DE3514649A1

DE3514649A1 - Magnetisches aufzeichnungsmedium

Info

Publication number: DE3514649A1
Application number: DE19853514649
Authority: DE
Inventors: Takamitsu Asai; Masaaki Odawara Kanagawa Fujiyama
Original assignee: Fuji Photo Film Co Ltd
Current assignee: Fujifilm Holdings Corp
Priority date: 1984-04-23
Filing date: 1985-04-23
Publication date: 1985-10-31
Anticipated expiration: 2005-04-24
Also published as: DE3514649C2; US4911997A; JPS60224121A; NL8501157A; JPH0630142B2

Description

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Die Erfindung betrifft ein magnetisches Aufzeichnungsmedium mit einem nichtmagnetischen Träger und einer darauf vorgesehenen magnetischen Schicht, die eine ferromagnetische Substanz enthält.

Das erfindungsgemäße magnetische Aufzeichnungsmedium dient zum Aufzeichnen von Signalen innerhalb eines breiten Wellenlängenbereiches und ist in Form einer Drehscheibe einsetzbar

Für die magnetische Aufzeichnung und Wiedergabe sind bisher magnetische Aufzeichnungsmedien verwendet worden, die dadurch erhalten werden, daß eine ferromagnetische Substanz, die aus nadeiförmigen Kristallen des γ -Fe O oder des

2 3 CrO besteht, in einem Bindemittel dispergiert und die

dadurch erhaltene Überzugszusammensetzung auf einen nichtmagnetischen Träger aufgetragen wird. In neuerer Zeit hat sich ein Bedürfnis nach einer Erhöhung der Aufzeichnungsdichte ergeben, damit die Aufzeichnungskapazität vergrößert und eine Miniaturisierung erzielt werden kann. Bei der bekannten Verwendung eines nadelförmigen magnetischen Pulvers ist es hierbei er forder 1 ich, die Maximalgröße des nadel-

förmigen magnetischen Kornes in ausreichender Weise auf weniger als eine Aufzeichnungswellenlänge oder Aufzeichnungsbitlänge zu verkleinern, so daß ein für das Aufzeichnen mit hoher Dichte geeignetes Aufzeichnungsmedium erhalten wird. Zur Erzielung einer kürzesten Aufzeichnungswellenlänge von etwa 1 μπ\ ist bereits ein nadeiförmiges Magnetpulver mit einer Korngröße von etwa 0,3 μΐη praktisch verwendet worden.

Um Aufzeichnungsmedien zu erhalten, mit denen in Zukunft eine Erhöhung der Aufzeichnungsdichte möglich ist, müßte die Korngröße des nadeiförmigen magnetischen Pulvers weiter verringert werden. Bei den erforderlichen geringen Korngrößen des nadeiförmigen magnetischen Pulvers ist jedoch die Dicke sehr fein, z.B. 10 nm oder weniger und das Kornvolumen sehr

-17 3
klein, z.B. 10 cm oder weniger, was zu der' Schwierig~ keit führt, daß die magnetischen Eigenschaften infolge thermischer Bewegung und Oberflächeneffekte verschlechtert werden und sich eine ausreichende Orientierung nicht erzielen läßt, auch wenn ein Magnetfeld an der magnetischen Beschichtung angelegt wird.

In einem magnetisehen Aufzeichnungsmedium, das mit einer Überzugszusammensetzung beschichtet ist, die eine nadeiförmige magnetische Substanz mit einem Nadelverhältnis

(lange Achse/kurze Achse) von mehr als 10 dispergiert enthält, bleibt aufgrund der Nadelform die Auflage- oder Uberzugsrichtung bestehen, so daß bei Verwendung des magnetischen Aufzeichnungsmediums in Form einer Drehscheibe oder Drehplatte Schwankungen der Ausgangsleistung auftreten, deren Periode der Umlaufzeit der Scheibe oder Platte entspricht.

Demgemäß sind magnetische Aufzeichnungsmedien vorgeschlagen worden, in denen als ferromagnetische Substanz ein hexagonaler Ferrit verwendet wird, der plattenförmig ist und dessen Achse leichter Magnetisierbarkeit in senkrechter Richtung zur Plattenoberfläche verläuft. Die Aufzeichnungsmedien werden einer magnetischen Orientierung in der Längsrichtung innerhalb ihrer Ebenen unterzogen (japanische Patentanmeldung OPI (Kokai) Nr. 6525/1985 und 6526/1983). Diese magnetischen Aufzeichnungsmedien, in denen hexagonale Ferrite verwendet werden, weisen jedoch den Nachteil auf, daß die Ausgangs leistung bei hohen Frequenzen hoch, bei niedrigen Frequenzen jedoch klein ist.

Aufgabe der Erfindung ist es demgemäß, ein magnetisches Aufzeichnungsmedium vorzusehen, bei dem die Nachteile des Standes der Technik überwunden sind, dessen Ausgangsleistung innerhalb eines breiten, sich von langen Weilen bis zu kurzen

Wellen er streckenden WeIlenlängenbereiches verbessert ist und das in Form einer Drehscheibe oder Drehplatte mit geringeren rotationsabhängigen Schwankungen der Ausgangsleistung verwendbar ist.

Die erfindungsgemäße Lösung dieser Aufgabe ergibt sich aus den Patentansprüchen.

Das erfindungsgemäße magnetische Aufzeichnungsmedium umfaßt einen nichtmagnetischen Träger und eine darauf vorgesehene magnetische Schicht, die eine ferromagnetische Substanz enthält, wobei die magnetische Schicht eine Mehr Schichtstruktur aufweist, die aus einer unteren, eine ferromagnetische Substanz mit Teilchen einer el 1ipsoidalen Form und einem Längenverhältnis von langer Achse zu kurzer Achse von 1,5 oder mehr und einer Sättigungsmagnetisierung von 60 emE/g (B /p = 0,075

3 s

Tem /g) oder mehr enthaltenden Schicht und einer oberen Schicht besteht, die eine ferromagnetische Substanz mit plattenförmigen Teilchen eines hexagonalen Kristallsystems enthält, deren Achse leichter Magnetisierbarkeit in senkrechter Richtung zur Plattenoberfläche verläuft.

