, Überzugskalandrierung, Abstreiferbeschichtung, Schleifauftrag und Sprühbeschichtung Gebrauch gemacht werden.
Im allgemeinen ist es bevorzugt, daß die Überzugsschicht eine Dicke von 0,1 bis 1,5 um und insbesondere 0,3 bis 0,6 um und eine Oberflächenrauheit von bis zu 20 nm und insbesondere bis zu 15 nm hat, wie sie bezogen auf einen durchschnittlichen Zentrallinien-Mittelrauhwert (Ra) bei 0,08 um Cutoff ausgedrückt wird. So eine Oberflächenrauhheit kann den Abdruck der Rücküberzugsoberfläche auf die magnetische Oberfläche verhindern.
Das nicht-magnetische Trägersubstrat kann aus Polyestern, wie Polyethylenterephthalat und Polyethylen-2,6-naphthalat, Polyamiden, Polyimiden, Polyolefinen wie Polypropylen und Cellulosederivaten wie Cellulosetriacetat und Cellulosediacetat gebildet werden. Dieses nicht-magnetische Trägersubstrat hat zum Beispiel in Bandform eine Dicke von gewöhnlich 3 bis 20 um, und vorzugsweise von 5 bis 15 um.
Die auf der anderen Oberfläche des nicht-magnetischen Trägersubstrates gebildete Magnetschicht wird durch Dispergieren magnetischer Pulver, vorzugsweise ferromagnetischer Pulver in einem Bindemittel erhalten. Beispiele für solche ferromagnetische Pulver sind Pulver aus Fe-Al-Legierungen, Pulver von Fe-Al-P- Legierungen, Pulver von Fe-Ni-Co-Legierungen, Pulver von Fe-Mn-Zn-Legierungen, Pulver von Fe-Co-Ni-Cr-Legierungen, Pulver von Fe-Co-Ni-P-Legierungen, Pulver von Co-Ni-Legierungen, Pulver von Co-P-Legierungen, Pulver aus ferromagnetischen Legierungen, die hauptsächlich ferromagnetische Metalle wie Fe, Ni und Co enthalten, und Pulver von magnetischen Oxiden wie die von γ-Fe&sub2;O&sub3;, Ba·Fe&sub2;O&sub3; und Co-haltiges γ-Fe&sub2;O&sub4;. Diese ferromagnetischen Pulver sind bezüglich der Form nicht kritisch und können so zum Beispiel eine nadelförmige, kugelförmige oder elliptische Gestalt haben.
Als Bindemittel für ferromagnetische Pulver kann von thermoplastischen Harzen, mit Wärme härtbaren Harzen, Harzen von reaktiven Typ, durch Exposition gegenüber Elektronenstrahlen härtbare Harze und deren Mischungen Gebrauch gemacht werden, die bis jetzt im Stand der Technik verwendet wurden. Die zuvor genannten für die Rücküberzugsschicht verwendeten Bindemittel sind auch in diesem Fall verwendbar. Diese Bindemittel können allein oder in Kombination von zwei oder mehr verwendet werden. Die ferromagnetischen Pulver werden vorzugsweise in einer Menge von 300 bis 800 Gew.-Teilen pro 100 Gew.-Teilen Bindemittel verwendet.
Die Magnetschicht kann zusätzlich zum ferromagnetischen Pulver und dem Bindemittel, Zusatzstoffe wie Gleitmittel, antistatische Mittel, Härtungsmittel und Poliermittel enthalten, falls notwendig. Es ist bekannt, daß jeder Zusatzstoff nicht notwendiger Weise für einen einzigen Zweck verwendet wird. In einigen Fällen kann eine einzige Verbindung als ein kombiniertes Gleitmittel und antistatisches Mittel wirken. Die Magnetschicht kann wie in Verbindung mit der Rücküberzugsschicht ausgeführt, hergestellt und aufgezogen werden.
Bei der praktischen Ausführung der vorliegenden Erfindung ist es annehmbar, eine Magnetschicht dadurch herzustellen, daß ein dünner Film aus ferromagnetischem(r) Metall (oder Legierung) auf einem nicht-magnetischen Trägersubstrat durch Vakuumaufdampfung, Zerstäuben, Ionplating, Elektroplattierung oder chemischem Überziehen mit einem ferromagnetischen(r) Metallmaterial (oder Legierung) auf Basis von Cobalt, oder Eisen, oder Co-Ni- oder Co-Cr-Legierungen gebildet wird. So ein ferromagnetischer dünner Metallfilm bzw. Metalldünnfilm kann unter Verwendung bekannter Materialien und Verfahren erhalten werden, wie im US-Patent Nr. 4,135,016 offenbart. Diese sogenannte Magnetschicht vom Metalltyp hat eine Oberflächenrauheit von gewöhnlich von 0,01 um oder weniger, wie er bei 0,17 um Cutoff bestimmt und unter der Bezeichnung R20 (Durchschnitt von 20 Messungen) ausgedrückt wurde. Unter Verwendung dieser Magnetschicht in Kombination mit der erfindungsgemäßen Rücküberzugsschicht können bezüglich der Laufleistung, Haltbarkeit bzw. Lagerbarkeit und dergleichen zufriedenstellende Ergebnisse erhalten werden.
Falls nötig, kann die vorstehende Magnetschicht mit verschiedenen bekannten Schutz- oder Gleitschichten ausgestattet werden.
Zur Erläuterung aber nicht zur Beschränkung der vorliegenden Erfindung wird die vorliegende Erfindung jetzt ausführlich unter Bezugnahme auf die Beispiele beschrieben.

