DE3128004A1 - Magnetisches aufzeichnungsmedium - Google Patents
Magnetisches aufzeichnungsmediumInfo
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Description
1A-363O
TDK-155
(8.50023)
(8.50023)
TDK ELECTRONICS CO., LTD. Tokyo, Japan
Magnetisches Aufzeichnungsmedium
Die Erfindung betrifft ein magnetisches Aufzeichnungsmedium
und insbesondere ein magnetisches Aufzeichnungsmedium
mit verbesserten Standbild-Charakteristika.
Eine wesentliche Eigenschaft von magnetischen Aufzeichnungsmedien,
z.B. für Videobandgeräte, ist die Standbildcharakteristik. Zur Verbesserung der Standbildcharakteristik
eines Aufzeichnungs-'und Wiedergabemediums für
Videobandgeräte muß man die Abnutzung der Oberfläche
des Bandes durch den Kopf des Videobandgeräts vermeiden. Bei einem herkömmlichen Videobandsystem verwendet man
zur Standbildwiedergabe zwei Magnetköpfe. Diese sind mit einem Abstand von 180° auf einer rotierenden Trommel angeordnet.
Die Trommel wird mit hoher Geschwindigkeit gedreht und das Band ist in einer kreisförmigen Schleife
um die Trommel geführt. Hierdurch wird die Abtastung erreicht. Bei diesem System kommt es bei einer unbefriedigenden
Abriebfestigkeit des Bandes zu einer allmählichen
ι '· « O
312800Α
Abschabung der Oberfläche und somit zu einer Verkürzung der Standbild-Wiedergabezeit. Es ist daher erforderlich,
die Abnutzung des Bandes durch den magnetischen Kopf, der das Band mit hoher Geschwindigkeit abtastet, zu verhindern, so daß die Standbildwiedergabe verlängert werden
kann.
Bisher wurde zur Verbesserung der Standbildcharakteristik
vorgeschlagen, ein hartes, nichtmagnetisches Pulver, welches härter ist als das magnetische Pulver der magnetischen
Beschichtung, einzuverleiben. Typische, herkömmliche, harte, nichtmagnetische Pulver sind
Oxide: Al2O,, SiO2, Cr2O3, CeO2, BeO, ZrO, TiO2;
Carbide: B^C, SiCj
Nitride: TiN, Si2N, BN-, AlN5
Metalle: Zr.
Nitride: TiN, Si2N, BN-, AlN5
Metalle: Zr.
Die Abriebfestigkeit von Magnetbändern mit einer magnetischen Beschichtung, welche ein solches hartes, nichtmagnetisches
Pulver enthält, wurde auf diese Weise verbessert. In jüngster Zeit verwendet man zur Erhöhung der Aufzeichnungsdichte
einen Kopf mit einer schmalen Spur. Dabei kommt es in erheblichem Maße zu einer Verkürzung der
Wiedergabezeit. Fig. 1 zeigt die Beziehung zwischen dem
Wiedergabe-Ausgangssignal und den Wiedergabezeiten bei
einem Kopf mit einer Breite von 100 /um und bei einem Kopf mit einer Breite von 60/um. Die Wiedergabezeit bei einem
Kopf mit einer Breite von 60/um ist wesentlich verkürzt. Es ist daher erforderlich, ein feinkörniges, magnetisches
Pulver mit geringerer Teilchengröße zu verwenden. Dies ist jedoch nachteilig für die Standbildcharakteristika.
Zur Überwindung dieser Nachteile und zur weiteren Verbesserung der Standbildcharakteristika muß man die Abriebfestigkeit
des magnetischen Aufzeichnungsmediums noch weiter verbessern.
Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein magnetisches Aufzeichnungsmedium mit verbesserten Standbildcharakteristika
aufgrund einer verbesserten Abriebfestigkeit zu schaffen.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch ein magnetisches
Aufzeichnungsmedium mit einem Substrat und einer magnetischen Beschichtung., welche ein Magnetpulver
enthält sowie ein feines Titanoxidpulver mit einem Teilchendurchmesser
von mindestens 0,4/um und mindestens einem weiteren feinkörnigen, harten, nichtmagnetischen Pulver.