Es wurde gefunden, daß die Ausgangsleistung bei niedrigen Frequenzen gesteigert und die von der Umlaufzeit abhängigen

Schwankungen der Ausgangsleistung unterdrückt werden können durch die kombinierte Verwendung einer plattenförmigen ferromagnetischen Substanz und einer el 1ipsoidförmigen ferromagnetischen Substanz, bei der das Längenverhältnis von langer Achse zu kurzer Achse 1,5 bis 10 und die Sättigungs-

3 magnetisierung mindestens 60 emE/g (B / ρ = 0,075 Tem /g)

s beträgt^ in einer Laminar struktur, bei der eine die zuletzt erwähnte ferromagnetische Substanz enthaltende Schicht an der Trägerseite und eine die zuerst erwähnte ferromagnetische Substanz enthaltende andere Schicht darauf vorgesehen ist.

Demgemäß wird ein magnetisches Aufzeichnungsmedium vorgesehen, mit einem nichtmagnetischen Träger und einer darauf vorgesehenen magnetischen Schicht, die eine ferromagnetische Substanz enthält, wobei die magnetische Schicht eine Mehrschichtstruktur aufweist, die aus einer unteren, eine ferromagnetische Substanz in einer el 1ipsoidalen Form mit

1,5 = lange Achse i _{10 und mit einer Sättigungs}. kurze Achse .

magnetisierung von mindestens 60 emE/g (B /p = 0,075

• 3 · s

Tem /g) enthaltenden Schicht und einer oberen Schicht, die eine ferromagnetische Substanz mit einem plattenförmigen hexagonalen System enthält, dessen Achse leichter Magnetisierbarkeit in senkrechter Richtung zur Plattenoberfläche liegt, besteht. Vorzugsweise weist die obere Schicht eine

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Dicke von 0,1 bis 10 μm, insbesondere 0,1 bis 5 μm und die untere Schicht eine Dicke von 0,1 bis 20 μηη, insbesondere 0,1 bis 10 μηη auf.

Beispiele der ferromagnetIschen Substanz mit dem plattenförmigen hexagonalen System, dessen Achse leichter Magnetisierbarkeit in senkrechter Richtung zur Plattenoberfläche liegt, und die im magnetisehen Aufzeichnungsmedium in der oberen Schicht verwendet wird, sind hexagonale Ferritpulver wie Pulver aus Bariumferrit, Strontiumferrit, Bleiferrit und Calciumf errit, Mangan-Bismut-Legierungen und hexagonale Cobalt legierungen. Mit Co substituierte Produkte aus Bariumferrit und Strontiumferrit werden bevorzugt. Die hexagonalen und plattenförmigen ferromagnetisehen Substanzen des erfindungsgemäßen magnetischen Aufzeichnungsmediums weisen vorzugsweise einen Plattendurchmesser (mittlere Korngröße) von 0,01 bis 10 μηη und in mehr bevorzugter Weise von 0,03 bis 0,10 μηη und eine Plattendicke (mittlere Dicke) von vorzugsweise 0,003 bis 5 μηη und in mehr bevorzugter Weise von 0,015 bis 0,05 μπι auf. Sie lassen sich nach bekannten Verfahrensweisen herstellen. Das Plattenverhältnis (Plattendurchmesser zu Plattendicke) beträgt vorzugsweise 2 oder mehr und in mehr bevorzugter Weise 3 bis 10.

Die ferromagnetische Substanz mit dem plattenförmigen hexagonalen System weist eine Koerzitivfeidstärke Hc von 400 bis 2000 Oe (31,8 bis 159,0 kA/m), vorzugsweise 500 bis 1500 Oe (39,8 bis 119,4 kA/m) und eine Sättigungsmagnetisierung von

. 3 mindestens 30 emE/g (B /P = 0,038 Tem /g), vorzugsweise

s 3

von 50 bis 65 emE/g (B / ρ = 0,063 bis 0,082 Tem /g) auf.

s
Vorzugsweise ist die Koerzitivfeidstärke dieser ferromagnetischen Substanz derjenigen der ferromagnetisehen Substanz in der el 1ipsoidalen Form gleich oder größer als diese.

Beispiele brauchbarer el 1ipsoidaler ferromagnetischer Substanzen, die in der unteren Schicht des erfindungsgemäßen magnetischen Aufzeichnungsmediums verwendbar sind, sind ellipsoidale ferromagnetische Substanzen vom Eisenoxidtyp, denen Co zugegeben worden ist, wie sie z.B. in der japanischen Patentanmeldung Nr. 186923/1982 offenbart worden sind. Diese el 1ipsoidalen ferromagnetisehen Substanzen des Eisen oxidtyps, denen Co zugegeben worden ist, lassen sich unter Beibehaltung ihrer Form in legierte ferromagnetische Substanzen umwandeln, z.B. durch Reduzieren in einem Wasserstoffstrom. Die el 1 ipsoidalen ferromagnetisehen Substanzen des Eisenoxidtyps mit zugegebenem Co und die reduzierten legierten ferromagnetisehen Substanzen werden mit einer Sättigungsmagnetisierung von mindestens 60 emE/g (B Ip =

3
0,075 Tem /g), vorzugsweise von 70 bis 130 emE/g

3
(B /ρ = 0,088 bis 0,163 Tem /g) eingesetzt, weil bei

s
einer Sättigungsmagnetisierung unterhalb von 60 emE/g

3
(B /p = 0,075 Tem /g) die Ausgangsleistung bei der

s
Wiedergabe unzureichend ist.

