DE3434577A1 - Magnetisches aufzeichnungsmedium - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein magnetisches Aufzeichnungsmedium mit ausgezeichneten elektromagnetischen Umwandlungseigenschaften, hervorragender Dauerhaftigkeit beim Lauf und einem guten Erscheinungsbild des Wicklungszustandes, wobei eine rückwärtige Beschichtung eine starke Haftung und minimale Abrasion zeigt und wobei es im Verlauf des Herstellungsverfahrens nicht zu einer Abscheidung von anorganischen Füllstoffen, insbesondere Ruß, kommt. Die Erfindung betrifft insbesondere ein magnetisches Aufzeichnungsmedium mit einer speziellen Zusammensetzung der für die rückwärtige Beschichtung verwendeten Masse, d.h. für die rückwärtige Beschichtung, die auf der Seite des Substrats ausgebildet ist, welche der Seite gegenüberliegt, auf der eine magnetische Aufzeichnungsschicht vorgesehen ist.

if 3A34577

Magnetische Aufzeichnungsmedien werden weithin auf dem Gebiet der Audio- und Videoaufzeichnung, Computer- und Magnetscheiben u.dgl. verwendet. Daher wurde die Menge der auf diesen magnetischen Aufzeichnungsmedien aufzuzeichnenden Information von Jahr zu Jahr gesteigert. Es besteht ein erheblicher Bedarf hinsichtlich einer Verbesserung der Aufzeichnungsdichte der magnetischen Aufzeichnungsmedien.

Als eine Möglichkeit zur Schaffung der erforderlichen !ιοί Ο hen Aufzeichnungsdichte bei einem magnetischen Aufzeichnungsmedium ist es vorgeschlagen worden, die Koerzitivkraft zu verbessern und das Medium dünner auszubilden. Dieser Vorschlag beruht sowohl auf theoretischen als auch experimentellen Gesichtspunkten. Es wurden ferner verschiedene Vorschläge hinsichtlich der Zusammensetzungen des Bindemittels, des anorganischen Füllstoffs oder des Gleitmittels für die rückwärtige Beschichtung gemacht ( z.B. JA/AS Nr. 29769/1982).

Dabei treten jedoch verschiedene Probleme hin-·="" ^^bt Lj.cn der Dauerhaftigkeit beim Lauf (des äuu__en Erscheinungsbildes der Aufwicklung oder der Abrasion der rückwärtigen Beschichtung) der Haftung der rückwärtigen Beschichtung oder hinsichtlich Kalanderverschmutzungen, die im Verlauf des Herstellungsverfahrens vorkommen, auf. Es kommt zu Signalausfällen, welche durch die Abrasion der rückwärtigen Beschichtung oder durch die Kalanderverschmutzungen verursacht werden. Darüber hinaus ist keines der bekannten magnetischen Aufzeichnungsmedien bisher vollständig zufriedenstellend unter dem Gesichtspunkt der elektromagnetischen Umwandlungscharakteristika.

Von den Erfindern wurden umfangreiche Untersuchungen der Zusammensetzung der rückwärtigen Beschichtung mit dem Ziel durchgeführt, die oben erwähnten Schwierigkeiten zu beseitigen. Dabei wurde festgestellt, daß ein bemerkenswert

verbessertes magnetisches Aufzeichnungsmedium mit einer ausgezeichneten Dauerhaftigkeit beim Lauf und mit einer hervorragenden Haftung erhalten werden kann, bei dem während des Herstellungsverfahrens keine Kalanderverschmutzungen auftreten, wenn man bei der Zusammensetzung der rückwärtigen Beschichtung den anorganischen Füllstoff, insbesondere das Verhältnis von Ruß zu Bindemittel, sowie die Teilchengröße des Rußes spezifiziert und ein Gleitmittel verwendet, insbesondere eine Fettsäure oder einen Fettsäureester.

Erfindungsgemäß wird somit ein magnetisches Aufzeichnungsmedium geschaffen, welches ein nicht-magnetisches Substrat, eine auf einer Seite des Substrats ausgebildete magnetisehe Aufzeichnungsschicht und eine auf der anderen Seite des Substrats ausgebildete rückwärtige Beschichtung aufweist, das dadurch gekennzeichnet ist, daß die rückwärtige Beschichtung im wesentlichen zusammengesetzt ist aus Ruß, einem Harzbindemittel und einem Gleitmittel, wobei das Gewichtsverhältnis von Ruß zu Bindemittel von 1:1 bis 1:4 beträgt und der Ruß eine Teilchengröße von 10 bis weniger als 100 m\im hat.

Im folgenden wird die Erfindung anhand von bevorzugten Ausführungsformen näher erläutert.

In der Zeichnung zeigt Fig. 1 eine graphische Darstellung zur Erläuterung der Beziehung zwischen der Oberflächenrauhigkeit der magnetischen Schicht und der rückwärtigen 3Q Beschichtung eines magnetischen Aufzeichnungsmediums und dem S/N-Verhältnis.

Fig. 2 ist eine graphische Darstellung zur Erläuterung der Beziehung zwischen der BET-spezifischen Oberfläche eines Legierungs-Magnetpulvers und dem S/N-Verhältnis.

Der für die rückwärtige Beschichtung erfindungsgemäß zu verwendende Ruß kann nach einem beliebigen der herkömmlichen Verfahren erzeugt worden sein. Es kann sich beispielsweise um Furnace-Ruß, Channel-Ruß, Acetylen-Ruß, Thermal-Ruß oder Lampen-Ruß handeln. Acetylen-Ruß,, Furnace-Ruß, Channel-Ruß, Walzen- und Scheiben-Ruß sowie deutscher Naphthalin-Ruß sind jedoch bevorzugt. Die Teilchengröße des erfindungsgemäß zu verwenden Rußes beträgt von 10 bis weniger als 100 ΐημπι, vorzugsweise von 20 bis 80 ΐημπι, bestimmt durch elektronenmikroskopische Messungen. Falls die Teilchengröße 100 ΐημπι oder größer ist, wird der Antistatikeffekt der rückwärtigen Beschichtung schlecht, die Rauhigkeit der Oberfläche der rückwärtigen Beschichtung neigt dazu, groß zu werden, und es kommt somit leicht zu einem Aufrauhen der magnetischen Schicht, wenn das magnetische Aufzeichnungsmedium als Magnetband aufgewickelt ist. Ferner neigt die elektromagnetische Umwandlungscharakteristik zur Verschlechterung. Der Young-Elastizitätsmodul der rückwärtigen Beschichtung ist bei einer Teilchengröße von weniger als 100 πιμίη ausreichend hoch. Falls die Teilchengröße 100 πιμπι übersteigt, neigt der Young-Elastizitätsmodul jedoch zur Abnahme und die Haftung der rückwärtigen Beschichtung wird ebenfalls schlechter. Falls andererseits die Teilchengröße geringer ist als 10 πιμίη, wird die Dispersion der Teilchen in dem Beschichtungsmaterial für die rückwärtige Beschichtung uneinheitlich. Daher kann in diesem Falle eine einförmige Dispersion nicht erhalten werden, was zu einer Abnahme des Young-Elastizitätsmoduls führt. Ferner ist es wegen der Nichteinförmigkeit unmöglich,

QQ die Elektrostatikeigenschaft der rückwärtigen Beschichtung in ausreichendem Maße zu verringern.

Falls man kein Gleitmittel einverleibt, hat die rückwärtige Beschichtung einen hohen Reibungskoeffizienten und es kommt deshalb leicht zu einem Flimmern des Bildes oder zu Klirr- oder Zittererscheinungen. Da ferner der Reibungs-

koeffizient besonders hoch ist, falls der Lauf unter H^chtemperaturbedingungen erfolgt, kommt es leicht zu einer Abrasion der rückwärtigen Beschichtung und die Bandwicklung wird unregelmäßig.
5

Als das für die erfindungsgemäße rückwärtige Beschichtung zu verwendende Harzbindemittel können thermoplastische Harze, wärmehartbare Harze oder reaktive Harze sowie Mischungen derselben eingesetzt werden. Dabei kann es sich um solche Harze handeln, wie sie herkömmlicherveise für magnetische Aufzeichnungsmedien verwendet werden. Unter dem Gesichtspunkt der Festigkeit der ausgebildeten Beschichtung ist jedoch ein Harz vom wärmehärtbaren Typ bevorzugt .