Fig. 1 zeigt eine graphische Darstellung der Beziehung
zwischen der Breite des Magnetkopfes und dem Wiedergabe-Ausgangssignal (bei 200C; 60% relativer Feuchtigkeit; einem Videobandgerät des Standards I);
Fig. 2 zeigt eine graphische Darstellung der Beziehung zwischen dem Wiedergabe-Ausgangssignal und dem
Verhältnis der Menge der feinen, harten, nichtmagnetischen Pulver zum magnetischen Pulver;
Fig. 3 zeigt eine graphische Darstellung der Beziehung zwischen der Wiedergabedauer und den Teilchengrößen
der Titanoxidpulver in einem Alüminiumoxid-Titaiioxid-Pulversystem;
Fig. 4 zeigt eine graphische Darstellung der Beziehung
zwischen der Wiedergabedauer und dem Gehalt an dem Titanoxidpulver im Aluminiumoxid-Titanoxid-Pulversystem;
Fig. 5 zeigt eine graphische Darstellung der Beziehung zwischen der Wiedergabedauer und der Teilchengröße
des Titanoxidpulvers im Chromoxid-Titanoxid-Pulversystem;
und
Fig. 6zeigt eine graphische Darstellung der Beziehung zwischen der Wiedergabezeitdauer und dem Gehalt an
Titanoxidpulver im Chromoxid-Titanoxid-Pulversystem.
3128Q04
Die Erfinder haben den Zusatz feinkörniger, abradierend
wirkender oder harter Pulver zu der BeSchichtungsmasse
eines magnetischen Bandes untersucht, und dabei wurde festgestellt, daß bei Kombination eines Titanoxidpulvers mit
einem anderen harten, nichtmagnetischen Pulver einzigartige Effekte bezüglich der Abriebfestigkeit des Bandes auftreten.
Ferner wurde festgestellt, daß der Teilchendurch-, messer des Titanoxidpulvers ein wesentlicher Faktor ist
und daß ein feines Titanoxidpulver mit einem Teilchendurchmesser
von mindestens 0,4/um äußerst wirksam ist. .
Das weitere, abradierend wirkende oder harte Pulver, das in
Kombination mit dem feinen Titanoxidpulver verwendet wird,.· kann aus einem oder mehreren herkömmlichen, harten, nichtmagnetischen Pulvern bestehen, z.B. Aluminiumoxid, Silici-'
umoxid, Chromoxid, Ceroxid, Berylliumoxid, Zirkonoxid,
Borcarbid, Siliciumcarbid, Titannitrid, Siliciumnitrid, Bornitrid, Aluminiumnitrid und Zirkonium. Es ist bevorzugt,
mindestens eines der Materialien Aluminiumoxid, Chromoxid, Siliciumoxid, Ceroxid, Berylliumoxid, Borcarbid,
Siliciumcarbid und Zirkonium einzuverleiben. Typische Kombinationen
sind Aluminiumoxid-Titanoxid oder Chromoxid-Titanoxid.
Es ist wesentlich, ein feines Titanoxidpulver mit einer
Teilchengröße von mindestens 0,4/um zu verwenden. Es wurde
festgestellt, daß, wie in den Beispielen demonstriert, bessere Effekte beobachtet werden, wenn man ein feines
Titanoxidpulver mit einem größeren Teilchendurchmesser verwendet.
Falls der Teilchendurchmesser zu groß ist, treten bestimmte nachteilige Effekte hinsichtlich der elektromagnetischen
Charakteristika in Erscheinung sowie nachteilige Effekte hinsichtlich der Abnutzung des Magnetkopfes. Es
ist bevorzugt, ein feines Titanoxidpulver mit einer Teilchengröße von bis zu 2/um zu verwenden. Wenn die Teilchen-
« <· «MS
größe des anderen harten, nihtmagnetisehen Pulvers, das
zusammen mit dem feinen Titanoxidpulver verwendet wird, zu gering ist, so werden keine .Verbesserungen hinsichtlich
der Standbildcharakteristika beobachtet. Wenn andererseits
diese Teilchengröße zu groß ist, so treten die genannten nachteiligen Effekte in Erscheinung. Daher sollte
der Teilchendurchmesser des anderen harten, nichtmagnetischen Pulvers vorzugsweise im Bereich von 0,1 bis .