In zusätzlicher Weise weist die ellipsoidale ferromagnetische Substanz vorzugsweise eine Koerzitivfeidstärke von 400 bis 1000 Oe (31,8 bis 79,6 kA/m) und in mehr bevorzugter Weise von 500 bis 900 Oe (39,8 bis 71,7 kA/m) und eine Korngröße (lange Achse) von 0,01 bis 10 nm und in mehr bevorzugter Weise von 0,05 bis 0,5 μπι auf.

Unter dem in dieser Beschreibung verwendeten Begriff "'ellipsoidale Form" ist eine el 1 ipsoidähnl iche Form oder eine fast el 1ipsoidähnliche nadelähnliche Form zu verstehen, bei der 1, 5 <^ J_a.nge_Ac h s^e < 10 ist.

kurze Achse

Zusätzlich zu der vorstehend beschriebenen ferromagnetisehen Substanz lassen sich den oberen und unteren magnetischen Schichten des erfindungsgemäßen magnetischen Aufzeichnungsmediums wahlweise Bindemittel und Zusätze wie Dispergiermittel, Schmiermittel, Schleifmittel, antistatische Mittel usw. zugeben.

-H-

Geeignete Bindemittel, die bei der Erfindung verwendbar sind, umfassen bekannte thermoplastische Harze, hitzehärtbare Harze und Mischungen daraus.

Geeignete thermoplastische Harze sind diejenigen, die einen

ο
Erweichungspunkt von etwa 150 C oder weniger, ein mittleres Molekulargewicht von etwa 10.000 bis 200.000 und einen Polymerisationsgrad von etwa 200 bis 2.000 aufweisen, z.B. Vinyl chi or id-Vinyl acetat-Copolymer isate, Vinyl chlorid-Vinylacetat-Maleinsäure-Copolymerisate, Vinylchlorid-Vinylidenchlor id-Copolymer isate, Vinylchlor id-Acrylni tr i1-Copolymerisate, Acryiat-Acrylnitri1-Copolymerisate, Acrylat-Vinylidenchlor id-Copolymer isate, Acryl at-Styrol-Copolymer isate, Methacrylat-Acrylnitri1-Copolymerisate, Methacrylat-Vinylidench1 orid-Copolymerisate, Methacrylat-Styrol-Copolymerisate, Urethanelastomere, Polyvinylfluorid, Vinylidenchlor id-Acrylnitr i1-Copolymer isate, Butadien-Acrylni tr i1-Copolymerisate, Polyamidharze, Polyvinyibutyraldehyd, * Cellulosederivate wie CeI1uloseacetatbutyrat, Cellulosediacetat, Cellulosetriacetat, CeIlulosepropionat, Nitrocellulose und ähnliche, Styrol-Butadien-Copolymerisate, Polyesterharze, verschiedene synthetische thermoplastische Harze auf Basis synthetischer Kautschuke wie Polybutadien, Polychloropren, Polyisopren und Styrol-Butadien-Copoly-

merisate und Mischungen daraus.

Geeignete hitzehärtbare Harze weisen in einer Überzugslösung ein Molekulargewicht von etwa 200.000 oder weniger auf. Beim Überziehen und Trocknen wird das Molekulargewicht aufgrund von Reaktionen wie Kondensationen, Additionsreaktionen und ähnlichen unendlich groß. Von diesen Harzen sind die bevorzugten diejenigen, die vor ihrer thermischen Zersetzung weder erweichen noch schmelzen. Repräsentative Beispiele dieser Harze sind Pheno1-Forma 1in-Novolak-Harze, Phenol-Formalin-Resol-Harze, Phenol-Furfural-Harze, Xylol-Formaldehyd-Harze, Harnstoffharze, Melaminharze, trocknende ölmodifizierte Alkydharze, Carbolsäuremodifizierte Alkydharze, Maleinsäuremodifizierte Alkydharze, ungesättigte Polyesterharze, Epoxidharze und Härter wie Polyamine, Säureanhydride, Polyamidharze und ähnliche, feuchtigkeitshärtende, mit Isocyanatendgruppen versehene Polyesterharze, feuchtigkeitshärtende, mit I socyanatgruppen versehene Polyether harze, Polyisocyanatvorpolymerisate wie Verbindungen mit drei oder mehr I socyanatgruppen in einem Molekül, die durch Reaktion von Diisocyanaten und Triolen, Trimeren und Tetrameren niedrigen Molekulargewichts von Di isocyanaten erhalten werden, Polyisocyanatvorpolymerisate und Harze mit aktiven Wasser stoff atomen wie Polyesterpolyole,

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Polyetherpolyole, Aery 1säurecopolymerisate, Maleinsäurecopolymer isate, 2-Hydroxyethylmethacrylatcopolymerisate, p-Hydroxystyrolcopolymerisate und ähnliche, und Mischungen daraus.

Von diesen Bindemitteln werden die Vinylchlorid-Vinylacetat-Maleinsäureanhydrid-Copoiymerisate vorzugsweise und mit besten Ergebnissen zusammen mit den erfindungsgemäß eingesetzten ferromagnetisehen Substanzen verwendet.

Diese Bindemittel lassen sich einzeln oder in Kombination miteinander einsetzen und es können diesen Bindemitteln andere Zusätze zugegeben werden. Das gewichtsbezogene Mischungsverhältnis von Bindemittel zu ferromagnetischer Substanz ist derart, daß S bis 400 Gewichtsteile, vorzugsweise 10 bis 200 Gewichtsteile des Bindemittels auf 100 Gewichtsteile der f er romagneti sehen Substanz konrmen.