- Bildung der Magnetschicht-

Durch Vakuumschrägverdampfung einer im wesentlichen aus Cobalt bestehenden Legierung wurde ein auf Cobalt basierender ferromagnetischer dünner Metallfilm von 0,2 um Dicke auf einer Oberfläche eines Basisfilms aus einem biaxial verlängerten Polyethylenterephthalat von 6,5 um Dicke gebildet. Ein Hart-Kohlenstofffilm mit einer Dicke von 40 nm wurde auf dem dünnen Metallfilm aus ferromagnetischem Metallmaterial durch Plasma-CVD gebildet. Mit einer Lösung eines auf Fluor basierenden Gleitmittels in einem organischem Lösungsmittel wie MEK wurde der Hart-Kohlenstofffilm beschichtet, um einen Gleitfilm zu bilden. In dieser Beziehung ist es bekannt, daß die Magnetschicht nach der Bereitstellung der Rücküberzugsschicht gebildet wurde.

- Bildung der Rücküberzugsschicht -

Kombinationen der in den Tabellen 1 bis 3 gezeigten Materialien wurden in einer Kugelmühle während 48 Stunden gemischt, mit der Ausnahme, daß die Polyisocyanatverbindung aus derartigen Kombinationen ausgenommen wurde. Die Mischung wurde anschließend durch einen Filter geleitet, und die Polyisocyanatverbindung dazu gegeben, um ein Beschichtungsmaterial für den Rücküberzug herzustellen. Mit dem Beschichtungsmaterial wurde die Rückfläche des Basisfilms beschichtet, um eine Rücküberzugsschicht von 0,6 um Dicke, wie nach dem Trocknen gemessen, zu bilden. Das erhaltene Band wurde zu einer Breite von 8 mm geschnitten und damit eine Kassette beschickt, um seine Eigenschaften zu bestimmen. Das "pbw" in den Tabellen 1 bis 3 ist eine Abkürzung für Gew.-Teile und die Zahlen in Klammern kennzeichnen den durchschnittlichen Teilchendurchmesser (nm). Tabelle 1
Haupt-CB: Hauptruß
Neben-CB: Nebenruß
TPPU: thermoplastisches Polyurethan
PIG: Polyisocyanatverbindung,
A#60: Asahi#60
A#55: Asahi#55
FT: Asahi Thermal
HCD: Homocal D
Die Zahlen in den runden Klammern zeigen die durchschnittlichen primären Teilchendurchmesser in nm und die Zahl/Zahlen in den eckigen Klammern zeigen jeweils die durchschnittlichen Teilchendurchmesser in nm und Mohs-Härten. Tabelle 2
CE: Vergleichsbeispiel
*: abweichend vom vorstehend definierten Bereich Tabelle 3:
HEK: Hakuenka
Im folgenden sind spezifische erfindungsgemäße Beispiele sowie Vergleichsbeispiele angegeben.

Beispiel 1:

Als Ruß in der Zusammensetzung des Beschichtungsmaterials für den Rücküberzug wurde Special Black 250 hergestellt von der Degusa Co., Ltd., verwendet, der einen durchschnittlichen Teilchendurchmesser von 56 nm, einen BET-Wert vom 40 m²/g, eine DPB-Ölabsorption von 48 ml/100 g, einen pH-Wert von 3 und einen Gehalt flüchtiger Bestandteile von 3,5% hatte. in den Tabellen ist Special Black 250 mit SB250 abgekürzt. Alpha-Eisenoxid TF100, hergestellt von Toda Kogyo Co., Ltd. (das einen durchschnittlichen Teilchendurchmesser von 100 nm und eine Mohs-Härte von 6 hatte) wurde als anorganisches Pulver verwendet. PAPHEN Phenoxyharze PKHH, hergestellt von Phenoxy Asscociates Co. Ltd., (die ein Zahlenmittel des Molekulargewichts von 14.000 bis 16.000, einen Gehalt nichtflüchtiger Anteile von 99%, ein spezifisches Gewicht von 1,17 bis 1,19, eine Viskosität (25ºC, cP) von 525 bis 715, und ein theoretisches Hydroxylgruppenäquivalent von 284 hatten und Polyurethan N3160, hergestellt von Nippon Polyurethane Industries Co., Ltd. (das ein Zahlenmittel des Molekulargewichts von 35.000, einen Q-Wert (Mw/Mn) von 2, 2 und 4 bis 5 Aminogruppen pro Molekül aufwies) wurden als Bindemittel verwendet. C2030, hergestellt von den Nippon Polyurethane Industries Co., Ltd. wurde als Polyisocyanatverbindung verwendet.

