DE2403366C2 - Process for the production of ferromagnetic particles coated with a protective layer - Google Patents
Process for the production of ferromagnetic particles coated with a protective layerInfo
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Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von mit einer Schutzschicht überzogenen ferromagnetischen Teilchen, bei dem die ferromagnetischen Teilchen mit einem Salz einer langkettigen Fettsäure gemischt werden.The invention relates to a method for producing ferromagnetic ones coated with a protective layer Particle in which the ferromagnetic particles are mixed with a salt of a long chain fatty acid will.
Ein Verfahren dieser Art ist aus DD-PS 91 017 bekannt. Dabei werden als Salze die Alkalisalze der Stearin-, Palmitin- oder Ölsäure vsrwendrt.A method of this type is known from DD-PS 91 017. The alkali salts of the stearic, Palmitic or oleic acid should be used.
Es ist bekannt, daß ferromagnetische Pulver, wie z. B. Kobalt Kobalt-Nickel-Legierungen, Eisen-Kobalt-Legierungen, Eisen-Nickel-Legierur^en, Eisen-Nickel-Kobalt-Legierungen und ähnliche ferromagnetische Pulver, bessere magnetische Eigenschaften im Vergleich zu magnetischen Oxydpulvern, wie Eisenoxyd oder Kobaltüxyd, haben. Der Oxydälionswidersiand magnetischer Metallpulver in Luft ist jedoch gering. Wenn ferromagnetische Pulver in Luft belassen werden, verschlechtern sich ihre magnetischen Eigenschaften allmählich, wenn sie oxydieren. Durch einen externen thermischen Schock und/oder einen mechanischen Schock, sine elektrostatische Entladung usw. tritt eine spontane Verbrennung darin auf. Um dies zu vermeiden, ist es übiich, magnetische Metallpulver so aus einem Ofen zu entnehmen, daß das Pulver in ein organisches Lösungsmittel getaucht wird, dann der Luft ausgesetzt wird, und danach das organische Lösungsmittel allmählich verdampft wird, um die magnetischen Metallpulver mit Luft langsam in Berührung zu bringen und allmählich eine Oxydschicht auf der Oberfläche der magnetischen Metallpulver zu bilden. Bei diesem Verfahren erfolgt die Erzeugung von Hitze durch Oxydation allmählich. Die erzeugte Hitze wird durch Verdampfung des organischen Lösungsmittels absorbiert, bzw. das organische Lösungsmittel wird bis zur Verdampfung erhitzt und so eine spontane Verbrennung vermieden. Die organischen Lösungsmittel werden so gewählt, daß sie einen Siedepunkt von etwa 100C bis zu einigen 1000C haben und daß sie gegenüber den magentischen Metallpulvern im wesentlichen inert sind. Solche Lösungsmittel sind z. B. Benzen, Toluen, Xylen, Hexan, Cyclohexan uiw. Die gebildete Oxydschicht ist relativ hart und verhindert das Fortschreiten einer Oxyditionsreaktion in die magnetischen Metallpulver bis zu einem gewissen Grad. Dennoch haben solche oxydierten magnetischen Metallpulver eine relativ kurze Lebensdauer. Dies bedeutet, daß die magnetischen Eigenschaften der magnetischen Metallpulver, die mit einer Oxydschicht überzogen sind, sich verschlechtern und nicht beibehalten werden können.It is known that ferromagnetic powders, such as. B. cobalt cobalt-nickel alloys, iron-cobalt alloys, iron-nickel alloys, iron-nickel-cobalt alloys and similar ferromagnetic powders, have better magnetic properties compared to magnetic oxide powders, such as iron oxide or cobalt oxide . However, the oxidation resistance of magnetic metal powders in air is small. If ferromagnetic powders are left in air, their magnetic properties gradually deteriorate as they oxidize. A spontaneous combustion occurs therein due to an external thermal shock and / or a mechanical shock, its electrostatic discharge, etc. To avoid this, it is usual to take magnetic metal powders out of a furnace by dipping the powder in an organic solvent, then exposing it to air, and then gradually evaporating the organic solvent to slowly air the magnetic metal powders and gradually form an oxide layer on the surface of the magnetic metal powder. In this process, heat is generated gradually by oxidation. The heat generated is absorbed by evaporation of the organic solvent, or the organic solvent is heated until it evaporates, thus avoiding spontaneous combustion. The organic solvents are selected such that they have a boiling point of about 10 0 C up to a few 100 0 C and in that they are inert to the gastric tables metal powders substantially. Such solvents are e.g. B. benzene, toluene, xylene, hexane, cyclohexane uiw. The oxide layer formed is relatively hard and prevents an oxidation reaction from proceeding in the magnetic metal powder to a certain extent. However, such oxidized magnetic metal powders have a relatively short life. This means that the magnetic properties of the magnetic metal powders coated with an oxide layer deteriorate and cannot be maintained.
Ein anderer Grund dafür, daß diese ferromagnetischen Pulver, die durch das obengenannte Verfahren hergestellt werden, zur Herstellung von Magnetbändern praktisch nicht verwendet werden, ist die niedrige Dispersionseigenschaft dieser magnetischen Metallpulver, wenn sie auf ein Band aufgeschichtet werden und daß sie nur schwer in einem Bindemittel dispergiert werden können. Diese geringe Dispergiereigenschaft wird dadurch hervorgerufen, daß das magnetische Moment as des Metallpulvers 1,89 · ΙΟ-4 bis 2,51 · lO^TmVkg (150 bis 200 e.m.u./g) bei Eisenoxydpulver und 1,01 · 10-4 bis 1,13 · 10~4Tm3/kg (80 bis 90 e.m.u/g) bei Chromdioxydpulver beträgt. Da die gegenseitige Wechselwirkung zwischen den Partikeln magnetischer Metallpulver durch (m) (m'Xr2 (wobei m und m' die magnetisierte Menge der Partikel und r den Abstand zwischen den Partikeln darstellen) ausgedrückt wird, ist die gegenseitige Wechselwirkung zwischen den Partikeln der magnetischen Metallpulver um das vier- bis neunfache größer als diejenige der magnetischen Oxydpulver, so daß die bekannten magnetischen Metallpartikel in einem Bindemittel leicht koagulieren und damit in dem Bindemittel schwer zu dispergieren sind.Another reason why these ferromagnetic powders produced by the above method are not practically used for the production of magnetic tapes is that these magnetic metal powders are low in dispersion property when coated on a tape and are difficult to get in a binder can be dispersed. This low dispersion property is caused by the fact that the magnetic moment of the metal powder a s · 1.89 ΙΟ- 4 to 2.51 · lO ^ TmVkg (150 to 200 emu / g) at Eisenoxydpulver 1.01 x 10- 4 to 1 and , 13 x 10 ~ 4 Tm 3 / kg (80 to 90 emu / g) is at Chromdioxydpulver. Since the interparticle interaction of magnetic metal powder is expressed by (m) (m'Xr 2 (where m and m 'represent the magnetized amount of the particles and r the distance between the particles), the interparticle interaction is the magnetic one Metal powder four to nine times larger than that of the magnetic oxide powder, so that the known magnetic metal particles easily coagulate in a binder and are therefore difficult to disperse in the binder.