Geeignete Dispergiermittel sind Fettsäuren, die etwa 12 bis 18 Kohlenstoffatome enthalten und durch die allgemeine Formel R GOOH dargestellt werden, in der R 1 1

eine Alkylgruppe oder Alkeny!gruppe mit etwa 11 bis 17 Kohlenstoffatomen ist, z.B. Caprylsäure, Caprinsäure, Laurinsäure, Myristinsäure, Palmitinsäure, Stearinsäure,

Ölsäure, Elaidinsäure, Linolsäure, Linolensäure, Stearoisäure und ähnliche, metallische Seifen, die Salze der Alkalimetalle (Li, Na, K usw.) oder Salze der Erdalkalimetalle (Mg, Ca, Ba usw.) und den vorstehend erwähnten Fettsäuren enthalten, fluorenthaltende Verbindungen der vorstehend erwähnten Fettsäureester, Amide der vorstehend erwähnten Fet tsäuren , Polyalkylenoχid-Alkyl phosphor säure-Ester, Lecithin, quaternäre TrialkyIpolyolefinoxyammoniumsalze (Alkyl: C-C , Olefin: Ethylen, Propylen usw.)

15
und ähnliche. In zusätzlicher Weise lassen sich höhere Alkohole mit 12 oder mehr Kohlenstoffatomen und deren Schwefelsäureester verwenden. Diese Dispergiermittel werden im allgemeinen in einem Anteil von etwa 1 bis 20 Gewichtsteile auf 100 Gewichtsteile des Bindemittels eingesetzt.

Geeignete Schmiermittel, die bei dem erfindungsgemäßen Aufzeichnungsmedium verwendbar sind, umfassen Siliconöle wie Dialkylpolysiloxane (Alkyl: C -C), Dialkoxypoly-

15 siloxane (Alkoxy: C -C), Monoalkylmonoalkoxypoly-

1 4
siloxane (Alkyl: C - C , Alkoxy: C -C), Phenyl-

15 Ik

polysiloxane und Fluoralkylpolysiloxane (Alkyl: C - C ),

1 5 feine elektrisch leitende Pulver wie Graphitpulver, feine anorganische Pulver wie Molybdändisulfidpulver und Wolframdisulfidpulver, feine Kunst stoff pulver wie Polyethylen-,

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Polypropylen-, Ethylen-Viny!chlorid-Copolymerisat- und Polytetrafluorethylenpulver, «-olefin-Polymerisate, bei normaler Temperatur flüssige ungesättigte aliphatische Kohlenwasserstoffe (in denen die Doppelbindung des n-Olefins an ein Endkohlenstoffatom gebunden ist (Anzahl der Kohlenstoffatome: etwa 20), Fettsäureester, die aus monobasischen Fettsäuren mit C - C und mono-

12 20 hydrischen Alkoholen mit C-C erhalten werden, und

3 12

Fluorkohlenstoffe. Diese Schmiermittel werden im allgemeinen in einem Anteil von etwa 0,2 bis 20 Gewichtsteile auf 100 Gewichtsteile des Bindemittels eingesetzt.

Typische Schleifmittel, die sich bei dem erfindungsgemäßen Aufzeichnungsmedium verwenden lassen, umfassen vorher geschmolzenes Aluminiumoxid, Siliciumcarbid, Chromoxid (Cr O ), Korund, Diamant, synthetischer Korund, synthe-

2 3
tischer Diamant, Granat, Schmirgel (Hauptbestandteil: Korund und Magnetit) und ähnliche. Diese Abriebmittel weisen im allgemeinen eine Mohs'sche Härte von 5 oder mehr und eine mittlere Korngröße von 0,05 bis 5 μπι, vorzugsweise 0,1 bis 2 μηη auf und werden im allgemeinen in einem Anteil von 0,5 bis 20 Gewichtsteile auf 100 Gewichtsteile des Bindemittels eingesetzt.

Bei dem erfindungsgemäßen Aufzeichnungsmedium verwendbare antistatische Mittel umfassen feine elektrisch leitende Pulver wie Ruß und Rußpfropfpolymerisate, natürliche oberflächenaktive Mittel wie Saponin, nichtionisehe oberflächenaktive Mittel wie solche auf Alkylenoxidbasis, Glycerinbasis und Glycidolbasis , kationische oberflächenaktive Mittel wie höhere Allylamine, quaternäre Anrnoniumsalze, heterocyklisehe Verbindungen wie Pyridin und ähnliche, Phosphonium- oder SuIfoniumsalze und ähnliche, anionische oberflächenaktive Mi ttel , die Säuregruppen wie Carbonsäure-, SuI fonsäure-, Phosphonsäure-, Sulfat-, Phosphatgruppen und ähnliche enthalten, und amphotere oberflächenaktive Mittel wie Aminosäuren, Aminosulfonsäuren und Schwefelsäure- oder Phosphorsäureester von Aminoalkoholen und ähnliche.

Die vorstehend erwähnten feinen elektrisch leitenden Pulver werden im allgemeinen in einem Anteil von 0,2 bis 20 Gewichtsteile auf 100 Gewichtsteile des Bindemittels gegeben und die oberflächenaktiven Mittel werden im allgemeinen in einem Anteil von 0,1 bis 10 Gewichtsteile auf 100 Gewichtsteile des Bindemittels gegeben.

Diese oberflächenaktiven Mittel lassen sich einzeln oder in Kombination miteinander einsetzen. Sie werden im allgemeinen

als antistatische Mittel, jedoch in einigen Fällen zu anderen Zwecken eingesetzt, z.B. zum Verbessern der Dispergierbarkeit, der magnetischen Eigenschaften und der Schmiereigenschaften oder als Hilfsmittel zur Bildung des Überzugs.

Die Harzkomponente des Bindemittels in der magnetischen Schicht des erfindungsgemäßen Aufzeichnungsmediums wird in einem Anteil von etwa 10 bis 100 Gewichtsteile, vorzugsweise 13 bis 50 Gewichtsteile auf 100 Gewichtsteile der ferromagnetischen Substanz eingesetzt.