Als thermoplastische Harze können solche eingesetzt werden, welche einen Erweichungspunkt von höchstens 150⁰C, ein durchschnittliches Molekulargewicht von 10 000 bis 200 000 und einen Polymerisatic.sgrad von etwa 200 bis 2000 aufweisen. Beispielsweise seien erwähnt ein Vinylchlorid-Vinylacetat-Copolymeres (einschließlich solche mit einem Gehalt einer Carbonsäure), ein Vinylchlorid-Vinylacetat-Vinylalkohol-Copolymeres (einschließlich ein solches mit einem Gehalt einer Carbonsäure), ein Vinylchlorid-Vinylidenchlorid-Copolymeres, ein Vinylchlorid-Acrylnitril-Copolymeres, ein Acrylat-Acrylnitril-Copolymeres, ein Acrylat-Vinylidenchlorid-Copolymeres, ein Acrylat-Styrol-Copolymeres, ein Methacrylat-Acrylnitril-Copolymeres, ein Methacrylat-Vinylidenchlorid-Copolymeres, ein Methacrylat-Styrol-Copolymeres, ein Urethanelastomeres, ein Nylon-Silikonharz, ein Nitrocellulose-Polyamidharz, ein Polyvinylfluorid, ein Vinylidenchlorid-Acrylnitril-Copolymeres, ein Polyamidharz, ein Polyvinylbutyral, ein Cellulosederivat (wie beispielsweise Celluloseacetat, Cellulosediacetat, Cellulosetriacetat, Cellulosepropionat oder Nitrocellulose), ein Styrol-Butadien-Copolymeres, ein Polyesterharz, ein Butadien-Acrylnitrit-Copolymeres, ein

Chlorvinylether-Acrylat-Copolymeres, ein Aminoharz, ein thermoplastisches Harz vom synthetischen Kautschuktyp oder eine Mischung derselben.

Als wärmehärtbare Harze oder reaktive Harze können solche eingesetzt werden, welche im Zustand der Beschichtungslösungen ein Molekulargewicht von höchstens 200 000 aufweisen, und bei denen nach dem Aufbringen und Trocknen beim Erhitzen eine Kondensations- oder Additionsreaktion bis ^zu einem unbegrenzten Molekulargewicht eintritt. Unter diesen Harzen sind solche, welche bis zur thermischen Zersetzung nicht erweichen oder schmelzen, bevorzugt. Speziell erwähnt seien beispielsweise ein Phenolharz, ein Epoxyharz, ein wärmehärtbares Polyurethanharz, ein Harnstoffharz, ein Melaminharz, ein Alkydharz, ein Silikonharz, ein acrylisches Reaktivharz, ein Epoxy-Polyamidharz, ein Nitrocellulose-Melaminharz, ein Gemisch eines hochmolekulargewichtigen Polyesterharzes mit einem Isocyanatprepolymeren, ein Gemisch von Methacrylat-Copolymerem mit einem Diisocyanatprepolymeren, ein Gemisch eines Polyesterpolyols mit einem Polyisocyanat, ein Harnstoff-Formaldehydharz, ein Gemisch eines nieder-molekulargewichtigen Glykol/hochmolekulargewichtigen Diol/Triphenylmethantriisocyanats, ein Polyaminharz od^r ein Gemisch derselben.

Speziell bevorzugt ist ein wärmehärtbares Harz, bei dem es sich um eine Kombination von Nitrocellulose (Celluloseharz), einem Vinylchlorid-Vinylacetat-Vinylalkohol-Copolymeren und Urethan handelt, wobei ein Härtungsmittel ver-

go wendet wird. Gleichfalls besonders bevorzugt ist ein strahlungshärtbares Harzi, das Zusammengesetzt ist aus einem Vinylchlorid-Vinylacetat-Vinylalkohol-Copolymeren oder einem Acryl-modifizierten Vinylchlorid-Vinylacetat-Vinylalkohol-Copolymeren und einem Urethanacrylat. Als strahlungshärt-

gg bares Harz kann zusätzlich zu den oben erwähnten bevorzugten Kombinationen ein thermoplastisches Harz eingesetzt

werden, welches in seinem Molekül mittels Strahlung härtbare oder polymerisierbare Gruppen enthält oder dem solche Gruppen einverleibt werden. Derartige mittels Strahlung härtbare oder polymerisierbare Gruppen sind beispielsweise acrylische Doppelbindungen der Acrylsäure, Methacrylsäure oder deren Esterverbindungen, mit einem Gehalt an ungesättigten Doppelbindungen mit Radikal-Polymerisierbarkeit, Doppelbindungen vom Allyltyp von z.B. Diallylphthalat oder ungesättigte Bindungen von z.B. Maleinsäure oder einem Maleinsäurederivat. Als andere brauchbare Bindemitte !komponenten seien erwähnt Acrylsäure, Methacrylsäure und Acrylamid als Monomere. Ein Bindemittel, welches Doppelbindungen enthält, kann ferner erhalten werden, indem man verschiedene Polyester, Polyole, Polyurethane o.dgl.

mit einer Verbindung modifiziert, welche eine acrylische Doppelbindung aufweist. Es ist ferner möglich, Harze mit unterschiedlichen Molekulargewichten zu erhalten, indem man je nach den Erfordernissen des Falles einen mehrwertigen Alkohol oder eine mehrbasige Carbonsäure einverleibt.

Die oben erwähnten speziellen Beispiele stellen lediglich einen Teil der brauchbaren strahlungsempfindlichen Harze dar. Sie können in Kombination als Mischung verwendet werden. Ein strahlungshärtbares Harz wird bevorzugt verwendet, da die Härtungszeit kurz ist und es nach der Auf-Wickeloperation nicht zu einem Transfer von z.B. Füllstoffen von der Oberfläche der rückwärtigen Beschichtung auf die magnetische Schicht kommt. Demgegenüber tritt im Falle des wärmehartbaren Harzes ein Problem dahingehend auf, daß die elektromagnetischen ümwandlungscharakteristika zwischen der Innenseite und der Außenseite der Jumbo-Rolle sich im Verlauf der Wärmehärtung verändern, und zwar aufgrund des Transfers des Rückseitenmusters der rückwärtigen Beschichtungsoberflache, verursacht durch das Straffziehen der Wicklung der Jumbo-Rolle zur Zeit der Wärmehär-

35 tung.

Das bei der vorliegenden Erfindung verwendete Härtungsmittel kann ein beliebiges Härtungsmittel sein, welches herkömmlicherweise für wärmehärtbare Harze dieses Typs verwendet wird. Besonders bevorzugt ist ein Härtungsmittel vom Isocyanat-Typ. Beispielsweise seien erwähnt Kryspon 4565 und 4560, hergestellt von Dai-Nippon Ink & Chemicals Co., Colonate L, hergestellt von Nippon Polyurethane Industry Co. und Takenate XL-1007, hergestellt von Takeda Chemical Industries, Ltd.

Als das Gleitmittel für die rückwärtige Beschichtung können bei der vorliegenden Erfindung beliebige herkömmliche Gleitmittel eingesetzt werden, welche allgemein für eine rückwärtige Beschichtung dieses Typs verwendet werden. Besonders bevorzugt ist jedoch der Einsatz einer Fettsäure und/ oder eines Fettsäureesters.

Als die Fettsäure seien erwähnt eine Fettsäure mit mindestens 12 Kohlenstoffatomen (RCOOH, wobei R eine Alkylgruppe mit mindestens 11 Kohlenstoffatomen bedeutet), wie beispielsweise Caprylsäure, Caprinsäure, Laurinsäure, Myristinsäure, Palmitinsäure, Stearinsäure, Behensäure, Ölsäure, Elaidinsäure, Linolsäure, Linolensäure oder Stearolsäure. Als die Fettsäureester seien erwähnt ein

25 Fettsäureester einer monobasischen Fettsäure, welche

12 bis 16 Kohlenstoffatome aufweist, mit einem einwertigen Alkohol, welcher von 3 bis 12 Kohlenstoffatome aufweist, oder ein Fettsäureester einer monobasischen Fettsäure, welche mindestens 17 Kohlenstoffatome aufweist, mit einem einwertigen Alkohol, dessen Kohlenstoffzahl derart ist, daß sich eine Summe von 21 bis 23 ergibt, wenn man die Zahl der Kohlenstoffatome des Alkohols mit der Zahl der Kohlenstoff atome der Fettsäure addiert.

Die Dicke der erfindungsgemäßen rückwärtigen Beschichtung liegt nach dem Auftragen und Trocknen im allgemeinen in

1 einem Bereich von 0,3 bis 10 μΐη.

Die Mengen der erfindungsgemäß einzusetzenden Additive betragen von 15 bis 50 Gewichtsteile des Härtungsmittels und von 1 bis 8 Gewichtsteile des Gleitmittels, bezogen auf 100 Gewichtsteile des Bindemittels.