Wenn ein oberflächenaktives Mittel mit einer langen Molekularkette bei den bekannten magnetischen Metallpartikeln verwendet wird, kann ein erheblicher Dispergiergrad erreicht werden. Ein oberflächenaktives Mittel wie Lecithin, das in einem im Handel erhältlichen Magnetband verwendet wird, zersetzt sich jedoch, wenn cs.mit einem magnetischen Metallkörper in Berührung kommt und kann daher die Dispersion nicht unterstützen.When a surfactant with a long molecular chain in the known magnetic metal particles is used, a significant degree of dispersion can be achieved. A surfactant such as lecithin used in a commercially available magnetic tape, however, decomposes when cs.with comes into contact with a magnetic metal body and therefore cannot assist the dispersion.
Ein weiteres bekanntes Dispergierverfahren für magnetische Oxydpulver ist die Verwendung einer Wasseriösung mit einem Gemisch eines alkalischen Metallsalzes und einer Fettsäure, die mit magnetischen Oxydpulverp gemischt wird, um auf der Oberfläche der Partikel der magnetischen Oxydpulver einen monomolekularen Film des Radikals der Fettsäure zu bilden. Wenn dieses Verfahren auf magnetische Metallpulver angewandt wird, werden seine Dispergiereigenschaften und sein Oxidationswiderstand ausreichend groß, es ist jedoch ein Trocknungsprozeß infolge der Behandlung in Wasser notwendig. Wenn der Trocknungsprozeß durch Erhitzung durchgeführt wird, besteht die Gefahr, daß eine spontane Verbrennung auftreten kann, während, wenn der Trocknungsprozeß durch Ventilation durchgeführt wird, die magnetischen Metallpartikel durch Wasser und Sauerstoff oxydieren, was zu einer Verschlechterung der magnetischen Eigenschaften führt, so daß das Material nicht als magnetisches Material verwendet werden kann.Another known dispersing method for magnetic oxide powders is the use of a water solution with a mixture of an alkaline metal salt and a fatty acid, which with magnetic Oxydpulverp is mixed to form a monomolecular film on the surface of the particles of the magnetic oxide powder of the radical of the fatty acid. When this method is applied to magnetic metal powders, its dispersing property and oxidation resistance become sufficiently large, but it is a drying process necessary as a result of treatment in water. When the drying process by heating is carried out, there is a risk that spontaneous combustion may occur during, if the Drying process is carried out by ventilation, the magnetic metal particles by water and Oxygen oxidize, which leads to a deterioration in magnetic properties, so that the material cannot be used as a magnetic material.
Es ist bekannt, daß eine spontane Verbrennung oft auftritt, selbst wenn die obigen Dehydrierungs- und/oder Trocknungsprozesse im Vakuum durchgeführt werden.It is known that spontaneous combustion often occurs even when the above dehydration and / or Drying processes can be carried out in a vacuum.
Durch die Erfindung soll ein Verfahren gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 zur Herstellung von feinen ferromagnetischen Teilchen mit einer Schutzschicht geschaffen werden, die einen hohen Oxydationswiderstand haben und die in einem organischen Lösungsmittel leicht dispergiert werden können, so daß sie besonders gut für die Herstellung von Magnetbändern geeignet sindThe invention is intended to provide a method according to the preamble of claim 1 for the production of fine ferromagnetic particles are created with a protective layer that has a high resistance to oxidation and which can be easily dispersed in an organic solvent, so that they are particularly good are suitable for the production of magnetic tapes
Gelöst wird diese Aufgabe durch die im Kennzeichen des Anspruches 1 angegebenen Merkmale. Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.This object is achieved by the features specified in the characterizing part of claim 1. Refinements of the invention emerge from the subclaims.
Die Erfindung wird nachstehend anhand der F i g. 1 bis 3 erläutert Es zeigtThe invention is illustrated below with reference to FIGS. 1 to 3 explained. It shows
F i g. 1 ein Diagramm, aus dem die Änderungen des magnetischen Moments von ferromagri.i iischen Teilchen in Abhängigkeit von der Zeit hervorgehen, die nach dem erfindungsgemäßen Verfahren und na^ii bekannten Verfahren hergestellt werden;F i g. 1 is a diagram showing the changes in the magnetic moment of ferromagnetic particles emerge as a function of the time which are known by the method according to the invention and na ^ ii Process to be produced;
F i g. 2 ein Diagramm, aus dem der Einfluß auf das Rechteck-Verhältnis eines mit den ferromagnetischen Teilchen hergestellten Magnetbandes hervorgeht, wenn der Anteil des Salzes der Fettsäure geändert wird;F i g. 2 is a diagram showing the influence on the square-wave ratio of a ferromagnetic Particle-made magnetic tape is evident when the proportion of the salt of fatty acid is changed;
F i g. 3 ein Diagramm, aus dem der Einfluß der Länge der KoHenstoffkette in Salzen der Fettsäuren auf das Rechteck-Verhältnis eines Magnetbandes hervorgehtF i g. 3 is a diagram showing the influence of the length of the carbon chain in salts of fatty acids on the Rectangular ratio of a magnetic tape is shown
Im allgemeinen haben Salze einer Fettsäure eine hohe Lösbarkeit in Wasser, insbesondere in heißem Wasser, jedoch eine sehr niedrige oder nahezu keine Lösbarkeit in einem organischen Lösungsmittel. Es wurde jedoch festgestellt, daß eine chemische Verbindung durch mechanisches Mischen eines Pulvers eines Salzes einer Fettsäure mit einem magnetischen Metallpulver in einem organischen Lösungsmittel erreicht wird, so daß die ferromagnetischen Teilchen mit einer Schicht des Radikals der Fettsäure überzogen werden. Es kann angenommen werden, daß das Radikal der Fettsäure eine chemische Verbindung mit den ferromagnetischen Teilchen bildet. Die Art einer solchen unerwarteten mechano-chemischen Reaktion zwischen Metallpartikeln und Salzpartikeln einer Fettsäure, die durch mechanische Berührung oder durch mechanisches Aufeinandertreffen hervorgerufen wird, ist bisher nicht bekannt Es ist bekannt, daß für diese Reaktion ein Zeitintervall erforderlich ist. das von der Berührungsfrequenz beider Partikel abhängt. Da im allgemeinen ein ferromagneiisohes Pulver aus nadeiförmigen Partikeln besteht, die eine Länge von etwa 0,02 bis 0,5 μΐη haben, ist es erwünscht, daß die Größe bzw. der Durchmesser der Fettsalzpartikel klein ist, z. B. kleiner als etwa 500 μιτι, so daß eine Zunahme der Berührungsfrequenz zwischen den ferromagnetischen Teilchen und den Fettsalzpartikeln erreicht wird. In der Praxis beträgt das für die oben beschriebene Reaktion erforderliche Zeitintervall mehr als 20 Stunden. Im folgenden wird die obige Behandlung manchmal als »Fettsäuresalzbehandlung in einem organischen Lösungsmittel« bezeichnetIn general, salts of a fatty acid have a high solubility in water, especially in hot water, however, very little or almost no solubility in an organic solvent. It did, however found that a chemical compound is made by mechanically mixing a powder of a salt one Fatty acid is achieved with a magnetic metal powder in an organic solvent, so that the ferromagnetic particles are coated with a layer of the radical of the fatty acid. It can be accepted That the radical of the fatty acid chemically bonds with the ferromagnetic particles forms. The nature of such an unexpected mechano-chemical reaction between metal particles and salt particles a fatty acid produced by mechanical contact or mechanical impact is not previously known. It is known that a time interval is required for this reaction is. which depends on the contact frequency of both particles. It is generally a ferromagnetic powder consists of acicular particles that have a length of about 0.02 to 0.5 μΐη, it is desirable that the The size or diameter of the fatty salt particles is small, e.g. B. less than about 500 μιτι, so that an increase the contact frequency between the ferromagnetic particles and the fatty salt particles is achieved. In in practice, the time interval required for the reaction described above is more than 20 hours. in the hereinafter the above treatment is sometimes referred to as "fatty acid salt treatment in an organic solvent" designated
Verwendbare organische Lösungsmittel sind aromatische Kohlenwasserstoffe, wie Benzen, Toluen ur.d Xylen, die keine chemische Reaktivität mit magnetischen Metallpartikeln haben und/oder durch die Berührung mit solchen Metallpartikeln nicht zersetzt werden, ringförmige Kohlenwasserstoffe wie Cyclohexan usw. und Kohlenstoffe mit gerader Kette wie η-Hexan usw. Dagegen sind Ketone wie Aceton, Ester wie Essigsäureäthylester, Alkohol, halogenierte Kohlenwasserstoffe wie Trichloräthylen keine geeigneten Lösungsmittel, da die Gefahr besteht, daß diese Lösungsmittel sich durch die katalytische Wirkung der ferromagnetischen Pulver zersetzen.Organic solvents that can be used are aromatic hydrocarbons such as benzene, toluene and xylene, which have no chemical reactivity with magnetic metal particles and / or are not decomposed by contact with such metal particles, ring-shaped hydrocarbons such as cyclohexane etc. and straight-chain carbons such as η -Hexane, etc. On the other hand, ketones such as acetone, esters such as ethyl acetate, alcohol, halogenated hydrocarbons such as trichlorethylene are not suitable solvents because there is a risk that these solvents will decompose due to the catalytic effect of the ferromagnetic powder.