Beispiele 2-6

In der Zusammensetzung des Beschichtungsmaterials für den Rücküberzug gemäß Beispiel 1 wurde Ruß allein variiert.
In Beispiel 2 wurde Special Black 100, hergestellt von der Degusa Co., Ltd., verwendet, der einen durchschnittlichen Teilchendurchmesser von 50 nm, einen BET-Wert von 30 m²/g, eine DBP-Ölabsorption von 94 ml/100 g, einen pH-Wert von 3,3 und einen Gehalt an flüchtigen Bestandteilen von 2,2 Gew.-% hatte, verwendet. In den Tabellen wurde dieser mit SB100 abgekürzt.
In Beispiel 3, wurde MA220, hergestellt von den Mitsubishi Chemical Industries, Ltd. vewendet, der einen durchschnittlichen Teilchendurchmesser von 55 nm, einen BET-Wert von 31 m²/g, eine DBP-Ölabsorption von 91 ml/100 g, einen pH-Wert von 3,0 und einen Gehalt an flüchtigen Bestandteilen von 1,0% hatte.
In Beispiel 4 wurde Raven 500, hergestellt von der Colombian Chemicals Company verwendet, der einen durchschnittlichen Teilchendurchmesser von 53 nm, einen BET-Wert von 48 m²/g, eine DBP Ölabsorption von 75 ml/100 g, einen pH-Wert von 7,0 und einen Gehalt an flüchtigen Bestandteilen von 1,2% hatte. In den Tabellen wurde dieser mit R500 abgekürzt.
In Beispiel 5 wurde #60 hergestellt von Asahi Carbon Co., Ltd. verwendet, der einen durchschnittlichen Teilchendurchmesser von 45 nm, einen BET-Wert von 40 m²/g, eine DBP-Ölabsorption von 114 ml/100 g und einen Gehalt an flüchtigen Bestandteilen von 1,0% hatte.
In Beispiel 6 wurde #55, hergestellt von Asahi Carbon Co., Ltd., verwendet, der einen durchschnittlichen Teilchendurchmesser von 66 nm, einen BET-Wert von 26 m²/g, eine DBP-Ölabsorption von 87 ml/100 g und einen Gehalt an flüchtigen Bestandteilen von 1,0% hatte.

Beispiele 7-9

Als Ruß in der Beschichtungsmaterial-Zusammensetzung für den Rücküberzug gemäß Beispiel 1 wurden SB 250 und eine vorgegebene Menge Asahi Thermal, hergestellt von den Asahi Carbon Co., Ltd., verwendet, (der einen durchschnittlichen Teilchendurchmesser von 80 nm, einen BET-Wert von 24 m²/g, eine DBP- Ölabsorption von 28 ml/100 g und einen Gehalt an flüchtigen Bestandteilen von 1,0 % hatte) in der Gesamtmenge von 100 Gew.-Teilen verwendet.

Beispiel 10

Gemäß Beispiel 1 wurde die Menge an α-Eisenoxid TF100 von 3 Teilen auf 0,5 Teile geändert.

Beispiel 11

Gemäß Beispiel 1 wurde die Menge an α-Eisenoxid TF100 von 3 Teilen auf 5 Teile geändert.

Beispiel 12

Gemäß Beispiel 1 wurde die Menge an α-Eisenoxid TF100 von 3 Teilen auf 10 Teile geändert.

Beispiel 13

Gemäß Beispiel 11 wurde Homocal D, ein CaCO&sub3;-Produkt, hergestellt von Shiraishi Kogyo Co., Ltd. (das einen durchschnittlichen Teilchendurchmesser von 70 und eine Mohs-Härte von 3 hatte) als anorganisches Pulver verwendet.

Beispiel 14

Gemäß Beispiel 13 wurde die Menge Homocal D von 5 Teilen auf 10 Teile geändert.

Beispiel 15

Gemäß Beispiel 1 wurde die Polyisocyanatverbindung von C2030, hergestellt von Nippon Polyurethane Industries Co., Ltd., in das von Nippon Polyurethane Industries Co., Ltd hergestellte Colonate L geändert.

Vergleichsbeispiele 1-4

Gemäß Vergleichsbeispiel 1 wurde ein Beschichtungsmaterial für den Rücküberzug unter Verwendung einer ähnlichen gemäß Beispiel 1 verwendeten Zusammensetzung hergestellt, mit der Ausnahme, daß das von den Colombian Chemicals Company hergestellte Conductex SC, das einen durchschnittlichen Teilchendurchmesser von 20 nm, einen BET-Wert von 220 m²/g, eine DBP- Ölabsorption von 115 ml/100 g, einen pH-Wert von 7,0 und einen Gehalt an flüchtigen Bestandteilen von 1,5% hatte, als Ruß verwendet wurde. Dieser ist als SC in den Tabellen abgekürzt.
Gemäß Vergleichsbeispiel 2 wurde der von der Colombian Chemicals Company hergestellte Raven 1060 verwendet, der einen durchschnittlichen Teilchendurchmesser von 30 nm, einen BET-Wert von 70 m²/g, eine DBP- Ölabsorption von 48 ml/100 g, einen pH-Wert von 2,4 und einen Gehalt an flüchtigen Bestandteilen von 2,1% hatte. In den Tabellen ist dieser mit R1060 abgekürzt.
Gemäß Vergleichsbeispiel 3 wurde #1000, hergestellt von den Mitsubishi Chemical Industries, Ltd., verwendet, der einen durchschnittlichen Teilchendurchmesser von 18 nm, einen BET-Wert von 200 m²/g, eine DBP Ölabsorption von 55 ml/100 g, einen pH-Wert von 3,0 und einen Gehalt an flüchtigen Bestandteilen von 3,0% hatte.
Gemäß Vergleichsbeispiel 4 wurde MA8, hergestellt von den Mitsubishi Chemical Industries, Ltd., verwendet, der einen durchschnittlichen Teilchendurchmesser von 24 nm, einen BET-Wert von 120 m²/g, eine DBP-Ölabsorption von 58 ml/100 g, einen pH-Wert von 3,0 und einen Gehalt an flüchtigen Bestandteilen von 3,5% hatte.