Wie bereits erwähnt, beträgt erfindungsgemäß das Gewichtsverhältnis von Ruß zu dem Bindemittel von 1:1 bis 1:4.

Falls das Verhältnis außerhalb dieses Bereichs liegt, kommt es zu einer wesentlichen Abnahme des Young-Elastizitätsmoduls der rückwärtigen Beschichtung. Falls der Mengenanteil des Bindemittels kleiner ist als der genannte Bereich neigt die Beschichtung dazu, brüchig zu werden, die Haftung der rückwärtigen Beschichtung verringert sich und der Ruß neigt dazu, abzufallen, was zu einer Ablagerung von Ruß im Verlauf der Kalander-Behandlung führt. Die Signalausfälle nehmen in diesem Falle zu. Falls andererseits der Mengenanteil des Bindemittels den oben erwähnten Bereich übersteigt, wird die Beschichtung wegen der Abnahme des Young-Elastizitätsmoduls brüchig und die durch den Ruß als Füllstoff bewirkten Effekte verringern sich. Es kommt leicht zu der unerwünschten Ablagerung im Verlauf der Kalander-Behandlung und bei einem Lauf unter Hochtemperaturbedingungen beobachtet man eine Abrasion der rückwärtigen Beschichtung. Im Rahmen des oben erwähnten Bereiche ist ein Bereich von 1:1,3 bis 1:3 speziell bevorzugt.

Erfindungsgemäß wird als rückwärtige Beschichtung eine gehärtete Beschichtung eingesetzt, bei der das Gewichtsverhältnis des Füllstoffs, insbesondere Ruß, zu dem Bindemittel in einem spezifischen Bereich ausgewählt ist, die Teilchengröße des Rußes spezifisiert ist und eine Fettsäure und/oder ein Fettsäureester als ein Gleitmittel

verwendet werden. Auf diese Weise gelingt es, ein magnetisches Aufzeichnungsmedium zu erhalten, das hinsichtlich seiner Beständigkeit beim Lauf sowie hinsichtlich der Adhäsion der rückwärtigen Beschichtung hervorragende Eigenschäften aufweist und bei dem kein Abfallen der rückwärtigen Beschichtung auftritt. Dadurch kommt es auch nicht zu irgendwelchen Ablagerungen von Ruß während des Herstellungsverfahrens des magnetischen Aufzeichnungsmediums, insbesondere während der Verfahrensstufe der Kalander-Behandlung. Die Signalausfälle können auf ein Minimum gebracht werden. Ferner ist bei der spezifizierten Teilchengröße des Rußes die Oberflächenrauhigkeit der rückwärtigen Beschichtung ausgezeichnet. Falls ein Band vorliegt, ist die Straffung der Bandwicklung verringert, wodurch der Transfer der Oberflächenrauhigkeit der rückwärtigen Beschichtung auf die magnetische Schicht minimalisiert wird. Die elektromagnetischen Umwandlungscharakteristika können folglich verbessert werden. Die Haftung an der magnetischen Schicht und das Lockerungsphänomen können verringert werden, das S/N-Verhältnis kann auf einem zufriedenstellenden Niveau gehalten werden und es gelingt, ein magnetisches Aufzeichnungsmedium mit einer zähen rückwärtigen Beschichtung zu erhalten. Die Oberflächenrauhigkeit der rückwärtigen Beschichtung beträgt vorzugsweise 0,05 bis 0,6 μΐη.

Für die magnetische Schicht kann bei der vorliegenden Erfindung eine solche vom Beschichtungstyp eingesetzt werden, welche zusammengesetzt ist aus einer Beschichtung, umfassend feine ferromagnetische Teilchen und ein Bindemittel.

Es kann auch eine magnetische Schicht vom dünnen Metallfilm-Typ eingesetzt werden, zusammengesetzt aus einer dünnen Schicht aus ferromagnetischem Metall. Als das ferromagnetische Material seien erwähnty -Fe₃O₃, Fe₃O₄, mit Co-dotiertes-V-Fe₃O₃, mit Co-dotiertes-Y-Fe₃O₃-Fe₃O₄ feste Lösung,V -Fe^O₃ mit adsorbierter Co-Verbindung, Fe₃O₄ mit adsorbierter Co-Verbindung (einschließlich eines Zwi-

schenoxidationszustandes mit γ -Fe^O-,) (die Co-Verbindung bedeutet in diesem Zusammenhang z.B. Kobaltoxid* Kobalthydroxid, Kobaltferrit oder Kobaltionen-adsorbierende Substanz, wobei die magnetische Anisotropie des Kobalts zur Verbesserung der Koerzitivkraft genutzt wird). Ferner kommen Eisen, Kobalt, Nickel, andere ferromagnetische Metalle oder eine magnetische Legierung wie beispielsweise Fe-Co, Fe-Ni, Co-Ni, Fe-Rh, Fe-Cu, Fe-Au, Co-Cu, Co-Au, Co-Y, Co-La, Co-Pr, Co-Gd, Co-Sm, Co-Pt, Ni-Cu, Fe-Co-Nd, Mn-Bi, Mn-Sb oder Mn-Al in Frage. Ferner sei ein magnetisches Ferrit-Material wie beispielsweise Ba-Ferrit oder Sr-Ferrit erwähnt.

Als ferromagnetische Pulver hat man bisher z.B. y -Fe₉O-,, Cobalt enthaltendes Y-Fe₃O₃, Fe₃O₄, Kobalt enthaltendes Fe₃O₄ oder CrO₂ verwendet. Die magnetischen Charakteristika dieser ferromagnetischen Pulver, z.B. die Koerzitivkraft und die maximale magnetische Restflu£3ichte, sind jedoch für Aufzeichnungen mit hoher Dichte und hoher Empfindlichkeit ungeeignet und sie eignen sich insbesondere auch nicht für magnetische Aufzeichnungen eines Signals mit einer kurzen Aufzeichnungswellenlänge von bis zu 1 μΐη oder für die magnetische Aufzeichnung mit einer schmalen Spurbreite.

Die Anforderungen, welche an solche magnetischen Äufzeichnungsmedien gestellt werden, haben sich wesentlich erhöht. Es wurden daher ferromagnetische Pulver entwickelt oder vorgeschlagen, deren Eigenschaften sie für die Aufzeichnung mit hoher Aufzeichnungsdichte geeignet machen. Als magnetische Pulver dieser Art kommen Metalle und Metallegierungen in Frage, wie Fe, Co, Fe-Co, Fe-Co-Ni oder Co-Ni, oder Legierungen dieser Metalle mit Al, Cr oder Si. Für die Zwecke einer Aufzeichnung mit hoher Aufzeichnungsdichte muß eine magnetische Aufzeichnungsschicht mit einem solchen Legierungspulver eine hohe Koerzitivkraft

haben sowie eine hohe magnetische Restflußdichte. Man muß daher das Herstellungsverfahren oder die Legierungszus aminen Setzung so auswählen, daß das vorerwähnte magnetische Pulver diesen Erfordernissen entspricht.

Die Erfinder haben unter Anwendung verschiedener Legierungspulver magnetische Aufzeichnungsmedien hergestellt und festgestellt, daß ein magnetisches Aufzeichnungsmedium mit einem ausreichend niedrigen Rauschpegel, welches geeignet ist zur Aufzeichnung mit hoher Dichte und bei kurzer Wellenlänge, erhalten werden kann, wenn man die spezifische Oberfläche, gemessen nach dem BET-Verfahren, mit mindestens 48 m²/g wählt, und wenn die Koerzitivkraft der magnetischen Beschichtung mindestens 1000 Oe beträgt und wenn die Oberflächenrauhigkeit der magnetischen Beschichtung höchstens 0,08 um beträgt, ermittelt als R-o-Wert (Durchschnittswert aus 20 Werten), wobei der Abbruchwert bei 0,17 mm liegt (TaIystep-Verfahren). Falls eine derartige magnetische Schicht mit der erfindungsgemäßen rückwärtigen Beschichtung kombiniert wird, kann man das Lockerungsphänomen (Lockerung der Bandwindungen, wenn das Band abrupt gestoppt wird),Signalausfälle und Abrasion verringern. Es besteht ferner eine Tendenz dahingehend, die Basis des Magnetbandes, d.h.