Nachdem die Fetts?uresalzbehandlung in einem organischen Lösungsmittel beendet ist, ist, da die Verdampfung und Trocknung ohne Zunahme der Temperatur des organischen Lösungsmittels durchgeführt werden muß, ein organisches Lösungsmittel mit einem hohen Siedepunkt vom praktischen Standpunkt aus unerwünscht, ds die Trocknungsperiode für solch ein organisches Lösungsmittel ziemlich lang ist. Ein organisches Lösungsmittel mil einem Siedepunkt im Bereich von 50 bis 1600C ist daher vorzuziehen.After the fatty acid salt treatment in an organic solvent is finished, since evaporation and drying must be carried out without increasing the temperature of the organic solvent, an organic solvent having a high boiling point is undesirable from a practical point of view, that is, the drying period for such an organic one Solvent is quite long. An organic solvent with a boiling point in the range from 50 to 160 ° C. is therefore preferred.
Ein alkalische;. Metallsalz wie Natrium, Kalium, Ammonium kombiniert mit einer geradkettigen Gj-Qzb-Fe·,».-säure ist als Salz einer Fettsäure zum Überziehern des ferromagnetischen Pulvers geeignet. Vorzugsweise werden geradkettige Cio-C26-Fettsäuren verwendet Fettsäuren mit weniger als sechs Kohlenstoffatomen haben eine kurze Kohlenstoffkette, und die Länge zwischen deren Salzpartikeln kann nicht groß sein, so daß kein geeigneter Dispergiereffekt erreicht werden kann, und Fettsäuren mit mehr als 26 Kohlenstoffatomen kommen in natürlicher Form nicht vor, und deren synthetische Herstellung ist teuer, so daß sie ungeeignet sind. Außerdem haben nahezu alle Fettsäuren, die auf natürliche Weise erzeugt werden, eine gerade Kohlenstoffatomanzahl, und Fettsäuren mit einer ungeraden Kohlenstoffatomanzahl in dem Bereich von 26 werdep synthetisch erzeugt. Wie zu erwarten ist, sind synthetische Fettsäuren seltener und teuerer als natürlich auftretende Fettsäuren, so daß die synthetischen Fettsäuren, obwohl sie geeignet sind, vom wirtschaftlichen Standpunkt aus nicht in Betracht kommen. Fettsäuren, die auf natürliche Weise erzeugt werden, sind ein Ge nisch aus einigen verschiedenen Arten mit verschiedenen Mengen an Kohlenstoffatomen, ein solches Gemisch von Fettsäuren kann jedoch ohne Hinderungsgründe angewandt werden.An alkaline. Metal salt such as sodium, potassium, ammonium combined with a straight-chain Gj-Qzb-Fe ·, ».- acid is suitable as a salt of a fatty acid for coating the ferromagnetic powder. Preferably Cio-C26 straight-chain fatty acids are used to have fatty acids with fewer than six carbon atoms a short carbon chain, and the length between its salt particles cannot be great, so that no suitable dispersing effect can be achieved, and fatty acids with more than 26 carbon atoms come do not exist naturally and are expensive to synthesize so that they are unsuitable. aside from that almost all naturally produced fatty acids have an even number of carbon atoms, and Fatty acids with an odd number of carbon atoms in the range of 26 are synthetically produced. As is to be expected, synthetic fatty acids are rarer and more expensive than naturally occurring fatty acids, so that the synthetic fatty acids, although suitable, are not considered from an economic standpoint come. Fatty acids that are naturally produced are a mixture of several different ones Species with different amounts of carbon atoms, however, such a mixture of fatty acids can be without Obstacles are applied.
Außerdem sind selbst Fettsäuren mit einer oder mehreren Doppelverbir.dungen (C-C = C ...) oder mit einer oder mehreren Seitenketten wie eine Hydroxylgruppe (-OH) in der geraden C6-C26-Hauptkette bei derMoreover, even with one or more fatty acids are Doppelverbir.dungen (CC = C ...) or with one or more side chains such as hydroxyl group (-OH) in the straight C 6 -C 2 6 main chain in the
Durchführung der Erfindung ebenfalls verwendbar, und der Dispergier- und Stabilisierungseffekt wird nicht geändert.Also useful in the practice of the invention, and the dispersing and stabilizing effect will not become changed.
Fig. 1 zeigt ein Diagramm, aus dem die Änderung des magnetischen Moments von ferromagnetischen Partikeln in Abhängigkeit von der Zeit hervorgeht, wenn die ferromagnetischen Partikai in der Atmosphäre gelassen werden. In dem Diagramm der Fig. I stellt die Abszisse die Zeit fo in Tagen der Verweilzeit der ferromagnetischen Teilchen in Luft und die Ordinate das magnetische Moment σ, der ferromagnetischen Partikel inTmVkgdar.Fig. 1 is a graph showing the change in magnetic moment of ferromagnetic particles with time when the ferromagnetic particles are left in the atmosphere. In the diagram of Fig. I, the abscissa represents the time fo in days of the residence time of the ferromagnetic particles in air and the ordinate represents the magnetic moment σ, of the ferromagnetic particles in TmVkg.
Die Kurve I in F i g. 1 zeigt die Eigenschaften der ferromagnetischen Partikel, die der Fettsäuresalzbehandlung in einem organischen Lösungsmittel gemäß der Erfindung unterworfen werden. Die Kurve Il in F i g. 1 zeigt die Eigenschaften der ferromagnetischen Partikel, die einem Fettsäuresalz in Wasser unterworfen werden, wie dies aus dem Stand der Technik bekannt ist, und die Kurve III in F i g. 1 zeigt die Eigenschaften der ferromagnetischen Partikel, die nur einer Oxidationsbehandlung in Toluen unterworfen werden.The curve I in FIG. Fig. 1 shows the properties of the ferromagnetic particles that of the fatty acid salt treatment in an organic solvent according to the invention. The curve II in FIG. 1 shows the properties of the ferromagnetic particles subjected to a fatty acid salt in water, such as this is known from the prior art, and curve III in FIG. 1 shows the properties of the ferromagnetic Particles that are only subjected to an oxidation treatment in toluene.