2yum liegen.
Die harten Pulver sind allesamt nichtmagnetische Pulver.
Wenn der Gesamtgehalt des Gemisches der harten, nichtmagnetischen Pulver in der magnetischen Beschichtung zu
groß ist, so werden die elektromagnetischen Charakteristika
beeinträchtigt. ■
Fig. 2 zeigt eine graphische Darstellung der Beziehung zwischen dem Hochfrequenz-Wiedergabe-Ausgangssignal und
dem Verhältnis der harten, nichtmagnetischen Pulver zum ■ magnetischen Pulver. Man erkennt aus der graphischen Darstellung,
daß es. bevorzugt ist, bis zu 20 Gew.% des harten, nichtmagnetischen Pulvers, bezogen auf das magnetische
Pulver, einzusetzen. Bei der Aufnahme der Kurve der Fig. 2 wurde feines Titanoxidpulver mit einem Teilchendurchmesser
von 1,0/um als nichtmagnetisches Pulver verwendet. Die gleiche Tendenz wird jedoch auch bei der Kombination
des feinen Titanoxids mit einem anderen Teilchendurchmesser
beobachtet oder bei der Kombination eines feinen Titanoxids und des anderen harten, nichtmagnetischen
Pulvers.
Das Mengenverhältnis des feinen Titanoxidpulvers zum anderen harten, nichtmagnetischen Pulver innerhalb der Grenzen
des Gesamtgehaltes des harten, nichtmagnetischen Pulvers hängt ab von der Art und dem Teilchendurchmesser des
0« β
312800/,
anderen harten, nichtmagnetischen Pulvers. Die Auswahl
wird im Hinblick auf eine optimale Abriebfestigkeit des . Bandes getroffen. Es ist bei dieser Auswahl wichtig, nachteilige
Effekte, z.B. eine Erhöhung der Abnutzung des Kopfes oder eine Verschlechterung der elektromagnetischen
Charakteristika des Bandes, zu vermeiden.
Bei der Einbringung des Gemisches des Titanoxidpulvers und des anderen harten, nichtmagnetischen Pulvers in die magnetische
BeSchichtungsmasse wird das magnetische Pulver
mit dem herkömmlichen Bindemittel vermischt und die Mischung des Titanoxidpulvers und des harten, nichtmagnetischen
Pulvers wird danach erst zugemischt. Alternativ, kann man das magnetische Pulver, das Titanoxidpulver'und das
andere harte, nichtmagnetische Pulver vermischen und dann die Mischung mit dem Bindemittel verkneten, wobei man,
falls erforderlich, ein gewünschtes Vernetzungsmittel und einen anderen Zusatzstoff bei der Herstellung der magnetischen
Beschichtungsmasse zusetzen kann. Danach wird die Magnetpulvermasse nach einem herkömmlichen Verfahren auf
ein Substrat aufgetragen.
Die Magnetpulver, die Bindemittel und die Substrate wurden bereits in zahlreichen Patenten und Patentanmeldungen
der Anmelderin beschrieben. Daher wird eine detaillierte Erläuterung derselben unterlassen.
Im folgenden wird die Erfindung anhand von Beispielen .
näher erläutert.
Es wird eine Magnetpulverbeschichtungsmasse aus den folgenden
Komponenten hergestellt. Dabei.verwendet man als hartes,
nichtmagnetisches Pulver eine Kombination des Titan-
g«.
oxidpulvers mit Aluminiumoxid» Dieses Pulvergemisch wird
in einer Menge von 2 Gew.%, bezogen auf das magnetische
Pulver, zugesetzt.
magnetisches Pulver (Eisenoxid mit· adsorbiertem
Co) 400
Nitrocellulose 30
Harz vom Polyvinylchlorid-Typ 15
Urethan-Elastomeres 40
Kohlenstoff 20
Aluminiumoxid · 8
Der erhaltenen Grundmasse setzt man jeweils ein feines Titanoxidpulver
mit unterschiedlichem Teilchendurchmesser zu, und zwar in den jeweils unterschiedlichen Mengen. Auf
. diese Weise erhält man jeweils eine magnetische Beschichtungsmasse.