25 eine Kunststoffolie aus z.B. Polyethylenterephthalat,

Polyethylennaphthalat, Polyimid oder Polyamid so dünn zu machen, daß ihre Dicke etwa 11 μΐη oder weniger beträgt. Folglich besteht eine zunehmende Tendenz zu einer gesteigerten Straffung der Bandwicklung, was wiederum dazu führt, daß ein Transfer der Oberflächenrauhigkeit der rückwärtigen Beschichtungsoberflache auf die magnetische Schicht stattfindet mit der daraus folgenden Abnahme bei der Ausgangsleistung. Diese Nachteile werden durch die oben erwähnte Kombination von magnetischer Aufzeichnungsschicht

3g und erfindungsgemäßer rückwärtiger Beschichtung ebenfalls überwunden. Falls ein ferromagnetisches Metall als Haupt-

komponente des ferromagnetisehen Materials verwendet wird, besteht ferner die Gefahr, daß der elektrische Widerstand der Schicht hoch wird, was Signalausfälle zur Folge hat. Es ist demgemäß erforderlich, bestimmte Maßnahmen zur Gewährleistung der Antistatikeigenschaften vorzusehen . Ein derartiges Problem kann durch die Kombination mit der erfindungsgemäßen rückwärtigen Beschichtung jedoch ebenfalls gelöst werden.

Der bevorzugte Bereich für die Koerzitivkraft beträgt bei der oben erwähnten magnetischen Aufzeichnungsschicht von 1000 bis 2000 Oe. Falls die Koerzitivkraft diesen Bereich übersteigt, so neigt der Magnetkopf dazu, während der Aufzeichnung gesättigt zu werden, oder es wird schwierig, die Magnetisierung zu löschen. Im allgemeinen wird das S/N-Verhältnis umsomehr verbessert, je größer die spezifische Oberfläche des Magnetpulvers ist. Wenn jedoch die spezifische Oberfläche zu groß ist, ist die Dispergierbarkeit des magnetischen Pulvers im Bindemittel zu gering oder die Wirksamkeit zeigt eine Sättigungserscheinung. Wenn andererseits die Oberflächenrauhigkeit gering ist, so steigt die Aufzeichnungsempfindlichkeit bei kurzen Wellenlängen.

Als magnetische Legierung, welche die obigen Erfordernisse erfüll". , kann man ein feines Pulver aus Co, Fe-Co, Fe-Co-Ni oder Co-Ni verwenden oder ein Gemisch eines solchen feinen Pulvers mit Cr, Al oder Si. Dieses feine Pulver kann erhalten werden durch nasse Reduktion eines Metallsalzes mit einem Reduktionsmittel, wie BH., oder durch Beschichtung der Oberfläche von Eisenoxid mit einer Si-Verbindung und trockene Reduktion in Wasserstoffgas oder durch Verdampfung einer Legierung bei einem niedrigen Druck unter einer Argonatmosphäre. Das Achsenverhältnis liegt im Bereich 1:5 bis 1:10. Die magnetische Restflußdichte Br liegt im Bereich von 2000 bis 3000 G. Ferner

sind die obigen Bedingungen hinsichtlich der Koerzitivkraft der Oberfläche erfüllt.

Verschiedene Bindemittel können in Kombination mit dem magnetischen Legierungspulver angewendet werden, um die magnetische Beschichtungsmasse herzustellen. Es ist gewöhnlich bevorzugt, ein wärmehärtbares Harz oder ein durch Elektronenstrahlen härtbares Harz als Bindemittel zu verwenden. Als weitere Additive kann man Dispersionsmittel/ Gleitmittel oder antistatische Mittel verwenden, wie dies bereits üblich ist. Falls ein Problem hinsichtlich der Dispergierbarkeit besteht, wenn man nämlich ein magnetisches Pulver mit einer BET-Oberflache von 48 m²/g verwendet, so kann man ein oberflächenaktives Mittel oder ein organisches Titan-Kopplungsmittel als Dispergiermittel einsetzen. Man kann ein Bindemittel verwenden, welches ein Vinylchlorid-Vinylacetat-Vinylalkohol-Copolymeres, ein Polyurethanprepolymeres und ein Polyisocyanat enthält, oder ein Bindemittel, welches zusätzlich zu diesen Komponenten noch Nitrocellulose enthält, oder ein anderes bekanntes, wärmehärtbares Bindemittel, oder ein strahlungshärtbares Bindemittel, welches Harzgruppen, z.B. acrylische Doppelbindungen oder Malein-Doppelbindungen enthält, welche gegenüber ionisierender Energie empfindlich sind.

25

Nach einem üblichen Verfahren wird das magnetische Legierungspulver mit dem Bindemittel vermischt, sowie mit einem vorbestimmten Lösungsmittel und verschiedenen Additiven, um ein magnetisches Beschichtungsmaterial zu erhalten. Das Beschichtungsmaterial wird auf ein Substrat, z.B. eine Polyester-Basisfolie, aufgetragen und danach einer Wärmehärtung oder einer Strahlungshärtung unterworfen, wobei man eine magnetische Beschichtung erhält. Diese wird ferner einer Kalander-Behandlung unterworfen.

35

Falls sowohl für die magnetische Schicht als auch die

rückwärtige Beschichtung ein strahlungshärtbares Bindemittel verwendet wird, ist eine kontinuierliche Härtung möglich und es kommt nicht leicht zu einem Transfer der Rauhigkeit der Rückseite auf die magnetische Schicht. Daher können Signalausfälle vermieden werden. Außerdem kann die Strahlungshärtung on-line durchgeführt werden, wodurch Energie und Arbeitskosten bei der Herstellung gespart werden und wodurch die Kosten insgesamt reduziert werden können. Im Hinblick auf die Eigenschaften können nicht nur Signalausfälle vermieden werden, die aufgrund der Straffung der Bandwicklung des Wärmehärtungsverfahrens auftreten. Es ist auch möglich, Unterschiede bei der Ausgangsleistung in der Längsrichtung des Magnetbandes zu vermeiden, welche aufgrund der Druckunterschiede auftreten, die in der Radialrichtung des aufgewickelten Bandes bei den jeweiligen Bereichen auftreten. Falls die Basisdicke so gering ist wie beispielsweise 11 μΐη oder weniger und die Oberflächenhärte der magnetischen Schicht klein ist, wie beispielsweise im Falle des metallischen Magnetpulvers, üessen Härte geringer ist als die von magnetischem Oxid, wie z.B. V-Fe₃O₃, ist das magnetische Aufzeichnungsmedium anfällig gegenüber der Straffung der Bandwicklung. Mittels der strahlungsgehärteten rückwärtigen Beschichtung kann dieser nachteilige Effekt jedoch beseitigt werden und die Ausgangsleistungsunterschiede zwischen dem äußeren Bereich und dem inneren Bereich des aufgewickelten Bandes oder Unterschiede hinsichtlich der Signalausfälle können eliminiert werden. Der Einsatz eines strahlungshärtbaren Bindemittels für die rückwärtige Be-

30 Schichtung ist daher besonders bevorzugt.

Zusätzlich zu der obigen Kombination führt eine Kombination der erfindungsgemäßen rückwärtigen Beschichtung mit einem dünnen ferromagnetisehen Metallfilm als magnetische Aufzeichnungsschicht zu ausgezeichneten elektromagnetischen Umwandlungscharakteristika und einer guten Ober-

flächenrauhigkeit und wirkt im Sinne einer Verhinderung einer Kräuselung und einer Minimalisierung der Signalausfälle.

Das erfindungsgemäße magnetische Aufzeichnungsmedium kann auf den verschiedensten Gebieten in vielfältigster Weise eingesetzt werden, beispielsweise als Audio-Band, Video-Band, auf dem Gebiet der Computer und als Magnetscheibe.

Im folgenden wird die Erfindung anhand von Beispielen näher erläutert.

Beispiel 1

Auf einer Seite einer Polyethylenterephthalatbasisfolie mit einer Dicke von 9 μΐη wird eine magnetische Beschichtung aufgebracht, die zusammengesetzt ist aus Kobalt-adsorbiertem acikularem y'-Fe-Oo-Magnetpulver (lange Achse: 0,4 μΐη, kurze Achse: 0,05 μΐη, Hc: 600 Oe) und einem Bindemittel (ein Gemisch eines Vinylchlorid-Vinylacetat-Copolymeren mit einem Polyurethanelastomeren plus einem Härtungsmittel), Die Schicht weist eine Dicke von 3 μπι auf und wird unter herkömmlichen Bedingungen für die Herstellung von Video-

25 Bänder ausgebildet.

Anschließend wird ein Gemisch der folgenden Zusammensetzung 5 Stunden in einer Kugelmühle dispergiert.