Wie sich aus dem Diagramm der Fig. 1 ergibt, haben die ferromagnetischen Partikel gemäß der Erfindung verbesserte Antioxydationseigenschaften. Durch diese Eigenschaft wird ein Hauptnachteil des Standes der Technik vermieden. Die ferromagnetischen Partikel mit den durch die Kurve II gezeigten Eigenschaften unterliegen mit dem Zeitablauf keiner Änderung, haben jedoch ein zu geringes magnetisches Moment und können nicht als Magnetmaterial verwendet werden. Die ferromagnetischen Partikel, die bei dieser Untersuchung verwendet wurden, waren nadeiförmige Eisen-Kobalt-Legierungspulver, die durch ein später beschriebenes Verfahren hergestellt und später als Probe I bezeichnet werden. Alle Partikel der Probe I haben die gleichen magnetischen Eigenschaften, bevor sie behandelt werden, die nicht notwendigerweise erwähnt werden.As can be seen from the diagram of FIG. 1, the ferromagnetic particles according to the invention improved antioxidant properties. This property becomes a major disadvantage of the prior art Avoided technology. The ferromagnetic particles having the properties shown by curve II are subject no change with the passage of time, however, have and can have too low a magnetic moment cannot be used as magnetic material. The ferromagnetic particles used in this investigation were used were acicular iron-cobalt alloy powders obtained by a later described Method and later referred to as Sample I. All particles of sample I are the same magnetic properties, before discussing them, that are not necessarily mentioned.
F i g. 2 zeigt ein Diagramm, aus dem die Tatsache hervorgeht, daß die Dispergiereigenschaft von ferromagnetischen Pulvern, die gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung behandelt werden, besser ist. Die Abszisse stellt die Menge Λ/(ίη Gewichtsprozent) eines Fettsäuresalzes, das dem ferromagnetischen Pulver während der Fettsäuresalzbehandlung in einem organischen Lösungsmittel zugesetzt wird, und die Ordinate stellt das prozentuale Reckteckverhähnis /?, eines Magnetbandes dar, auf das das ferromagnetische Pulver aufgeschichtet wird. Wie F i g. 2 zeigt, überschreite!, wenn die Zusatzmengen von Fettsäuresalz ein Gewichtsprozent überschreiten, das Rechteckverhältnis Λ, 70%, was vom praktischen Standpunk.» aus notwendig ist. Dies bedeutet, daß der Zusatz einer Menge M höher als ein Gewichtsprozent praktisch notwendig ist. Die Tatsache, daß das Rechteckverhältnis Ri verbessert wird, zeigt, daß infolge der Verbesserung der Dispergiereigenschaft die Orientierung durch das Magnetfeld verbessert wird.F i g. Fig. 2 is a graph showing the fact that the dispersing property of ferromagnetic powders treated according to an embodiment of the invention is better. The abscissa represents the amount Λ / (ίη percent by weight) of a fatty acid salt added to the ferromagnetic powder during the fatty acid salt treatment in an organic solvent, and the ordinate represents the stretching percentage /? Of a magnetic tape on which the ferromagnetic powder is coated. Like F i g. 2 shows, if the added amounts of fatty acid salt exceed one percent by weight, the rectangular ratio Λ, 70%, which is from a practical point of view. " out is necessary. This means that the addition of an amount of M higher than 1% by weight is practically necessary. The fact that the squareness ratio Ri is improved shows that as a result of the improvement in the dispersing property, the orientation by the magnetic field is improved.
Beim Zusatz von Fettsäuresalzmengen größer als 6% werden die mechanischen Eigenschaften des Magnetbandes, insbesondere das Abreißen der ferromagnetischen Partikel von dem Magnetbandgrundmaterial merklich erhöht, und damit ist es wahrscheinlich, daß ein Riß oder dergleichen auf der Oberfläche des Magnetbandes gebildet wird. Obwohl ein ferromagnetisches Pulver, das mit mehr als 6% Fettsäuresalz behandelt wird, in den magnetischen Eigenschaften besser ist. ist es daher nur schwer in der Praxis verwendbar. Es kann angenommen werden, daß. wenn die Fettsäuresalzmenge 6% überschreitet, Radikale der Fettsäure im Übermaß um den monomolekularen Film aus Radikalen der Fettsäure haften, der das ferromagnetische Pulver bedeckt.When adding more than 6% fatty acid salt, the mechanical properties of the magnetic tape, in particular the tearing off of the ferromagnetic particles from the magnetic tape base material is noticeable increases, and thus a crack or the like is likely to be on the surface of the magnetic tape is formed. Although a ferromagnetic powder treated with more than 6% fatty acid salt in the magnetic properties is better. it is therefore difficult to use in practice. It can be accepted be that. when the amount of fatty acid salt exceeds 6%, radicals of fatty acid in excess around the monomolecular film of fatty acid radicals that covers the ferromagnetic powder.
Fig. Jzeigt ein Diagramm, aus dem das Rechteckverhältnis R5 (als Ordinate) eines Magnetbandes hervorgeht, auf dem das ferromagnetische Pulver, das der Behandlung des Fettsäuresalzes in einem organischen Lösungsmittel unterworfen wird, im Verhältnis zur Anzahl N von Kohlenstoffatomen (als Abszisse) in dem Fettsäuresalz hervorgeht.Fig. J is a diagram showing the rectangular ratio R 5 (as the ordinate) of a magnetic tape on which the ferromagnetic powder subjected to the treatment of the fatty acid salt in an organic solvent in relation to the number N of carbon atoms (as the abscissa) in emerges from the fatty acid salt.
Wie sich aus dem Diagramm der F i g. 3 ergibt, nimmt das Rechteckverhältnis R, zu, wenn die Anzahl N von Kohlenstoffatomen 6 überschreitet, und das Rechteckverhältnis Ps überschreitet 75%, wenn die Anzahl N von Kohlenstoffatomen 10 überschreitet. Wenn jedoch die Anzahl Λ/νοη Kohlenstoffatomen 14 überschreitet, bleibt das Rechteckverhältnis Ä, im wesentlichen konstant und bleibt zwischen 75 und 76%.As can be seen from the diagram in FIG. 3, the rectangular ratio R i increases when the number N of carbon atoms exceeds 6, and the rectangular ratio P s exceeds 75% when the number N of carbon atoms exceeds 10. However, if the number Λ / νοη of carbon atoms exceeds 14, the square ratio remains essentially constant and remains between 75 and 76%.
Somit ist es. um die Dispergiereigenschaft von ferromagnetischen Pulvern zu verbessern, vorzuziehen, die Oberfläche der ferromagnetischen Pulver mit einem Fettsäureradikal fest überzogen zu haben, das eine Kohlcnstoffkettenlänge hat. die größer als ein vorbestimmter Wert ist, der größer als 6 und vorzugsweise größer als 10 ist.So it is. in order to improve the dispersing property of ferromagnetic powders, it is preferable to use the To have the surface of the ferromagnetic powder firmly coated with a fatty acid radical that is one carbon chain length Has. which is greater than a predetermined value, which is greater than 6 and preferably greater than 10 is.
so Wie oben beschrieben wurde, kommt jedoch eine Fettsäure mit mehr als 26 Kohlenstoffatomen oder eine/ ungeraden Anzahl von Kohlenstoffatomen in der Natur nicht oder nahezu nicht vor, und synthetisch erzeugte Fettsäuren sind teuer, so daß sie vom praktischen Standpunkt aus nicht so wertvoll sind.As described above, however, a fatty acid with more than 26 carbon atoms or a / odd number of carbon atoms not or almost not found in nature, and synthetically produced Fatty acids are expensive so they are not so valuable from a practical standpoint.