Vergleichsbeispiele 5-7

Gemäß Vergleichsbeispiel 5 wurde ein Beschichtungsmaterial für die Rücküberzugsschicht unter Verwendung einer ähnlichen, wie in Beispiel 1 verwendeten Zusammensetzung hergestellt, mit der Ausnahme, daß Asahi Thermal, hergestellt von Asahi Carbon Co., Ltd., der einen durchschnittlichen Teilchendurchmesser von 80 nm, einem BET-Wert von 24 m²/g, eine DBP- Ölabsorption von 28 ml/100 g und einen Gehalt an flüchtigen Bestandteilen von 1,0 % halte, als Ruß verwendet wurde. Dieser ist in den Tabellen mit FT abgekürzt.
Gemäß Vergleichsbeispiel 6 wurde #5, hergestellt von Mitsubishi Chemical Industries, Ltd., verwendet, der einen durchschnittlichen Teilchendurchmesser von 85 nm, einen BET-Wert von 25 m²/g, eine DBP-Ölabsorption von 71 ml/100 g, einen pH-Wert von 8,0 und einen Gehalt an flüchtigen Bestandteilen von 0,4% hatte.
Gemäß Vergleichsbeispiel 7 wurde Raven 410, hergestellt von den Colombian Chemicals Company, verwendet, der einen durchschnittlichen Teilchendurchmesser von 101 nm, einen BET-Wert von 27 m²/g, eine DBP-Ölabsorption von 65 ml/100 g, einen pH-Wert von 8,3 und einen Gehalt an flüchtigen Bestandteilen von 0,7% hatte.

Vergleichsbeispiele 8-11:

Mischungen vorgegebener Mengen an Conductex SC und Asahi Thermal wurden als Ruße verwendet.

Vergleichsbeispiele 12-14:

Mischungen vorgegebener Mengen an Raven 1060, #1000 und MA8, hergestellt von Mitsubishi Chemical Industries, Ltd., und Asahi Thermal wurden als Ruß verwendet.

Vergleichsbeispiele 15:

TF100 (anorganisches Pigment) in Beispiel 1 wurde ausgeschlossen.

Vergleichsbeispiel 16:

Die Menge an TF100 gemäß Beispiel 1 wurde auf 12 Gew.-Teile erhöht.

Vergleichsbeispiel 17:

Die Menge an Homocal D gemäß Beispiel 12 wurde auf 15 Gew.-Teile erhöht.

Vergleichsbeispiel 18

Das gemäß Beispiel 1 zugesetzte anorganische Pulver wurde von α-Eisenoxid TF100, hergestellt von der Toda Kogyo Co., Ltd. (mit einem durchschnittlichen Teilchendurchmesser von 100 nm und einer Mohs-Härte von 6) in α-Eisenaxid TF140, hergestellt von Toda Kogyo Co., Ltd. (mit einem durchschnittlichen Teilchendurchmesser von 200 nm und einer Mohs-Härte von 6) geändert.

Vergleichsbeispiel 19

Das anorganische gemäß Beispiel 13 zugesetzte Pulver wurde von Homocal D, ein CaCO&sub3;-Produkt, hergestellt von Shiraishi Kogyo Co., Ltd. (mit einem durchschnittlichen Teilchendurchmesser von 70 nm und einer Mohs-Härte von 3) in Hakuenka O, ein CaCO&sub3;-Produkt, hergestellt von Shiraishi Kogyo Co., Ltd. (mit einem durchschnittlichem Teilchendurchmesser von 30 nm und einer Mohs-Härte von 3) geändert.

Vergleichsbeispiel 20:

Das anorganische gemäß Beispiel 13 zugesetzte Pulver wurde von Homocal D, einen CaCO&sub3;-Produkt, hergestellt von Shiraishi Kogyo Co., Ltd. (mit einem durchschnittlichen Teilchendurchmesser von 70 nm und einer Mohs-Härte von 3) in Hakuenka PZ, einem CaCO&sub3;-Produkt, hergestellt von Shiraishi Kogyo Co., Ltd. (mit einem durchschnittlichen Teilchendurchmesser von 200 nm und einer Mohs-Härte von 3), geändert.