Ruß: 25 μπι (nach dem Furnace-Verfahren hergestellt)

unterschiedliche Mengen

Härtungsmittel: Colonat L 20 Gewichtsteile Gleitmittel: Stearinsäure 4 Gewichtsteile

Butylstearat 2 Gewichtsteile 35 Nitrocellulose: 40 Gewichtsteile

Vinylchlorid-Vinylacetat-Vinylalkohol-Copolymere (S-leg A, hergestellt von Sekisui Plastics Co., Ltd.)

30 Gewichtsteile

Polyurethanelastomeres (Estan 5703, hergestellt von Nippon Polyurethane Industry Co.) 30 Gewichtsteile Lösungsmittelgemisch (MIBK/Toluol) 250 Gewichtsteile

Ruß wird in einer Menge von 20, 25, 33, 50, 80, 100 bzw. 125 Gewichtsteilen, bezogen auf 100 Gewichtsteile des Bindemittels zugesetzt. Die auf diese Weise erhaltenen Proben werden als Proben Nr. 1-1, 1-2, 1-3, 1-4, 1-5, 1-6 bzw. 1-7 in dieser Reihenfolge bezeichnet.

10

Diese sieben Proben werden jeweils auf die Seite des Substrats appliziert, die der Seite gegenüberliegt, auf der die magnetische Beschichtung zuvor ausgebildet wurde. Die Beschichtung erfolgt derart, daß eine Dicke im trockenen Zustand von 1 μΐη erhalten wird. Anschließend wird getrocknet, zur Glättung der Oberfläche eine Kalander-Behandlung durchgeführt und zur Härtung eine Härtungsbehandlung bei einer Temperatur von 60⁰C während 24 Stunden durchgeführt.

20

Verschiedene Eigenschaften dieser Proben werden bestimmt und die Ergebnisse sind in der Tabelle 1 zusammengestellt.

25 30 35

Tabelle 1

Proben	1-1	1-2	1-3	1-4	I 1-5	1-6	1-7	t	X
Zusammensetzung	20 100	25 100	33 100	50 100	80 100	100 100	125 100	X
Ruß Bindemittel	X	Δ	C	r.	O	Δ	150
Laufeigenschaften	X X	G Δ	ο Γ)	0 η	0	O	Y- 150
Aussehen der Auf wicklung	<eine Ablö sung	keine Ablö sung	keine Ablö sung:	keine Ablö sung	0	Λ	100 250
Abrasion der rück wärtigen Beschich- tungsoberflache Haftung an den Führungspfosten während des Lauf tests	X	Δ	O		keine Ablö sung	200
Haftung der rück wärtigen Beschich tung (g)	100	300	! 480	500	C	Λ
Kai ander verschmut zung während der Herstellung	200 1000	50 100	25 35	10 20	480	310
Young-Modul der rückwärtigen Be schichtung (kg/itm2 )	15 25	45 100
Signalausfälle (Anzahl / min.) Zu Beginn Nach dem Test

Die Laufeigenschaften werden bestimmt, indem man die Proben 100 mal (100 Läufe) bei 40⁰C unter einer relativen Feuchtigkeit von 60% laufen läßt.

Aus Tabelle 1 geht hervor, daß bei einem Verhältnis des Rußes zu dem Bindemittel in einem Bereich von 1:1 bis 1:4 (1) die Laufeigenschaften gut sind, keine Abrasion der rückwärtigen Beschichtungsoberflache beobachtet wird und das Aussehen der Aufwicklung gut ist (2;, die Haftfestigkeit der rückwärtigen Beschichtung groß ist und keine Ablösung der rückwärtigen Beschichtung beobachtet wird, selbst wenn man FF (schneller Vorlauf), RW (zurückspulen) und Stop wiederholt durchführt, (3) keine Ablagerung von Ruß während der Kalanderbehandlung bei dem Herstellungsverfahren des Magnetbandes beobachtet wird und die Signalausfälle minimal sind und (4) der Young-Modul als Maß für die Elastizität der rückwärtigen ' Beschichtung hoch ist und die Schicht zäh ist. Die oben erwähnten vorteilhaften Effekte sind besonders bemerkenswert, falls das Verhältnis von Ruß zu dem Bindemittel in einem Bereich von 1:1,3 bis 1:3 liegt.

20 Beispiel 2

Es werden magnetische Schichten 1 und 2 gebildet, welche aus ferromagnetischem Legierungspulver zusammengesetzt sind, sowie eine strahlungshärtbare rückwärtige Beschichtung 2.

Bildung der magnetischen Schichten.

Nach einem nassen Reduktionsverfahren werden verschiedene Legierungspulver hergestellt. Diese Pulver sind zusammengesetzt aus acicularen Teilchen mit einem Axial-Verhältnis (kurze Achse/lange Achse)von 1/5 bis 1/10. Sie weisen eine Restmagnetflußdichte von 2000 bis 3000 G, eine Koerzitivkraft von 1000 bis 2000 Oe und eine spezifische Oberfläche von 45 bis 70 m²/g, bestimmt nach dem BET-Ver-

fahren, auf. Diese Magnetpulver werden auf herkömmliche Weise vermischt, um eine Masse der folgenden Zusammensetzung zu erhalten.

Magnetische Schicht 1

Gewichtsteile Fe-Co-Ni-Legierungspulver
(Hc = 1200 Oe, lange Achjse: 0,4 um,
kurze Achse: 0,05 um, !BET: 52 m²/g 100

Vinylchlorid-Vinylacetlat-Vinylalkohol-Copolymeres (VAGH, hergestellt von UCC, USA)! 15

15 I

Polyurethanprepolymer^s

(Nipporan 4040, hergestellt von Nippon Polyurethane Industry Co.) 10

20 Methylethylketon/Toluol (1/1) 2 50

Myristinsäure 2

j
Sorbitanstearat j 2

Zu diesem Gemisch gibt man 30 Gewichtsteile Polyisocyanat (Desmodul L, hergestellt von Bayer AG), wobei man eine

magnetische Beschxchtungsmasse erhält. Diese magnetische Beschichtungsmasse wird auf eine Polyesterfolie in einer Dicke von 2,5 \xm aufgebracht und nachfolgend einer Kalanderbehandlung unterworfen.

Magnetische Schicht 2

Auf die gleiche Weise wie bei der Herstellung der magnetischen Schicht 1 wird eine magnetische Schicht ausge-5 bildet, unter Verwendung der folgenden Masse:

Gewichtsteile Fe-Co-Ni-Legierungspulver (BET: 60 m²/g) 100

Gesättigtes Polyesterharz 5

Vinylchlorid-Vinylalkohol-Copolymeres

mit eingeführtem Acryl (Polymerisations-

grad: 300) 10

Polyether-Urethanelastomeres mit

eingeführten acrylischen Doppelbindungen 10

Lösungsmittelgemisch (das gleiche wie
bei der magnetischen Schicht 1) 250

Rückwärtige Beschichtung 2

Gewichtsteile

Ruß: 25 ΐημίη (nach dem Furnace-Verfahren unterschiedliche 25 erhalten) Menge

Acryl-modifizierte Vinylchlorid-Vinylacetat-Vinylalkohol-Copolymeres. 30

Acry!-modifiziertes Polyurethanelastomere 30 Gleitmittel: Stearinsäure 4

Lösungsmittelgemisch (MIBK/Toluol=1/1) 250 35

Ein Gemisch reit dieser Zusammensetzung wird 5 Stunden in einer Kugelmühle dispergiert und die erhaltene Mischung wird auf die rückwärtige Oberfläche einer Polyesterfolie aufgetragen, welche bereits eine magnetische Beschichtung trägt. Dabei erhält man eine Dicke der rückwärtigen Beschichtung im trockenen Zustand von 1,5 μπι. Sodann wird die rückwärtige Beschichtung mit Elektronenstrahlen unter Stickstoff bestrahlt, wobei man einen Elektronenstrahlbeschleuniger vom Vorhang-Typ verwendet und eine Beschleunigungsspannung von 150 KeV wählt, sowie einen Elektrodenstrom von 10 mA. Die Absorptionsdosis beträgt 5 Mrad. Sodann wird die beschichtete Folie kalandriert, aufgewickelt und zu Videobändern mit einer Breite von 1/2" (1,25 cm) geschnitten. Durch entsprechende Einstellung der Kalanderbehandlung wird die Oberflächenrauhigkeit der magnetischen Schichten derart eingestellt, daß sie in einem Bereich von 0,01 bis 0,08 um liegt. Die überflächenrauhigkeit der rückwärtigen Beschichtung wird in gleicher Weise eingestellt, so daß sie in dem Bereich

20 von 0,05 bis 0,8 μπι liegt.