Die magnetische Schicht des erfindungsgemäßen Aufzeichnungsmediums wird durch Dispergieren einer ferromagnetisehen Substanz in einem Bindemittel, Zusatzmittel und Lösungsmittel zur Herstellung einer Uberzugszusanrmensetzung, Auftragen der Uberzugszusanrmensetzung auf einen Träger, Orientieren der Schicht und nachfolgendes Trocknen hergestellt. Die ferromagnetische Substanz, das Bindemittel, das Dispergiermittel, das Schmiermittel, das Schleifmittel, das antistatische Mittel und das Lösungsmittel werden miteinander vermischt und geknetet, um die magnetische Uberzugszusanrmensetzung zu ergeben. Zum Zwecke des Knetens werden das ma-, gnetische Pulver und die anderen vorstehend aufgeführten Bestandteile gleichzeitig oder getrennt in eine Knetmaschine

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eingegeben. Zum Beispiel wird ein Magnetpulver einem Lösungsmittel zugegeben, das ein Dispergiermittel enthält, und im Verlauf einer bestimmten Zeitdauer geknetet, um eine magnetische Überzugszusarrmensetzung zu ergeben.

Zum Kneten und Dispergieren der magnetischen Überzugszusarrmensetzung werden verschiedene Knetmaschinen eingesetzt, z.B. Duowalzwerke, Dreiwaizenmühlen, Kugelmühlen, Tronrmelmühlen, Sandmühlen, Szegvari-Zerkleinerer, Hochgeschwindigkei ts-Krei se ldi spergiermi scher , Hochgeschwindigkeits-Ge-Steinsmahlwerke, Hochgeschwindigkeitsmi scher, Homogenisiermaschinen, Ultraschal1-Dispergiermaschinen und ähnliche. Die Knet- und Dispergiertechniken sind beschrieben in T.C. Patton, "Paint Flow and Pigment Dispersion", veröffentlicht von John Wiley & Sons (196Ψ) und in den US-Patentschriften 2 581 k14 und 2 855 156.

Das Aufbringen der magnetischen Aufzeichnungsschicht auf den Träger läßt sich durchführen mit Beschichtungsverfahren wie Luftrakel-, Klingen-, Stab-, Extrudier-, Luftmesser-, Quetsch-, Eintauch-, Umkehrrollen-, Übertragungsrollen-, Gravierungs-, Auf tupf-, Gieß-, Sprüh- und Dral^beschichtung und ähnliche. Andere Beschichtungsverfahren sind auch anwendbar. Diese Verfahren sind beschrieben in "Coating Kogaku

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(Coating Engineering)", Seiten 253 bis 277, veröffentlicht von Asakura Shoten, Tokyo (20. März 1971).

Die auf vorstehend erwähnte Weise auf den Träger aufgetragene magnetische Schicht wird getrocknet, nachdem der Überzug, falls erforderlich, einer Orientierungsbehandlung der magnetischen Substanz in der Schicht unterzogen worden ist. Falls erforderlich wird die magnetische Schicht einer Oberflächenglättung unterzogen oder zur benötigten Form geschnitten, um ein erfindungsgemäßes magnetisches Aufzeichnungsmedium zu erhai ten.

Erfindungsgemäß wird im einzelnen gefunden, daß wenn die magnetische Schicht einer Oberflächenbehandlung unterzogen wird, ein magnetisches Aufzeichnungsmedium erhalten wird, das zusätzlich zu einer glatten Oberfläche auch eine hervorragende Abriebfestigkeit aufweist. Hierzu kann vor dem Trocknen eine Behandlung zur Oberf1ächenglättung oder nach dem Trocknen eine Kalandrierbehandlung durchgeführt werden.

Als Träger einsetzbar sind z.B. Polyester wie Polyethylenterephthalat und Polyethylen-2,6-Naphthalat, Polycarbonate, Polyamide, Polyimide, Polyamidimide, Polyolefine wie Polypropylen, Cellulosederivate wie Cellulosetriacetat und

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Cellulosediacetat und ähnliche.

Befindet sich der nichtmagnetische Träger in der Form einer Folie, eines Bandes, einer Platte oder Karte, kann dieser einer rückseitigen Beschichtung auf der Seite, die der magnetischen Schicht gegenüberliegt, unterzogen werden, um statische Aufladungen, ein Durchdrücken der magnetischen Schicht und Gleichlauf Schwankungen zu vermeiden und um die Festigkeit des magnetischen Aufzeichnungsmediums zu verbessern und die Rückseite zu mattieren.

Diese rückseitige Schicht wird durch Vermischen, Kneten und Dispergieren von mindestens einem aus den vorstehend angegebenen Schmiermitteln, Schleifmitteln und antistatischen Mitteln bestehenden Zusatzstoff und wahlweise einem Dispergiermittel mit einem der vorstehend angegebenen Bindemittel und Überzugslösungsmittel und Auftragen der erhaltenen Überzugszusarrmensetzung auf die Rückseite des Trägers in der vorstehend angegebenen Weise und nachfolgendes Trocknen hergestellt. Es läßt sich entweder die vorstehend beschriebene magnet i sehe Schicht oder die rückseitige Schicht zuerst auf dem Träger vorsehen.

Die üblicherweise verwendeten, bevorzugten Zusatzstoffe sind

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Ruß, Graphit, Kalk, Cr O , TiO , CaCO , _e-Fe O

2 3 2 3 2 3 und Siliconöle, die einzeln oder in Kombination miteinander verwendbar sind. Als Bindemittel werden die vorstehend angegebenen hitzehärtbaren Harze bevorzugt.