Vergleichsbeispiele 21-24

Das thermoplastische gemäß Beispiel 1 verwendete Polyurethanharz wurde wie folgt variiert.
Gemäß den Vergleichsbeispielen 21 und 22 wurden Polyurethan N2301 und N2304, beide hergestellt von Nippon Polyurethane Industries Co., Ltd. und ohne eine polare Gruppe verwendet.
Gemäß Vergleichsbeispiel 23 wurde ein Resin TIM6600, hergestellt von Sanyo Kasei Kogyo Co., Ltd. und das eine -COOH als eine polare Gruppe enthält, verwendet.
Gemäß Vergleichsbeispiel 24 wurde TS9121, hergestellt von Toyobo Co., Ltd., und das eine -SO&sub3;Na als eine polare Gruppe enthält, verwendet.

Vergleichsbeispiel 25:

Das Phenoxyharz gemäß Beispiel 1 wurde weggelassen.

Vergleichsbeispiel 26

Das thermoplastische Polyurethan gemäß Beispiel 1 wurde weggelassen; das Phenoxyharz wurde allein verwendet.

Vergleichsbeispiel 27

Das gemäß Beispiel 1 verwendete Phenoxyharz wurde in Cellunova BTH-1 /2, ein von den Asahi Chemical Industry Co., Ltd., hergestelltes Celluloseharzprodukt geändert.

Vergleichsbeispiel 28

Das gemäß Beispiel 1 verwendete Phenoxyharz wurde in MR110 (mit einer Epoxidgruppe und einer auf Schwefel basierenden polaren Gruppe), ein von Zeon Co., Ltd hergestelltes Vinylchloridharz-Produkt, geändert.

Vergleichsbeispiel 29:

Die Polyisocyanatverbindung von Beispiel 1 wurde weggelassen.
Die Ergebnisse der Bewertung der erhaltenen Bänder sind in den Tabellen 4- bis 6 gezeigt. Wie die Eigenschaften der Bänder zu bewerten sind, wird im Folgenden beschrieben.

- Reibungsdauertest -

Eine Bandprobe wurde um einem 2 mm SUS 303-Stift (mit einer Oberflächenrauheit von 0,2S oder mehr) um 180º gewunden, wobei die Rücküberzugs(ober)fläche der Stift(ober)fläche gegenüber lag. Mit einer Gewichtsbelastung von 20 g wurde das Band anschließend 100 mal bei einer Geschwindigkeit von 120 cm/min um ein Ausschlag von 50 mm hin- und her gependelt, um den Reibungskoeffizient nach dem ersten Durchgang und dem hundertsten Durchgang zu messen und um zu untersuchen, bis zu welchem Grad das Band nach dem hundertsten Durchgang beschädigt war. Die Oberfläche der Magnetschicht des Bandes wurde unter einem Lichtmikroskop bei einer Vergrößerung von 100 begutachtet, um nach den folgenden Kriterien eine Bewertung zu treffen, bis zu welchem Grad das Band beschädigt war. Es ist erwünscht, daß der Reibungskoeffizient so niedrig wie möglich ist, aber ein Reibungskoeffizient von 0,23 oder darunter ist praktisch annehmbar.
O: Es wurde überhaupt kein Schaden beobachtet.
: Einige wenige feine Schäden wurden beobachtet.
X: Das Band wurde bis zu einer beträchtlichen Tiefe beschädigt.

- Oberflächenrauheit -

Unter Verwendung der Vorrichtung zur Bestimmung der Oberflächenrauhigkeit TALYSTEP, hergestellt von Rank Taylor-Hobson Corp., wurde die durchschnittliche Rauheit Ra der Mittelline und die durchschnittliche Rauheit an 10 Punkten Rz bei 0,08 mm Cutoff gemäß dem JIS B-0681 bestimmt.

- Haltbarkeit bzw. Lagerfähigkeit -

Nach der anfänglichen Oberflächenbegutachtung und der Messung des Drop-outs der Bandprobe wurde die Bandprobe bezüglich ihrer Haltbarkeit bzw. Lagerfähigkeit in einer Umgebung von 50ºC und 80% relativer Feuchtigkeit während 7 Tagen gemessen. Für die DO-Messung wurde ein Sony VTR EV-S900 verwendet, und das vorübergehende Verschwinden der Video Output-Signale wurde bei 3 usek. und -10 dB unter Verwendung eines Drop-out-Zählers gemessen.

- Blockieren-

Nach der oben erwähnten Lagerung wurde die Bandprobe bezüglich ihres Blockierens gemessen, um eine Bewertung zu treffen, bis zu welchem Grad nach den folgende Kriterien ein Blockieren eintrat.
O zeigt, daß die Rücküberzugsoberfläche sich natürlich von der magnetischen Oberfläche in tangentialer Richtung der Rolle ablöste, und X zeigt, daß die Rücküberzugsoberfläche an der magnetischen Oberfläche anhaftete.

- Verfärben der Magnetschicht -

Nach der oben erwähnten Lagerung wurde die Oberfläche der Magnetschicht der Bandprobe optisch begutachtet, wobei. O keinen anormalen Befund zeigte und X zeigte, daß eine Verfärbung gefunden wurde.