AusführungsbeispieleWorking examples
Unter Berücksichtigung der vorangegangenen allgemeinen Diskussion werden nun eine Reihe von detaillierten Beispielen erläutert, die zeigen, wie die Erfindung durchgeführt werden kann. Das ferromagnetische Pulver, das bei den Beispielen verwendet wird, ist ein Pulver aus einer Eisen-Kobalt-Legierung (80% Fe und 20% Co im Atomgewicht), das in der folgenden Weise hergestellt wurde:With the previous general discussion in mind, a number of detailed Examples are illustrated which show how the invention can be carried out. The ferromagnetic powder, used in the examples is an iron-cobalt alloy powder (80% Fe and 20% Co im Atomic weight), which was prepared in the following way:
1566 g eines nadeiförmigen Goethitpulvers («-FeOOH mit einem Molekulargewicht von etwa 89). das Partikel mit einer Länge von 03 bis 0,4 Mikron und ein Nadelverhältnis von 7 bis 8 hatte, wurde in 40 Liter Wasser dispergiert. um einen Brei zu bilden. 1047 g Kobaltchloridhexahydrat (CoCb · 6 H2O) wurden dem Brei zugesetzt und das Gemisch wurde umgerührt, bis das Hexahydrat gleichmäßig aufgelöst war. Danach wurde der sich ergebende Brei stark umgerührt und mit 2,4 Liter 7normalem Ammoniakwasser gemischt, so daß der sich ergebende Brei einen pH-Wert von 9,8 hatte.1566 g of a needle-shaped goethite powder («-FeOOH with a molecular weight of about 89). the particle with a length of 3 to 0.4 microns and a needle ratio of 7 to 8 was placed in 40 liters of water dispersed. to form a pulp. 1047 g cobalt chloride hexahydrate (CoCb · 6 H2O) was added to the slurry and the mixture was stirred until the hexahydrate was uniformly dissolved. After that it became resulting pulp vigorously stirred and mixed with 2.4 liters of 7 normal ammonia water, so that the resulting slurry had a pH of 9.8.
Das erhaltene Breigemisch wurde dann Filter-, Wasserwasch-, Trocknungs- und Pulverisierungsvorgängen unterworfen. Danach wurden 1950 g Goethitpulver mit einem Colloid aus Kobalthydroxyd Co(OH)2 auf der Oberfläche der Pulverpartikel erhalten. Das modifizierte Goethitpulver wurde dann einer Erhitzungsbehand-The resulting slurry then went through filtering, water washing, drying and pulverizing operations subject. Then 1950 g of goethite powder with a colloid of cobalt hydroxide Co (OH) 2 on the Get the surface of the powder particles. The modified goethite powder was then subjected to a heating treatment
lung in einer Atmosphäre von 700°Czwei Stunden lang unterworfen, und danach erhielt man 1800 g nadeiförmiges Oxyd des Fe-Co-Systems.treatment in an atmosphere of 700 ° C for two hours, and thereafter 1,800 g of acicular was obtained Oxide of the Fe-Co system.
Das nadeiförmige Oxyd des Fe-Co-Systems wurde dann einem Reduktionsprozeß in einem Ofen bei 420°C sieben Stunden lang ausgesetzt, wobei Wasserstoff in einer Menge von 50 Litern zugeführt wurde, um ein nadeiförmiges Legierungspulver zu erzeugen. Das so erhaltene nadeiförmige Legierungspulver wurde in dem Ofen auf Raumtemperatur abgekühlt, völlig in 7 Liter Toluen eingetaucht, während es noch im Ofen war und danach aus dem Ofen in die Atmosphäre entfernt. Das Toluen wurde über einen Zeitraum von 72 Stunden allmuMich verdampft, so daß eine dünne Oxydschicht auf der Oberfläche der Nadellcgierungspulvcrpartikcl gebildet wurde. Die Menge des erhaltenen Legierungspulvers nach der Trocknung betrug 1300 g. Das so erhaltene Fe-Co-Legierungspulver hatte die folgenden magnetischen Eigenschaften: Seine Koerzitivkraft H1-betrug 79 600 A/m (bei einer Dichte von 0,8), sein Reckteckverhältnis /?, betrug 53% und sein magnetisches Moment </, betrug 2,26 · lO-^TmVkg (180 e.m.u./g). Das obige Legierungspulver wird im folgenden als »Probe I« und/oder als nicht behandelte Legierungspartikel bezeichnet.The acicular oxide of Fe-Co system was then subjected to a reduction process in a furnace at 420 ° C. for seven hours while supplying hydrogen in an amount of 50 liters to produce an acicular alloy powder. The needle-shaped alloy powder thus obtained was cooled to room temperature in the furnace, completely immersed in 7 liters of toluene while it was still in the furnace, and then removed from the furnace to the atmosphere. The toluene was gradually evaporated over a period of 72 hours so that a thin layer of oxide was formed on the surface of the needle alloy powder particle. The amount of the alloy powder obtained after drying was 1,300 g. The Fe-Co alloy powder thus obtained had the following magnetic properties: its coercive force H 1 - was 79,600 A / m (at a density of 0.8), its stretching ratio / ?, was 53% and its magnetic moment </, was 2.26 x 10- ^ TmVkg (180 emu / g). The above alloy powder is referred to below as “sample I” and / or as untreated alloy particles.
Be ispiel IExample I.
1300 g der Probe I und 39 g Natriumoleat (Ci7H3SCOONa) wurden in einem zylindrischen Behälter aus rostfreiem Stahl mit einem Innenvolumen von 101 zusammen mit 1500 g Toluen gefüllt. Danach wurde der behälter auf einer Kugelmühle angeordnet und gedreht, um eine mechanische Mischung zu erreichen. Das Gemisch in dem Behälter wurde nach Beginn der Drehung des Behälters 48 Stunden lang im Koagulationszustand gehalten, zeigt danach jedoch Fließfähigkeit. Nach etwa 120 Stunden wurde das Gemisch in dem Behälter ein vollkommener Brei. Es wird angenommen, daß die chemische Verbindung zwischen ölsäureeisen und ölsäurekobalt auf der Oberfläche der nicht behandelten Legierungspartikel gebildet wird und damit die Legierungspartikel hydrophob gemacht und somit in dem Toluen gut dispergiert werden. Die magnetischen Legierungspartikei, die der obigen Oberflächenbehandlung unterworfen worden waren, wurden dann in einem Zentrifugaltrockner behandelt, um das Toluen daraus zu entfernen und wurden danach mit 2 kg neuem Toluen gespült und als halbfeuchter Kuchen wiedergewonnen, der dann 24 Stunden lang einer Trocknungsbehandlung in Luft unterworfen wurde. Die Menge der Legierungspartikel nach der Trocknung betrug 1335 g; diese Partikel werden im folgenden als »die magnetischen Legierungspartikel nach Oberflächenbehandlung« bezeichnet.1300 g of sample I and 39 g of sodium oleate (Ci 7 H 3 SCOONa) were placed in a cylindrical stainless steel container with an internal volume of 101 together with 1500 g of toluene. The container was then placed on a ball mill and rotated to achieve mechanical mixing. The mixture in the container was kept in the coagulation state for 48 hours after the container was started to rotate, but shows fluidity thereafter. After about 120 hours the mixture in the container became a perfect slurry. It is believed that the chemical bond between oleic acid iron and oleic acid cobalt is formed on the surface of the untreated alloy particles, making the alloy particles hydrophobic and thus well dispersed in the toluene. The magnetic alloy particles subjected to the above surface treatment were then treated in a centrifugal dryer to remove the toluene therefrom, and thereafter were rinsed with 2 kg of new toluene and recovered as a semi-wet cake, which was then subjected to a drying treatment in air for 24 hours became. The amount of the alloy particles after drying was 1335 g; these particles are hereinafter referred to as "the magnetic alloy particles after surface treatment".