Die Zusatzstoffe werden im Falle anorganischer Verbindungen in einem Anteil von etwa 20 bis &5 Gewichts-%, vorzugsweise 30 bis SO Gewichts-% des gesamten Festkörpergehalts der rückseitigen Schicht und im Falle organischer Verbindungen in einem Anteil von etwa 0,1 bis 30 Gewichts-%, vorzugsweise 0,2 bis 20 Gewichts-% zugegeben. Die Dicke der rückseitigen Schicht auf Trockenbasis läßt sich in zweckmäßiger Weise je nach der Gesamtdicke, der Anwendung, der Form und des Anwendungszweckes des magnetischen Aufzeichnungsmediums in einem Bereich bis zu maximal etwa 5 »m auswählen.

Erfindungsgemäß wird ein magnetisches Aufzeichnungsmedium vorgesehen, dessen Ausgangsleistung innerhalb eines breiten Bereiches von langen Wellenlängen bis zu kurzen Wellenlängen vergrößert ist, und das in Form einer Drehscheibe oder Drehplatte geringere umlaufzeitabhängige Schwankungen der Ausgangsleistung ergibt.

Anhand der nachstehenden Beispiele und der Zeichnung wird die Erfindung näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 eine graphische Darstellung der Beziehung zwischen der Frequenz eines Aufzeichnungssignals und den Minimalwerten der mit der Ifrnlaufzeit eines rotierenden Aufzeichnungsträgers periodisch schwankenden, über einen Magnetkopf umgesetzten Ausgangsleistung.

In den nachfolgenden Beispielen sind alle Mengenanteile gewichtsbezogen, wenn nicht anders angegeben.

Mit Co substituierter Ba-Ferrit (plattenförmiges Korn mit mittlerem Korndurchmesser von 0,1 μηη, einem Verhältnis von Plattendurchmesser zu Plattendicke von 3,3, einer mittleren Plattendicke von 0,03 μτη, einer Koerzitivfeidstärke von 660 Oe (52,5 kA/m) und einer Sättigungsmagnetisierung von

58 emE/g (B /p = 0,073 Tem /g) 300 Teile

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Graphitpulver 15 Teile Vinylchlorid-Vinylacetat-Maieinsäureanhydrid-Copolymerisat (Polymerisationsgrad: 450) _ 45 Teile Amylstearat 10 Teile Lecithin 3 Teile

Chromoxid (Cr O) 5 Teile

2 3
Methylethylketon 3OQ Teile

Toluol 300 Teile

Die vorstehend angegebenen Bestandteile wurden miteinander vermischt und unter Umrühren in einer Sandmühle dispergiert.

Eisenoxid mit zugegebenem Co als magnetische
Substanz (von el 1ipsoidaler Form, einem Verhältnis
von langer zu kurzer Achse von ca. 3, einer mittleren
Länge der langen Achse von 0,1 μπι, einer Koerzitivfeldstärke von 660 Oe (52,5 kA/m) und einer Sättigungsmagnetisierung von 75 emE/g (B /P =

3 s

= 0,094 Tem /g) 300 Teile

- ν - -'" ■" ~ ' 351^649

Graph itpulver 15 Teile Vinylchlor id-Vinylacetat-Maleinsäureanhydr id-

Copolymerisat (Polymerisationsgrad: 450) 45 Teile

Amylstearat 10 Teile

Lecithin 3 Teile

Chromoxid (Cr O ) 5 Teile

2 3

Methylethylketon 300 Teile

Toluol 300 Teile

Die vorstehend angegebenen Bestandteile wurden vermischt und unter Umrühren in einer Sandmühle dispergiert.

Es wurden 50 Teile eines Polyesterpolyols der Zusammensetzung B zugegeben und gleichmäßig mit dieser vermischt, wonach
30 Teile eines Pölyisocyanats zugegeben und die erhaltene Mischung durchmischt und wieder in der Sandmühle dispergiert wurde, um eine härtende magnetische Überzugszusarmnensetzung zu ergeben. Diese Überzugszusarrmensetzung wurde auf eine
Folie aus Polyethylenterephthalat von 75 μιτι Dicke aufgetragen, einer Koronaentladungsbehandlung unterzogen, um
mittels einer Gravierwalze eine Dicke von 2 μτη auf Trocken-

basis zu ergeben, und getrocknet, um eine erste magnetische Schicht zu bilden. Es wurden der Zusammensetzung A 50 Teile eines Polyesterpolyols zugegeben und mit dieser gründlich vermischt, wonach 30 Teile eines Polyisocyanats zugegeben wurden. Die erhaltene Mischung wurde vermischt und in der Sandmühle dispergiert, um eine härtende magnetische Uberzugszusarrmensetzung zu ergeben. Diese Über zugszusarmnensetzung wurde mittels der Gravierwalze auf die vorstehend erwähnte erste magnetische Schicht aufgetragen, um eine Dicke von 2 μτη auf Trockenbasis zu ergeben und eine zweite magnetische Schicht zu bilden, wonach ein Trockenvorgang erfolgte.

Nachdem im Beispiel 1 die zweite magnetische Schicht aufgetragen worden war, wurde das erhaltene magnetische Medium getrocknet und gleichzeitig in einem Magnetfeld einer Stärke von 3800 Oe (303,0 kA/m) in senkrechter Richtung zur Oberfläche des Trägers einer Orientierung unterzogen.

Eisenoxid mit zugegebenem Co als magnetische
Substanz (mit einem Längenverhältnis von
langer Achse zu kurzer Achse von 13, einer mittleren Länge der langen Achse von 0,3 pm und einer
Koerzitivfeldstärke von 660 Oe (52,5 kA/m) ) 300 Teile Graphitpulver 15 Teile

Vinylchlorid-Vinylacetat-Maleinsäureanhydrid-Copolymer isat (Polymer i sat ions gr ad: ii50) 45 Teile Amylstearat 10 Teile

Lecithin 3 Teile

Chromoxid (Cr O) 5 Teile

2 3
Methylethylketon 300 Teile

Toluol 300 Teile

Die vorstehend angegebenen Bestandteile wurde vermischt und unter Umrühren in einer Sandmühle dispergiert.