- Abdruck bzw. Transfer der Rücküberzugsschicht -

Nach der oben erwähnten Lagerung wurde die Oberfläche der Magnetschicht der Bandprobe unter einem Lichtmikroskop mit einer Vergrößerung von 100 begutachtet, um nach den folgenden Kriterien eine Bewertung zu treffen, ob ein Abdruck (Transfer) der Rücküberzugsschicht stattgefunden hatte, oder nicht:
O: Es wurde überhaupt kein Abdruck beobachtet.
: Ein geringer Abdruck wurde beobachtet.
X: Viele Abdrücke in der Größenordnung von 1 mm wurden bei einer Vergrößerung von 100 beobachtet.

- Ausmaß der Drop-Out (DO)-Zunahme -

Nach der wie oben erwähnten Lagerung wurde die Bandprobe im REC/PLAY (Aufnahme/Abspielbetrieb) betrieben, um die Drop-out-(DO)-Messungen vorzunehmen. Das Ausmaß der DO-Zunahme wurde durch Teilen durch den vor der Lagerung gefundenen DO-Wert ermittelt. Tabelle 4 Tabelle 5
VB: Vergleichsbeispiel Tabelle 6
VB: Vergleichsbeispiel
Nachfolgend werden die Ergebnisse der Beispiele und Vergleichsbeispiele besprochen.

- Beispiele 1 bis 6 -

Es traten überhaupt keine schwerwiegenden Probleme auf, das heißt, zufriedenstellende Ergebnisse wurden erhalten.

- Beispiel 7 bis 9 -

Die Oberflächenrauhigkeit ist am niedrigsten bei 5 Gew.-Teilen Asahi Thermal und nimmt mit der Zunahme von Asahi Thermal auf 10 Gew.-Teile und auf 20 Gew.-Teile zu. Die Dauerreibung nimmt bei 20 Gew.-Teilen Asahi Thermal beachtlich ab, wobei ziemlich merkbarer Abdruck bzw. Transfer der Rücküberzugsoberfläche nach der Lagerung beobachtet wurde. Auch das Ausmaß (die Rate) des Drop-out- (DO)Anstiegs nimmt langsam zu, wenn die Menge des Asahi Thermal auf 10 Gew.- Teile und auf 20 Gew.-Teile ansteigt. In anderen Worten neigt anfängliche Laufreibung dazu, der Rate des Drop-out-(DO)-Anstiegs zu nach der Lagerung entgegen zu laufen. Da jedoch der Unterschied der durchschnittlichen Teilchendurchmesser zwischen SB250 und Asahi Thermal nicht sehr groß ist, d. h. 24 nm, liegt die Verschlechterung des DO in einem praktisch akzeptablen Bereich. So kann der optimale Bereich in Abhängigkeit des verwendeten Kassettendecks und des Systems etc. bestimmt werden, welches mit dem Band beladen ist.

- Beispiel 10 -

Wenn die Menge an TF100 0,5 Gew.-Teile beträgt werden im wesentlichen die gleichen Eigenschaften wie in den Beispielen 1 bis 3 erhalten. Jedoch ist dieses Beispiel dem Beispiel 9 im Bezug auf die Dauerreibung bei hoher Temperatur und Beschädigungen leicht unterlegen, aber Beispiel 9 hinsichtlich des Abdrucks der Rücküberzugsschicht nach der Lagerung und der Rate des DO-Anstiegs leicht überlegen. Auf diese Weise kann der optimale Bereich in Abhängigkeit des verwendeten Kassettendecks und des Systems usw. bestimmt werden, welches mit dem Band geladen ist.

- Beispiel 11 -

Wenn die Menge TF100 von 0,5 Gew.-Teilen auf 5 Gew.-Teile erhöht wird, werden die Dauerreibung bei hoher Temperatur und Beschädigungen gegenüber den Parametern in Beispiel 10 verbessert, es steigen aber auch der Abdruck (Transfer) der Rücküberzugsschicht nach der Lagerung und die Rate des DO-Anstiegs leicht an. Auf diese Weise kann der optimale Bereich in Abhängigkeit des verwendeten Kassettendecks und des Systems etc. bestimmt werden, welches - mit dem Band beladen wurde.

- Beispiel 12 -

Obwohl die Menge an TF1700 von 5 Gew.-Teilen auf 10 Gew.-Teilen erhöht wurde können im wesentlichen die gleichen Eigenschaften, wie in Beispiel 11 erhalten werden.

- Beispiel 13 -

Homocal D liegt im Bezug auf die Mohs-Härte unter TF100 und war quantitativ weniger als das in Beispiel 12 vorhanden, aber es wurden im wesentlichen die gleichen Eigenschaften wie in den Beispielen 11 und 12 erhalten. Die Dauerreibung bei hoher Temperatur war geringfügig schlechter als die in den Beispielen 11 und 12, aber praktisch annehmbar.

- Beispiel 14 -

Die Menge Homocal D war größer als die in Beispiel 13. Aus diesem Grunde war die Oberflächenrauheit geringfügig höher als die in Beispiel 11 und der Abdruck (Transfer) der Rücküberzugsschicht wurde schlechter. Jedoch waren alle diese Werte praktisch akzeptabel.