Die magnetischen Eigenschaften der magnetischen Legierungspartikel nach Oberflächenbehandlung waren wie folgt:The magnetic properties of the magnetic alloy particles after surface treatment were as follows:
H1- = 75 620 A/m (Dichte 1.60), H 1 - = 75 620 A / m (density 1.60),
ih = 2,19 · 10-4tm3/kg(174e.m.uyg). ih = 2.19 · 10- 4 tm 3 /kg(174e.m.uyg).
genschaft, und es wurde festgestellt, daß die Dichte als Pulver im Vergleich zu derjenigen von nicht behandelten Legierungspartikeln um einen Faktor von etwa 2 höher war.property, and it was found that the density as a powder compared to that of untreated Alloy particles was higher by a factor of about 2.
Wenn die magnetischen Legierungspartikel nach Oberflächenbehandlung in Atmosphäre belassen wurden, 4t· trat mit dem Zeitablauf nahezu keine Änderung ein. Die magnetischen Legierungspartikel nach Oberflächenbehandlung werden im folgenden als »Probe II« bezeichnet.If the magnetic alloy particles were left in the atmosphere after surface treatment, 4t there was almost no change over time. The magnetic alloy particles after surface treatment are hereinafter referred to as "sample II".
Wenn ein anderes organisches Lösungsmittel anstelle von Toluen wie Benzen, Xylen, Cyclohexan, Hexan, das keine Reaktivität mit nicht behandelten magnetischen Legierungspartikeln hat, verwendet wurde, wurden die gleichen magnetischen Eigenschaften erhalten.If another organic solvent instead of toluene such as benzene, xylene, cyclohexane, hexane, the has no reactivity with untreated magnetic alloy particles, were used obtained the same magnetic properties.
Wenn außerdem ein anderes Alkalimetall anstelle von Natrium zur Bildung eines ölsäuresalzes wie Kaliumsalz oder ein Amirioniumsalz verwendet wurde, wurden ebenfalls die gleichen Ergebnisse erhalten.In addition, when another alkali metal is used instead of sodium to form an oleic acid salt such as potassium salt or an ammonium salt was used, the same results were also obtained.
Beispiel IIExample II
Es wurde ein Gemisch aus den folgenden Materialien hergestellt:A mixture of the following materials was made:
Probell 5335 gProbell 5335 g
Vinylchloridvinylacetatcopolymer 150 gVinyl chloride vinyl acetate copolymer 150 g
Polyurethangummi 150 gPolyurethane rubber 150 g
Schmiermittel 30 gLubricant 30 g
Cyclohexanon (Lösungsmittel) 2500 gCyclohexanone (solvent) 2500 g
Die obigen Materialien wurden 72 Stunden lang in einer Kugelmühle gemischt und danach auf einen Polyesterharzfilm gegeben. Das Gemisch auf dem Polyesterharzfilm wurde einer Orientierungsbehandlung in Längsrichtung in einem Magnetfeld von 131 340 A/m ausgesetzt und dann getrocknet Die beschichtete Oberfläche wurde nach dem Trocknungsprozeß einer Kalentrierbehandlung unterworfen, und die erhaltene Dicke der Schicht betrug 3,0 μΐη. Die magnetischen Eigenschaften des so erzeugten Magnetbandes waren wie folgt:The above materials were mixed in a ball mill for 72 hours and then on a polyester resin film given. The mixture on the polyester resin film was subjected to a lengthwise orientation treatment exposed in a magnetic field of 131 340 A / m and then dried the coated surface was subjected to calendering treatment after the drying process, and the thickness obtained was Layer was 3.0 μm. The magnetic properties of the magnetic tape thus produced were as follows:
Hc = 71 640 A/m, H c = 71 640 A / m,
Rs = 76%, Rs = 76%,
Br = 035Tesla, Br = 035Tesla,
Sm = 0.46Tesla.S m = 0.46 Tesla.
1010
1515th
2020th
2525th
3030th
Wie sich aus den obigen magnetischen Eigenschaften ersehen läßt, hat drs Magnetband nach diesem Beispiel ein sehr hohes Rechteckverhältnis und eine sehr hohe Restmagnetflußdichte.As can be seen from the above magnetic properties, drs has magnetic tape according to this example a very high square ratio and a very high residual magnetic flux density.
Beispiel IHExample IH
Ein Verfahren, das im wesentlichen demjenigen des Beispiels Il gleich ist, wurde angewandt, d. h. die Fellsäuresalzbehandlung in organischem Lösungsmitte! wurde durchgeführt, jedoch mit der Ausnahme, daß die zugesetzte NatriiiTOoleatmenge zwischen 6,5 g und 130 g geändert wurde. Die magnetischen Eigenschaften der erhaltenen magnetischen Legierungspartikel nach der obigen Oberflächenbehandlung waren wie folgt:A procedure substantially the same as that of Example II was followed; H. the skin acid salt treatment in organic solvent medium! was carried out, but with the exception that the added Amount of sodium oleate was changed between 6.5 g and 130 g. The magnetic properties of the magnetic alloy particles obtained after the above surface treatment were as follows:
(TmVkg)/(e.m.u./g)(TmVkg) / (e.m.u./g)
53
54
54
55
55
55
55
55
5553
54
54
55
55
55
55
55
55
2,25
2,24
2,21
2,19
2,16
2,15
2,13
2,07
2,042.25
2.24
2.21
2.19
2.16
2.15
2.13
2.07
2.04
N-4(179) 10-4(178) 1O-4(176) N- 4 (179) 10- 4 (178) 1O- 4 (176)
10-4(169)10- 4 (169)
Wenn die ferromagnetischen Partikel auf ein Band in der gleichen Weise wie bei dem Beispiel Il aufgeschichtet wurden, hatten die erhaltenen Magnetbänder das in F i g. 2 gezeigte Rechtecksverhältnis.When the ferromagnetic particles are coated on a tape in the same manner as in Example II the magnetic tapes obtained had the same as shown in FIG. 2 rectangle ratio shown.
Eine ähnliche Behandlung wie bei dem Beispiel I wurde mit den folgenden Fettsäuresalzen durchgeführt. Hierbei wurde die der Probe I zugesetzte Salzmenge zu 3,0 Gewichtsprozent gewählt.Treatment similar to Example I was carried out with the following fatty acid salts. The amount of salt added to sample I was selected to be 3.0 percent by weight.