Dieser wird ein Vernetzungsmittel vom Isocyanat-Typ zugesetzt, und sodann wird eine Polyesterfolie
mit der Magnetpulvermasse beschichtet» Man erhält eine
Schicht mit einer Dicke von etwa 5 /um
Fig. 3 zeigt.eine graphische Darstellung der Abhängigkeit
der Wiedergabezeitdauer (Standbildcharakteristik) von dem Teilchendurchmesser des jeweiligen feinen Titanoxidpulvers,
und zwar bei einem Verhältnis des feinen Titanoxidpulvers zum magnetischen Pulver von 5 Gew.%. Es wurde festgestellt,
daß die Wiedergabedauer-Kurve bei einem Teilchendurehmesser
von 0,4/um stark anzusteigen· beginnt.
Fig. 4 zeigt eine graphische Darstellung der Abhängigkeit
der Wiedergabedauer (Standbildcharakteristik) von dem Verhältnis des feinen Titanoxidpulvers mit einem Teilchendurchmesser von 0,4yum zum magnetischen Pulver. Die Wiedergabe- ·
dauer wird mit steigendem Gehalt an feinem Titanoxidpulver verlängert. Die Standbildcharakteristik wird somit durch
Einverleibung einer großen Menge des feinen Titanoxidpulvers
mit einer großen Teilchengröße wesentlich verbessert. .
Man arbeitet nach dem Verfahren des Beispiels 1, wobei
man jedoch ein Borcarbidpulver, ein Silicivuncarbidpulver,
Zirkonium, Siliciumoxid, Ceroxid, Berylliumoxid oder Chromoxid anstelle des Aluminiumoxids als hartes, nichtmagnetisches
Pulver in Kombination mit dem feinen Titanoxidpulver verwendet. Es werden jeweils die gleichen Tests durchgeführt.
Man beobachtet die gleichen Tendenzen, welche in den Fig. 3 und 4 dargestellt sind, bei jeder einzelnen
Kombination, obgleich die Absolutwerte geringfügig verschieden voneinander sind. Unter diesen Kombinationen wur-r
den die Kombinationen des Chromoxids mit Titanoxid herausgegriffen. Die Ergebnisse sind in den Fig. 5 und 6 dargestellt.
Fig. 5 zeigt die Abhängigkeit der Wiedergabedauer von der
Änderung des. Teilchendurchmessers des Titanoxidpulvers, welches in Kombination mit 8g des Chromoxidpulvers vorliegt,
wobei 20 g Titanoxidpulver vorhanden sind.
Fig. 6 zeigt eine graphische Darstellung der Beziehung zwischen der Wiedergabedauer und der Änderung des Gehalts
des Titanoxidpulvers mit einem Teilchendurchmesser von 0,4/um in Kombination mit 8 g des Chromoxidpulvers.
Das Verfahren des Beispiels 1 wird wiederholt, wobei man jedoch anstelle des Harzes vom Polyvinylchlorid-Typ die
gleiche Menge eines Polyesterharzes zur Herstellung der Magnetpulvermasse verwendet. Es wird wiederum ein Magnet-
band hergestellt. Man erhält die gleichen Standbild-Wiedergabe-Zeitcharakteristika
der Fig. 3 und 4.
Ferner wird wiederum gemäß dem Verfahren des Beispiels 1
gearbeitet, wobei man jedoch Nitrocellulose aus der Magnetpulvermasse
eliminiert. Es wird wiederum ein Magnetband hergestellt und getestet. Die Ergebnisse sind die
gleichen wie in Beispiel 1.
Es wird nochmals gemäß Beispiel 1 gearbeitet, wobei man jedoch das Vernetzungsmittel vom Isocyanat-Typ eliminiert.