Die Eigenschaften des magnetischen Aufzeichnungsmediums, das durch eine Kombination der magnetischen Schicht 2 und der rückwärtigen Beschichtung 2 erhalten wird, sind in der Tabelle 2 zusammengestellt.

Tabelle 2

5	Proben	2-1	2-2	2-3	2-4	2-5	2-6	2-7
	Zusammensetzung	20 100	25 100	33 100	50 100	80 100	100 100	125 100
	Ruß Bindemittel		Δ	O	O	O	Δ
10	Laufeigenschaften	X	Δ	O	O	O	Δ	X
	Aussehen der Auf wicklung	X	Δ	O	O	/"—"1^	O	X
15	Abrasion der rück wärtigen Beschich- tungsoberfläche	X	keine Ablö sung	keine Ablö sung	keine Ablö sung	keine Ablö- sung	190	X
20	Haftung an den Führungspfosten während des Lauf- tests	keine Ablö sung	Λ	O	O	O	A	120
	Haftung der rückwärtigen Be schichtung (g)	x	300	490	510	490	300	X
25	Kalanderver schmutzung währen der Herstellung	j 110	80 250	35 70	30 60	30 60	50 200	180
30	Young-Modul der rückwärtigen Be schichtung (kg/rim2 )	250 1500	100 2500
35	Signalausfälle (Anzahl / min.) Zu Beginn Nach dem Test

Aus der Tabelle 2 wird deutlich, daß die gewünschten Eigen schaften dann erhalten werden, wenn das Verhältnis von Ruß zu dem Bindemittel in dem Bereich von 1:1 bis 1:4, vorzugsweise von 1:1J3 bis 1:3 liegt. Im Vergleich mit dem in Tabelle 1 dargestellten Fall, bei dem eine Metall

oxidmagnetschicht eir

gesetzt wurde, ist jedoch bei dem

in Tabelle 2 vorliegenden Fall, wo eine magnetische Schicht aus einem Leg ierungs-Magnetpulver verwendet wurde, das Verhältnis von Ruß zu dem Bindemittel in der rückwärtigen Beschichtung von Einfluß auf die Anzahl der Signalausfälle aufgrund einer Ablagerung von Ruß während der Kalanderbehandlung, f

Durch zweckentsprechende Kombination der obigen magnetisehen Schichten 1 und 2 mit der rückwärtigen Beschichtung des Beispiels 1 (wobei das Verhältnis des Rußes zu dem

Bindemittel 1:2 beträ wärtige Beschichtung
tigen Beschichtung 2, 20 folge der Ausbildung

gt, und das nachfolgend als rück-1 bezeichnet wird) und der rückwär-

sowie durch Änderung der Reihender Schichten werden verschiedene

magnetische Aufzeichnungsmedien hergestellt. Zur Zei* der Ausbildung der jeweiligen Schicht wird jeweils eine

Kalanderbehandlung durchgeführt. Die Charakteristika der Aufzeichnungsmedien wjerden gemessen und die Ergebnisse sind in der Tabelle 3] zusammengestellt. In der Tabelle bezeichnen 1 und 2 diie Reihenfolge der Ausbildung von magnetischer Schicht und der rückwärtigen Beschichtung.

Tabelle 3

	Magnetische	Rückwärtige	Abrasion	Lockerung	Abrasion	Anfängliche	Y-S/N	(dB)
	Schicht	Schicht	der rück wärtigen Beschich tung	©	der magneti schen Schicht	Signalaus fälle (Anzahl pro Minute)	Außen	Innen
A	(1) Magneti sche Schicht 1	(2) Rückwärti ge Schicht 1				80	+0,2	-2,0
B				©
C	(2) Magneti sche Schicht 1	(1) Rückwärti ge Schicht 1	©	@	®	80	+0,2	-2,0
D	(1) Magneti sche Schicht 1	(2) Rückwärti ge Schicht 2	©	(Q)	©	55	+0,3	-0,6
(2) Magneti sche Schicht 1 '	(1) Rückwärti ge Schicht 2	©	(Q)	©	55	+0,3	-0,2
(1) Magneti sche Schicht 2	(2) Rückwärti ge Schicht 2	©	@	©	30	+0,6	+0,6
(2) Magneti sche Schicht 2	(1) Rückwärti ge Schicht 2	©	©	30	+0,6	+0,6

Aus Tabelle 3 wird deutlich, daß im Falle des strahlungshärtbaren Typs (B, C) kein Transfer der Rauhigkeit von der Rückseite auf die magnetische Schicht stattfindet. Das steht im Gegensatz zu dem Fall des wärmehärtenden Typs (A). Folglich ist im ersten Fall die Zahl der Signalausfälle verringert und die Ausgangsleistung erhöht. Falls sowohl die magnetische Schicht als auch die rückwärtige Beschichtung aus einem strahlungshärtbaren Typ hergestellt sind, werden hervorragende Ergebnisse erhalten. Aus dem Vergleich der] Gruppen B und C wird deutlich, daß im Falle C die dünne Basis durch die zunächst ausgebildete rückwärtige Beschichtung verstärkt wird. Dadurch wird der Young-Modul der Basis gesteigert und der unerwünschte Effekt einer Straffuiig der Bandwicklung kann besser vermieden werden als im ,Falle B. Im Falle der Gruppe D wird ferner die Härtung kontinuierlich während des Laufens

durchgeführt. Dadurch

treten keine nachteiligen Effekte

aufgrund einer Straffung der Bandwicklung auf. Durch die Einverleibung einer Fettsäure (in einigen Fällen eines Fettsäureesters) wird ferner die Abrasion der rückwärtigen Beschichtungsoberflache oder das Auftreten von Klirroder Zittererscheinungen, welche die Bildqualität nachteilig beeinflussen, unterdrückt. Der Reibungskoeffizient von D beträgt beispielsweise 0,15, was einen glatten Lauf gewährleistet. Falls !bei D die Fettsäure weggelassen wird, steigt der Reibungsko|effizient auf 0,22. Die Abrasion der rückwärtigen Beschichtung oder Zittererscheinungen können . in diesem Fall leichter auftreten, da die Reibung bei einem Lauf unter Hoch|temperaturbedingungen hoch ist.

Darüber hinaus wird die Laufeigenschaft beeinträchtigt.

Die Oberflächenrauhigkeit der in Beispiel 2 erhaltenen Video-Bänder wird untersucht. In Fig. 1 sind die S/N-Verhältnisse (Relativwerte) für de^i Fall dargestellt, daß die Vi-deo-Bänder mit einer Geschwindigkeit von 3,8 m/sec angetrieben

werden und die Aufzei

:hnung und Wiedergabe bei einer Haupt-

frequenz von 4,5 MHz durchgeführt wird. Die den Kurven zugeordneten numerischen Werte zeigen die Oberflächenrauhigkeit der magnetischen Schicht an. Aus der Figur wird deutlich, daß das S/N-Verhältnis auf einem hohen Niveau gehalten werden kann, falls die Oberflächenrauhigkeit der magnetischen Schicht höchstens 0,08 μπι beträgt und die Oberflächenrauhigkeit der rückwärtigen Beschichtung höchstens 0,6 μπι beträgt.

Bei Beispiel 2 wurde ferner die Beziehung zwischen der BET-spezifischen Oberfläche des Legierungspulvers und dem S/N-Verhältnis untersucht, und zwar bei den Video-Bändern, bei denen die Oberflächenrauhigkeit der magnetischen Schicht höchstens 0,08 μπι beträgt und die Oberflächenrauhigkeit der rückwärtigen Beschichtung in einem Bereich von 0,05 bis 0,6 μπι liegt. Dabei erhält man die in Fig. 2 dargestellten Ergebnisse. In diesem Fall werden 55 dB als Bezug verwendet. Aus Fig. 2 wird deutlich, daß man ausgezeichnete Eigenschaften erhält, falls der BET-Wert mindestens 48 m²/g

20 beträgt.

Ferner wurde die Straffung der Bandwicklung untersucht, und zwar bei 40⁰C unter einer relativen Feuchtigkeit von 80%. Dabei wurden in allen Fällen zufriedenstellende Er— gebnisse erhalten.

Beispiel 3

Auf einer Seite einer Polyethylenterephthalat-Basisfolie mit einer Dicke von 10 μκ wird durch eine Dampfabscheidung eine Co-Ni-Legierung (Hc: 1100 Oe) unter Ausbildung einer dünnen magnetischen Schicht mit einer Dicke von 0,2 μπι aufgebracht. Anschließend wird ein Gemisch der folgenden Zusammensetzung in einer Kugelmühle 5 Stunden dispergiert.