Anzahl dernumber of
35 Kohlenstoffatome im Fettsäureradikal35 carbon atoms in the fatty acid radical
Bezeichnungdescription
MolekularformclMolecular formcl
4040
4545
5050
5555
6060
4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 24 264 6 8 10 12 14 16 18 20 22 24 26
ButtersäurenatriumsalzButyric acid sodium salt
CapronsäurenatriumsalzCaproic acid sodium salt
CaprylsäurenatriumsalzCaprylic acid sodium salt
CaprinsäurenatriumsalzCapric acid sodium salt
LaurinsäurenatriumsalzLauric acid sodium salt
MyristinsäurenatriumsalzMyristic acid sodium salt
PalmitinsäurenatriumsalzPalmitic acid sodium salt
StearinsäurenatriumsalzStearic acid sodium salt
ArachinsäurenatriumsalzArachidic acid sodium salt
BehensäurenatriumsalzBehenic acid sodium salt
LignocerinsäurenatriumsalzLignoceric acid sodium salt
CerotinsäurenatriumsalzCerotic acid sodium salt
CH3(CH2J2COONaCH 3 (CH 2 J 2 COONa
CH3(CH2J4COONaCH 3 (CH 2 J 4 COONa
CH3(CH2J6COONaCH 3 (CH 2 J 6 COONa
CH3(CH2J8COOUaCH 3 (CH 2 J 8 COOUa
CH3(CHj)10COONaCH 3 (CHj) 10 COONa
CH3(CH2)I2COONaCH 3 (CH 2 ) I 2 COONa
CH3(CH2)HCOONaCH 3 (CH 2 ) H COONa
CH3(CH2J16COONaCH 3 (CH 2 J 16 COONa
CH3(CH2J18COONaCH 3 (CH 2 J 18 COONa
CH3(CH2J20COONaCH 3 (CH 2 J 20 COONa
CH3(CH2J22COONaCH 3 (CH 2 J 22 COONa
CH3(CH2J24COONaCH 3 (CH 2 J 24 COONa
Die magnetischen Eigenschaften der so erhaltenen magnetischen Legierungspartikel waren wie folgt: W1- lag in dem Bereich von 74 824 bis 75 620 A/m, Rs in dem Bereich von 54 bis 55% und os in dem Bereich von 2,17 · 10"4 bis 2,20 ■ 10-4Tm3/kg (173 bis 175 e.m.a/g). Die magnetischen Legierungspartikel wurden auf ein Grundmaterial eines Magnetbandes in der gleichen Weise aufgeschichtet, wie bei dem Beispiel II beschrieben wurde. Das Rechteckverhältnis Rs der Magnetbänder war das gleiche wie das in F i g. 3 gezeigte.The magnetic properties of the magnetic alloy particles thus obtained were as follows: W 1 - was in the range of 74 824 to 75 620 A / m, R s in the range of 54 to 55%, and o s in the range of 2.17 · 10 "4 to 2.20 ■ 10- 4 Tm 3 / kg (173-175 ema / g). the magnetic alloy particles were coated on a base material of a magnetic tape in the same manner as described in example II. the rectangle ratio R One of the magnetic tapes was the same as that shown in FIG.
Unter Verwendung der folgenden Fettsäuresalze wurden Untersuchungen durchgeführt, um zu bestimmen, ob die Wirkung auch bei Fettsäuresalzen erreichbar ist, die eine Seitenkette wie eine Hydroxylgruppe oder eine ungesättigte Doppelbindung in ihrer Kohlenstoffkette hatten. Das angewandte Behandlungsverfahren war gleich dem bei dem Beispiel I beschriebenen.Investigations were carried out using the following fatty acid salts to determine whether the effect can also be achieved with fatty acid salts that have a side chain such as a hydroxyl group or a had unsaturated double bond in their carbon chain. The treatment method used was same as that described in Example I.
Doppelbindungennumber of
Double bonds
Kohlensti -fratomcnumber of
Kohlensti -f r atomc
1
2
3
10
1
2
3
1
ölsäurcnatriumsalz
Linoliinsäurenatriumsalz
Linolensäurenatriumsalz
RicinoleinsäurenatriurnsalzStearic acid sodium salt
oleic acid sodium salt
Linolic acid sodium salt
Linolenic acid sodium salt
Ricinoleic acid sodium salt
Die magnetischen Eigenschaften der erhaltenen magnetischen Legierungspartikel, die der Oberflächenbehandlung unterworfen wurden, waren wie folgt:The magnetic properties of the obtained magnetic alloy particles, those of the surface treatment were subjected to were as follows:
W1- = 74 824 bis 75 620 A/m,W 1 - = 74 824 to 75 620 A / m,
R, = 54 bis 55%, R, = 54 to 55%,
<h = 2,17 · 10-" bis 2.20 ■ 10-4Tm3/kg(173 bis 175 e.m.u./g). <h = 2.17 · 10 "to 20.2 ■ 10- 4 Tm 3 / kg (173 to 175 emu / g).
= 54 bis 55%, |5 = 54 to 55%, | 5
Wie die obigen Ergebnisse zeigen, ergibt sich kein großer Unterschied zwischen den magnetischen Eigenschaften der magnetischen Legierungspartikei bezüglich der magnetischen Legierutigspariikci, die mit gesättigten, geradkettigen Fettsäuresalzen behandelt wurden.As the above results show, there is not much difference between the magnetic properties the magnetic alloy particle with respect to the magnetic alloy spariikci, which are saturated with, straight-chain fatty acid salts have been treated.
Die magnetischen Eigenschaften eines Magnetbandes, das mit den obigen magnetischen Legierungspartikeln durch ein Verfahren ähnlich dem des Beispiels II beschichtet wurde, lagen in dem folgenden Bereich:The magnetic properties of a magnetic tape made with the above magnetic alloy particles by a procedure similar to that of Example II were in the following range:
H1. = 70 844 bis 71 640 A/m, H 1 . = 70 844 to 71 640 A / m,
R, = 75 bis 76%, R, = 75 to 76%,
Br = 0,34 bis 0,35 Tesla, B r = 0.34 to 0.35 Tesla,
Bn, = 0,44 bis 0,45 Tesla. B n , = 0.44 to 0.45 Tesla.
Die obigen Ergebnisse sinti von denjenigen des Beispiels I! nicht sehr verschieden, und das Magnetfeld zeigt bessere elektromagnetische Umv/andlungseigenschaften als Audio- oder Video- Band.The above results are different from those of Example I! not very different, and the magnetic field shows better electromagnetic conversion properties than audio or video tape.
Vergleichsbeispiel VlComparative example Vl
1300 g eines nicht behandelten magnetischen Legierungspulvers (Probe I) und 39 g Natriumoleat wurden in 10 I Wasser gemischt und 5 Stunden lang gut umgerührt, um einen monomolekularen ölsäureradikalfüm auf der Oberfläche der magnetischen Legierungspartikel zu bilden. Die erhaltenen ferromagnetischen Partikel wurden η·η*%» *7nn* «-«f iir*nlti-Anl/niinn untomtinpfan >ins4 ηΐ« 1/i.nlinn nlir yjrtrt «.^ nrtinllnriAn k-ilkti-A^bfttiftn Doi-t'il>nln iwiifs-lft1300 g of untreated magnetic alloy powder (Sample I) and 39 g of sodium oleate were mixed in 10 L of water and stirred well for 5 hours to form an oleic acid monomolecular radical film on the surface of the magnetic alloy particles. The ferromagnetic particles obtained were η · η *% " * 7nn * " - "f iir * nlti-Anl / niinn untomtinpfan > ins4 ηΐ« 1 / i.nlinn nlir yjrt rt «. ^ NrtinllnriAn k-ilkti-A ^ bfttiftn Doi -t'il> nln iwiifs-lft
durch Luft bei Raumtemperatur 120 Stunden lang getrocknet. Die Menge der getrockneten ferromagnetischen Partikel betrug 1350 g und zeigte eine hohe Hydrophobieeigenschaft. Die nadelföiinigen Legierungspartikel halten nach der obigen Oberflächenbehandlung die folgenden magnetischen Eigenschaften: Hc betrug 74 028 A/m, Rs betrug 54%, und a5 betrug ί ,748 · 10~4 Tm3/kg (142 e.m.u./g); diese Ergebnisse sind denjenigen nahezu gleich, die bei der Durchführung der Erfindung erhalten werden.dried by air at room temperature for 120 hours. The amount of the dried ferromagnetic particles was 1,350 g and showed high hydrophobicity. The nadelföiinigen alloy particles hold after the above surface treatment, the following magnetic characteristics: H c was 74028 A / m, R s was 54%, and a 5 was ί, 748 x 10 ~ 4 Tm 3 / kg (142 emu / g); these results are almost the same as those obtained by practicing the invention.