Zusammen s^e t^zung_D

Legierung als magnetische Substanz (mit einem

Längenverhältnis von langer Achse zu kurzer

Achse von 13, einer mittleren Länge der langen

Achse von 0,3 μπι und einer Koerzi t ivf eidstärke

von 1300 Oe (103,5 kA/m)) 300 Teile

Graphitpulver · 15 Teile

Vinyl chi or id-Vinylacetat-Ma le insäureanhydrid-

Copolymerisat (Polymerisationsgrad: 450) 45 Teile

Amylstearat 10 Teile

Lecithin 3 Teile

Chromoxid (Cr O) 5 Teile

2 3
Methylethylketon 300 Teile

Toluol 300 Teile

Die vorstehend angegebenen Bestandteile wurden vermischt und unter Umrühren in einer Sandmühle vermischt.

Es wurden 50 Teile eines Polyesterpolyols der Zusammensetzung A zugegeben und gleichmäßig mit dieser vermi seht, wonach 30 Teile eines Polyisocyanats zugegeben wurden. Die erhaltene Mischung wurde vermischt und in der Sandmühle dispergiert, um

eine härtende magnetische Überzugszusannmensetzung zu bilden. Diese Uberzugszusarrmensetzung wurde auf eine Folie aus Polyethylenterephthalat von 75μτη Dicke aufgetragen, einer Koronaentladungsbehandlung unterzogen, um mittels einer Gravierwalze eine Überzugsdicke von (Ιμΐη auf Trockenbasis zu ergeben, und danach getrocknet.

Es wurden 50 Teile eines Polyesterpolyols der Zusammensetzung B zugegeben und mit dieser gleichmäßig vermischt, wonach 30 Teile eines Polyisocyanate zugegeben wurden. Die erhaltene Mischung wurde in der Sandmühle vermischt und dispergiert, um eine härtende Überzugszusannmensetzung zu ergeben. Diese Überzugszusammensetzung wurde auf eine Folie aus Polyethylenterephthalat von 75 (im Dicke aufgetragen, einer Koronaentladungsbehandlung unterzogen, um mittels einer Gravierwalze eine Überzugsdicke von Λ μπ\ auf Trockenbasis zu ergeben, und danach getrocknet.

Die Gesamtmengen an den Zusammensetzungen A und C und 100 Teile eines Polyesterpolyois wurden gleichmäßig vermischt, wonach 60 Teile eines Polyisocyanate zugegeben wurden. Die

entstehende Mischung wurde in der Sandmühle vermischt und dispergiert, um eine härtende magnetische Über zugszusammensetzung zu ergeben. Diese Uberzugszusarrmensetzung wurde auf eine Folie aus Polyethylenterephthalat von 75 μηη Dicke aufgetragen, einer Koronaentladungsbehandlung unter zogen, um mittels einer Gravierwalze eine Überzugsdicke von k μηη auf Trockenbasis zu ergeben, und danach getrocknet.

Die Gesamtmengen an den Zusammensetzungen A und D und 100 Teile eines Polyesterpolyols wurden gleichmäßig vermischt, wonach 60 Teile eines Polyisocyanats zugegeben wurden. Die entstehende Mischung wurde in der Sandmühle vermischt und dispergiert, um eine härtende Uberzugszusarrmensetzung zu ergeben. Diese Uberzugszusarrmensetzung wurde auf eine Folie aus Polyethylenterephthalat von 75 μηη Dicke aufgetragen, einer Koronaentladungsbehandlung unterzogen, um mittels einer Gravierwalze eine Überzugsdicke von 4 μηη auf Trockenbasis zu ergeben, und danach getrocknet.

Die Verfahrensweise des Beispiels 1 wurde wiederholt mit der Ausnahme, daß anstelle des zur Herstellung der Zusammenset-

zung A verwendeten Ba-Ferrits ein Ba-Ferrit mit plattenförmigern Korn, einem mi ttleren Korndurchmesser von 0,15μηη, einem Verhältnis von Plattendurchmesser zu Plattendicke von 3,3, einer mittleren Dicke von 0,045 pm und einer Koerzitivfeidstärke von 660 Oe (52,5 kA/m) eingesetzt wurde.

Die Verfahrensweise des Beispiels 1 wurde wiederholt mit der Ausnahme, daß anstelle des zur Herstellung der Zusammensetzung B verwendeten Eisenoxids mit zugegebenem Co als magnetische Substanz ein Eisenoxid mit zugegebenem Co als magnetische Substanz mit einem Längenverhältnis von langer Achse zu kurzer Achse von etwa 5, einer mittleren Länge der langen Achse von 0,17 μνη und einer Koerzitivfeidstärke von 660 Oe (52,5 kA/m) eingesetzt wurde.

Die Verfahrensweise des Beispiels 1 wurde wiederholt mit der Ausnahme, daß anstelle des zur Herstellung der Zusammensetzung A verwendeten, mit Co substituierten Ba-Ferrits ein mit Co substituiertes Sr-Ferrit mit plattenförmigen Körnern, einem mittleren- Korndurchmesser von 0,07 μτη, einem Verhältnis von Plattendurchmesser zu Plattendicke von 3,3, einer

mittleren Dicke von 0,021 μηη, einer Koerzitivfeldstärke Hc von 950 Oe (75,6 kA/m) und einer Sattigüngsmagnetisierung

3 as von 60 emE/g (B /P = 0,075 Tem /g) eingesetzt wur-

s
de.

Die beschichteten Folien der Beispiele 1 bis 5 und der Vergleichsbeispiele 1 bis 4 wurden getrocknet und einer Kalandrierbehandlung unterzogen, wonach daraus Scheiben mit einem Durchmesser von 50 mm ausgestanzt wurden, um scheibenförmige magnetische Aufzeichnungsträger herzustellen.