Ruß: 80 πιμπι (nach dem Furnace-Verfahren erhalten)

Acryl-modifiziertes Vinylchlorid-Vinylacetat-Vinylalkohol-Copoly- 5 meres (hergestellt nach dem nachfolgenden Verfahren (a))

Acryl-modifiziertes Polyurethanelastomeres (hergestellt nach 10 dem folgenden Verfahren (b))

Gleitmittel: Stearinsäure

Verschiedene Mengen

30 Gewichtsteile

30 Gewichtsteile 4 Gewichtsteile

Butylstearat

2 Gewichtsteile

Lösungsmittelgemisch (MIBK/Toluol) 250 Gewichtsteile

Nachfolgend werden die Verfahren zur Herstellung der strahlungsempfindlichen Bindemittel in der obigen Mischung erläutert:

(a) Synthese eines Acryl-modifizierten Produkts eines Vinylchlorid-Vinylacetat-Vinylalkohol-Copolymeren:

750 Gewichtsteile S-lec A, 1250 Gewichtsteile Toluol und 500 Gewichtsteile Cyclohexanon werden in einen Vier-Hals-Kolben mit einem Fassungsvermögen von 5 Liter gegeben und unter Erhitzen aufgelöst. Nach Steigerung der Temperatur auf 80⁰C gibt man 6,14 Gewichtsteile 2-Hydroxyethylmethacrylataddukt von Tolylendiisocyanat zu der Lösung, gefolgt von weiterer Zugabe von 0,012 Gewichtsteilen Zinnoctylat und 0,012 Gewichtsteilen Hydrochinon. Die Umsetzung wird bei einer Temperatur von 80⁰C in einem Stickstoffstrom durchgeführt, bis die Umwandlung an NCO mit mindestens 90% erreicht hat. Nach beendeter Reaktion wird

das Reaktionsprodukt abgekühlt und durch Zugabe von 1250 Gewichtsteilen Methylethylketon verdünnt.

5 Herstellung von 2-Hydroxyethylmethacrylat (2HEMA)-Addukt von Tolylendiisocyanat (TDI):

348 Gewichtsteile Tolylendiisocyanat werden auf eine Temperatur von 80⁰C erhitzt, und zwar in einem Vier-Hals-Kolben mit einem Fassungsvermögen von 1 Liter. Das Erhitzen erfolgt im Stickstoffstrom. Dann gibt man 260 Gewichtsteile 2-Hydroxyethylmethacrylat, 0,07 Gewichtsteile Zinnoctylat und 0,05 Gewichtsteile Hydrochinon tropfenweise in das Reaktionsgefäß, wobei man kühlt, um die Temperatur im Inneren des Reaktionsgefäßes in einem Bereich von 80 bis 85⁰C zu halten. Nach beendetem Zutropfen wird das Gemisch 3 Stunden bei 80⁰C gerührt, um die Reaktion zu vervollständigen. Nach vollständiger Reaktion wird das Reaktionsprodukt dem Reaktionsgefäß entnommen und abgekühlt. Man erhält 2-Hydroxyethylmethacrylat (2HEMA)-Addukt von Tolylendiisocyanat (TDI) in Form einer weißen Paste.

(b) Synthese eines Acryl-modifizierten Produkts eines Urethanelastomeren:

250 Gewichtsteile eines Urethanprepolymeren vom Diphenylmethandiisocyanat (MDI)-Typ. mit endständigen Isocyanat-Gruppen, "Nipporan 4040", hergestellt von Nippon PoIyurethane Industry Co., 32,5 Gewichtsteile 2HEMA, 0,007 Gewichtsteile Hydrochinon, und 0,009 Gewichtsteile Zinnoctylat werden in ein Reaktionsgefäß eingefüllt und unter Erhitzen bei 80⁰C aufgelöst. Dann werden 43,5 Gewichtsteile TDI in das Reaktionsgefäß eingetropft, wobei man kühle, um die Temperatur im Inneren des Reaktionsgefässes im Bereich von 80 bis 90⁰C zu erhalten. Nach beende-

tem Zutropfen wird die Reaktion bei 8O⁰C weitergeführt, bis die Umwandlung an NCO mindestens 95% erreicht hat.

Der Ruß wird in einer Menge von 20, 25, 33, 50, 80 bzw. 100 Gewichtstellen, jeweils bezogen auf 100 Gewichtsteile des Bindemittels, einverleibt. Auf diese Weise erhält man jeweils Proben Nr. 3-1, 3-2, 3-3, 3-4, 3-5, 3-6 bzw. 3-7;

Diese 7 Proben werden jeweils auf die Seite des Substrats appliziert, welche der Seite gegenüberliegt,auf der die magnetische Aufzeichnungsschicht zuvor ausgebildet wurde. Die Applikation erfolgt derart, daß die Dicke im trockenen Zustand 1,5 \im beträgt. Anschließend wird getrocknet und eine Kalanderbehandlung zur Glättung der Oberfläche durchgeführt. Dann wird eine Bestrahlung der rückwärtigen Beschichtung mit Elektronenstrahlen durchgeführt, und zwar mittels eines Elektronenstrahlbeschleunigers vom Elektronen-Vorhang-Typ bei einer Beschleunigungsspannung von 150 KeV, bei einem Elektrodenstrom von 10 mA und bei einer Absorptionsdosis von 3 Mrad. Die Bestrahlung wird in einer Stickstoffatmosphäre durchgeführt. Auf diese Weise wird die rückwärtige Beschichtung gehärtet.

Durch Dampfabscheidung ausgebildete Bänder neigen dazu, sich elektrostatisch aufzuladen. Es ist daher besonders wirkungsvoll, Ruß in der rückwärtigen Beschichtung zu verwenden. Es ist ferner möglich, sehr feine Pigmentteilchen zu wählen. Auf diese Weise kann die Oberflächenrauhigkeit der rückwärtigen Beschichtung im Vergleich mit anderen Materialien für die rückwärtige Beschichtung verbessert werden. Ferner wird durch die Applikation der rückwärtigen Beschichtung erreicht, daß eine Kräuselung verhindert wird "und daß Signalausfälle aufgrund der elektrostatischen Elektrizität unterdrückt werden.

Verschiedene Eigenschaften der aus diesen Proben erhaltenen Magnetbänder wurden bestimmt. Die Ergebnisse sind in der Tabelle 4 zusammengestellt.

10

20 25 30 35

Tabelle 4

5	Proben	3-1	3-2	3-3	3-4	3-5	3-6	3-7
	Zusammensetzung	20 1OQ	25 100	33 100	50 100	80 100	100 100	125 100
10	Ruß Bindemittel	X	Δ	O	O	O	Λ	X
	Laufeigenschaften	X	0	O	O	O	O	X
15	Aussehen der Auf wicklung	X	Δ	O	O	O	Δ	χ:
20	Abrasion der rück wärtigen Beschich- tungsoberflache	keine Ablö sung	keine Ablö sung	keine Ablö sung	keine Ablö sung	keine Ablö sung	190	120
25	Haftung an den Führungspfosten während des Lauf tests	X	Λ	O	O	O	Δ
	Haftung der rück wärtigen Be schichtung (g)	120	300	500	510	500	290	180
	Kalanderverschmut zungen während der Herstellung	X	Δ	O	O	O	Λ
	Young-Modul der rückwärtigen Be schichtung (kg/mm2)	300 2500	80 250	35 70	30 50	40 65	60 250	200 j 2500 ;
Kräuselung
Signalausfälle (Anzahl / min.) Zu Beginn Nach dem Test

Aus Tabelle 4 wird deutlich, daß dann, wenn das Verhältnis von Ruß zu dem Bindemittel in einem Bereich von 1:1 bis 1:4 liegt, (1) die Laufeigenschaften gut sind und keine Abrasion der rückwärtigen Beschichtung beobachtet wird, (2) die Haftfestigkeit der rückwärtigen Beschichtung gesteigert ist und keinerlei Abfallen von rückwärtiger Beschichtung beobachtet wird, und zwar selbst dann nicht, wenn FF, RW und Stop wiederholt durchgeführt werden, und (3) die Ablagerung von Ruß während der Kalanderbehandlung bei dem Herstellungsverfahren des Magnetbands ausgeschaltet und die Anzahl der Signalausfälle minimal gehalten werden kann. Ferner ist die Elastizität der rückwärtigen Beschichtung verbessert, wodurch eine Kräuselung vermieden wird. Die obigen vorteilhaften Effekte treten in besonders bemerkenswerter Weise zu Tage, falls das Verhältnis von Ruß zu Bindemittel in dem Bereich von 1:1,3 bis 1:3 liegt.