Man erhält ein Magnetband mit einem thermoplastischen Bindemittel.
Dieses zeigt geringfügig schlechtere Standbildcharakteristika. -Es zeigen sich jedoch die gleichen Standbildcharakteristikatendenzen
wie in den Fig. 3 und 4.
Ferner wird wiederum gemäß dem Verfahren des Beispiels 1 gearbeitet, wobei man jedoch jeweils ein herkömmliches,
thermoplastisches Harz, ein wärmehärtbares Harz, ein reaktives Harz oder ein Gemisch derselben anstelle des Bindemittels
des Beispiels 1 verwendet. Die erhaltenen Magnetbänder werden hinsichtlich der Standbildcharakteristika
getestet. Die Standbildcharakteristika sind geringfügig verschieden, jedoch folgen sie in der Tendenz den Fig. 3 und
4.
B e i s ρ i e 1 4
Man arbeitet nach dem Verfahren des Beispiels 1, wobei
man jedoch y-Fe2O,-Pulver, Fe,O^-Pulver, Fe^O^-Pulver mit
adsorbiertem Co, ein magnetisches Legierungspulver oder
ein Gemisch derselben anstelle des Eisenoxids mit adsorbiertem Kobalt verwendet. Es wird jeweils ein Magnetband,
hergestellt und hinsichtlich seiner Standbildcharakteristika getestet. Die Ergebnisse entsprechen den Fig. 3
und 4.
Erfindungsgemäß kann man somit die Standbildcharakteristika
des magnetischen Aufzeichnungsmediums wesentlich verbessern.
Diese Verbesserung beruht auf den einzigartigen Eigenschaften des feinen Titanoxidpulvers mit einem Teilehendurchmesser
von mindestens 0,4/um. Bei Verwendung eines
solchen Titänoxidpulvers wird die Abriebfestigkeit der magnetischen Beschichtung des magnetischen Aufzeichnungsmediums
wesentlich verbessert, und dies führt zur Verbesserung der Standbildcharakteristika. Dies ist äußerst
wichtig auf dem Gebiet der Magnetbänder mit hoher Aufzeichnungsdichte,
welche in der zukünftigen Entwicklung an Bedeutung gewinnen werden.
In den Versuchen wurden die Standbildcharakteristika folgendermaßen
ausgewertet. Im Verlauf des Tests wurde die Senkung des Wiedergabe-Ausgangssignals gemessen. Bei einer
Verringerung des Wiedergabe-Ausgangssignals auf -6 dB wurde die Grenze der Wiedergabedauer angenommen.
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Claims (5)
- - ve -PatentansprücheIy Magnetisches Aufzeichnungsmedium mit einem Substrat und einer magnetischen Beschichtung, welche ein Magnetpulver und ein nichtmagnetisches, hartes Pulver enthält, dadurch gekennzeichnet, daß die magnetische Beschichtung ein feines Titanoxidpulver mit einem Teilchendurchmesser von mindestens 0,4/um und mindestens ein feines, anderes, hartes, nichtmagnetisches Pulver enthält.
- 2. Magnetisches Aufzeichnungsmedium nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das feine Titanoxidpulver in einer Menge von Ms zu 20 Gew.%, bezogen auf das magnetische Pulver, vorliegt.
- 3. Magnetisches Aufzeichnungsmedium nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das feine, andere, harte, nichtmagnetische Pulver mindestens eines der folgenden Pulver ist: Aluminiumoxid, Chromoxid, Siliciumoxid, Ceroxid, Berylliumoxid, Borcarbid, Siliciumcarbid und Zirkon.
- 4. Magnetisches Aufzeichnungsmedium nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das feine Titanoxidpulver ei-' nen Teilchendurchmesser von 0,4 bis 2/um aufweist.
- 5. Magnetisches Aufzeichnungsmedium nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Gesamtgehalt der harten, nichtmagnetischen Pulver, bezogen auf das magnetische Pulver, im Bereich von 0,5 bis 20 Gew.% liegt.
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Owner name: TDK CORPORATION, TOKYO, JP |
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