Bei dem Magnetband jedoch, das mit den obigen magnetischen Legierungspartikeln nach einem Ver/ahren erhalten wurde, das demjenigen des Beispiels Il gleich ist, betrug Rs 75%, was höher als bei einem Band, das mit ferromagnetischen Partikeln gemäß der Erfindung behandelt wurde, jedoch betrug Hc 70 048 A/m und Br 0,285 Tesla, was niedriger ist. Es ist daher ersichtlich, daß das Magnetband dieses Beispiels als Audioband oder als Videoband in der Praxis nicht verwendbar ist, da es keinen großen Ausgangssignalpegel liefern kann.However, in the case of the magnetic tape obtained with the above magnetic alloy particles according to a procedure similar to that of Example II, R s was 75%, which is higher than that of a tape treated with ferromagnetic particles according to the invention. however, H c was 70 048 A / m and B r was 0.285 Tesla, which is lower. It can therefore be seen that the magnetic tape of this example cannot be used practically as an audio tape or a video tape because it cannot provide a large output signal level.
Vergleichsbeispiel VIIComparative Example VII
Nicht behandeltes magnetischesNot treated magnetic
Legierungspulver (Probe I) 1300 gAlloy powder (sample I) 1300 g
Venylchloridvinylacetatcopolymer 150 gVinyl chloride vinyl acetate copolymer 150 g
Polyurethangummi 150 gPolyurethane rubber 150 g
Schmiermittel 30 gLubricant 30 g
Cyclohexanon 2500 gCyclohexanone 2500 g
ölsäurenatrium 39 goleic acid sodium 39 g
Die obigen Materialien wurden in einer Kugelmühle 72 Stunden lang gemischt und danach auf ein Grundmaterial durch ein Verfahren gleich dem des Beispiels II zur Bildung eines Magnetbandes aufgeschichtet. Die magnetischen Eigenschaften des sich ergebenden Magnetbandes waren wie folgt: Hc betrug 69 252 A/m, R< 59%, Sr=0,26 Tesla und ßm=0,44 Tesla. Es ist ersichtlich, daß die Legierungspartikel nach dem Beschichten mit Radikalen von Fettsäuren mit einem Bindemittel gemischt werden müssen, um den gewünschten Dispergiereffekt zu erhalten.The above materials were mixed in a ball mill for 72 hours and then coated on a base material by a method similar to that of Example II to form a magnetic tape. The magnetic properties of the resulting magnetic tape were as follows: H c was 69 252 A / m, R < 59%, S r = 0.26 Tesla and β m = 0.44 Tesla. It can be seen that the alloy particles, after being coated with radicals of fatty acids, must be mixed with a binder in order to obtain the desired dispersing effect.
Vergleichsbeispiel VIIIComparative Example VIII
Unbehandeltes magnetischesUntreated magnetic
Legierungspulver (Probe I) 130OgAlloy powder (sample I) 130Og
5 Ölsäure 39 g5 oleic acid 39 g
Tbluen 1700 gTbluen 1700 g
Die obigen Materialien wurden 120 Stunden lang gemischt, und dann wurde das Toluen ausgefiltert. Die erhaltenen Partikel hatten eine dunkelbraune Farbe und folgende magnetische Eigenschaften: Hc betrug ίο 74 824 A/m, Äs=55%, ft=Z16 - 10-"Tm3/^ (172 ejn.lL/g); die Partikel hatten eine vergleichsweise große Hydrophobieeigenschaft. Die Menge der schließlich erhaltenen Partikel betrug 1330 g, und die Partikel wurden auf ein Grundmaterial aufgeschichtet, um durch ein Verfahren gleich dem des Beispiels Il ein Magnetband zu bilden. Die magnetischen Eigenschaften des so hergestellten Magnetbandes waren wie folgt:The above materials were mixed for 120 hours and then the toluene was filtered off. The particles obtained had a dark brown color and the following magnetic properties: H c was ίο 74 824 A / m, A s = 55%, ft = Z16 - 10- "Tm 3 / ^ (172 ejn.lL / g); the particles The amount of the finally obtained particles was 1,330 g, and the particles were coated on a base material to form a magnetic tape by a method similar to that of Example II. The magnetic properties of the magnetic tape thus produced were as follows:
15 Hc = 70 844 A/m,15 Hc = 70 844 A / m,
Rs = 66%, R s = 66%,
Br - 0.3 Tesla. B r - 0.3 Tesla.
Bm = 0.46 Tesla. B m = 0.46 Tesla.
20 Es ist daher ersichtlich, daß das obige Magnetband infolge der geringen Dispergiereigenschaften der Partikel ein niedriges Rechteckverhältnis hat und es in der Praxis nur schwer verwendbar ist.It can therefore be seen that the above magnetic tape owing to the poor dispersibility of the particles has a low square ratio and is difficult to use in practice.
Vergleichsbeispiel IXComparative Example IX
25 Unbebandeltes magnetisches25 Untreated Magnetic
Legierungspulver (Probe I) . 1300 gAlloy powder (sample I). 1300 g
Lecithin (Dispergiermittel) 39 gLecithin (dispersant) 39 g
Toluen (Lösungsmittel) 2000 gToluene (solvent) 2000 g
30 Die obigen Materialien wurden 120 Stunden lang gemischt Die behandelten ferromagnetischen Partikel gaben Gestank ab, was anzeigte, daß das Lecithin zersetzt worden war. Die Menge schließlich erhaltener Partikel betrug 1330 g, und die magnetischen Eigenschaften hiervon waren wie folgt: Hc betrug 74 824 A/m, Ä,=54% und öi=Z15 - 10-4Tm3/kg (171 e. m.u7g). Das Magnetband mit diesen ferromagnetischen Partikeln darauf (hergestellt nach dem Verfahren gleich demjenigen des Beispiels II) hatte ein R1 von 61 %, was zeigt, daßThe above materials were mixed for 120 hours. The treated ferromagnetic particles gave off an odor, indicating that the lecithin had decomposed. The amount finally obtained particles was 1330 g, and the magnetic properties thereof were as follows: H c was / m 74 824 A, Ä = 54%, and oil = Z15 - 10- 4 Tm 3 / kg (171 emu7g). The magnetic tape with these ferromagnetic particles thereon (prepared by the same method as that of Example II) had an R 1 of 61%, which shows that
35 keine Dispergierwirkung erhalten wurde. Die magnetischen Eigenschaften dieses Bandes waren wie folgt:35 no dispersing effect was obtained. The magnetic properties of this tape were as follows:
Hc = 70 844 A/m,
Br = 0,275 Tesla.
Bm = 0,45 Tesla. H c = 70 844 A / m,
Br = 0.275 Tesla.
B m = 0.45 Tesla.
Hierzu 3 Blatt ZeichnungenFor this purpose 3 sheets of drawings
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