Beispiel 4

20

Nach dem Verfahren von Beispiel werden Magnetbänder hergestellt. Dabei wird jedoch die Teilchengröße des Rußes variiert. Die Eigenschaften der Bänder wurden bestimmt und die Ergebnisse sind in der Tabelle 5 zusammengestellt.

25

35

Tabelle 5

Teilchen-

5 größe ΐημίη

Untersuchte Eigenschaft

100

80

30

20 10

Rauhigkeit der rückwärtigen Beschich- 0,35 0,22 0,12 0,12 0,12 0,28 tung (μΐη)

₁ p- Elektromagnetische Umwandlungscharakteristik Y-S/N (dB)

+1,0 +1,0 +1,0 +1,0 +0,3

Young-Modul (kg/mm² )

450 510 510 500 450 300

Die Ergebnisse der Tabelle 5 zeigen, daß durch Einstellung der Teilchengröße des Rußes auf weniger als 100 πιμίη nicht allein die Rauhigkeit der rückwärtigen Beschichtungsoberflache minimalisiert ist, sondern darüber hinaus bemerkenswerte Effekte sich durch eine Verbesserung der elektromagnetischen Umwandlungscharakteristika auftreten, d.h. hinsichtlich der wichtigsten Eigenschaften eines magnetischen Aufzeichnungsmediums.

In den oben stehenden Tabellen haben die Symbole folgende Bedeutung:

(Q) =	ausgezeichnet
O =	gut
Δ =	mäßig
X =	nicht gut

Die verschiedenen Eigenschaften wurden folgendermaßen bestimmt:

1· Lockerungsphänomen {das Aussehen der Bandwicklung)

Es wird ein im Handel erhältliches Video-Bandgerät vom VHS-System verwendet. Ein Band wird über seine gesamte Länge im schnellen Vorlauf laufen lassen und anschließend im schnellen Rücklauf zurückgespult. Das Band wird gestoppt, wenn die restliche Länge noch 50 m beträgt. Anschließend wird das Band bis zum Ende schnell zurückgespult. Der Aufwicklungszustand des Bandes wird visuell untersucht. Ein guter Wicklungszustand liegt vor, wenn keine Zwischenräume zwischen den Bandwindungen beobachtet werden. Dieser Zustand wird mit "gut" bezeichnet. Falls Zwischenräume beobachtet werden, erfolgt die Bewertung "nicht gut".

2. Abrasion der rückwärtigen Beschichtung

Es wird ein im Handel erhältliches Video-Bandgerät des VHS-Systems verwendet. Man läßt das Band 100 mal bei

QQ 40⁰C und einer relativen Feuchtigkeit von 60% laufen. Daraufhin wird die rückwärtige Beschichtungsoberflache auf Kratzer untersucht. Falls keine Verfleckungen beobachtet werden, erfolgt die Bewertung "gut", falls wesentliche Verfleckungen beobachtet werden, erfolgt die

gg Bewertung "nicht gut".

3. Adhäsion an den Führungspfosten während des Lauftests

Es wird ein im Handel erhältliches Video-Bandgerät vom VHS-System verwendet. Das Band wird 100 mal bei 4 0⁰C unter einer relativen Feuchtigkeit von 60% laufen lassen. Dabei wird die Haftung an die Führungspfosten innerhalb der Bandkassette sowie an die Führungspfosten des VHS-Bandgeräts untersucht.

4. Haftung der rückwärtigen Beschichtung

Ein doppelseitig beschichtetes Klebeband wird auf ein festes Brett geklebt und die rückwärtige Beschichtung

2g eines Magnetbands wird darauf aufgeklebt. Anschließend wird das Magnetband in einer Richtung von 180° gezogen und die zum Ablösen der rückwärtigen Beschichtung erforderliche Spannung wird bestimmt. Die Messung wird bei 20⁰C durchgeführt, und zwar mittels eines Autographen,

2Q hergestellt von Shimadzu Corporation.

5. Kalanderverschmutzungen während der Herstellung

Es werden Ablagerungen beobachtet, die zur Zeit der Kalanderbehandlung bei 70⁰C während des Herstellungsverfahrens auf dem Kalander auftreten.

6. Young-Modul der Elastizität

Der Young-Modul wird bei 2O⁰C mittels eines handelsüblichen Elastizitätsspektrometers (Iwaki Seisakusho, Toyo Boardwin, Toyo Seikosha) bestimmt.

1 7. Signalausfall-Test

Unter Verwendung eines VHS-Decks wird bei 2O⁰C unter einer relativen Feuchtigkeit von 60% ein einzelnes Signal von 4 MHz aufgezeichnet und wiedergegeben. Dabei wird die Anzahl der Proben bestimmt, bei denen das wiedergegebene Signal um mindestens 18 dB unter dem durchschnittlichen Wiedergabepegel liegt, und zwar während mindestens 15 Mikrosekunden, und zwar bezogen auf 10 Proben während jeweils 1 Minute. Die Durchschnittszahl wird als Zahl der Signalausfälle angegeben. Es werden die Signalausfälle vor dem Lauftest des Magnetbandes (zu Beginn) sowie die Signalausfälle nach 100 Läufen, bestimmt.

15 8. Oberflächenrauhigkeit

Die Oberflächenrauhigkeit wird als Mittelwert von 20 Punkten ermittelt, und zwar aus einer Kartierung, die mit der Talystep-Methode (TAYLOR-HOBSON CO.) gewonnen wird. Der Abbruchwert beträgt 0,17 mm und es wird eine Nadel mit den Abmessungen 0,1 χ 2,5 pm verwendet. Der Nadeldruck beträgt 2 mg.

9. Elektromagnetische Umwandlungscharakteristika

Das S/N-Verhältnis (Relativwert) wird aufgezeichnet und mit einer Hauptfrequenz von 5 MHz wiedergegeben. Das Video-Bandgerät des VHS-Systems wird so modifiziert, daß es zum Messen von 5 MHz geeignet ist.

10. Elektronen-mikroskopisches Verfahren

a) Die durchschnittliche Teilchengröße wird mit einem Transmissions-Elektronenmikroskop an einer Probe für jedes einzelne Band ermittelt.

b) Mittels eines Elektronenmikroskops vom rasternden Typ wird eine Querschnittsphotographie angefertigt. In diesem Fall kommt es vor, daß die Teilchen koaguliert sind. Falls die Unregelmäßigkeit der Teilchengröße groß ist, wird die minimale Teilchengröße als durchschnittliche Teilchengröße angegeben.

11. Reibungskoeffizient

Ein Magnetband wird um einen polierten Aluminiumzylinder mit einem Durchmesser von 4 mm gelegt, und zwar in einem Winkel von 180°, so daß die rückwärtige Beschichtung innen liegt. Man läßt das Band mit 2 cm pro Sekunde laufen.

Die Spannung auf der Seite der Bandzuführung und auf der Aufwickelseite werden gemessen. Der Reibungskoeffizient wird aus den gemessenen Werten errechnet.

Claims (5)

Patentansprüche

1. Magnetisches Aufzeichnungsmedium mit einem nichtmagnetischen Substrat, einer magnetischen Aufzeichnungs- schicht auf einer Seite des Substrats und einer rückwärtigen Beschichtung auf der anderen Seite des Substrats, dadurch gekennzeichnet , daß die rückwärtige Beschichtung im wesentlichen aus Ruß, einem Harzbindemittel und einem Gleitmittel besteht, und daß das Gewichtsverhältnis von Ruß zu Bindemittel von 1:1 bis 1:4 beträgt und der Ruß eine Teilchengröße von 10 bis weniger als 100 ίαμί:. hat.

2. Magnetisches Aufzeichnungsmedium nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die magnetische Aufzeichnungsschicht im wesentlichen aus einem ferromagnetischen Legierungspulver besteht, das in einem Harzbindemittel dispergiert ist und eine spezifische Oberfläche von mindestens 48 m²/g, bestimmt nach dem BET-Verfahren, aufweist, und daß die magnetische Aufzeichnungsschicht eine Koerzitivkraft von mindestens 1000 Oe und eine Oberflächenrauhigkeit von höchstens 0,08 um hat.

3. Magnetisches Aufzeichnungsmedium nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die magnetische Aufzeichnungsschicht aus einer dünnen ferromagnetischen Schicht besteht,

4. Magnetisches Aufzeichnungsmedium nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Ruß eine Teilchengröße

35 von 2 0 bis 80 πιμίη hat;

5. Magnetisches Aufzeichnungsmedium nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß es sich bei dem Gleitmittel um eine Fettsäure, einen Fettsäureester oder ein Gemisch derselben handelt.

10 15 20 25 30 35