- Beispiel 15 -

Keine schwerwiegenden Probleme traten auf d. h. es wurden zufriedenstellende Werte erhalten.

- Vergleichsbeispiele 1 bis 4 -

Bei allen diesen Beispielen war die anfängliche Reibung für die praktische Verwendung zu hoch.

- Vergleichsbeispiele 5 bis 7 -

Gute Dauerreibung wurde in allen diesen Beispielen erhalten. Jedoch sind diese Bänder in keinster Weise auf praktischem Niveau, weil eine zu große Oberflächenrauheit nach der Lagerung einen beträchtlichen Abdruck (Transfer) der Rücküberzugsoberfläche nach der Lagerung erzeugt und auch das Ausmaß (die Rate) des Drop-out (DO)-Anstiegs zu groß für die praktische Verwendung ist.

- Vergleichsbeispiele 8 bis 11 -

Zwei Rußarten, Conductex SC und Asahi Thermal wurden in Kombination verwendet. Mit dieser Kombination zweier solcher Rußarten kann jedoch die anfängliche Laufreibung nicht gut gegen das Ausmaß des DO-Anstiegs nach der Lagerung ausgeglichen werden. Besonders beim Vergleichsbeispiel 11 werden der Abdruck (der Transfer) der Rücküberzugsoberfläche und die Rate des DO-Anstiegs sogar schlechter.

- Vergleichsbeispiel 12 bis 14-

Anstelle von Conductex SC wurden Raven 1060, #1000 und MA8 mit unterschiedlichem Teilchendurchmesser verwendet. Diese Beispiele lagen bezüglich der Oberflächenrauheit geringfügig unter dem Vergleichsbeispiel 10, wobei die anfängliche Laufreibung gut gegen die Rate (das Ausmaß) des Dropout(DO)- Anstiegs abgeglichen werden konnte.

- Vergleichsbeispiel 15 -

Weil kein anorganisches Pigment eingearbeitet war, steigt der Dauerreibungskoeffizient mit dem Anstieg der Zahl der Banddurchgänge. Dies scheint in einer Änderung in der Oberflächengestalt der Rücküberzugsschicht begründet zu sein. Eine derartige Neigung tritt besonders bei einer hohen Temperatur ein, was zu einem Verschleiß des Rücküberzugs führt.

- Vergleichsbeispiel 16 -

Nur der Hauptruß SE250 wurde in Abwesenheit eines herkömmlichen Rußes verwendet und die Menge anorganischer Pulver TF 100 erhöht. Kein Problem entstand bezüglich der Dauerreibung im Vergleich zu den Beispielen 10 bis 12, aber sowohl der Abdruck (Transfer) der Rücküberzugs(ober)fläche nach der Lagerung als auch das Ausmaß (die Rate) des DO-Anstieges verschlechterten sich.

- Vergleichsbeispiel 17 -

Das anorganischen Pulver wurde in Homocal D geändert und dieses in einer größeren Menge als im Vergleichsbeispiel 16 verwendet. Kein Problem entstand bezüglich der Dauerreibung wie in Beispiel 16 und die Oberflächenrauheit und die Rate des DO-Anstieges wurden etwas gegenüber denen in Vergleichsbeispiel 16 verbessert. Jedoch wurde keine Verbesserung hinsichtlich des Abdrucks (Transfers) der Rücküberzugsschicht nach der Lagerung gefunden.

- Vergleichsbeispiel 18 -

Es wurden anorganische Pulver mit einem größeren primären Teilchendurchmesser als in Vergleichsbeispiel 16 verwendet. Es ergab sich kein Problem bezüglich der Dauerreibung wie in Vergleichsbeispiel 16, aber sowohl die Rate (das Ausmaß) des DO-Anstiegs als auch der Abdruck bzw. Transfer der Rücküberzugsschicht wurden schlechter.

- Vergleichsbeispiel 19 -

Die Rate des DO-Anstieges wurde gegenüber dem Vergleichsbeispiel 16 verbessert. Da der Teilchendurchmesser des anorganischen Pigments kleiner als der von Ruß war, war das Band jedoch nach dem hundertsten Durchgang der Dauerreibung bei 20ºC beschädigt. Außerdem neigte die Dauerreibung bei hoher Temperatur dazu anzusteigen, wodurch die Beschädigung verschlimmert wurde.

- Vergleichsbeispiel 20 -

Anorganische Pulver mit einem zu Vergleichsbeispiel 18 ähnlichen Teilchendurchmesser aber mit einer um ¹/&sub4; niedrigeren Mohs-Härte als in Vergleichsbeispiel 18 wurden verwendet. Es entstand kein Problem bezüglich der Dauerreibung, wie in Vergleichsbeispiel 18. Jedoch verschlechterte sich der Abdruck (Transfer) der Rücküberzugsoberfläche nach der Lagerung und die Rate des DO- Anstieges wurde auch noch schlechter.