An diesen Proben wurden Messungen der Ausgangsleistungen bei der Wiedergabe von Aufzeichnungen bei einem Spurdurchmesser von 40 mm und einer Drehzahl von 3600 U/min unter Verwendung eines Ferritkopfes durchgeführt. Bei allen Proben ergaben sich die von der Uniaufzeit abhängigen periodischen Schwankungen der Ausgangsleistung jeweils nach Umdrehungen

ο
von 180 . Wenn bei einer Probe die maximale oder höhere Ausgangsleistung mit A und die minimale oder niedrigere Ausgangsleistung mit B bezeichnet wird, dann läßt sich die prozentuale Schwankung der Ausgangsleistung durch den Ausdruck 100 (A - B)/A % darstellen. Die auf diese Weise ermittelten Ergebnisse sind in der Tabelle I dargestellt:

^:35H649

Beispiel Leistungsschwan- Vergleichs- Leistungsschwan-

1 2,5 1 4,4

2 3,0 2 4,5

3 2,7 3 15,0

4 3,5 4 18,0

5 2,5

In der Figur 1, in der die Beziehung zwischen der Frequenz eines Aufzeichnungssignals und den Minimalwer ten B der mit der Umlaufzeit des rotierenden Aufzeichnungsträgers periodisch schwankenden Ausgangsleistung dargestellt ist, entsprechen die Kurven 1 bis 5 den Beispielen 1 bis 5 und die Kurven C-I bis C-4 den Vergieichsbeispielen 1 bis 4.

Wie den in der Tabelle I und in der Figur 1 dargestellten Ergebnissen entnehmbar ist, sind bei den Beispielen 1 bis die Schwankungen der Ausgangsleistung geringer und die Ausgangsleistungen selbst innerhalb eines breiten Frequenzbereiches größer.

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Claims

Patentansprüche:

1. Magnetisches Aufzeichnungsmedium mit einem nichtmagnetischen Träger und einer darauf vorgesehenen magnetischen
Schicht, die eine ferromagnetische Substanz enthält,
dadurch gekennzeichnet, daß die magne tische Schicht eine Mehr schichtstruktur aufweist, die aus
einer unteren, eine ferromagnetische Substanz in einer

el 1ipsoidalen Form mit 1, 5 <^ lange Achse ^ 10

kurze Achse

und mit einer Sättigungsmagnetisierung von mindestens

3
60 emE/g (B /P = 0,075 Tem /g) enthaltenden Schicht

s
und einer oberen Schicht, die eine ferromagnetische Substanz

mit einem plattenförmigen hexagonalen System enthält, dessen

Achse leichter Magnetisierbarkeit in senkrechter Richtung zur Plattenoberflache liegt, besteht.

2. Magnetisches Aufzeichnungsmedium nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die magnetische Schicht der oberen Schicht in senkrechter Richtung zur Oberfläche des nichtmagnetischen Trägers orientiert ist.

3. Magnetisches Aufzeichnungsmedium nach Anspruch 1, dadur ch gekennze i chnet , daßdie ferromagnetische Substanz der oberen Schicht ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus Bariumferrit, Strontiumferrit, Bleiferrit, Calciumf er r i t, iviangan-Bi smut-Legier ungen und hexagonalen Cobaltlegierungen.

k. Magnetisches Aufzeichnungsmedium nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die ferromagnetische Substanz der oberen Schicht ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus mit Co substituierten Bariurnferriten und mit Co substituierten Strontiumferriten.

5. Magnetisches Aufzeichnungsmedium nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die ferromagnetische Substanz der oberen Schicht einen Plattendurch-

messer von 0,01 bis 10 μπι und eine Plattendicke von 0,003 bis 5 μητί aufweist.

6. Magnetisches Aufzeichnungsmedium nach Anspruch 5,

d ad u r c h g e k e η η ze i ohne t , daß die ferromagnetische Substanz der oberen Schicht ein Verhältnis von Plattendurchmesser zu Plattendicke von mindestens 2 aufweist.

7. Magnetisches Aufzeichnungsmedium nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die ferromagnetische Substanz der unteren Schicht ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus Eisenoxiden mit zugegebenem Co und daraus erhaltenen reduzierten Legierungen.

8. Magnetisches Aufzeichnungsmedium nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Sättigungsmagnetisierung im Bereich von 70 bis 130 emE/g

(B /P = 0,0-88 bis 0,163 Tem /g) liegt. s

9. Magnetisches Aufzeichnungsmedium nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die ferromagnetische Substanz in e11ipsoidaier Form eine Teilchengröße (lange Achse) von 0,01 bis 10 μΐη aufweist.

10. Magnetisches Aufzeichnungsmedium nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die obere Schicht eine Dicke von 0,1 bis 10 μηη und die untere Schicht eine Dicke von 0,1 bis 20 μπι aufweist.

11. Magnetisches Aufzeichnungsmedium nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die ferromagnetische Substanz in el 1ipsoidaler Form eine Koerzitivfeldstärke von 400 bis 1000 Oe (31,8 bis 79,6 kA/m) aufweist,

12. Magnetisches Aufzeichnungsmedium nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die ferromagnetische Substanz des plattenförmigen hexagonalen Systems eine Koerzitivfeidstärke von 400 bis 2000 Oe (31,8 bis 159,0 kA/m) aufweist.

13. Magnetisches Aufzeichnungsmedium nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die ferromagnetische Substanz des plattenförmigen hexagonalen Systems mindestens die gleiche Koerzitivfeidstärke wie die ferromagnetische Substanz in der el 1ipsoidalen Form aufweist.

14. Magnetisches Aufzeichnungsmedium nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die ferro-

3SU649

magnetische Substanz des platteniörmigen hexagonalen Systems

eine Sättigungsmagnetisierung von mindestens 30 emE/g

(B / ρ = 0,038 Tem /g) aufweist,
s