- Vergleichsbeispiel 21 bis 24 -

In den Vergleichsbeispielen 21, 22, 23 und 24 enthielt das thermoplastische Polyurethan keine polare Gruppe und es wurden diejenigen mit einer -COOH und einer -SO&sub3;Na verwendet. Aus diesem Grund verschlechterte sich die Dispersion von Ruß im Vergleich zur Verwendung eines thermoplastischen Polyurethans mit einer NH&sub2;-Gruppe, und es wurde auch keine zufriedenstellende Oberflächenrauhheit erreicht, sogar wenn für die Dispersion viel Zeit in Anspruch genommen wurde. Folglich verschlechterte sich der Abdruck (Transfer) der Rücküberzugsoberfläche.

- Vergleichsbeispiel 25 -

Es wurde kein Phenoxyharz verwendet. Die Dauerreibung bei hoher Temperatur und Beschädigungen verschlechterten sich.

- Vergleichsbeispiel 26 -

Ein nur aus Phenoxyharz bestehendes Bindemittel wurde verwendet. Es war schwierig den Ruß zu dispergieren und der Abdruck (Transfer) der Rücküberzugsoberfläche verschlechterte sich.

- Vergleichsbeispiel 27 -

Es wurde ein Celluloseharz anstelle des Phenoxyharzes verwendet. Es entstand kein schwerwiegendes Problem bezüglich der anfänglichen Eigenschaften. Jedoch verfärbte sich nach der Lagerung die Magnetschicht mit beträchtlichen Anstieg des Dropouts.

- Vergleichsbeispiel 28 -

Es wurde das Vinylchloridharz anstelle des Phenoxyharzes verwendet. Die Dauerreibung bei hoher Temperatur stieg wahrscheinlich aufgrund der Tatsache an, daß dieses Harz eine hohe Glasübergangstemperatur Tg hatte und auch die Rate des Drop-out (DO)-Anstieges nach der Lagerung wurde hoch.

- Vergleichsbeispiel 29 -

Ein Bindemittel, aus dem die Polyisocyanatverbindung entfernt wurde, wurde verwendet. Blockieren trat nach Lagerung bei hoher Temperatur auf, und so verknäulte sich das Band im Deck.
Wie aus dem Vorhergehenden zu verstehen ist, kann die vorliegende Erfindung erfolgreich ein magnetisches Aufzeichnungsmedium mit einer Rücküberzugsschicht bereitstellen, die eine verringerte Laufreibung und eine verbesserte Verschleißbeständigkeit sicherstellt, und die die anfängliche Laufleistung sogar nach lang dauernder Lagerung oder Lagerung bei hoher Temperatur und Feuchtigkeit aufrecht erhalten kann, die wahrscheinlich keine Korrosionsschäden oder andere Schäden an der Magnetschicht verursacht und weniger empfindlich für die auffällige Verschlechterung des anfänglichen Drop-out-Niveaus oder der Fehlerquote ist.
Die japanische Patentanmeldung Nr. 354188/1996 ist hierin als Referenz eingearbeitet.
Obwohl einige bevorzugte Ausführungsformen beschrieben worden sind, können viele Modifikationen und Variationen bezüglich der Erfindung im Hinblick auf die obigen Beschreibung gemacht werden. Es ist daher zu verstehen, daß die Erfindung auch in anderer Form als in der besonders beschriebenen innerhalb des Schutzumfangs, wie er durch die folgenden Ansprüche definiert ist, praktisch ausgeführt werden kann.

Claims

1. Magnetisches Aufzeichnungsmedium mit einem nicht-magnetischen Trägersubstrat und einer Magnetschicht auf einer Oberfläche davon und einer Rücküberzugsschicht auf seiner anderen Oberfläche, wobei die Rücküberzugsschicht ein nicht-magnetisches in einem Bindemittel dispergiertes Pulver enthält,

dadurch gekennzeichnet, daß

die Rücküberzugsschicht Ruß und ein anorganisches Pulver als nicht-magnetisches Pulver enthält,

der Ruß eine Rußart mit einem durchschnittlichen primären Teilchendurchmesser von 40 bis 70 nm enthält,

das anorganische Pulver einen durchschnittlichen primären Teilchendurchmesser von 40 bis 150 nm und eine Mohs-Härte von wenigstens 3 hat,

das Gewichtsverhältnis Ruß zu anorganischem Pulver 100 : 0,5 bis 100 : 10 ist und

das Bindemittel ein Phenoxyharz, ein thermoplastisches Polyurethanharz mit einer Aminogruppe in seinem Molekül und eine Polyisocyanatverbindung beinhaltet.

2. Magnetisches Aufzeichnungsmedium nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Rußart mit einen durchschnittlichen primären Teilchendurchmesser von 40 bis 70 nm 80 bis 100 Gew.-% des in der Rücküberzugsschicht enthaltenen Rußes ausmacht.

3. Magnetisches Aufzeichnungsmedium nach Anspruch 1, \ dadurch gekennzeichnet, daß die Rücküberzugsschicht zusätzlich zur genannten Rußart eine Rußart mit einem durchschnittlichen primären Teilchendurchmesser von mehr als 70 nm, jedoch gleich oder kleiner 100 nm enthält.

4. Magnetisches Aufzeichnungsmedium nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das anorganische Pulver eine Mohs-Härte von 3 bis 6 hat.